نمای کامپوزیت

 

آلومینیوم کامپوزیت در صنعت ساختمان

 

بي شك بيشترين استفاده از الومینیوم کامپوزیت، در صنايع ساختماني است . ساخت ورقهاي تركيبي آلومينيوم در ابتدا با هدف ايجاد مصالحي در جهت سبك سازي ساختمان و ايجاد آزادي كامل در طراحي معماري آن بوده است ، كه متعاقباً در صنايع ديگر نيز به كار گرفته شد. اما برتري الومینیوم کامپوزیت در مقايسه با ساير مصالح جايگزين در صنعت ساختمان فقط در سبك سازي نيست که به برخی از مزایای اصلی آن میپردازیم:

 

۱- سبك سازی وزن سازه‌ها

 

يكي از مهمترين معضلات صنعت ساختمان وزن زياد سازه هاست ، كه باعث مي شود سهم بيشتري از نيروي زمين لرزه را دريافت كنند. همچنين مصالح سنگي و آجري و شيشه هاي استفاده شده در نماي ساختمانها به دليل وزن بالايشان بيشتر در معرض خطر جدا شدن از نما و پرتاب شدن بر روي محل گذر عابران قرار دارند. وزن زياد و حجم بالاي سنگ و مصالح مشابه ، استفاده از زير سازيهاي سنگين‌تري را نيز مي‌طلبد.

در اين راستا اخيراً در ساختمان هاي بلندتر از ۴ طبقه كمتر از مصالح سنگي درشت درشت و آجري استفاده مي كنند.

بدين شكل نماي سيماني ، پلاسترهاي معدني و ورقهاي آلومينيومي و تركيبي الومینیوم کامپوزیت بيشتر در مركز توجه قرار گرفته‌اند. با يك مقايسه كوچك ميتوان به ارزش استفاده الومینیوم کامپوزیت در سبك سازي ساختمان پي برد.

همانگونه كه مشاهده مي شود وزن واحد سطح الومینیوم کامپوزیت در مقابل ديگر مصالح مصرفي در نماي ساختمان بسيار پايين تر است .

 

۲- كاهش هزينه هاي جانبي

 

با توجه به قيمت پايين الومینیوم کامپوزیت در مقابل سنگ هاي گرانيتي مرغوب و سنگهاي مهندسي ، شيشه‌هاي رنگي با كيفيت و …انتخاب الومینیوم کامپوزیت يك تصميم به صرفه و كاملاً اقتصادي است.

به جز كاهش هزينه‌ها در خريد با كاهش هزينه‌ها در نصب نيز روبرو هستيم چرا كه الومینیوم کامپوزیت اين قابليت را دارد كه به راحتي در كارگاه ساخت برش خورده ، خميده شود و به شكل مورد نظر درآيد و نصب گردد.

بدين ترتيب هزينه‌هاي انتقال مصالح شكل گرفته از كارخانه به محل پروژه و هزينه‌هاي بالاي زير سازي و نصب كاهش خواهد يافت.

نكته ديگر سرعت بالاي نصب الومینیوم کامپوزیت است. همچنين با توجه پرت بالاي مصالح سنگي نما چه در حمل و نقل و چه در هنگام نصب ، الومینیوم کامپوزیت از كمترين ميزان خسارت اقتصادي در اين مقوله برخوردار است.

 

۳- روشهاي شكل دهي و فرم دهي آسان

 

الومینیوم کامپوزیت به راحتي و با استفاده از ابزار معمولي و رايج صنعت مربوطه بريده شده ، خم و كماني مي شود و به شكلهاي مورد نظر درمي آيد.

درحالي كه حتي افراد كم تجربه نيز با رعايت نكات مرتبط با محصول ، مي‌توانند نسبت به نصب آن اقدام نمايند. در ادامه به ابزارها و روشهاي نصب الومینیوم کامپوزیت اشاره خواهد شد.

 

۴- از بين رفتن محدوديت ها در استفاده از ايده‌هاي مختلف طراحي

 

محصول الومینیوم کامپوزیت به راحتي در اندازه هاي مورد نظر طراح و با رنگهاي متنوع و زيبا برش مي‌خورد و طرح مورد نظر را حاصل خواهد نمود. خواست هر معمار حاصل شدن منحني‌ها ، كمان‌ها ، چند وجهي‌ها ، حلقوي‌ها ، و … متنوع براي خلق چيدمان مطلوب و مورد نظر است. الومینیوم کامپوزیت متضمن وقوع اين رويداد خواهد بود.

