نمای دو پوسته، انواع و کاربرد آنها در شرایط اقلیمی مختلف

کاربرد نمای دو پوسته در بسیاری از ساختمان‌های مدرن با پیشرفت تکنولوژی ساختمان و رویکردهای جدید در معماری، بیش‌ازپیش موردتوجه قرار گرفته است. نمای دو پوسته به‌عنوان یکی از نوآوری‌های نوین در صنعت ساختمان، نقش مهمی در ارتقای بهره وری مصرف انرژی در ساختمان‌ها و بهبود شرایط آسایش ساکنان ایفا می‌کند. در دنیای امروز که معماری پایدار و بهینه‌سازی مصرف انرژی به دغدغه اصلی طراحان و معماران تبدیل شده است، نمای دو پوسته به‌عنوان یک راهکار هوشمندانه و کارآمد برای پاسخگویی به این نیازها مطرح می‌شود.

در این مقاله، به بررسی انواع مختلف این نما، کاربردهای آن در شرایط اقلیمی مختلف و مزایا و معایب این سیستم خواهیم پرداخت تا درک عمیق‌تری از نقش این نما در معماری مدرن داشته باشیم.

تعریف نمای دو پوسته

در ابتدا، به تعریفی ساده و روشن از نمای دو پوسته می پردازیم. نمای دو پوسته (Double Skin Facade)، ساختاری نوین در سیستم نمای ساختمان است که از دو لایه نمای مجزا از هم از هم تشکیل شده است که ممکن است از مصالح متفاوت و مختلفی تشکیل شده باشند .

بین این دو لایه، فضایی خالی وجود دارد که به‌عنوان یک عایق حرارتی و صوتی عمل می‌کند. این فضا می‌تواند به‌صورت طبیعی یا مکانیکی تهویه شود. عملکرد اصلی این نما ایجاد یک لایه محافظتی بین فضای داخلی ساختمان و محیط بیرون است.

این لایه محافظ، از ورود گرمای بیش ‌از حد در تابستان و خروج گرما در زمستان جلوگیری می‌کند. به‌عبارت‌دیگر، نمای دو پوسته مانند یک فیلتر عمل کرده و شرایط آسایش حرارتی را در داخل ساختمان بهینه می‌کند.

این نوع نما به‌دلیل دارا بودن فضای خالی بین دو لایه، عایق صوتی بوده و از ورود اصوات شدید به داخل ساختمان جلوگیری می کند. همچنین، امکان کنترل نور طبیعی را فراهم و از تابش مستقیم نور خورشید به داخل ساختمان جلوگیری می‌کند.

از نظر عملکرد انرژی، نمای دو پوسته نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند و با ایجاد یک لایه عایق حرارتی، از اتلاف انرژی در ساختمان جلوگیری کرده و به کاهش هزینه‌های سرمایش و گرمایش کمک می کند. همچنین، با کنترل نور طبیعی و کاهش نیاز به روشنایی مصنوعی صرفه‌جویی در مصرف انرژی را به همراه دارد. در نتیجه، ساختمان‌هایی که از این نوع نما بهره می برند، دارای عملکرد بهتری در مصرف انرژی هستند.

انواع نمای دو پوسته

پس ‌از ارائه تعریف اولیه نمای دو پوسته، اکنون وقت آن است که انواع آن را معرفی کنیم. نمای دو پوسته در اشکال و انواع مختلفی طراحی و اجرا می‌شود که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. انتخاب نوع مناسب نما به عوامل مختلفی ازجمله شرایط اقلیمی، کاربری ساختمان و بودجه پروژه بستگی دارد. شرکت مهندسی نمای آلوم گستر، با در نظر گرفتن مسائل مهندسی مطرح شده، در پروژه های مختلفی نمای دو پوسته مورد نیاز را طراحی و اجرا کرده است که اثرات مطلوب آن در دوره بهره برداری قابل مشاهده است.

نمای دو پوسته تهویه‌ شونده مکانیکی (Mechanical Ventilated Double Skin Façade)

این نوع نما یکی از رایج‌ترین و مؤثرترین انواع نمای دو پوسته است که در آن فضای بین دو پوسته به‌طور مداوم تهویه می‌شود و هوای تازه به‌صورت مکانیکی به این فضا وارد می‌شود. این امر باعث می‌شود که دمای هوا در فضای بین دو پوسته به دمای محیط نزدیک و از ایجاد اختلاف دمای زیاد بین فضای داخلی، میانی و خارجی ساختمان جلوگیری شود.

