کاربرد آلومینیوم در صنعت ساختمان

هرنوع فلز یا به طور کلی‌تر هر ماده ای با توجه به خواص و ویژگی های خاص خود در صنایع مختلف کاربرد متفاوتی دارد. آلومینیوم نیز باتوجه به خواص ویژه خود در صنایع بسیار گوناگونی استفاده شده است. اما آنچه کاربرد آلومینیوم را در صنایع مختلف مهم می ­نماید خواص منحصر بفرد این فلز ارزشمند می­باشد. آلومینیوم با توجه به داشتن خواص ویژه و متفاوت خود، در صنایع مختلفی همچون هوافضا، حمل و نقل، خودروسازی، صنایع بسته بندی، صنایع الکتریکی، صنایع ساختمانی و بسیاری از صنایع دیگر کاربرد فراوانی دارد و به عنوان یکی از اقلام مصرفی این صنایع درآمده است. در شکل زیر مقدار مصرف آلومینیوم در صنایع مختلف به تفکیک نشان داده شده است.

امروزه درصد بالایی از آلومینیوم تولیدی در جهان در صنایع ساختمانی مصرف دارد. آلومینیوم در ساختمان‌ها و سازه‌ها در طیف وسیعی از کاربرد‌های متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرد که از آن جمله می‌توان به در و پنجره، سقف‌های آلومینیومی داخل و خارج ساختمان‌ها و کارخانجات، پنجره و ورق‌های روکش دار پیش ساخته آلومینیومی برای نمای ساختمان‌های عظیم، ویترین مغازه‌ها، درب‌ها، سایه بان‌ها، تجهیزات و وسایل معماری، تجهیزات هدایت آب باران اشاره کرد. برای اطلاع از لیست قیمت آلومینیوم کیلویی می توانید به سایت آهن آنلاین مراجعه نمایید. 

همچنین سازه‌ها و روکش‌های آلومنییومی برای مرمت بسیاری از ساختمان‌های بتنی با عمر بیش از ۵۰ سال که نشانه‌های تخریب و پوسته‌ای شدن در آن‌ها ظاهر شده است مورد استفاده قرار می‌گیرد. چنین فرایندی از فرسایش بیشتر ساختمان جلوگیری کرده، زیبایی آن را افزایش داده و علاوه بر آن موجب صرفه جویی در مصرف انرژی به علت خصوصیات عایق بندی روکش آلومینیوم می‌شود.

سبکی و وزن کم تجهیزات آلومینیومی فاکتور بسیار مهمی در کاربردهای مهندسی ساختمان محسوب می‌شود. این سبکی وزن و همچنین قابلیت شکل پذیری بالا، آلومینویم را به فلزی ناب جهت ساخت دروپنجره تبدیل نموده است. مواد آلومینیومی مصرفی در ساختمان طول عمر بالایی داشته و به تعمیر و نگهداری نیاز ندارند. همچنین استفاده از آلومینیوم موجب می‌شود بار استاتیکی وارد بر ساختمان کم گردد و در نتیجه مصالح مورد نیاز نیز کاهش یابد و فشار کمتری به پی ساختمان وارد شود. بنابراین می‌توان فوندانسیون ساختمان را با مقدار مصالح کمتری طراحی کرد.

سیستم در و پنجره گرمابند ( ترمال بریک)

اگر چه در و پنجره‌های آلومینیومی بدلیل خواصی که قبلأ ذکر شد یکی از محصولات قدیمی و کابردی در صنایع ساختمان سازی محسوب می‌شوند، اما با پیشرفت تکنولوژِی و اهمیت بهینه سازی مصرف انرژی، این پنجره‌ها نیز به تکنولوژی جدید دست یافته‌اند که به آن ترمال بریک یا گرمابند می‌گویند. پنجره‌های آلومینیومی معمولی در هوای سرد رطوبت و سرما را به جداره داخلی منتقل می‌کنند و دارای فاکتور U  بالایی هستند (اندازه سرعت جریان حرارت غیرخورشیدی از یک پنجره را فاکتورU  می‌گویند).

