فناوری‌های نوین ساختمان چگونه مصرف انرژی را کاهش می‌دهند؟ | از شیشه‌های هوشمند تا مصالح نانویی

صنعت ساختمان با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین و محصولات دانش‌بنیان، گام بلندی در مسیر کاهش مصرف انرژی برداشته است؛ به‌طوری که شیشه‌های کنترل‌کننده انرژی، عایق‌های نانویی، پروفیل‌های UPVC و پوشش‌های ضدحریق، نقش مهمی در ساخت ساختمان‌های هوشمند، کم‌مصرف و پایدار ایفا می‌کنند.

کد خبر: ۴۲۴۷۳۸

تاریخ : ۰۲ تير ۱۴۰۵ - ۱۲:۴۶

نوشته

به گزارش شهرآرانیوز؛ در دهه‌های اخیر، همزمان با افزایش مصرف انرژی در بخش ساختمان و رشد نگرانی‌های جهانی درباره بحران انرژی و تغییرات اقلیمی، تمرکز کشور‌ها بر توسعه فناوری‌های نوین برای کاهش اتلاف انرژی به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. ساختمان‌ها به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان انرژی در جهان، سهم قابل توجهی در مصرف برق، گاز و سایر منابع دارند و بخش مهمی از این مصرف، به‌ویژه از طریق پوسته خارجی ساختمان، پنجره‌ها، نما و مصالح نامناسب هدر می‌رود.

در این میان، فناوری‌های نوین ساختمانی توانسته‌اند رویکرد سنتی به ساخت‌وساز را متحول کنند و مفهوم «ساختمان‌های کم‌مصرف» یا «هوشمند انرژی» را به‌عنوان یک ضرورت جهانی مطرح سازند. این فناوری‌ها با بهره‌گیری از علم مواد، نانوفناوری و مهندسی انرژی، به دنبال آن هستند که تبادل حرارت و اتلاف انرژی را در ساختمان‌ها به حداقل برسانند و در عین حال آسایش حرارتی، ایمنی و دوام سازه‌ها را افزایش دهند.

یکی از مهمترین حوزه‌های این تحول، توسعه شیشه‌های کنترل‌کننده انرژی است. شیشه‌های کم‌گسیل (Low-E) با استفاده از پوشش‌های خاص، میزان انتقال حرارت را به شکل قابل توجهی کاهش داده و مانند یک عایق شفاف عمل می‌کنند. این فناوری ضمن جلوگیری از ورود گرمای مستقیم خورشید، باعث کاهش بار سیستم‌های سرمایشی در تابستان و صرفه‌جویی قابل توجه در مصرف انرژی می‌شود. همچنین این شیشه‌ها با جلوگیری از عبور پرتو‌های فرابنفش، نقش مهمی در افزایش عمر تجهیزات داخلی و بهبود کیفیت محیط زندگی دارند.

در کنار آن، شیشه‌های رفلکس با بهره‌گیری از پوشش‌های نانومتری فلزی، امکان کنترل تابش خورشیدی و کاهش گرمای ورودی به ساختمان را فراهم کرده‌اند. این شیشه‌ها علاوه بر کارکرد انرژی‌محور، در طراحی معماری نیز نقش مهمی ایفا می‌کنند و به دلیل ویژگی بازتابی خود، حریم بصری و زیبایی‌شناسی متفاوتی ایجاد می‌کنند.

تحول در حوزه پروفیل‌های UPVC، مصالح پایه سیمانی و پوشش‌های نانویی نیز نشان می‌دهد که صنعت ساختمان به‌طور جدی در مسیر هوشمندسازی و کاهش مصرف انرژی حرکت می‌کند. پروفیل‌های UPVC با نقش عایق حرارتی در پنجره‌های دوجداره و پوشش‌های سیمانی و ضدآب، همگی در کاهش اتلاف انرژی و افزایش دوام سازه‌ها نقش‌آفرینی می‌کنند. از سوی دیگر، توسعه مصالح نوین مانند صفحات سیمان–الیاف، عایق‌های رطوبتی جایگزین ایزوگام و پوشش‌های ضدحریق، نشان‌دهنده گسترش نگاه چندبعدی به مفهوم ایمنی، پایداری زیست‌محیطی و کاهش هزینه‌های بلندمدت است.

