نمای کامپوزیت چیست؟ مزایا و معایب نمای کامپوزیت و هزینه اجرا

نمای ساختمان یکی از مهم‌ترین المان‌هایی است که می‌تواند در ظاهر خارجی ساختمان و زیبایی آن تاثیر بسزایی گذاشته و توجه بیننده را به خود جلب کند. با پیشرفت تکنولوژی معماری، اجرای نماهای جدید و مدرن به عنوان نمای ساختمان بیش از پیش مورد توجه طراحان و سازندگان قرار گرفته است. یکی از معروف‌ترین و پرطرفدارترین نماهای ساختمان، نمای کامپوزیت است. نمای کامپوزیت بیشتر در ساختمان‌های تجاری، اداری، آموزشی و بعضا مسکونی استفاده می‌شود.

نمای کامپوزیت یک روش اجرای نمای ساختمان است که از ورق آلومینیوم کامپوزیت برای اجرای آن استفاده می‌کنند و به شکل پنل‌های مشخص و با ابعادی تعیین شده روی لایه خارجی ساختمان نصب می‌شوند. ضخامت میان این پنل‌ها بین 2 تا 6 میلی‌متر است که نوع 4 میلی‌متری آن بیشتر در نما مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نمای کامپوزیت اولین بار در کشور آلمان ابداع شد، اما به دلیل کیفیت نامناسب و محدودیت اجرا، در ابتدا مورد توجه قرار نگرفت. این ورق‌های کامپوزیت از دو لایه ورقه آلومینیوم، یک لایه مرکزی از چنس پلی اتیلن، و یک پوشش PVDF یا FEVE بر روی لایه‌های آلومینیومی تشکیل شده است. منظور از ضخامت 4 میلی‌متری، 0.5 میلی‌متر ضخامت لایه‌های آلومینیومی از هر سمت و 3 میلی‌متر لایه میانی است. از طرفی ضخامت خود لایه‌های آلومینیوم بین 0.3 تا 0.5 میلی‌متر و عرض ورق‌ها با توجه به نوع کارخانه و سفارش مجری نما 1 تا 1.6 متر و طول‌های مختلف، تا 4 متر تولید و استفاده می‌شوند، که پنل‌هایی با ابعاد 3.2× 1.25 و  2.44 ×1.22 متر متداول‌تر هستند.

در این مقاله به بررسی تمام ویژگی‌های نمای کامپوزیت، انواع کامپوزیت نما، کاربردها و اجرای آن می‌پردازیم. با ما در آکادمی عمران همراه باشید.

بیش از ۳۰ ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفترفنی و ساختمان سازی

دریافت

مزایای نمای کامپوزیت

به طور کلی، نمای کامپوزیت یا کامپوزیت نما دارای ویژگی‌ها و مزایای مختلفی است که آن را از دیگر انواع نماهای ساختمان متمایز می‌کند. در ادامه به بررسی این موارد می‌پردازیم.

1) وزن سبک: ورق‌های نما کامپوزیت دارای وزن بسیار پایین و در حدود 5 تا 8 کیلوگرم بر متر مربع می‌باشند که در مقایسه با مصالح دیگر مانند شیشه، سیمان یا سنگ دارای پایین‌ترین وزن ممکن است. بر اساس تحقیقات انجام شده، ورق‌های کامپوزیت آلومینیوم از سنگ گرانیت، سیمان، شیشه ،و  ورق معمولی به ترتیب 90، 85، 75، و 50 درصد سبک‌تر هستند.

2) عایق‌بندی صوتی و حرارتی: لایه پلی اتیلن میانی موجود در ورق‌های کامپوزیت باعث محبوس شدن هوا در در پشت ورق‌ها شده و می‌توانند نقش مفیدی را به عنوان عایق صوتی و حرارتی ایفا کنند.

3) سرعت بالای اجرا: نصب ورق‌های کامپوزیت به زمان زیادی احتیاج نداشته و اجرای نمای کامپوزیت به نسبت دیگر نماهای ساختمان سریع‌تر انجام می‌شود.