سیستم ترمال بریک با حذف این مشکل، فاکتور U  پنجره‌های آلومینیومی را از   ۲ به ۱ می رساند. حاصل ساخت اینگونه پنجره‌ها این است که جداره خارجی گرما و یا سرما را به جداره داخلی انتقال نمی‌دهد. سیستم ترمال بریک از دو مقطع پروفیل آلومینیومی از هم مجزا که توسط نوارهای لاستیکی پلی آمید به هم متصل شده اند تشکیل شده است. نوار پلی آمید مانع انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر می‌شود که در واقع عنوان ترمال بریک برای این سیستم  به این علت است که حرارت را می‌شکند و مانع نفوذ آن به محیط دیگر می‌شود. پلاستیک‌های پلی آمد مصرفی در این سیستم دارای نسبت استحکام مکانیکی به وزن بالا ، ضریب انبساط حرارتی پایین ، مقاوم در برابر مواد شیمیایی، آب، اشعه و حرارت، خواص مکانیکی در دمای بالا و طول عمر زیاد هستند.

علاوه بر مسائل فوق استفاده از سیستم ترمال بریک باعث عدم ورود سر و صدا به محیط داخلی ساختمان می‌شود. امروزه جلوگیری از نفوذ آلودگی‌های صوتی به محیط‌های کاری ، بیمارستانی، سالن‌های فرودگاه، مدارس حائز اهمیت بسیار است. طبق استانداردهای موجود در این سیستم، درصورت استفاده از شیشه دوجداره چهار میلیمتری با حد فاصل هوایی دوازده میلیمتر، میزان صدا در فرکانس ۱۰۰۰ سیکل بر ثانیه را به ۳۵ دسی بل کاهش می‌دهد. در فرودگاه­ها که میزان صدا هنگام برخاستن هواپیما از زمین حدود ۱۲۰ دسی بل است با استفاده از پنجره‌های استاندارد کاهش صدا تا ۴۷ دسی بل در داخل سالن فرودگاه امکان پذیر است که صدای غرش هواپیما را به صدای کمی بلندتر از صدای زنگ تلفن کاهش می‌دهد.

همچنین قابلیت جلوگیری از ورود هوا، گردوغبار، آلودگی‌ها و نیز قابلیت جلوگیری از نفوذ آب از سایر مزایای این نوع پنجره‌ها محسوب می‌شود. طراحی مناسب و ایجاد منافذ و شیب‌های لازم در مقاطع پروفیل و نیز وجود محل‌هایی جهت تخلیه آب و هدایت آن به خارج از پنجره کمک بزرگی در جلوگیری از نفوذ آب به داخل ساختمان می‌کند که این نوع طراحی با توجه به خاصیت اکسترود پذیری و قابلیت شکل پذیری مناسب آلومینیوم امکانپذیر است. استفاده از سیستم شیشه دوجداره به همراه سیستم پنجره‌های آلومینیومی ترمال بریک، تکنولوژی است که ضمن ایحاد زیبایی، دوام، سبکی و تنوع در شکل و رنگ و جلوگیری از ورود سروصدا، باعث جلوگیری از اتلاف انرژیِ در ساختمان به میزان قابل توجهی می‌شود.

سقف‌های کاذب آلومینیومی

یکی دیگر از کاربردهای آلومینیوم در صنعت ساختمان تولید سقف‌های کاذب می‌باشد. نیاز فروشگاه‌های ساختمانی بزرگ، هتل‌ها و بیمارستان‌ها به محیطی آرام و زیبا، نیاز استخرها و محیط‌های مرطوب به سقف‌های با مقاومت به خوردگی بالا  باعث شده است تا آلومینیوم این بار خود به شکل سقف‌های کاذب ( دامپا و تایل) کناره‌ها و سایبان‌ها در عرصه ساختمان وارد نماید.