روند رو به رشد استفاده از فناوری‌های نوین در صنعت ساختمان نشان می‌دهد که آینده این صنعت به‌طور مستقیم با نوآوری‌های علمی و فناوری‌های پیشرفته گره خورده است؛ آینده‌ای که در آن ساختمان‌ها نه‌تنها مصرف‌کننده انرژی نیستند، بلکه به سامانه‌هایی بهینه، پایدار و هوشمند در مدیریت انرژی تبدیل خواهند شد. برخی از این فناوری‌های داخلی به این شرح است:

{$sepehr_key_224061}

شیشه‌های کنترل کننده انرژی

حدود یک سوم انرژی یک ساختمان از پنجره‌ها هدر می‌رود، به همین دلیل امروزه تلاش‌هایی برای کاهش اتلاف انرژی از این طریق صورت می‌گیرد. در این میان پیشرفت فناوری توانسته تا حد زیادی کاستی‌ها در این زمینه را بهبود دهد.

شیشه ضداتلاف انرژی یا کم‌گسیل (LOW-E) از جمله فناوری‌هایی است که به کنترل انرژی کمک زیادی کرده است. این شیشه انتقال حرارت بسیار کمتری نسبت به شیشه معمولی دارد و مانند یک عایق حرارتی شفاف عمل می‌کند.

این نوع شیشه از گرمای مستقیم خورشید جلوگیری می‌کند و دارای مزیت‌هایی همچون آسایش حرارتی در تابستان و کاهش هزینه‌ها برای تأسیسات سرمایشی است. علاوه بر این، این نوع شیشه‌ها از ورود اشعه فرابنفش نیز جلوگیری می‌کنند. این نوع شیشه‌ها در انواع مختلف و با راندمان‌های متفاوت تولید می‌شوند.

سه شرکت صنعتی در حوزه تولید شیشه، شیشه‌های کنترل کننده انرژی را به بازار‌ها معرفی کردند.

شیشه‌های رفلکس

شیشه رفلکس (بازتابنده نور /آینه‌ای) با استفاده از فناوری نانو و پوشش‌دهی مواد فلزی و اکسید‌های فلزی در ضخامت‌های نانومتری روی یک طرف شیشه معمولی تولید می‌شود. این شیشه‌ها به‌گونه‌ای ساخته شده که می‌توانند محیط داخلی خانه را از بیرون همانند یک پرده مخفی کنند، اما افراد داخل خانه به‌راحتی می‌توانند محیط بیرون را مشاهده کنند.

از دیگر ویژگی‌های مثبت شیشه رفلکس، کاستن میزان گرمای ورودی به فضای داخلی ساختمان‌ها در تابستان به وسیله بازتاب اشعه خورشید است. در نتیجه این ویژگی باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های احداث، راه‌اندازی و نگهداری سیستم‌های تهویه و خنک سازی محیط می‌شود.

شیشه‌های رفلکس شرکت‌های صنعتی در رنگ‌های متنوع دودی، آبی، سبز، طلایی، برنز، صورتی و سوپر سیلور به تولید می‌رسد.

آینه با پوشش نانومتری

بیشتر آینه‌ها با افزودن روکش بازتابنده به یک صفحه مناسب، ساخته می‌شوند. در بیشتر آینه‌ها این صفحه به‌دلیل آسانی ساخت، شفافیت، سختی و توانایی داشتن رویه صاف، شیشه است. روکش بازتابنده معمولا به پشت آینه افزوده می‌شود تا از فرسایش و آسیب‌های ناگهانی در پناه بماند. یکی از گروه‌های صنعتی برای تولید آینه از پوشش آلومینیوم و کروم استفاده می‌کند.