عملکرد نمای تهویه‌ شونده به ‌این‌صورت است که هوای گرمی که در اثر تابش خورشید در فضای بین دو پوسته ایجاد می‌شود، توسط فن به‌سمت بالا حرکت می‌کند و از طریق دریچه‌های تعبیه ‌شده در بالای نما خارج می‌شود. هم ‌زمان، هوای خنک‌تر از پایین وارد این فضا و به ‌این‌ ترتیب یک جریان هوای مداوم ایجاد می‌شود. این جریان هوا نه ‌تنها به کاهش دمای فضای بین دو پوسته کمک می‌کند، بلکه باعث تهویه طبیعی فضای داخلی ساختمان نیز می‌شود.

نمای دو پوسته غیرفعال یا تهویه شونده طبیعی (Natural Ventilated Double Skin Façade)

پس‌از آشنایی با نمای دو پوسته تهویه ‌شونده و در ادامه لازم است که نمای غیرفعال را معرفی کنیم. نمای دو پوسته غیرفعال، نوع دیگری است که در آن تهویه هوای بین دو پوسته به‌ صورت طبیعی و بدون استفاده از تجهیزات مکانیکی انجام می‌ شود. در این نوع نما، اختلاف دمای بین فضای داخلی و خارجی ساختمان و همچنین تفاوت چگالی هوا در نقاط مختلف فضای بین دو پوسته، باعث ایجاد جریان هوا می‌شود.

تفاوت نمای غیرفعال با نمای تهویه‌ شونده در این است که در نمای دو پوسته غیر فعال، تهویه هوا به‌ صورت طبیعی و بدون نیاز به انرژی اضافی انجام می‌شود، درحالی‌که در نمای دو پوسته تهویه ‌شونده از فن یا سایر تجهیزات مکانیکی برای تهویه هوا استفاده می‌شود. این تفاوت باعث می‌شود که نمای دو پوسته غیرفعال از نظر مصرف انرژی به‌صرفه‌تر باشد.

این نوع نما مزایای متعددی دارد. از جمله اینکه، به‌دلیل عدم نیاز به تجهیزات مکانیکی، هزینه ساخت و نگهداری آن نسبت به نمای تهویه ‌شونده کمتر است. همچنین، به‌دلیل استفاده‌ نکردن از انرژی الکتریکی، یک سیستم پایدار و سازگار با محیط‌زیست محسوب می‌شود. علاوه ‌بر آن، این نوع نما به‌ دلیل سادگی طراحی و نداشتن قطعات متحرک، از قابلیت اطمینان، و دوام بالایی برخوردار است.

سمت چپ: بافر هوا به‌عنوان مانعی برای از دست دادن گرما عمل می‌کند.

میانی : گرمای اضافی از طریق فرآیندی به نام اثر دودکشی تخلیه می‌شود.

سمت راست: با استفاده از باز شو، نمای دو پوسته به تهویه داخلی کمک می کند.

نمای دو پوسته ترکیبی

آشنایی با نمای دو پوسته ترکیبی ما را به شناخت قابلیت های واقعی نمای دو پوسته، نزدیک‌تر خواهد کرد. نمای ترکیبی، همان‌طور که از نامش پیداست، ترکیبی از ویژگی‌های هر دو نوع نمای دوپوسته است. در این نوع نما، از روش‌های تهویه طبیعی و مکانیکی به‌صورت هم‌زمان و همچنین از مصالح مختلفی برای ساخت پوسته‌های داخلی و خارجی استفاده می‌شود. این انعطاف‌پذیری در طراحی، امکان تطبیق نمای دو پوسته با نیازهای خاص هر پروژه را فراهم می‌کند.

در نمای دو پوسته ترکیبی، ممکن است در برخی قسمت‌ها از سیستم تهویه طبیعی و در قسمت‌های دیگر از سیستم تهویه مکانیکی استفاده شود.

نمای ترکیبی به‌دلیل انعطاف‌پذیری بالایی که دارد، در پروژه‌های پیچیده و با نیازهای خاص بسیار کاربرد دارد. برای مثال، در ساختمان‌های بلندمرتبه که دارای هندسه پیچیده هستند، می‌توان از نمای ترکیبی دو پوسته برای ایجاد یک نما با عملکرد انرژی بالا و زیبایی بصری جذاب استفاده کرد. همچنین، در ساختمان‌هایی که در مناطق با شرایط اقلیمی متغیر واقع شده‌اند، می‌توان از این نوع نمای ترکیبی برای ایجاد یک سیستم تهویه هوشمند استفاده کرد که بتواند خود را با تغییرات دمایی و رطوبت سازگار کند.

