متریال های جدید ساختمانی و مصالح فوق مدرن در حال تغییر روش ساخت و ساز هستند. مواد امروزی سازگار با محیط زیست، قابل اعتماد و بادوام هستند؛ این در حالی است که سبک هم هستند. در این مقاله ما 5 نوع از متریال های جدید ساختمانی را بررسی می‌کنیم. با ما همراه باشید تا در مورد مصالح ساختمانی خلاقانه بیشتر بیاموزید.
علم مواد مدرن در سال‌‌های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است. امروزه، مصالح ساختمانی جدید واقعاً انقلابی در بازار وجود دارد. مواد مصنوعی بدیع در حال ایجاد هستند؛ مصالح ساختمانی سبک‌تر، قوی‌تر و سازگارتر با محیط زیست نسبت به مصالح سنتی. این پیشرفت‌ها معماری جدیدی را ممکن می‌سازند که کاملاً متفاوت از آنچه ما به آن عادت کرده‌ایم، است و در عین حال سازگارتر با محیط زیست هستند.
متریال های جدید ساختمانی که به مصالح نوین در صنعت ساختمان سازی هم معروف هستند بهترین نمونه های خلاقیت، ایده پردازی، مهندسی فکر و تلاش نوآورانه در جهت تولید مصالح و متریال هایی است که ویژگی های بهتر، هزینه کمتر و سازگاری بیشتر با محیط زیست دارند. همچنین برخی از این متریال ها از لحاظ زیبایی نیز امتیاز بالایی کسب کرده اند و دراز مدت نه تنها ماندگاری و پایداری بیشتری دارند بلکه از لحاظ پرتی مصالح و هزینه ها نیز کاملا مقرون به صرفه هستند. در ادامه کلیه انواع متریال های جدید ساختمانی که قرار است در سال 2024 در کنار سایر مصالح برای ساخت ویلا و آپارتمان ها و مجتمع های اداری و تجاری استفاده شوند را معرفی می کنیم.
متریال های جدید ساختمانی؛ راه حلی هوشمندانه برای مشکلات گذشته
وقتی سیمان ترک می‌خورد، مشکلی بسیار جدی‌تر از آن چیزی است که بسیاری فکر می‌کنند. این فقط در مورد زیبایی شناسی نیست، اگرچه این موضوع هم قطعا مهم است. اما این مشکل ساختاری است؛ چرا که آب وارد شکاف می‌شود و شروع به تضعیف یکپارچگی بتن می‌کند. در محیطی با دمای ناپایدار،این مشکل با اثر یخ‌زدگی و یخ‌زدایی تشدید می‌شود. آب در شکاف در زمستان‌های یخبندان منبسط می‌شود و هر طرف شکاف را کمی‌دورتر می‌کند. و سپس، هنگامی‌که یخ در بهار منجمد می‌شود، آب عمیق‌تر به سیمان نفوذ می‌کند و شکاف را عمیق تر می‌کند و یکپارچگی ساختاری ساختمان را تضعیف می‌کند.
اما اگر بتن بتواند خودش را التیام بخشد چه؟ یا آسفالت یا حتی فلز؟ صرفه‌جویی در میلیاردها از بابت هزینههای تعمیرات و کارهای مرمتی به تنهایی امکان پذیر خواهد بود، نه‌اینکه به کاهش آسیب به محیط زیست ناشی از جایگزینی مواد آسیب دیده اشاره کنیم. برخی از متریال های جدید ساختمانی، شاید در طاقچه‌‌های کوچک جای خود را پیدا کنند، اما تعدادی از مصالح ساختمانی نوآورانه پتانسیل استفاده گسترده را دارند. ساختمان‌هایی با سازههای آجری و بتنی سنتی به تدریج به گذشته تبدیل خواهند شد، زیرا الزامات بشریت واضح است: ما به ساختمان‌های سازگار با محیط زیست، کم‌مصرف، بادوام و سبک وزن نیاز داریم که زیبا به نظر برسند و در عین حال بسیار کاربردی باشند.