این آینه آلومینیومی با استفاده از فناوری نانو و لایه‌نشانی فلز آلومینیوم بر روی شیشه تولید می‌شود و در مقایسه با آینه نقره از قیمت پایین‌تری برخوردار است، در مواردی که حساسیت کاربری کمتر است، می‌توان از این نوع آینه‌ها استفاده کرد.

آینه کروم برای مناطق مرطوب و مکان‌هایی با رطوبت بالا، چون حمام و استخر‌های سرپوشیده مناسب است. پوشش کروم بسیار مقاوم است و رطوبت نمی‌تواند کمترین تٔاثیری روی آن بگذارد. از این آینه‌ها همچنین می‌توان به عنوان یک سبک تزیینی برای طراحی‌های جدید و یا برای تولید جلوه‌های بصری با بازتاب‌های متنوع استفاده کرد.

{$sepehr_key_224060}

پروفیل در و پنجره UPVC

محصول نانویی UPVC عرضه شده در صنعت ساختمان‌سازی، برای تولید قاب‌ها و پایه پنجره‌های دوجداره مستحکم استفاده می‌شود تا قطعه بازشوی پنجره یا بازشوی درب روی آن سوار شود.

این محصول به عنوان ستون میانی پنجره ثابت، یا جهت پوشاندن قسمتی از درب و پنجره نیز مورداستفاده قرار می‌گیرد. جهت ساخت درب دو لنگه یا پنجره‌های فرانسوی نیز از این پروفیل استفاده می‌شود تا بتوان هر دو لنگه در یا پنجره را باز کرد. به علاوه هنگام بازسازی پنجره‌های قدیمی می‌توان این پروفیل را برای پوشش بافت قدیمی مورداستفاده قرار داد.

محصولات ساختمانی پایه سیمانی

پوشرنگ پایه سیمان یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان، دارای ضخامت بیشتری از رنگ‌های معمولی بوده و علاوه بر زیباسازی، لایه‌ای مستحکم، با دوام و ضدآب تشکیل داده و ســطح زیر خود را در مقابل رطوبت و حملات شیمیایی کاملا محافظت می‌کند. این محصول مناسب شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب و نواحی شمالی و جنوبی ایران است و برخلاف رنگ‌های پلاستیکی و کنیتکس هرگز پوسته نمی‌شود.

نانو محصول دیگر از نوع ساختمانی است. معمولا جهت بندکشی کاشی و سرامیک از سیمان سفید مخلوط با رنگ‌های پودری استفاده می‌شود که به هیچ وجه از کیفیت بالایی برخوردار نبوده و پس از مدتی ترک خورده و کثیف می‌شود و شکل و ظاهر نازیبایی به خود می‌گیرد. پودر بندکشی این شرکت به‌دلیل استفاده از افزودنی‌های شیمیایی و رنگدانه‌های معدنی، در مقابل رنگ پریدگی، ترک خوردگی و نفوذ آب بسیار مقاوم است.

عایق رطوبتی این شرکت نیز پدیده‌ای جدید در صنعت مواد شیمیایی ساختمان است که جزء مواد آب‌بندی ساختمان محسوب می‌شود و کارایی زیادی در عایق‌بندی پروژه‌های ساختمانی دارد. این پودر در اصل عایق رطوبت جایگزین قیرگونی و ایزوگام است که کارکردن با آن بسیار ساده، راحت و بدون دردسر است و خطرات ناشی از آتش‌سوزی و سوختگی ایزوگام را ندارد. به علاوه، مالت‌های تعمیراتی تولیدی این مجموعه نیز برای پرکردن شکستگی‌های بتن و کلیه امور تعمیراتی مناسب است.