4) تنوع رنگ: ورق‌های کامپوزیت در رنگ‌های متنوع تولید می‌شوند. این ویژگی باعث شده است تا دست طراحان را برای طراحی نماهای کامپوزیت‌ مختلف باز باشد. رنگ‌ کردن ورق‌ها با استفاده از سیستم‌های پیشرفته انجام می‌شود. این سیستم‌ها می‌توانند مقاومت رنگ را در شرایط نامناسب جوی بالا ببرند.

5) پایین بودن احتمال فروریختن نما در هنگام زلزله: ورق‌های کامپوزیت به شکل ثابت به نمای ساختمان وصل نمی‌شوند و به همین دلیل، در هنگام وقوع زلزله در جای خود حرکت کرده و احتمال فرو ریختن آن‌ها به حداقل می‌رسد. از طرفی کم بودن وزن سازه باعث کاهش ضریب زلزله نیز می‌شود.

6) آب‌بندی نما

نمای کامپوزیت باعث آب‌‌بندی نما شده و مانع از نفوذ آب باران و برف به زیر نما می‌شود. این آب به وسیله شیارهایی که در نما تعبیه شده است از آن خارج می‌شوند. همچنین، پنل‌های کامپوزیت در برابر خوردگی ناشی از بارش باران‌های اسیدی کاملا مقاوم بوده و عوامل جوی هیچ گونه تاثیری بر زیبایی و کیفیت نما نخواهد گذاشت.

از دیگر مزایای نما کامپوزیت می‌توان مقاومت در برابر شرایط جوی مختلف، قابلیت شستشو و ترمیم آسان، امکان انتخاب و اجرای سطوح پیچیده ، سهولت در مونتاژ، تعمیر و نگهداری اشاره کرد.

معایب نما کامپوزیت

طبیعی‌ است که در کنار مزایای نمای کامپوزیت، اجرای این نوع نما دارای معایبی هم باشد. در ادامه چند مورد از این معایب را نام برده‌ایم:

• نیاز به گروه اجرایی ماهر و متخصص برای رعایت جزئیات اجرایی
• مقاومت کم در برابر ضربه و تغییر شکل سریع
• مقاومت پایین در برابر باد و طوفان
• شکاف بین دیوار و نمای بیرونی
• هزینه اجرای بالا

کاربرد کامپوزیت نما

یکی از ویژگی‌های مهم و حائز اهمیت در پنل‌های کامپوزیت این است که می‌توان از این پنل‌ها در داخل و خارج ساختمان استفاده کرد. از جمله کاربردهای این نما در مکان‌های زیر است:

1. ویلا و ساختمان مسکونی
2. دکوراسیون داخلی شرکت‌ها و مکان‌های عمومی
3. مترو، فرودگاه، و ترمینال‌های مسافربری
4. مغازه‌ها و مجتمع‌های تجاری
5. مساجد
6. هتل‌ها
7. بدنه ماشین آلات صنعتی
8. تابلوهای تبلیغاتی
9. پارتیشن‌ها
10. سقف‌های کاذب
11. بیمارستان
12. پمپ بنزین

اجزای نمای کامپوزیت

همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید، کامپوزیت نما از 9 اجزا تشکیل می‌شود:

اجزای نمای کامپوزیت عبارتند از:

• شماره 1: یک لایه فیلم پلاستیکی محافظ روی سطح ورق آلمینیوم کامپوزیت که پس از اتمام کار از روی ورق‌ها کنده می‌شود.
• شماره 2: یک پوشش آستر اپوکسی رزین‌دار
• شماره 3: یک لایه PVDF جهت تثبیت رنگ
• شماره 4 و 8: دو لایه ورق از جنس آلومینیوم به ضخامت 0.3 تا 0.5 میلی‌متر
• شماره 5 و 7: دو لایه چسب
• شماره 6: یک لایه از مواد پلی اتیلنی به ضخامت ۳ الی ۵ میلی‌متر
• شماره 9: یک لایه رنگ پلی استر