 

۵- دوام و عدم تغيير رنگ به هنگام تغيير شكل

 

شكل پذيري بالا جزء ذات الومینیوم کامپوزیت است. مهم اين است كه شكل پذيري كامل و كم نظير الومینیوم کامپوزیت به هيچ عنوان بر دوام و صافي سطح آن اثر نامناسبي نخواهد داشت. چرا كه آلياژ مناسب آلومينيوم استفاده شده در شكل پذيري و عدم ايجاد ترك روي سطح را تأمين مي‌نمايد. نهايي سازي رنگ سطوح با تكنولوژي PVDF و NanoPVDF نيز ثبات رنگ و عدم ايجاد ترك و تغيير در Contrast رنگ الومینیوم کامپوزیت را تضمين خواهد نمود.

 

۶- رنگهاي متنوع و حذف بازتاب نور خورشيد

 

استفاده از رنگهاي متنوع و نهايي سازي لايه محافظ Poly Vinylidene Fluride PVDF كه نوعي Fluoro Carbon است ، علاوه بر ايجاد زيباي‌هاي هاي فراوان باعث حذف بازتاب نور خورشيد از روي ورق آلومينيوم شده است.

Fluoro Carbon نوعي رزين است كه نهايي سازي سطح با آن باعث مي شود خم كردن و فرم دهي ، شكست يا تركي در سطح رنگ ايجاد نكند.

 

۷-مقاومت در برابر باران هاي اسيدي و اشعه ماوراء بنفش نور خورشيد

 

رنگهاي داراي لايه محافظ PVDF مقاومت بالايي در برابر UV نور خورشيد دارند. همچنين باران هاي اسيدي نيز بر روي سطوح داراي محافظPVDF اثري ندارد.

هيچ يك از مصالح نماي ديگر داراي چنين خواصي نيستند و به عنوان مثال گرانيت به سرعت در اثر بارانهاي اسيدي و اشعه UV جلا و سطح صيقلي خود را از دست مي دهد. سيمان سفيد به سرعت كثيف شده و رسوب باران در طول زمان بر روي شيشه باقي مي‌ماند.

 

۸- بی نیازی از شستشوی مداوم

 

يكي ديگر از ويژگيهاي الومینیوم کامپوزیت در قياس با ديگر مصالح مصرفي در نماي سازه ، عدم جذب كرد و غبار است.

به خاطر وجود لايه PVDF نوعي Fluoro Carbon بر روي الومینیوم کامپوزیت ، گذر جريان هوا در ورق الكتريسيته ساكن ايجاد نخواهد كرد. بدين شكل گرد و غبار معلق در هوا جذب سطح ورق نشده ، سطح تميز مي‌ماند. در صورت جذب شدن ميزان كمي گرد و غبار نيز اولين باران سطح الومینیوم کامپوزیت را دوباره پاكسازي خواهد نمود.

 

۹- زیرسازی آسان و متنوع

 

براي زيرسازي الومینیوم کامپوزیت ميتوان از شبكه هاي آهني يا آلومينيومي استفاده كرد. در هر دو سيستم زيرسازي مي توان جزئيات جداگانه و شبكه بنديهاي متفاوتي براي روش نصب در نظر گرفت. بدين ترتيب بسته به نوع سازه يا تجهيزات مورد نظر ، براي دستيابي به آسانترين و منطقي ترين راه حل ممكن الومینیوم کامپوزیت انتخابهاي مختلفي را ارائه خواهد نمود.

 

۱۰-قابليت تعويض پانل

 

سيستم نصب و جابجايي ورقهاي نصب شده الومینیوم کامپوزیت به قدري آسان است كه تعويض هر پانل دلخواه براي مصرف كننده به سرعت قابل اجرا خواهد بود. در حالي كه هزينه آنچناني در بر نخواهد داشت . از همه مهمتر اين كار در كوتاه ترين زمان ممكن انجام مي پذيرد.

