آخرین روندها در زمینه طراحی نما

عملکرد انرژی کارآمد ساختمان در درجه اول به نوع شیشه و سایر عناصر طراحی با در نظر گرفتن شرایط جوی و جنبه های طراحی معماری آن بستگی دارد. عوامل اصلی موثر بر کارایی طراحی نما شامل استفاده از متریال، قرارگیری و طراحی است. به عنوان مثال، به طور کلی از شیشه ی زیاد در ضلع جنوبی ساختمان اجتناب می شود تا از افزایش گرمای اضافی در طول روز جلوگیری شود که منجر به استفاده بیش از حد از سیستم های خنک کننده، انتشار کربن و همچنین افزایش هزینه های عملیاتی می شود.

انتخاب متریال یک عامل حیاتی در طراحی نماهای پایدار است. گورجوت باتیا، مدیر عامل، مدیریت پروژه CBRE هند می‌گوید: «طراحی پارامتریک و طراحی محاسباتی در حال حاضر به طور گسترده در هند مورد استفاده قرار می‌گیرند و با توجه به طراحی نما، می‌توانند به توسعه نماهای هوشمندتر کمک کنند که می‌توانند بسیاری از وظایف را به روشی بهینه انجام دهند.»

ظهور فناوری های مخرب چه تأثیری بر بخش طراحی و اجرای آن داشته است؟

استفاده از فناوری‌های پیشرو نقش بزرگی در ایجاد تحول در بخش نما ایفا می‌کند، نماها پیچیده‌تر، پویا و تعاملی‌تر می‌شوند، با تمرکز بیشتر به سمت پایداری و مقرون به صرفه بودن در حرکت اند. فن آوری هایی مانند BIPV به طراحی نمای هوشمند کمک می کند که به شرایط جوی خارجی واکنش نشان دهد. استفاده از نرم افزار CAD به طور سنتی به افزایش کارایی، دقت و هماهنگی کمک می کند، اما BIM و نرم افزارهای پارامتریک در حال حاضر کارایی و هماهنگی را به سطوح جدیدی می برند. خانم روچی میشرا، مدیر بازرگانی و طراحی داخلی New Modern Buildwell Pvt Ltd می‌گوید: «طرح‌ها و نماهای دیجیتالی روندی انقلابی هستند که استفاده از مصالح معمولی را در ایجاد هندسه پیچیده امکان‌پذیر کرده است».

نگاهی دقیق تر به برخی از روندهای پیشرو طراحی نما که می توانیم در سال های آینده انتظار داشته باشیم:

فناوری پیشرفته در طراحی و ساخت

• توسعه فن آوری های جدید برای ساده کردن تمام عناصر فرآیند طراحی و ساخت، همیشه مورد استقبال قرار می گیرد. نرم‌افزارهای پیچیده و برنامه‌های در حال حرکت با سرعتی هشداردهنده توسعه می‌یابند. هوش مصنوعی برای طراحان نمای ساختمان و همچنین معماران مورد توجه قرار گرفته است زیرا قادر است بسیاری از کارهای دستی که معماران معمولاً انجام می دهند را بر عهده بگیرد. این اولین قدم به سمت ایده طراحی مولد است، که در آن الگوریتم‌ها می‌توانند برای پایبندی به الزامات طراحی از پیش تعیین‌شده و کمک به تولید طیف وسیعی از گزینه‌های بالقوه استفاده شوند. تکنیک‌های ساخت رباتیک نیز با پیشرفته‌تر شدن و قابل استفاده بودن در محیط‌های واقعی، مورد توجه قرار می‌گیرند.
• بی‌طرفی کربن هدفی است که شرکت‌های ساختمانی و معماران محیط‌زیست با هر پیشرفتی برای آن تلاش می‌کنند و بسیاری از دولت‌ها نیز در تلاش برای به حداقل رساندن ردپای کربن بر روی عملکرد ساختمان و طراحی آن هستند. نمای ساختمان به طور قابل توجهی به بهره وری انرژی ساختمان کمک می کند که به نوبه خود به حداقل رساندن هزینه ها و مسائل مربوط به قبض های بالای انرژی کمک می کند.
• پوشش ساختمان بخشی جدایی ناپذیر از طرح بهره وری انرژی هر ساختمان است و یافتن راه هایی برای محکم کردن پوشش، به تمرکز اصلی طراحان نما تبدیل شده است.
• طراحی ساختمان هوشمند یکی دیگر از پیشرفت هایی است که ارتباط نزدیکی با پایداری دارد. ترکیب عناصر هوشمند در نماهای آینده شامل انتخاب و آزمایش فناوری های مختلف است که کیفیت و توانایی های نمای ساختمان را افزایش می دهد. یک نما زمانی هوشمند در نظر گرفته می شود که با شرایط محیطی سازگار شود و بر این اساس تغییر شکل دهد. نماهای هوشمند معمولاً شامل شیشه های هوشمند هستند که می توانند نور خورشید را به حداکثر برسانند و در عین حال از تابش خورشید محافظت می کنند و همچنین تهویه و حتی گرمایش را نیز کنترل می کنند.