انواع سقف‌های کاذب با طرح‌های مختلف با لایه پشم سنگ همراه ، که این سقف‌ها را به عایقی مناسب تبدیل می‌کند در بناها بکار می‌روند. از مزایای سقف‌های کاذب می توان به موارد زیر اشاره کرد : دامنه مصرف وسیع، ظاهری آراسته ودکوراتیو، آکوستیک، غیرقابل اشتعال، قابلیت نصب سریع، دسترسی ساده و سریع به تجهیزات پشت سقف، تنوع و زیبایی رنگ، دوام، قابلیت نصب بر روی دیوار، قابلیت تجهیز به هر نوع چراغ، قابلیت ایجاد دریچه بلندگو و قابلیت شستشو. مجموع این خواص باعث شده تا این نوع سقف‌ها مناسب برای استفاده در مراکز صنعتی، بیمارستان‌ها، هتل‌ها، استخرها و محیط‌های مرطوب، سالن‌های ورزشی و حتی فضاهای باز مثل سقف پمپ بنزین باشد

نماهای آلومینیومی

نما جز لاینفکی از ساختمان است که علاوه بر اینکه به سازه زیبایی خاصی می بخشد، ظاهر شهر را نیز زیباتر می‌کند. ویژگی‌های منحصر به فرد آلومینیوم، انقلاب جدیدی را در مهندسی معماری و ساختمان به راه انداخته است. نماهای آلومینیومی با قابلیت شکل پذیری بالا، زیبایی چشمگیر و خارق العاده، تنوع، طراحی و اتصال آسان، امروزه طرفداران بسیاری پیدا کرده است. با انتخاب نمای مناسب برای ساختمان می توان سازه‌های زیبایی ساخت که در هنگام حوادثی مانند زلزله ایمن بوده و خطر آفرین نباشند. نماهای آلومینیومی در مقایسه با سایر نماها برای این منظور مناسب ترند.  در نماهای سنگی خطر سقوط سنگ وجود دارد که بسیار خطرناک است علاوه بر آن چون زیرسازی نماهای سنگی، سیمانی، آجری و غیره بر روی دیوارهای خارجی ساختمان است و دیوارهای خارجی به دلیل اتصال نداشتن به سازه در هنگام زلزله به سرعت فرو می‌ریزند، بنابراین اجزای اینگونه نماها منطقی و ایمن نیستند. اما نماهای آلومینیومی به دلیل داشتن اتصال مناسب بوسیله پلیت و نبشی به اسکلت ساختمان، دارای مقاومت بالایی درمقابل زلزله و حوادث دیگر بوده و تنها اشکال آن ها فروریختن شیشه ها می باشد که این مشکل نیز با استفاده ای شیشه های جدید که ایمن هستند و یا ورق های پلی کربنات حل شده است.

علاوه بر مسئله سبکی، مقاومت به خوردگی، قابلیت استفاده از آلومینیوم در مناطق با آب و هوای مختلف، قابلیت رنگ پذیری و تولید ساختارهای زیبا و با دوام باعث استفاده چشمگیر این فلز در ساختمان‌ها شده است. استحکام بالای این فلز همراه با سبکی آن تولید نمایی با ارتفاع‌های بلند را مقدور کرده است. وجود تنوع در سیستم نماهای اختصاصی آلومینیومی، قابلیت انتخاب بهترین نوع سیستم را با توجه به شرایط آب و هوایی و ژئوفیزیکی منطقه و مشخصات سازه ممکن می نماید. علاوه بر موارد ذکر شده، کاربرد آلومینیوم در بخش‌های مختلف ساختمان مثل سیستم‌های حرارتی، رادیاتورهای آلومینیومی، سیستم‌های تهویه، دستگیره‌ها و یراق آلات، نرده‌ها و حفاظ‌ها، پلکان‌ها، مبل‌ها و صندلی‌ها، چراغ‌ها نیز روز به روز افزایش می‌یابد.

آلیاژهای آلومینیوم مصرفی در صنعت ساختمان

هر دو نوع آلیاژهای ریختگی و کارپذیر در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند. آلیاژهای دارای منیزیم مانند ( LM5 , 5083 , 5251 )، منگنزدار (۳۱۰۳ ( سیلیکون دار ( LM6) و یا ترکیبی از منیزیم و سیلیکون (۶۰۸۲,۶۰۶۳,LM25 ) همگی دارای دوام بسیار خوب همراه با مقاومت بالا در برابر اثرات محیط های دریایی و صنعتی می باشند.