 

۱۱-عايق صوتی و حرارتی عالی

 

ذات مركب الومینیوم کامپوزیت باعث مي‌شود سرعت حركت موج صوت در برخورد با لايه هاي مختلف (با چگالي و بافتهاي متفاوت) بارها تغيير كند. بدين شكل انرژي موج صوت تحليل رفته و عمق نفوذ آن كاهش مي يابد.

همچنين الومینیوم کامپوزیت با توجه به ظرفيت حرارتي سيستم تركيبي آن با هسته پلي اتيلن ، عايق حرارتي بسيار عالي مي باشد.

 

 

 

 

 

 

۱۲- قابليت بازيافت مواد مستعمل و خورده برش ها

 

 

ورق هاي تركيبي آلومينيوم (مانند تمامي محصولات مرتبط به آلومينيوم) اين قابليت را دارا است تا پس از سالها مصرف ذوب شده و بعد از زدودن آلاينده ها دوباره به چرخه توليد و مصرف باز گردد.

بدين ترتيب توجيه اقتصادي استفاده از الومینیوم کامپوزیت منطقي تر از هر محصول مشابه ديگري در ساختمان خواهد بود.
مقایسه وزن کامپوزیت با سایر مصالح

مقایسه وزن کامپوزیت با سایر مصالح
کامپوزیت مقاومت بالایی نسبت به وزن دارد

کامپوزیت مقاومت بالایی نسبت به وزن دارد
مقایسه انعطاف پذیری طراحی با کامپوزیت و سایر مصالح

مقایسه انعطاف پذیری طراحی با کامپوزیت و سایر مصالح

مزایا و معایب نمای کامپوزیتی آلومینیومی

کامپوزیت‌ها یک کلاس منحصر به فرد از مواد هستند که از ترکیب دو یا چند ماده جداگانه تشکیل شده‌اند که ماده حاصل نسبت به هر کدام از اجزاء تشکیل‌ دهنده استحکام و دوام بیشتری دارد. امروزه از کامپوزیت‌ها برای نمای بیرونی ساختمان استفاده می‌شود. ورق‌های کامپوزیت متشکل از دو لایه آلومینیوم و یک هسته از جنس پلاستیک یا یک ماده معدنی پرکننده می‌باشند که در بین این دو لایه قرار می‌گیرد.

 

 مزایای نمای کامپوزیتی آلومینیومی :

 

خواص کامپوزیت‌ها در مجموع از هرکدام از اجزاء تشکیل دهنده آن‌ها بهتر است و اجزاء مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می‌بخشند.
سبک بودن : ورق های کامپوزیت دارای وزن کمی حدود ۸ – ۵ کیلوگرم در هر مترمربع می باشند که در مقایسه با دیگر مصالح از قبیل سنگ، شیشه و سیمان دارای پایین ترین وزن ممکن می باشد. با بررسی های بعمل آمده نمای کامپوزیت آلومینیوم حدود ۹۰% سبک تر از سنگ گرانیت، ۸۵% سبک تر از سیمان، ۷۵% سبک تر از شیشه و ۵۰% سبک تر از ورق معمولی است.
سهولت در مونتاژ، تعمیر و نگهداری.
عایق صوت بودن : وقتی از یک ورق کامپوزیت در یک ساختمان با دیوارهای ساخته شده از بتن سبک استفاده می شود خاصیت عایق بودن صوت آن افزایش می یابد.
تنوع رنگ : با توجه به وجود تنوع رنگ ورق ها طراحان می توانند از رنگ های بسیار متنوع و مختلف از جمله رنگ های متالیک در طرح های خود استفاده کنند . برای رنگ کردن پانل ها از سیستم های بسیار پیشرفته و با کیفیت بالا استفاده می شود تا رنگ مورد نظر بالاترین کیفیت و بهینه ترین مقاومت را در برابر شرایط نامساعد جوی و آلودگی های صنعتی داشته باشد. این خواص به وسیله پوشش های فلورایدی یا PVDF تأمین می شوند.
مقاومت در برابر آتش سوزی : از لحاظ مقاومت در برابر آتش سوزی این مصالح در بسیاری از کشورها به عنوان مصالح ضد احتراق شناخته شده و مورد استفاده قرار می گیرند و پس از آتش سوزی نیز برای محیط زیست آلودگی ایجاد نمی کنند زیرا تمامی مواد بکار رفته در ساخت آن بدون CFC هستند.
عملکرد غیر وابسته در هنگام زلزله : با توجه به اینکه این ورق ها به صورت ثابت به نمای ساختمان متصل نمی شوند، هنگام وقوع زلزله ورق ها در جای خود حرکت کرده و امکان فرو ریختن آنها به حدأقل می رسد. همچنین وزن کم سازه باعث کاهش ضریب زلزله در محاسبات می شود.
امکان آب بندی نما : از ویژگی های نمای کامپوزیت، امکان آب بندی آن می باشد به گونه ای که امکان نفوذ آب به زیر نما وجود نداشته باشد و آب ناشی از باران و برف پس از هدایت به شیارهای تعبیه شده از محل معینی خارج می شوند. همچنین این ورق ها در مقابل خوردگی ناشی از آب و هوا و باران های اسیدی کاملاً مقاوم می باشند و عوامل جوی هیچ گونه تأثیری بر زیبائی و کیفیت نما نخواهد گذاشت.
سرعت اجرا : نصب و اجرای نمای کامپوزیت از سرعت خوبی برخوردار بوده و در مدت زمان کوتاهی به اجرا در می آید که این مورد از محاسن بارز و مفید نمای کامپوزیت می باشد.
امکان انتخاب و اجرای سطوح بسیار پیچیده در قوس.