پذیرش نماهای جدید در سراسر جهان اتفاق می افتد و راه را برای تبادل ایده های جدید هموار می کند:

1. نماهای جنبشی Kinetic Facades

نماهای جنبشی، همانطور که از نام آن پیداست، نماهایی پویا هستند که به جای ثابت بودن، تغییر می کنند. عناصر را می توان برای پاسخ به عوامل جوی، بهبود بهره وری انرژی، کاهش گرمای خورشیدی یا به دلایل زیبایی شناختی برنامه ریزی کرد.

ساختمان‌هایی که در این دسته قرار می‌گیرند عبارتند از برج‌های البحر در ابوظبی در امارات متحده عربی که دارای نمای کامپیوتری کنترل‌شده از پنل‌های چتر مانند است که در پاسخ به حرکت خورشید در طول روز باز و بسته می‌شوند تا به سایه‌های بهینه دست یابند و نور وارد ساختمان شود.

یک پدیده جدیدتر، ظهور نوع جدیدی از پوشش های بارانی است که عمدتاً برای پوشش ساختمان های موجود استفاده می شود، اما همچنین در مقیاس کوچکتر در ساختمان های جدید استفاده می شود. در این چیدمان، هزاران کاشی آلومینیومی به گونه‌ای از چارچوب آویزان می‌شوند که به آن‌ها اجازه می‌دهد در باد حرکت کنند و نمای سیال ایجاد کنند.

اولین استفاده عمده از نمای جنبشی در بریتانیا در فروشگاه دبنهامز واقع در خیابان آکسفورد لندن است.

2. شیشه منحنی Curved glass

اگر در اطراف لندن قدم بزنید، یکی از قابل توجه ترین روندها، هم در ساختمان های تجاری و هم در ساختمان های مسکونی پیشرفته، استفاده رو به رشد از شیشه های منحنی است. فن آوری جدید CAD و تکنیک های پیشرفته ساخت هزینه ها را کاهش داده است و این امر را در مقیاس بزرگتر ممکن می سازد.

شیشه با تعدادی پوشش ارائه می شود و می توان آن را با استفاده از شیشه های دو رنگ تغییر داد. اینها دو یا چند رنگ را در شرایط نوری خاص یا زوایای دید نمایش می دهند. این ویژگی ها با استفاده از یک لایه میانی ویژه در شیشه لمینت به دست می آید؛ بنابراین تکرارها تقریباً بی پایان هستند.

نمای شیشه ای منحنی در وست اند لندن از گلدان کلاسیک طراحی شده و در دهه 1930 توسط معمار آلوار آلتو الهام گرفته است.