انواع نمای کامپوزیت ساختمان

به طور کلی ورق‌های کامپوزیت آلومینیومی که به عنوان نمای کاپوزیت هم شناخته می‌شوند از نظر نحوه نصب، محل نصب و نوع کاربری دارای تنوع بالایی هستند و این تفاوت‌ها انواع مختلفی از نماهای کامپوزیت را پدید آورده است. تفاوت‌های ورق‌های کامپوزیت شامل تفاوت در لایه میانی از جنس پلی اتیلن، آلیاژ آلومینیومی، ضخامت لایه آلومینیومی در ورق‌های کامپوزیتی، پوشش سطح ورقه کامپوزیتی در طرح‌ها، رنگ‌ها، و انواع آلومینیومی کامپوزیت است.

به طور کلی، ورق‌های کامپوزیت آلومینیوم را می‌توان از نظر لایه و پوشش سطحی به سه دسته زیر طبقه‌بندی کرد:

بدون لایه محافظ

از نظر تکنولوژی، می‌توان با اجرای رنگ بر روی لایه آلومینیومی ورق‌های کامپوزیت، آن را جایگزین پوشش محافظ ورقه‌ها نمود. در این حالت این ورقه‌ها در برابر شرایط جوی، اسیدی، یا قلیایی آسیب‌پذیر شده و هیچ تضمینی برای حفظ کیفیت آن‌ها در نمای خارجی ساختمان وجود ندارد. بنابراین استفاده از این نوع کامپوزیت‌ها برای نمای خارجی ساختمان ممنوع است، اما می‌توان از آن‌ها در مواردی مانند دکوراسیون داخلی استفاده کرد که در این صورت انتخاب مناسب و به صرفه‌ای هستند.

با پوشش محافظ PVDF

همانطور که در ابتدای مقاله گفتیم ورقه‌های کامپوزیت آلومینیومی از نظر اجرای رنگ، می‌توانند دارای پوشش محافظ PVDF باشند. این نوع پوشش با نام  پلی وینیلیدن فلوراید، نوع خاصی از رزین می‌باشد.

وجود لایه پلیمری و همچنین عنصر فلوئور در این رزین باعث محافظت رنگ سطح ورق، دوام و پایداری آن در مقابل شرایط جوی نامساعد و اشعه ماورای بنفش، شرایط اسیدی و قلیایی می‌شود. این پوشش ماندگاری کیفیت ورق‌های نما را حداقل تا ۲۰ سال تضمین خواهد کرد.

لازم به ذکر است که قبل از زدن رنگ روی آلومینیوم، یک لایه رنگ آستر از نوع پلی اورتان بر روی ورقه اجرا و سپس رنگی که با این رزین روی سطح ورق زده می‌شود. به عبارتی، این لایه به صورت مستقیم بر روی آلومینیوم اجرا نمی‌شود. در نتیجه ورق‌های PVDF دارای دو لایه رنگ هستند.

با پوشش Nano-PDF

یکی دیگر از انواع ورق‌های کامپوزیتی دارای پوشش Nano-PDF هستند. این نوع نیز مانند رزین PVDF اجرا می‌شوند، با این تفاوت که یک لایه سومی نیز روی رزین PVDF اجرا می‌گردد که این لایه از لحاظ ساختار مولکولی متفاوت از رزین‌های عادی است.

به عبارتی دیگر، فاصله مولکولی با استفاده از تکنولوژی نانو کمتر شده و باعث عدم جذب آلودگی‌های محیطی همچون گرد و غبار و ذرات روغنی خواهد شد.

از طرفی دیگر، نوار میانی ورق‌های آلومینیومی در حالت کلی غیر قابل اشتعال هستند، اما با توجه به وجود مواد اشتعال زا در نزدیکی نما یا حساسیت پروژه‌ها، از یک لایه میانی خاص برای اجرای آن‌ها استفاده می‌شود. ورق‌های کامپوزیت آلومینیوم را از نظر لایه میانی می‌توان به دو دسته تقسیم‌بندی کرد. لایه میانی این کامپوزیت‌ها می‌تواند از پلی اتیلن بازیافتی دو نوع ضدحریق B1 و ضدحریق A2 باشد که لایه وسط آن غالبا از هیدروکسید آلومینیوم یا دیگر مواد معدنی ساخته می‌شود.