نوآورانه‌ترین متریال های جدید ساختمانی
ما جذاب‌ترین و نوآورانه‌ترین متریال های جدید ساختمانی که پنانسیل ایجاد تحول عظیمی در صنعت ساخت و ساز را دارند، را گردآوری کرده‌ایم؛ برخی از این متریال‌ها، در حال حاضر مورد استفاده قرار گرفته‌اند و برخی از آنها که مفاهیم امیدوارکننده‌ای هستند که در پروژه‌‌های آزمایشی، به کار گرفته می‌شوند. تعدادی از مصالح ساختمانی لزوماً کاملاً جدید نیستند؛ یعنی‌این فناوری مدت‌‌ها پیش توسعه یافته و آزمایش شده است، اما هنوز به صورت محدود استفاده می‌شود و گسترده نیست.
به همین جهت در این مقاله به این دسته از متریال های جدید ساختمانی اشاره می‌کنیم تا پتانسیل این مصالح برای کاربرد گسترده را درک کنید. مصالح ساختمانی جدید هم برای تکمیل تزئینی و هم به عنوان مصالح اصلی در سازههای ساختمانی استفاده می‌شود. چوب شفاف، فیبر کربن، کاشی حساس به اکریلیک تزئینی، بتن خود ترمیم شونده و ایرژل، متریال های جدید ساختمانی هستند که بررسی می‌کنیم.
قبلا به طور کامل در خصوص بهترین متریال ساختمان صحبت کردیم که برای آن فاکتورهای مختلفی را در نظر گرفته بودیم. این بار قصد داریم در خصوص متریال های جدید ساختمانی صحبت کنیم که ترند این روزهای صنعت ساختمان سازی است. با ما همراه باشید.
چوب چند لایه متقاطع یا (Cross Laminated Timber) CTL
چوب های CLT متریال جدید ساختمانی است که فرم پایدار و انعطاف پذیر چوب های مهندسی شده ای است که برای ساخت آن اصلا نیاز به سوزاندن سوخت های فسیلی نیست. این نوع چوب ها از چسباندن چندین لایه چوب برش خورده که به صورت عمودی روی هم قرار گرفته اند ساخته می شوند که مقاومت کششی و استحکام فشاری بیشتری دارند. سرعت تولید این چوب ها بیشتر و کیفیت بالاتری دارند و مدل های مختلفی از آنها را می توان تولید کرد. با اینکه هزینه اولیه تولید چوب های CLT بالاست اما در مقیاس بالا مثل پروژه های ساختمانی مقرون به صرفه است. از طرفی به دلیل زیبایی و استقامت بالا، طراحان و سازندگان از این چوب ها برای ساخت آسمان خراش هم استفاده می کنند.
چوب شفاف
اختراع نوآورانه‌ترین متریال های جدید ساختمانی سازگار با محیط زیست، یعنی چوب شفاف، در سال 2016 میلادی اعلام شد. با این حال، تنها در سال 2020 میلادی بود که دانشمندی که با همکاری تیمی از دانشگاه مریلند در کالج، روشی برای شفاف کردن چوب اختراع کردند. دانشمندان اظهار داشتند که آزمایشات تکمیل شده و به نتیجه پایداری دست یافته‌اند. چوب شفاف حداقل 5 برابر قوی‌تر و سبک‌تر از شیشه است و همچنین از نظر حرارتی کارآمدتر است.
این ویژگی‌‌ها است که آن را به یکی از محبوب‌ترین متریال های جدید ساختمانی و جایگزین بالقوه برای پنجره‌‌های پلاستیکی یا شیشه‌ای تبدیل می‌کند. مزایای دیگر این نوع متریال های جدید ساختمانی عبارتند از تجدید پذیری و سازگاری با محیط زیست. درخت بالسا به سرعت رشد می‌کند، درختی که تنها در 5 سال به بلوغ می‌رسد. هزینههای تولید نیز بسیار کمتر از تولید شیشه است، جایی که ردپای کربن قابل توجهی به دلیل دمای بالای مورد نیاز و برق مصرفی در‌این فرآیند وجود دارد.
چوب شفاف کاملاً انعطاف‌پذیر است، زیرا حاوی سلولز طبیعی است. برای دستیابی به شفافیت، چوب بالسا را در محلول مخصوص آغشته می‌کنند و سپس رزین اپوکسی به سازه اضافه می‌کنند. از چوب شفاف یا شیشه چوبی می‌توان به جای واحدهای شیشه‌ای سنتی یا سایر عناصر در سازههای ساختمانی استفاده کرد که باید شفاف، اما همچنین بادوام، سازگار با محیط زیست و کم مصرف باشند.
فیبر کربن
فیبر کربن، واقعاً یک ماده آوانگارد است. البته ماده‌ای که مدت‌‌هاست در زمینه‌های مختلف استفاده می‌شود! با این حال،این نوع متریال های جدید ساختمانی ابتکاری، بیشتر و بیشتر در ساخت و ساز استفاده می‌شود؛ صنعتی که اغلب ترکیبی از استحکام و سبکی را می‌طلبد. فیبر کربن 75 درصد سبک‌تر از آهن و 30 درصد سبک‌تر از آلومینیوم است. برای تقویت مصالح ساختمانی سنتی برای بهبود استحکام آنها (آجر، بلوک‌‌های بتونی مسلح، سازههای چوبی) و همچنین برای کاهش ضخامت پانل‌‌ها و بر‌این اساس، کاهش وزن آنها استفاده می‌شود. تقویت فیبر کربن برای بتن همچنین عایق حرارتی عالی را فراهم می‌کند. تنها نقطه ضعفی که کاربرد گسترده آن را محدود می‌کند، هزینه بالای مواد است.
کاشی حساس به اکریلیک تزئینی
متریال های جدید ساختمانی همیشه موادی با خواص فیزیکی نوآورانه مانند استحکام یا ایمنی نیستند.اینها همچنین می‌توانند موادی باشند که فناوری را برای ارائه دکوراسیون تماشایی و اجرای عجیب ترین‌ایده‌‌های طراحی ادغام می‌کنند. نوع جدیدی از متریال های جدید ساختمانی، کاشی حساس با فیبر اکریلیک است که به حرکات، لمس یا منابع نور شما واکنش نشان می‌دهد. فیبر نوری، نور را از خود عبور می‌دهد و واکنش نشان می‌دهد: کاشی می‌تواند چشمک بزند، روشن شود، رنگ‌‌های همسایه را روی سطح خود جذب و پراکنده کند. دکوراسیون با این متریال های جدید ساختمانی، فرصت‌‌های جدیدی را در معماری و طراحی داخلی فراهم می‌کند.
بتن خود ترمیم شونده
اصطلاح “بتن خود ترمیم شونده” بیش از کمی‌خارق العاده به نظر می‌رسد. در سال 2015، مخترع هنک جونکرز از دانشگاه صنعتی دلفت، روشی نوآورانه برای ترمیم ترک‌های بتن با استفاده از باکتری نشان داد. اصل فن آوری ساده است: کپسول‌‌هایی حاوی باکتری‌‌های خاص و مواد مغذی برای آنها به بتن اضافه شد: باکتری‌‌ها به محض برخورد آب فعال می‌شوند. بتن ترک خورده با رطوبت بازسازی شد و با سنگ آهک تولید شده توسط باکتری‌‌ها پر شد. علاوه بر‌این فناوری زیستی، جایگزین دیگری از سوی محققان کره‌ای وجود دارد که در آن کپسول‌‌هایی از یک پلیمر خاص به بتن اضافه می‌شود. تحت تأثیر رطوبت و نور خورشید نیز شروع به واکنش می‌کند، متورم می‌شود و ترک را پر می‌کند.