معایب نمای کامپوزیتی آلومینیومی :

صرفه اقتصادی: نمای کامپوزیت از نظر صرفه اقتصادی به صرفه نبوده زیرا علاوه بر اجرای شاسی زیر کار آن نصب ورق آلومینیومو لایه میانی آن که از مواد پلی اتیلین می باشد را شامل می شود به همین علت قیمت تمام شده آن به توجه به توضیحات بالا مقرون به صرفه نمی باشد.
دوام: با توجه به ضخامت بسیار کم ورق آلومینیومی نمای کامپوزیت در برابر شرایط جوی نا مطلوب مانند باد و طوفان شکل اولیه خود را از دست داده و بعد ازگذشت زمان کوتاهی تغییر شکل می دهد به همین علت ازدوام واستقامت خوبی برخوردار نمی باشد.
جرم پذیری: جرم پذیری نمای کامپوزیت نسبتا بالا بوده زیرا این نما از فلزآلومینیوم با رنگ کوره بوده که این خود از ایرادات وارده به این نما از جهت جذب ذرات معلق در هوا می باشد.نا گفته نماند در خارج از ایران این نما با رنگ استاتیک تولید شده که از خواص آن عدم جذب ذرات معلق می باشد که بدلیل مقرون به صرفه نبودن این شیوه رنگ آمیزی در ایران انجام نمی پذیرد.

اجرای پوشش نانو روی شیشه و کامپوزیت باعث جلوگیری از نفوذ جرم و آلودگی میشود و همچنین باعث نو ماندن متریال می شود.  این پوشش باعث  آب گریز شدن نما و دیرتر کثیف شدن ان میشود. نانو کامپوزیت ماده ای است که دست کم یکی از اجزای تشکیل دهنده آن درابعاد نانو متر (۱۰۰-۱ نانو متر) باشد.انواع نانو کامپوزیتها :نانو کامپوزیت های پلیمری،نانو کامپوزیت های سرامیکی،نانو کامپوزیت های سرامیک – فلز،نانو کامپوزیت های زمینه فلزی

نماهای نانویی تمامی خواص نماهای کامپوزیتی از قبیل استواری، مقاومت  و... را دارا می باشند و با اضافه کردن یک پوشش نانومی‌توان به آن‌ها خواص خودتمیز شوندگی، مقاومت اسیدی و قلیایی و ضد آلودگی و گرد و غبار را افزود.

وقتی نماهای کامپوزیتی معمولی به مدت طولانی در معرض قطره‌های باران قرار می‌گیرند، درون شیارهای میلی‌متری آنها لکه‌های سیاه به‌وجود می‌آیدکه تمیز کردن آنها دشواراست،از این‌رو نمای ساختمان را از بین می‌برد. اما در نماهای کامپوزیتی نانو، ذرات گرد و غبار موجود در هوا نمی‌توانند به سطح آن بچسبند و به آسانی با یک قطره باران شسته می‌شوند.