خمیر بندکشی کاشی کف و دیوار

خمیر درزگیر آکریلیکی ضدآب و آماده‌مصرف جهت بندکشی، درزگیری، ترمیم و چسباندن انواع سطوح مانند سرامیک، کاشی، سنگ، سیمان، چوب، پلاستیک، فلز و شیشه است. اجرای آسان و مقرون‌به‌صرفه و بدون نیاز به تخریب، ۱۰۰ درصد ضدآب، مقاوم در برابر دما‌های پایین و بالا، چسبندگی و انعطاف‌پذیری بالا و ضدترک خوردگی، پایه آب و سازگار با محیط زیست و بدون بو و حلال‌های مضر از مهمترین ویژگی‌های این محصول است.

{$sepehr_key_224059}

مالت ضدباکتر‌ی و آبگریز

مالت سیمانی آب‌گریز نوع دیگری از مالت بهبودیافته با فناوری نانو است. این مالت حاوی پودر‌های کربناتی به همراه رزین‌های آکرلیکی است و به همین دلیل دارای خاصیت آب‌گریزی با چسبندگی بالا است و توسط باران، آلوده و کثیف نمی‌شود و به راحتی با آب قابل شست‌وشو است.

این محصول مالتی آماده مصرف بر پایه سیمان، سیلیس دانه‌بندی شده و افزودنی‌های مختلف جهت بهبود خصوصیات مالت، مانند کارپذیری چسبندگی به سطح زیرکار، مقاومت مکانیکی و شیمیایی است.

مالت تعمیراتی سمنتکس برای کلیه کار‌های تعمیراتی از جمله پرکردن شکستگی‌های بتن مناسب است. مالت رنگی نما با خاصیت ضدباکتری محصولی دیگر از این دسته محصولات است.

صفحات سیمان-الیاف

صفحات نانوکامپوزیتی سیمان-الیاف (فایبر سمنت برد)، ورقه‌های نانوکامپوزیتی با بستر سیمانی هستند که با الیاف معدنی و سلولزی مسلح شده‌اند و طی یک پروسه تولید دقیق و پیچیده به عمل می‌آیند. این صفحات الیاف‌دار در ضخامت‌های مختلف جهت کاربرد در سقف، کف، دیوار داخلی، دیوار خارجی و نما، ساخته می‌شوند. محصولاتی که با استفاده از فناوری نانو در یکی از شرکت‌های فناور تولید می‌شود، ضمن کاهش جذب آب، در برابر صوت و حرارت، عایق بوده و با برخورداری از رنگ‌بندی متنوع و زیبا، سبکی، استحکام و دوام بالا، فاقد آزبست و مواد مضر برای سلامتی هستند.

این صفحات نانوکامپوزیتی، با سرعت اجرای بالا برای انواع ساختمان‌ها قابل استفاده هستند.

پوشش سیمانی ضدحریق

فولاد‌های سازه معمول، در هنگام حریق بخش قابل توجهی از مقاومت خود را از دست می‌دهند؛ بنابراین محافظت ساختمان در برابر حریق به‌ویژه اسکلت و سازه‌های فلزی آن بسیار ضروری است. این کار با استفاده از پوشش‌های ضد حریق قابل‌انجام است.

پوشش ضدحریق نانو، با مقاومت حرارتی بسیار بالا و ضریب رسانایی گرمایی بسیار پایین است که روند انتقال حرارت در سازه را کاهش داده و باعث تأخیر در فروپاشی سازه در هنگام حریق می‌شود و فرصت کافی را برای اطفای حریق توسط نیرو‌های آتش‌نشانی فراهم می‌کند.

به‌علاوه بدون افت کارایی و ایمنی سازه، باعث سبک‌ترشدن آن نیز می‌شود. این پوشش ضدحریق را می‌توان به‌راحتی در سطوح داخلی و خارجی سازه فــولادی و بتنی استفاده کرد.

منبع: ایسنا

{$sepehr_key_224058}