نحوه اجرای نمای کامپوزیت ساختمان

به طور معمول اجرای نمای کامپوزیت به سه روش زیر انجام می‌گیرد:

• روش ریلی یا هنگینگ (Hanging)
• روش ثابت یا فیکس (Fix)
• روش H & L

در ادامه به بررسی هر کدام از این روش‌ها می‌پردازیم.

ریلی یا هنگینگ (Hanging)

همانطور که از اسم آن پیداست، در این روش از اجرای نمای کامپوزیت، پنل‌های کامپوزیت به شکل ریلی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. سپس لبه ورق‌ها برش و خم خورده و به صورت قلاب به زیرسازی آلومینیومی آویزان (هنگ) می‌شوند.

در اجرای روش ریلی ابتدا سیمان‌کاری دیوارها انجام شده، سپس زیرسازی کار با استفاده از قوطی‌های فلزی به صورت شبکه عمودی و افقی انجام می‌شود، به این صورت که در اسکلت فلزی قوطی‌ها به صورت مستقیم به تیر و ستون جوش می‌شوند اما در اسکلت بتنی، پیش از بتن‌ریزی باید نسبت به کاشت صفحات با رول بولت اقدام کنیم.

بدیهی‌ است که سایز قوطی‌ها متناسب با ارتفاع کار، ضخامت قطعات، و وزن نما متغیر است. همچنین آهن کشی باید به صورت شاقول اجرا شود تا سطح نما یکدست دیده شود.

همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید، در گام بعدی براکت‌ فلزی سوراخ‌دار به قوطی‌ جوش داده می‌شود، سپس دو عدد نبشی آلومینیومی با پیچ به هر براکت متصل می‌شود. برای رفع خطاهای احتمالی در زیرسازی فلزی و همینطور رگلاژ نهایی، هر نبشی دارای دو سوراخ لوبیایی شکل است.

توجه کنیم برای جلوگیری از خوردگی بین آهن و آلومینیوم از یک قطعه لاستیکی واسط بین نبشی آلومینیومی و براکت آهنی استفاده می‌گردد.

در مرحله بعدی ناودانی ریلی که با نام لامل نیز شناخته می‌شود در فضای بین دو نبشی با پیچ به آن متصل می‌گردد.

در طرفین و وسط پروفیل شیارهایی برای حرکت قائم آن وجود دارد. از طرفی دیگر، شیار موجود در وسط پروفیل وظیفه آب‌بندی و انتقال آب به قسمت پایین نما را بر عهده دارد. قطعات ناودانی بولت به وسیله پیچ به لامل متصل می‌شود. از طرفی در وسط این ناودانی یک بولت تعبیه شده که ورق‌ها روی آن قرار می‌گیرند.

مراحل خم، برش، و سوراخ‌کاری ورق‌ها باید با دقت و ظرافت بالا انجام شوندو نیاز به یک متخصص در این زمینه دارند.

پس از برش ورق‌ها در اندازه‌های مورد نظر، شیارهایی در لبه‌های آن ایجاد می‌شود تا عملیات خم‌کاری انجام صورت بگیرد. سپس سوراخ‌کاری لبه‌های کار با استفاده از دستگاه های CNG انجام می‌شود که به دلیل شکل سوراخ‌ها، به این پروسه چکمه‌ای کردن نیز گفته می‌شود. در انتها نیز ورق‌ها در جهت شیارها خم شده و کلیه گوشه‌ها پس از چفت شدن پرچ شده و سپس ورق‌های آماده شده روی بولت‌ها نصب می‌گردند.

از مزایای روش هنگینگ این است که باعث آب بندی مناسب نما، تعویض و ترمیم آسان قطعات آسیب دیده، عملکرد مناسب هنگام زلزله، عدم نیاز به نوار درزگیر و چسب سیلیکون، و عدم تغییر شکل ورق‌ها در اثر تنش‌های حرارتی می‌شود.

این روش معایب خود را نیز دارد که از جمله این معایب می‌توان به قیمت بالا وامکان لرزش‌ ورق‌ها در اثر باد اشاره کرد.

