کاربرد فناوری نانو در صنعت ساختمان

کد مقاله: 100049 تاریخ: 6 بهمن ماه 1395

مقدمه:

قرن بيست ويکم، قرن فناوري نانو، مهمترين دوران صنعت به شمار مي رود. قرن نانو، قرن سلامتي، صرفه جويي و آرامش ناميده مي شود. نانو نه يک ماده است نه يک جسم؛ فقط يک مقياس است؛ کوچک شدن يک مقياس؛ نانو يک ميلياردم متر است، به اندازه اي کوچک که ديده نمي شود اما با تاثيري بسيار بزرگ در زندگي انسان. در مقياس نانو خواص فيزيکي، شيميايي وبيولوژيکي تک تک اتم ها، مولکول ها با خواص توده ماده متفاوت است؛ نانوذرات درچنين مقياس و مشخصه هاي منحصر به فردي موجب پيدايش دستاوردهاي نويني درعلوم پزشکي و مهندسي شده اند.

امروزه در اروپا و آمريکا در زندگي مردم محصولات بسيار زيادي وجود دارد که با تکنولوژي نانو ساخته شده و راحتي و آرامش را با خود به ارمغان آورده است، به طوری که از سال 2016 اکثر کمپاني ها و شرکت هاي توليدي به علت کاربردها و آسودگي هايي که نانو با خود به همراه دارد بناي توليد خود را بر مبناي اين تکنولوژي گذرانده اند. حال بهتر است به تعاریف نانو بپردازیم:

تعریف نانو تکنولوژی:

به طورخلاصه نانوتکنولوژي به معني انجام مهندسي مواد در ابعاد اتمي – ملکولي و ساخت موادي با خواص کاملا” متفاوت درابعاد نانو است. تعريف ديگر عبارتست از”آرايش دادن ودستکاري اتم ها جهت ساخت مواد مورد نظر.

نانو تکنولوژی علم ساخت اتم به اتم مواد است که قادر خواهد بود مواد جدید با خواص مورد نظر را بوجود آورد. نانو تکنولوژی همانطور که از نامش پیداست تکنولوژی است ک در مقیاس نانو یعنی 1 تا 200 نانومتر مطرح می شود. یک نانومتر یک هزارم میکرون یا حدود 100000 برابر کوچکتر از موی انسان است. بنیانگذار این تکنولوژی را ریچارد فینمن (فیزیکدان آمریکایی برنده جایزه نوبل) می دانند که ایده ساخت هر چیز با چیدن اتم ها کنار یکدیگر را مطرح نمود.

کاربرد تکنولوژی نانو در صنعت ساختمان:

با گسترش روزافزون جمعيت و افزايش ميزان ساخت وساز و همچنين به دليل محدود بودن منابع و مصالح مصرفي، تقاضا براي استفاده از مصالح جديد در صنعت ساختمان افزايش پيدا كرده است. چالش در جهت پيدا كردن راه حل هايي براي اصلاح كيفيت، افزايش كارايي مصالح و كاهش مصرف ماده خام و انرژي، موجب استفاده از فنآوريهاي نوين در اين صنعت شده است. يكي از بزرگترين فن آوريهاي نوين در قرن حاضر نانوتكنولوژي است كه استفاده از آن در راستاي برطرف كردن نيازهاي صنعت ساختمان، ميتواند راهگشا باشد. از مزاياي استفاده از اين فن آوري ميتوان به افزايش کيفيت مصالح، صرفه جويي در مصرف انرژي و به تبع آن صرفه جويي اقتصادي اشاره كرد.كاربردهاي نانوتكنولوژي با توجه به نو بودن اين فن آوري، هر سال كاربردهاي جديدي از آن در صنايع مختلف معرفي ميشود. در مورد كاربردهاي نانوتكنولوژي در صنعت ساختمان به طور خالصه ميتوان به موارد زير اشاره كرد:

بیشتر بخوانید: چرا قفل باشگاهی دیجیتال به انتخاب اول مدیران باشگاه تبدیل شده است؟

آبگریز سطوح جذبی (آجر، سنگ، سیمان )

نمای ساختمان یکی از بخش های مهم ساختمان می باشد که حفظ نظافت آن به علت عدم دسترسی جهت نظافت دوره ای مشکلات بسیاری را ایجاد می کند.