پتانسیل جذب: هزینه های شیشه منحنی سه برابر بیشتر از شیشه های مسطح است؛ بنابراین در مورد کرتین وال سطح بالا برای ساختمان هایی صحبت می کنیم که می خواهند کمی خودنمایی کنند. این رویکرد می تواند هزینه های خدمات گران قیمتی را برای ساکنان ذخیره کند زیرا عناصر خاص باید هر 25 سال یکبار تعویض شوند.

ساختمان سنت بوتولف در هاوندسدیچ در شهر لندن توسط گریمشاو طراحی شده است و نمای آن دارای مقداری شیشه منحنی است.

مرکز حیدر علی اف یک مجموعه ساختمانی به مساحت 57500 متر مربع در باکو، آذربایجان است که توسط معمار عراقی-بریتانیایی زاها حدید طراحی شده است و به دلیل معماری متمایز، سبک روان و منحنی اش که از زوایای تیز دوری می کند، مشهور است.

3. مصالح تقویت شده با الیاف Fiber-reinforced materials

پیشرفت در تکنیک های تولید، انتخاب مصالح را افزایش داده است. مصالح جدید تقویت شده با الیاف در سیستم های بارانی، پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP) و بتن مسلح با الیاف شیشه (GFRC) در حال حاضر به اشکال مختلف استفاده می شود که با فناوری های جدید امکان پذیر شده است.

پانل‌های منحنی GFRP یا پروفیل‌های استاندارد GFRC اکسترود شده نیز برای افزایش اعتبار پایداری استفاده می‌شوند؛ انرژی مورد استفاده در تولید بسیار کمتر از تولید آلومینیوم یا شیشه است. تحقیقات اخیر نشان داده است که مصالح تقویت‌شده با الیاف ممکن است در طرح‌های نوآورانه‌ای که عملکرد حرارتی بهتری دارند، استفاده شوند. اما طول عمر مصالح نیاز به آزمایش بیشتری دارد.

بتن تقویت شده با الیاف شیشه (GFRC) و پلی استر تقویت شده با الیاف شیشه (GFRP) به عنوان مصالح پوشش ایده آل انتخاب شدند، زیرا آنها به انعطاف پذیری قدرتمند طراحی ساختمان اجازه می دهند و در عین حال به نیازهای عملکردی بسیار متفاوت پاسخ می دهند.

4. فولاد هوازدگی Weathered steel

فولاد هوازدگی، که بیشتر با نام تجاری COR-TEN فولاد شناخته می شود، گروهی از آلیاژهای فولادی است که برای رفع نیاز به رنگ آمیزی ساخته شده اند و در صورت قرار گرفتن چندین سال در معرض شرایط جوی، ظاهری مانند زنگ پایدار ایجاد می کنند.

زیبایی مصالح در این است که چون قبلاً هوازده و زنگ زده است، حتی در 200 سال، تا 99.8% عملکرد خواهد داشت. هزینه های نگهداری بسیار کم است و نیازی به سیستم رنگ محافظ یا عمر مفید طولانی نیست.

برج Broadcasting یک ساختمان دانشگاهی در لیدز انگلستان است که دانشکده هنر، محیط زیست و فناوری دانشگاه لیدز بکت, آپارتمان‌های دانشجویی در برج اصلی را در خود جای داده است.

این برج که توسط معماران برنده جایزه استرلینگ، Feilden Clegg Bradley Studios طراحی شده است، با فضای داخلی راحت، امروزی و دکوراسیون شیک خود جلوه گری می کند. نمای بیرونی آن از فولاد هوازدگی COR-TEN پوشیده شده است که ظاهری شبیه زنگ زدگی به آن می دهد.

فولاد هوازده در محیط های دریایی یا ساحلی مناسب نیست. استفاده از آن مستلزم طراحی دقیق جزئیات رابط است زیرا آب روان ممکن است تأثیر مضری بر سایر مصالح داشته باشد، به ویژه در سال های اول پس از نصب.