شیشه و نماهای شیشه ای در ساختمان ها

طراحی ، تولید و اجرای سازه های کرتین والی

در طی سلسله مطالبی قصد داریم درخصوص طراحی و ساخت و اجرای نماهای شیشه ای ( کرتین وال ها ) مباحثی را مطرح نماییم ، لذا این مهم را طی چند بخش تقدیم خواهیم نمود. در بخش اول با تاریخچه استفاده از شیشه و نماهای شیشه ای به طور خلاصه در دنیا آشنا خواهیم شد.

در معماری امروزه علاوه براستفاده از سنگ های طبیعی ، سرامیک ها ، ورقهای کامپوزیت و قاب های فلزی استفاده از شیشه ها در معماری ساختمان از اهمیت ویژه برخوردار هستند و از مختصات غیرقابل انکار اعتبار بخشی و پوشش و نماد خاص پروژه ها به شمار می روند.

شیشه یکی از مصالح بسیار قدیمی مورد استفاده درتمامی ساختمان ها می باشد. و در طی سالها با تحولات اجرایی و کیفیتی رو به رو بوده و به شکل امروزی در اختیار استفاده کننده گان از این متریال مهم قرار گرفته است. تقریبا از اواسط قرن بیستم از شیشه ها علاوه براینکه در دربها و پنجره ها استفاده می شده به عنوان پوشش پوسته خارجی بنا نیز مورد استفاده قرار گرفت، به همراه استفاده از شیشه در نمای خارجی بناها به صورت نامحدود استفاده درفضاهای اسپندرال و نیز درخصوص ضعفهای اجرایی از جمله عایق بودن و مقاومت فیزیکی شیشه ها نیز پیشرفتهای شگرفی را تجربه کرده است.

پوسته های خارجی بناها علاوه بر نقش خود در زیبایی بیرونی نما و مسائل مربوط به مقاومت فیزیکی و فنی در قسمتهای داخلی بناها هم که به صورت نمایان استفاده می شوند از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

امروزه شاهد پیشرفتهای عظیمی در تمامی زمینه ها و تکنولوژی ها هستیم و بحث شیشه های نما نیز از این امر مستثنی نیست سیستم های نصب شیشه ها برروی بناها ( سازه های کرتین وال) از پیشرفتهای بیشماری برخوردار شده اند و بدلیل علاقه به استفاده از شیشه ها در پوسته خارجی بناها سیستم های نگه دارنده این شیشه ها به سرعت به سوی پیشرفتهای فنی و اجرایی پیش رفته است.

به طور کلی هر سازه که باربر نباشد یک نوع سازه غیر باربر محسوب شده و می بایست برای ایستایی آن تمهیداتی در نظر گرفت. از جمله ، سازه ای که جهت نگهداری از شیشه ها در نماهای بناها مورد استفاده قرار    می گیرند  علاوه براینکه می بایست بار شیشه ها و نیروهای وارده را تحمل نمایند می بایست بار خود را به سازه اصلی ( اسکلت ) به طور صحیح نیز منتقل نمایند.

اجرای سیستم سازه ای کرتین وال برای اولین بار در سال ۱۸۲۰ در شهر فیلادلفیای آمریکا و برای نمای بیرونی یک بانک مورد استفاده قرار گرفته است.

واجرای سازه کرتین وال به صورت حرفه ای و برروی یک ساختمان با اسکلت فلزی در سال ۱۸۸۳ در یک برج در شهر شیکاگو به نام Home insurance تجربه شده است البته در سال ۱۸۵۱ در شهر لندن و ساختمان crystal palace با استفاده از قطعات ریخته گری شده آهنی حدود ۰۰۰/۳۰۰ قطعه شیشه برروی تمامی نمای بنا قرار گرفت و برای اولین بار بنای شیشه ای طراحی و اجرا گردید.

به این ترتیب آرام ، آرام ، استفاده از شیشه به همراه سازه های فلزی نگهدارنده شیشه بیشتر شده و نحوه اجرا و تکنولوژی این سیستم ها نیز متحول گردید.

استفاده از سازه فلزی نگهدارنده شیشه به عنوان پوسته خارجی ، به صورت جدی در سال ۱۹۰۸ و مربوط به پروژه ۶ طبقه Boley clothing company  می باشد.

در این سالها تجربیاتی نیز علاوه بر آهن ، با گالوانیزه ، برنز و مس نیز انجام شده است.

از اولین سازه های نمای شیشه ای اجرا شده می توان به پروژه Empire state در سال ۱۹۲۹ در شهر نیویورک نیز اشاره نمود در این ساختمان برای اولین بار از ۴۰۰۰ پانل اسپندرال آلومینیومی استفاده شده و کل این نما در طی ۱۸ ماه اجرا گردید.

از اولین معماران طراح و طرفدار استفاده از نماهای شیشه ای به صورت امروزه می توان به Walter Gropius اشاره نمود.

استفاده از نمای شیشه ای آلومینیوم به صورت تقریبا امروزی در سال ۱۹۳۴ و در شهر Oregon در یک ساختمان ۱۲ طبقه اداری و تجاری انجام شده است.

لیکن درآن سالها جزئیات نماهای شیشه ای فلزی بیشتر براساس سیستم های پنجره ای طراحی و اجرا می شده است و البته تمامی خواسته های امروزی شامل آببندی و هوابندی و محاسبات سازه ای دقیق امروزی را شامل نمی شد.

استفاده از شیشه و سازه کرتین وال آلومینیومی به صورت امروزی ، بدلیل هماهنگی خاص این دو متریال از جمله خواص فیزیکی ویژه فلز آلومینیوم ، سبکی ، سختی مناسب، عدم زنگ زدگی و امکان طراحی و تولید جزئیات خاص از سال ۱۹۳۰ تقریبا شروع و در دهه۱۹۵۰ به اوج خود رسید. انجام سازه های نمای شیشه ای در ساختمانهای بلند علاوه بر زیبایی خاص ، دیگر شرایط فنی و اقتصادی پروژه ها را نیز به خوبی تامین می نمود.

استفاده از شیشه در تمامی بنا و بدون محدودیت در طرحهای Mies van per Rohe و دز سال ۱۹۲۲ دیده شد ، البته دلیل این فکر نیز کشف نحوه تولید شیشه های سکوریت ( نشکن ) در کشور فرانسه بوده است.

و براساس این پیشرفت جدید در صنعت شیشه و تفکر Rohe در سال ۱۹۶۳ آقای Henry Bernard نسبت به ساخت پروژه ای به نام Maison de la rodio  و استفاده از قطعات شیشه بدون دیده شدن سازه نگهدارنده اقدام نمود و این نوع اجرای سازه نمای شیشه ای الهام بسیار قوی برای معماران شد.

به این ترتیب اولین شیشه های یافت شده در جهان مربوط به۴۰۰۰ سال قبل در مدیترانه شرقی و ۱۵۰۰ سال قبل در مصر و بعدها در وندیک و اتریش و سپس از استفاده گسترده در تمدنهای بعدی تا به امروز و قرن ۲۱ و زمان ما دچار تحولات شگرفی شده است.

و با افزایش سرعت پیشرفت تکنولوژی گستردگی استفاده و میزان مصرف شیشه بسیار فراتر رفته است. و به این ترتیب جرات استفاده از نماهای شیشه ای مطمئن و با جزئیات خاص سازه های کرتین والی ، امروزه درکشور ما نیز بسیار مورد توجه قرار گرفته  است.

در مباحث بعدی درخصوص سازه های نمای شیشه ای کرتین وال ، دلایل استفاده و انواع نماهای شیشه ای مطالبی مطرح خواهد شد.