روش ثابت یا فیکسینگ (Fixing)

در این روش پنل‌های کامپوزیت پس از برش و شیارزنی به طور ثابت با پیچ یا پرچ، بر روی زیرسازی نما نصب می‌شوند. در این روش نیز مانند روش ریلی یا هنگینگ، در ابتدا باید زیرسازی به وسیله قوطی‌های فلزی در جهت‌های قائم و افقی انجام شده و در گام بعدی نبشی‌های آلومینیومی روی قوطی‌ها نصب گردند.

پس از آن، مرحله خم و برش لبه‌های ورق انجام شده و پس از آماده‌سازی، ورق‌ها به کمک پرچ به نبشی‌ها متصل می‌گردند. برای زیبایی بیشتر و همچنین آب‌بندی ورق‌ها از چسب سیلیکون و نوار درزگیر لاستیکی در بین آن‌ها استفاده می‌شود.

روش پروفیل‌های H و L

یکی از رایج‌ترین روش‌های اجرای نمای کامپوزیت، روش H و L است. در این روش، پس از اجرای قوطی زیرکار، پروفیل‌های L شکل در قسمت انتهایی و پروفیل‌های H شکل در فواصل بین دو ورقه کامپوزیت قرار گرفته و با پیچ یا پرچ به قوطی‌ها متصل می‌گردند. پس از آن ورق‌ها بدون نیاز به خم‌کاری لبه‌ها در فضای مابین پروفیل‌های آلومینیومی قرار می‌گیرند.

از مزایای روش H & L می‌توان به سرعت اجرای بالا، و قیمت مناسب اشاره کرد. همچنین، آ‌ب‌بندی نامناسب، عدم امکان تعویض ورق‌های آسیب دیده، تغییر شکل، و ایجاد سرو صدا در هنگام باد و بارندگی از معایب این روش هستند.

لازم به ذکر است که این روش در اجرای نمای کامپوزیت دارای استاندارد جهانی نیست، چرا که روش مقاومی به حساب نمی‌آید و در حال حاضر تنها در ایران اجرا می‌شود.