کاربرد نمای دو پوسته در شرایط اقلیمی مختلف

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نمای دو پوسته، می توانید با بخش تحقیق و توسعه شرکت آلوم گستر تماس گرفته و مشاوره فنی مورد نیاز خود را دریافت کنید. نمای دو پوسته به‌عنوان یک فناوری نوین در صنعت ساختمان، قابلیت تطبیق با شرایط اقلیمی متنوع را دارد و می‌تواند در بهبود عملکرد انرژی ساختمان‌ها در مناطق مختلف نقش بسزایی داشته باشد.

اقلیم سرد

در مناطق سردسیر، نمای دو پوسته به‌عنوان یک عایق حرارتی بسیار مؤثر عمل می‌کند. فضای خالی بین دو پوسته، یک لایه عایق هوا ایجاد می‌کند که با کاهش اختلاف دمای بین لایه های داخلی و میانی از انتقال حرارت از داخل ساختمان به خارج جلوگیری می‌کند و در نتیجه، نیاز به گرمایش را کاهش می‌دهد.

اقلیم گرم

در مناطق گرم و خشک، این نما با ایجاد یک سایبان طبیعی، از ورود مستقیم تابش خورشید به داخل ساختمان جلوگیری کرده و سبب کاهش بار سرمایشی ساختمان می‌شود. همچنین، فضای خالی بین دو پوسته، به‌عنوان یک کانال هوا عمل می‌کند و باعث تهویه طبیعی ساختمان  و کاهش دمای نسبی لایه میانی می‌شود.

اقلیم مرطوب

در مناطق مرطوب، این نوع نما می‌تواند با کنترل رطوبت نسبی داخل ساختمان، به بهبود شرایط آسایش حرارتی کمک کند. نمای دو پوسته با ایجاد یک مانع در برابر نفوذ رطوبت از خارج به داخل ساختمان، به در کاهش رطوبت نسبی داخل ساختمان موثر است.

مزایا و معایب نمای دو پوسته

برای آشنایی کامل با کاربرد های هر سیستم، لازم است مزایا و معایب آن به دقت مورد بررسی قرار گیرد. نمای دو پوسته به‌ عنوان یک فناوری نوین در صنعت ساختمان، مزایای بسیاری را به‌همراه دارد؛ اما درعین‌حال، معایبی نیز برای آن مطرح است. در ادامه هم مزایا و معایب این سیستم مورد بررسی قرار می گیرد:

ازجمله مهم‌ترین مزایا نمای دو پوسته می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• عایق حرارتی مؤثر: فضای خالی بین دو پوسته، یک لایه عایق هوا ایجاد می‌کند که از انتقال حرارت جلوگیری کرده و در نتیجه، نیاز به سرمایش و گرمایش را کاهش می‌دهد.
• عایق صوتی: این نما به ‌عنوان یک عایق صوتی بسیار مؤثر عمل کرده و از ورود  آلودگی های صوتی خارجی به داخل ساختمان جلوگیری می‌کند.
• کنترل نور طبیعی: با استفاده از شیشه‌های مختلف و پوشش‌های مخصوص، می‌توان میزان تابش حرارتی مادون قرمز و  نور طبیعی را که وارد ساختمان می‌شود، کنترل کرد.
• تهویه طبیعی: فضای خالی بین دو پوسته، امکان تهویه طبیعی ساختمان را فراهم می‌کند.
• افزایش عمر مفید ساختمان: با کاهش اثرات جوی و محیطی بر روی ساختمان، عمر مفید مصالح ساختمانی و تجهیزات تأسیساتی افزایش می‌یابد.

مهم‌ترین معایب نمای دو پوسته نیز شامل موارد زیر می‌شود:

• هزینه بالا: هزینه ساخت و نصب نمای دو پوسته نسبت به سایر انواع نماها بیشتر است.
• پیچیدگی اجرا: اجرای آن نیاز به تخصص و تجربه بالا و فرایند پیچیده‌تری نسبت به سایر انواع نما دارد.
• وزن زیاد: این نما به‌دلیل استفاده از دو لایه شیشه و سایر مصالح، وزن بیشتری نسبت به سایر انواع نما دارد و این مسئله ممکن است بر روی سازه ساختمان تأثیرگذار باشد.
• تعمیر و نگهداری: نگهداری و تعمیرات نمای دو پوسته نسبت به سایر انواع نماها پیچیده‌تر و پر هزینه تر است.
• محدودیت در طراحی: در برخی موارد، استفاده از این نوع نما ممکن است محدودیت‌هایی را در طراحی داخلی ساختمان به دلیل هدر رفت فضای مفید داخلی ایجاد کند.

نقش نمای دو پوسته در معماری پایدار

آشنا شدن با نقش نمای دو پوسته در معماری پایدار کمک خواهد کرد تا شناخت ما از نمای دو پوسته، تکمیل شود. نمای دو پوسته به‌ عنوان یکی از عناصر کلیدی در معماری پایدار، نقش به سزایی در کاهش اثرات زیست ‌محیطی ساختمان‌ها ایفا می‌کند. این نوع نما با ایجاد یک لایه عایق حرارتی و صوتی بین فضای داخلی و خارجی ساختمان، به ‌طور قابل‌توجهی مصرف انرژی ساختمان را کاهش می‌دهد. با کاهش نیاز به سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی، انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی هوا نیز کاهش می‌یابد. همچنین، این نما با کنترل نور طبیعی و تهویه طبیعی، به بهبود کیفیت هوای داخل ساختمان و ایجاد یک محیط سالم‌تر کمک می‌کند.

در مقایسه با دیگر تکنولوژی‌های نوین در معماری پایدار، نمای دو پوسته مزایای منحصر به‌ فردی دارد. به ‌عنوان ‌مثال، در مقایسه با سیستم‌ های تهویه مطبوع سنتی، نمای دو پوسته با استفاده از مکانیزم‌های طبیعی، به‌طور قابل ‌توجهی مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. همچنین، در مقایسه با سایر انواع عایق‌های حرارتی، نمای دو پوسته علاوه‌‌ بر عایق حرارتی، عملکردهای دیگری مانند کنترل نور طبیعی و تهویه طبیعی را نیز امکان ‌پذیر می‌کند.

با توجه به مزایای ذکرشده، نمای دو پوسته به‌عنوان یک فناوری سبز و پایدار شناخته می‌شود و استفاده از آن نه‌تنها به کاهش اثرات زیست محیطی ساختمان‌ها کمک می‌کند، بلکه به بهبود کیفیت زندگی ساکنان و افزایش ارزش ساختمان نیز منجر می‌شود.

جمع‌بندی

در این مقاله، به طور اجمالی مطرح شد که نمای دو پوسته چیست و چه نقشی در بهبود عملکرد انرژی ساختمان‌ها و افزایش راحتی ساکنان دارد. این نما با ایجاد یک لایه عایق حرارتی و صوتی بین فضای داخلی و خارجی ساختمان، به کاهش مصرف انرژی، بهبود کیفیت هوای داخل ساختمان و افزایش عمر مفید ساختمان کمک می‌کند. این فناوری به‌ویژه در شرایط اقلیمی مختلف، ازجمله مناطق سردسیر، گرم و مرطوب، کاربرد دارد و می‌تواند به‌عنوان یک راهکار مؤثر برای دستیابی به معماری پایدار مورد استفاده قرار گیرد.

به معماران و طراحان توصیه می‌شود که در طراحی ساختمان‌های جدید، به‌ویژه ساختمان‌های بلندمرتبه و ساختمان‌هایی که در مناطق با شرایط اقلیمی خاص واقع شده‌اند، از نمای دو پوسته استفاده کنند. همچنین، با توجه به پیچیدگی‌های طراحی و اجرای این نوع نما، بهتر است که با مهندسان متخصص در این زمینه مشورت شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد معماری پایدار و تکنولوژی‌های نوین ساختمانی، می‌توانید مقالات دیگر ما را در سایت مطالعه کنید و در صورت نیاز از بخش های فنی مهندسی و یا تحقیق و توسعه شرکت آلوم گستر در خواست مشاوره تخصصی داشته باشید. اگر به‌دنبال دریافت مشاوره یا خدمات تخصصی در زمینه طراحی ساختمان‌های پایدار و بهینه‌سازی انرژی هستید، با ما تماس بگیرید.