از ترکیب شدن آب باران با نمک آجر و یا مواد آلی و آهکی شوره زدگی که بعد از بارندگی نمای ساختمان را در بر می گیرد، تشکیل می گردد.بنابراین آلودگی به داخل مصالح نفوذ کرده، در نتیجه لکه ها حتی با دستگاه های شستشو و مواد شوینده هم از بین نمی روند و در فصل سرما، یخ زدگی و ترک خوردگی باعث خرد شدن مصالح می گردد.

در تمام موارد فوق جذب آب عامل اصلی تخریب بوده که می توان با استفاده از نانو پوشش ها (به عنوان یکی از پوشش های مهم و اصلی ساختمان) جذب آب مصالح را به صفر رساند تا نما در جهت حفظ پایداری و پاکیزگی حفاظت شود. این محصول در جهت ضدآب کردن سطح مورد نظر مورد استفاده قرار می گیرد و در مقابل باران های اسیدی و قلیایی مقاوم هستند، کاملا بی رنگ و بی بو و هیچ گونه تغییری در شکل ظاهری مصالح ایجاد نمی کند.

نانو آبگریز مخصوص سطوح صیقلی (شیشه ):

شیشه ها آلودگی را به سرعت جذب می کنند ،شفافیت شیشه باعث می شود تا آلودگی ها مشهودتر از قسمت های دیگر آن باشد. به این منظورشما می توانید با استفاده از نانو پوشش کثیف شدن شیشه را به تاًخیر اندازید و سهولت در نظافت را خود به ارمغان آورید.

نانو پوشش ها را می توان در سرویس های بهداشتی، حمام، آشپزخانه استفاده نمود، و فاصله زمانی دوره ای را افزایش دادکه این بسیارمفید و به صرفه است. این محلول به هیچ عنوان باعث تمیز ماندن شیشه نمی شود و فقط خواص راحت تمیز شوندگی، آبگریزی و مدت زمان کثیف شدن را بالا می برد.

نانو آب بند:

شما می توانید بدون نیاز به تخریب و با کمترین هزینه در جهت آب بند کردن سرویس های بهداشتی، بام ، بالکن و … که به علت پوسیدگی عایق زیرین و یا اجرای ناصحیح عایق باعث بروز نم و رطوبت می شود از این محصول استفاده نمایید.

محلول بندکشی :

– محلول بند کشی در جهت مقاوم سازی و آب بندی انواع بند کشی کاشی، سرامیک، اجر، موزائیک، سنگ و … مورد استفاده قرار می گیرد و از کثیف شدن بندکشی جلوگیری می نماید. این محلول به عنوان جایگزین آب، ملات بند کشی می باشد.

بیشتر بخوانید: ده طراحی جذاب فضای رستوران

نانو عایق جایگزین ایزوگام :

در عایق کاری و آب بندی کف بام ها، سرویس های بهداشتی، استخرها، نمای ساختمان، مخازن بتنی و فونداسیون قابل استفاده می باشد.

نانو عایق ها مقاوم در برابر تغییرات آب و هوایی و قابل اعمال بر روی سطوح مرطوب می باشند. اجرای سریع و آسان و بدون نیاز به حرارت می باشند. عایق سرما و گرما هستند و چسبندگی بسیار بالا به سطوح مختلف را دارند.

مشکلاتی که در عایق های قدیمی مرسوم بود عبارت اند از :

بروز ضعف شکنندگی در دمای پایین و ضعف روندگی در دمای بالا ، مشکلات اجرایی در کنج ها، درزها، زوایا و ورودی لوله ها، سیستم غیر یکپارچه و دارای درز، بروز ضعف آب بندی در صورت عدم رعایت همپوشانی مناسب .