نکات مهم در اجرای نمای کامپوزیت

1. پیش از آهن کشی باید وضعیت نما نقشه برداری شده و بیرونی‌ترین قسمت ساختمان به عنوان نقطه مبنا تعیین شود.
2. لازم است پیش از اجرای شاسی نما نسبت به اجرای پلاستر سیمانی بر روی دیوارهای بنایی اقدام کنیم تا از نفوذ احتمالی رطوبت به دیوارها و تجمع حشرات جلوگیری شود.
3. پیش از نصب نما باید تاب احتمالی قوطی‌های زیرسازی با ریسمان بررسی شده و در صورت وجود، با ضربه‌های آرام اصلاح گردد.
4. زیرسازی کار باید با استفاده از قوطی با سایز مناسب و دقت کافی انجام گردد. لازم است کلیه قوطی‌ها در جهت افقی و عمودی کاملا به صورت شاقول، تراز و ریسمانی نصب شوند بـه طوری که کل کار در یک صفحه قرار بگیرد.
5. در صورتی که بین نما و دیوار اصلی ساختمان فاصله زیادی وجود داشته باشد، برای جلوگیری از تغییر شکل زیرسازی لازم است از دستک‌ با سایز مناسب و مهار کافی استفاده کنیم.
6. لازم است برای جلوگیری از تشکیل پیل الکتریکی میان آهن و آلومینیوم و خوردگی مقطع و کاهش میزان چسبیدن ذرات گرد و غبار به نما، از لاستیک دی الکتریکال بین براکت آهنی و نبشی آلومینیومی استفاده شود.
7. به علت تنوع رنگ موجود و همینطور خواص پنل‌های کامپوزیت باید ورق متناسب با شرایط پروژه انتخاب گردد.
8. در مناطقی که از سطح بالایی آلودگی برخوردار هستند می‌توان از ورق‌های کامپوزیت با روکش نانو استفاده کرد. بارش باران بر سطح ورق‌ با روکش نانو باعث تمیز شدن آن‌ها و عدم نیاز به تمیز کاری اضافی می‌گردد.
9. در سازه‌هایی که الزامات سختگیرانه در مورد حریق برای آن‌ها وجود دارد، باید لایه پلی اتیلن میانی از نوع B2 یا A1 انتخاب شود.
10. در نماهای خاص می‌توان از نوع هفت رنگ ورق‌ها استفاده کرد. این نوع نما با تابش آفتاب از زوایای مختلف و با شدت‌های متفاوت تغییر رنگ می‌دهد.
11. در روش فیکس اجرای نما کامپوزیت، پس از تکمیل نصب ورق‌ها، باید آن‌ها را به کمک چسب سیلیکون و لاستیک‌های درزگیر آب‌بندی کنیم. دقت داشته باشید که چسب و لاستیک‌ها از نوع مرغوب و مقاوم در برابر اشعه UV و شرایط جوی مختلف باشند. نغییر شکل لاستیک‌های درزگیر و شل شدن آن‌ها باعث نفوذ آب به پشت نما می‌شود.
12. طبق دستورالعمل طراحی سازه‌ای، الزامات و ضوابط عملکردی و اجرایی نمای خارجی ساختمان‌ها (مفاد فصل ۸ ضابطه شماره ۷۱۴) باید عیوبی مانند تاب و پیچیدگی، ناگونیایی زوایا، موج، خراشیدگی، زدگی و رنگ پریدگی برای کلیه ورق‌ها قبل از نصب مورد بررسی قرار گیرند.
13. لازم است تمام اتصالات قوطی‌ها به نما و همینطور کیفیت جوش‌ها مورد بررسی قرار گیرد.
14. توصیه می‌شود پس از تکمیل زیرسازی و آماده سازی نهایی کار، ورق‌ها به محل کارگاه انتقال داده شده و روی یک سطح صاف دپو شوند. به طور کلی، تمام مراحل بارگیری، حمل و تخلیه پنل‌ها باید طوری انجام شود که هیچگونه آسیبی در آن‌ها به وجود نیاید.
15. حداقل ضخامت ورق‌های کامپوزیت نما 4 میلی‌متر بوده و نباید از قطعاتی با ضخامت کم‌تر استفاده شود.
16. لازم است ورق‌های کامپوزیت در دو جهت طولی و عرضی کاملا به صورت همباد نصب شده و امتداد شیارهای آن‌ها در یک راستا باشد.
17. پس از پایان عملیات اجرای نما، باید برچسب‌های محافظ از روی نما کنده شود.

قیمت نمای کامپوزیت

قیمت نمای کامپوزیت به فاکتورهایی مانند رنگ لایه بیرونی، نوع آلیاژ آلومینیوم، ضخامت مواد لایه میانی و موارد مشابه بستگی دارد. از طرفی دیگر، نحوه اجرای نمای کامپوزیت نیز روی قیمت نهایی آن اثر خواهد داشت.

اصلی‌ترین فاکتورهای موثر در هزینه و قیمت اجرای نمای کامپوزیت، لیست زیر است:

• هزینه اجرت نصب ورق کامپوزیت
• قیمت طراحی نمای ساختمان
• قیمت ورق کامپوزیت مصرفی
• هزینه قوطی جهت زیرسازی نما

جمع بندی

نمای کامپوزیت یکی از رایج‌ترین نماهای خارجی ساختمان است که از ورق آلومینیوم کامپوزیت در ابعاد و پنل‌های مشخص برای اجرای آن استفاده می‌کنند. اجرای نمای کامپوزیت به تخصص بالایی نیازمند بوده و به سه روش هنگینگ، فیکس، و H & L اجرا می‌شود.

در این مقاله به بررسی تمام نکات نمای کامپوزیت، مزایا و معایب کامپوزیت نما، و روش‌های اجرای نمای کامپوزیت پرداختیم. امیدواریم که این مقاله از آکادمی عمران برای شما مفید واقع شده باشد. در صورت بروز هرگونه سوالی، آن را در بخش کامنت‌ها با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری