سنگ طبیعی در معماری مدرن
ایِن رُباتن (Ian Robottom) از لیتودکور (Lithodecor) در مورد روکش ضد باران (rainscreen) تهویه شونده از سنگ طبیعی سبک و شرایط مورد نیاز آن در معماری مدرن صحبت می کند.
ظهور معماری مدرن اساساً نحوه ساخت ساختمان ها را تغییر داده است. این موضوع به طور ویژه زمانی مطرح می شود که به چگونگی تغییر استفاده از سنگ در ساخت و ساز نگاه می کنیم.
همانطور که معماری به روش های مدرن تری برای ساخت و ساز نیاز دارد، بنابراین استفاده از سنگ طبیعی در معماری مدرن نیز باید با روش های مدرن منطبق شود، مانند: روکش ضد باران تهویه شونده که با سایر نوآوری ها در زمینه نما، به رقابت می پردازد.
برای درک کامل چگونگی استفاده از سنگ، باید به اوایل قرن بیستم بازگردیم. در این زمان سنگ تراشان ماهر و نیروی کار بسیاری به صنعت ساختمان در معادن سنگ در سراسر بریتانیا خدمت می کردند. صنعت سنگ امروزی انگلستان به طور قابل توجهی کوچکتر است و معادن سنگ، ابعاد کمتری دارد.
با این حال، اصول استخراج مشابه بوده و تنها بر اساس نوع زمین شناسی سنگ استخراج شده متفاوت است. اندازه بلوک ها به معدن بستگی دارد، که این مورد در طراحی ساختمان ها مورد توجه قرار می گیرد و در سوله های اره اولیه (primary saw sheds) که جاییست که بلوک های بزرگ سنگ به قطعات تبدیل می شوند، پردازش یافته و سپس با استفاده از اره های ثانویه به اندازه نهایی بریده می شوند.
در ساخت و ساز سنتی سنگی، تکه های عظیم سنگ اغلب برای تشکیل یک ورقه استفاده می شد که ممکن است 3 تا 400 میلی متر ضخامت داشته باشد. روکش سنگی توپر فعلی که توسط BS 8298:2010 پوشش داده شده است، معمولاً 75-100 میلی متر ضخامت دارد و اغلب دارای اتصالات 5 میلی متری است.
در این شکل از ساخت و ساز باید برخی از عوامل مانند: وزن و محدودیت زمانی، رطوبت و داربست را در نظر گرفت. برای هر سنگی که به اتصالات تثبیت کننده در بستر سنگ نیاز دارد، باید پشتیبانی اضافی صورت گیرد که این کار معمولاً در هر طبقه روی قطعات آهنی زاویه دار انجام می شود.
از این رو بسیاری از مکان های مرکز شهر، مناطق ذخیره سازی/ تحت کار محدودی وجود داشته و دارد و در برخی موارد، محدودیت های داربست، روش های ساخت و ساز جایگزینی مانند: واحدهای پیش ساخته سنگی ایجاد شده است.
این روش ساخت، طراحان را ملزم می کند تا در صورت امکان نما ها را به پانل های بزرگ تکرار شونده که می توان بر روی قاب ساختمان آویزان کرد، تقسیم کنند. با این حال، دو عامل اصلی دیگر که باید در نظر گرفته شوند، زمان عمل آوری پانل و وزن هستند.
با محبوبیت فزاینده محصولات روکش ضد باران، تقاضای زیادی برای سنگ طبیعی که به روشی مشابه تعمیر شود، وجود داشت که در نتیجه ما را به سوی معرفی روکش ضد باران سوق داد. روکش ضد باران تهویه شونده یک سیستم چند لایه است که معمولاً شامل یک لایه بیرونی که مانع اولیه از نفوذ باران بوده، یک کانال تهویه هوا و یک دیوار پشتی نفوذ ناپذیر می باشد.
اصول آن شامل اجازه ورود هوا از پایه سیستم و خروج آن از بالا است. حفره تهویه اجازه می دهد تا هر آبی که به اتصالات پانل باز نفوذ می کند، توسط اثر دودکش و با جاری شدن از سطح پشتی پانل ها در پایه خارج شود.