بتن سنتی یک مصالح ساختمانی بسیار قابل اعتماد و تثبیت شده است، اما در صورت ترک خوردن خواص خود را از دست می‌دهد. بسیاری از متخصصان علم مواد در سراسر جهان برای کشف متریال های جدید ساختمانی، در حال کار بر روی دادن مواد پایه a هستند.
اخیراً دانشمندان آمریکایی از مؤسسه پلی تکنیک Worcester (WPI) نیز شواهدی ارائه کرده‌اند که نشان می‌دهد بتن زیستی را توسعه داده‌اند. در‌این مورد، یک آنزیم برای واکنش با کریستال‌‌های کربنات کلسیم آزاد کننده CO2 اضافه می‌شود. خواص آنها شبیه بتن است. در نتیجه تمام ترک‌‌ها پر شده و مقاومت بتن بهبود می‌یابد.این روش می‌تواند یک ترک 1 میلی متری را در یک روز بازیابی کند.
پیشرفت دیگری توسط دانشمندان دانشگاه کلرادو بر اساس فتوسنتز باکتری‌‌ها است. این نوع متریال های جدید ساختمانی، از مخلوطی از سیانوباکتری‌‌ها، باکتری‌‌های فتوسنتز‌کننده، ژلاتین و ماسه تشکیل شده است. آنها به آب واکنش نشان می‌دهند و‌اندازه آنها برای پر کردن هر حفره افزایش می‌یابد.
ایرژل
ایروژل یکی از سخت‌ترین و سبک‌ترین متریال های جدید ساختمانی در جهان محسوب می‌شود که از 99.8 درصد هوا ساخته شده است! این نوع متریال های جدید ساختمانی فوق سبک متخلخل مصنوعی، از ژلی مشتق شده‌اندکه در آن جزء مایع ژل با گاز جایگزین می‌شود. نتیجه یک بدنه بسیار جامد با چگالی بسیار کم و هدایت حرارتی کم است. در لمس، شبیه فوم پلی استایرن شکننده است. آئروژل‌‌ها می‌توانند از ترکیبات شیمیایی مختلفی ساخته شوند.
اولین بار در سال 1931 میلادی به عنوان زاده فکر ساموئل استفنز کیستلر تولید شد. او استدلال کرد که می‌تواند مایع را با گاز جایگزین کند بدون اینکه ساختار را کوچک کند. اولین آئروژل‌‌ها از سیلیکا ژل ساخته شده بودند. کار بعدی کیستلر مربوط به آئروژل‌‌های مبتنی بر اکسید آلومینیوم، اکسید کروم و دی اکسید قلع بود.آئروژل‌‌های کربنی برای اولین بار در اواخر دهه 1980 میلادی ساخته شدند.
ویژگی خاص آئروژل‌‌ها این است که می‌توانند رسانایی حرارتی کمتری نسبت به گازی که دارند داشته باشند.این نوع متریال های جدید ساختمانی، یک عایق حرارتی عالی هستند، بنابراین به طور گسترده برای عایق حرارتی سازگار با محیط زیست و کارآمد در مقیاس صنعتی استفاده می‌شوند. به دلیل تخلخل زیاد و ریز ساختار، می‌توان از آئروژل‌‌ها به عنوان ماتریس جمع آوری کوچکترین ذرات گرد و غبار استفاده کرد.
مقالات پیشنهادی برای مطالعه:
ترندهای طراحی داخلی ؛ 7 ایده جدید، امروزی و جذاب !
برترین معماران مدرن جهان؛ 5 معمار معروف + آثار شاخص
۱۳ سبک طراحی داخلی محبوب ۲۰۲۴ + ۱۳ ترند جدید + ۲۰ ایده معماری
منبع: planradar