نانو رنگ شفاف :

اجرای محلول نانو رنگ شفاف بر روی آجر، سنگ قیچی، سنگ آنتیک و … می تواند عایق 100% رطوبت و 40% حرارت و برودت باشد. این محصول پایه آب بوده و بر روی سطح مورد نظر ایجاد لایه و باعث براق شدن سطح مورد نظر می شود.

محلول نانو رنگ:

رنگ آمیزی سطوح داخلی و خارجی ساختمان با رنگ هایی که با تکنولوژی نانو آماده سازی شده است، می تواند علاوه بر یک رنگ آمیزی ساده، عایق مناسبی در برابر رطوبت، حرارت و سرما باشد. برای صرفه جویی در اتلاف انرژی می توان بدون هیچ گونه تغییری در فضای معماری و با ضخامت بسیار کم، تمامی سطوح ساختمانی را در برابر حرارت و سرما عایق نمود. این نانو رنگ با توجه به چسبندگی بسیار بالا امکان پوشش تمامی سطوح را فراهم نموده و قابل اجرا بر روی گچ، سیمان، رنگ، فلزات و انواع سطوح دیگر می باشد. این رنگ از خانواده رنگ هایی که پایه آن آب است محسوب می شود و قابلیت ترکیب شدن با رنگ های اکلریک را دارد. یکی از ویژگی هایی که نانو رنگ را از رنگ های اکلریک دیگر متمایز می نماید، خواص الاستیسیته یا همان کشسانی است که خاصیت تغییر شکل و بازگشت پذیری را ایجاد می کند. به طور مثال، نمای یک ساختمان سیمانی که از رنگ معمولی استفاده شده، به علت نشست و عوامل جوی دیگر باعث ترک های مویی رنگی در سیمان می شود، و در نهایت باعث ترک خوردگی رنگ روی سیمان می گردد. ولی با استفاده از نانو رنگ ها و با توجه به همان خاصیت کشسانی، تمامی این ترک هادر زیر رنگ اتفاق می افتد و روی رنگ اثری از ترک دیده نمی شود. نانو رنگ مقاومت بالاتری را در سطوح داخلی نسبت به رنگ های معمولی ایجاد می کند. در شرایط عادی، رنگ های استفاده شده به صورت خشک و شکننده می باشد ولی این محصول با توجه به کشسان بودن و حالت پلاستیکی آن، در زمان برخود ضربه ای با دیوار دارای مقاومت بسیار بالایی می باشد.

بیشتر بخوانید: فرونشست دشت تهران

این محصول به رنگ سفید بوده و غلظت آن از رنگ های معمولی بالاتر است.

رنگ فوق پایه آب و نیازی به حلال ندارد و 100% عایق رطوبت می باشد. (سطح موردنظر پس از رنگ آمیزی 100% عایق رطوبت شده و تا 30% از اتلاف انرژی جلوگیری می نماید)، قابل اجرا بر روی سطوح داخلی و خارجی ساختمان و قابل شستشو و قابلیت تنفس سطح را دارا می باشد و مقاوم در برابر اشعه UV خورشید است.

نتیجه گیری:

امروزه صنعت ساختمان هزینه های زیادی را صرف ساخت و نگهداری انواع بنا می نماید، در حالی که با اتکا به نانو تکنولوژی می توان هم عمر مفید ساختمان را افزایش داد و هم هزینه ها را مدیریت کرد. استفاده از فناوری نانو سبب پیدایش معیارهاو استانداردهای جدیدی شده که روز به روز در حال گسترش و پیشرفت است به طوری که کشورهایی که در تولید محصولات نانو تاخیر داشته باشند نمی توانند جایگاهی مناسبی در آینده داشته باشند. در معماری، نانو باعث توسعه سطوح و مصالح کاربردی شده است، مخصوصا در بالا بردن کارایی ساختمان در حوزه انرژی، افزایش کارایی اجزا و حفظ و نگهداری.