پانل ها، سبک وزن هستند و به راحتی در موقعیت مورد نظر قرار می گیرند و اغلب برای نصب آنها از سکوهای بالابر، دکل ساختمان نورد یا سکوهای هیدرولیک استفاده می کنند.
مزیت دیگر این است که پانل های با فرمت بزرگ را می توان در خارج از محل، با استانداردهای دقیق تولید کرد، سپس به سرعت روی ریل های از پیش تعبیه شده به صورت خشک ثابت می شوند.
استانداردهای مربوطه برای روکش ضد باران BS6399 – برای طراحی بارگذاری ضد باد؛ BS8118 قسمت1- استفاده ساختاری از آلومینیوم؛ CWCT (مرکز فناوری دیوارهای مانع و تکنولوژی روکش فلزی) استانداردهای پوشش های ساختمانی سیستمی و BS EN 8200 – آزمایش بار برای ضربه های سخت و نرم به جسم، می باشد.
بیشتر انواع سنگ های اصلی، یعنی لایم استون (Limestone)، ماسه سنگ، اسلیت (Slate) و گرانیت در یک سیستم ضد باران موجود است اما اندازه پانل با توجه به زمین شناسی هر سنگ خاص، محدود است.
برای ایجاد یک پانل معمولی، سنگ طبیعی استخراج شده و به صورت اسلب بریده می شود، سپس به بتن اسفنجی (aerated concrete) به ضخامت حدود 16.5 میلی متر متصل می شود. قبل از درل کردن نقاط نصب و قرار دادن اتصالات سرامیکی، اسلب های بزرگ به اندازه های پانل نهایی، برش داده می شوند، تنظیم می شوند، تراش داده می شوند و صیقل می یابند.
پانل ها، با این مزیت که یک سوم وزن سنگ طبیعی با ضخامت 40 میلی متر و یک پنجم وزن سنگ توپر با ضخامت 75 میلی متر را دارند، بسیار مقاوم در برابر ضربه هستند و می توانند در اندازه های تا 3.75 متر مربع تولید شوند. برخی از تولیدکنندگان دارای یک سیستم متصل کردن نامرئی هستند و می توانند ویژگی های تخصصی سفارشی مانند: گوشه های کاملاً بریده شده، نمای پنجره ها و طاق نما ها را نیز ارائه دهند.
در روش معمولی برای پشتیبانی از سیستم ضد باران، از بست های “هلپینگ- هند (helping-hand)” و “بخش های T” عمودی استفاده می شود.
این موارد را می توان با پدهای جداسازی، نصب کرد تا از ایجاد پل های حرارتی جلوگیری شود که با نصب ریل های افقی متصل به مقاطع T و سیستم پشتیبانی که به اسکلت ریلی فولادی سبک یا خودکار متصل اند، ایجاد خواهد شد.
گیره ها با نقاط ثابت شونده سرامیکی به پشت پانل ها متصل شده، و قبل از اینکه آن پانل ها به راحتی روی ریل های افقی قرار بگیرند، تمام اتصالات با استفاده از گشتاور (torque) صحیح، تراز و متصل می شوند.
برخی از سیستم های روکش های ضد باران می توانند از یک روکش شیشه ای با اندازه پانل تا 4.7 متر مربع استفاده کنند. طیف گسترده ای از رنگ های شیشه ای با برخی از سیستم هایی که قادر به ترکیب طرح های چاپی هستند موجود است. ایجاد نما با استفاده از سنگ طبیعی و شیشه با استفاده از چنین سیستم تثبیت کردنی، امکان پذیر است.
سیستم های ضد باران تهویه شونده راه حلی را در اختیار طراحان و پیمانکاران قرار می دهند تا با استفاده از روش های مدرن ساخت و ساز مطابق با الزامات معماری، از ترکیبی از سنگ طبیعی و شیشه استفاده کنند و در عین حال خلاقیت در طراحی را نیز تضمین نمایند.