این آلیاژها در صنعت ساختمان سازی به صورت محصولات نوردی، اکسترورژن، ریخته گری و پرس شده بکار می روند. از دید طراحان قطعات تولید شده با روش اکستروژن بسیار مناسب ترند، چرا که روش شکل دهی بسیار مناسبی برای آلومینیوم می باشد و قابلیت تولید انواع مختلفی از پروفیل‌ها را داراست که محدودیت های موجود در طراحی را تقریبا رفع می کند. شکل‌ها و پیکربندی‌های پیچیده که از طریق اکستروژن قابل حصول است به طراح این امکان را می‌دهد که بتواند پیچیدگی‌های خاص همچون شیارهای لازم برای اتصالات، ملزومات جلوگیری از اتلاف حرارت، لبه‌های صاف و عاری از عیب را همراه با استحکام ذاتی محصول که همگی منجر به بازدهی بالای پنجره‌های آلومینیومی می شود را در اختیار داشته باشد. تمامی این خصوصیات به نوبه خود باعث محبوبیت و مقبولیت گسترده محصولات آلومینیومی در صنایع ساختمان می‌شود. تغییرات قیمت پروفیل آلومینیوم و سایر مقاطع آلومینیومی، در تصمیم‌گیری برای کاربردش در سطوح مختلف موثر است.

آلومینیوم نورد شده نیز در هزاران شکل در سازه‌های مدرن کاربرد دارد که آن را به ماده ای مناسب برای سقف ساختمان‌ها تبدیل کرده است. ورق‌های آلومینیومی یک ماده مناسب برای روکش تزئینی و محافظت ساختمان‌ها می‌باشند. این روکش‌ها همچنین برای جلوگیری از تغییر رنگ یا پوسته‌ای شدن بیشتر ساختمان‌های بتنی نیز کاربرد دارند. در تأسیسات گرمایشی، هدایتی و تهویه آلومینیومی نورد شده می تواند تقریبأ تمامی جزئیات طراحی را برآورده کند. قطعات و اجزای آلومینیومی علاوه بر طول عمر کاری طولانی و مفید، قابل بازیافت و استفاده مجدد هستند. نرخ بازیافت محصولات آلومینویمی مورد مصرف در صنایع ساختمان بیش از ۸۰ درصد است. این بازیافت سریع و آسان باعث شده تا قراضه آلومینیومی با قیمت بالایی خرید  و فروش شود و در و پنجره و مواد آلومینیومی مصرفی در ساختمان‌ها حتی پس از پایان عمر ساختمان از قیمت مناسبی برخوردار باشند.

در حال حاضر به واسطه افزایش تقاضا برای تهیه مسکن به همراه لحاظ کردن مسائل مربوط به صرفه جویی در انرژی، مدیریت زباله و بازیافت  و نیز شاخص‌هایی نظیر (LCA تجزیه و تحلیل چرخه عمر مواد) تغییرات در صنعت ساختمان سازی به سرعت در حال افزایش بوده و شاهد رشد بیشتر ساختمان های هوشمند و شیوه های ساختمان سازی جدیدی مثل ساختمان های پیش ساخته خواهد بود  که کار  را از مناطق ساختمانی به کارخانه ها خواهد کشاند . آلومینیوم و انواع پلاستیک‌ها هردو پتانسیل بالایی برای این نوع نوآوری دارند و به مقیاس وسیعی وارد این صنعت شده اند و مصرف روز افزون آن‌ها برای ساختمان‌های آینده قابل پیش بینی است.

ابن مطلب در رابطه با کاربرد آلومینیوم در سقف خانه ها، نمای ساختمان و کاربردهای ساختمانی آن می باشد. اگر در این زمینه اطلاعاتی دارید یا در این زمینه فعالیت می‌کنید می‌توانید از طریق کامنت با ما و دیگر دوستان به اشتراک بگذارید.