با توجه به اینکه امروزه طراحی های مختلف و متنوعی برای زمینه های مختلف در نظر گرفته میشود بنابراین واژه متریال برای شما یکی از واژه های پرشنیدار و پر تکرار می باشد که در طول انجام کارها بسیار با آن مواجه خواهید شد بنابراین باید تعریف دقیقی از این موضوع داشته باشید ، در تعریف متریال باید گفت که در معماری و طراحی ، متریال هسته اصلی و تشکیل دهنده اجزا می باشد که به عنوان مهمترین جزء شناخته میشود و متریال ها و عناصر مختلف معماری اعم از طبیعی و مصنوعی در زمینه های مختلف همچون طراحی داخلی و نما و مبلمان و … بکار گرفته میشوند.
متریال، ماده و مصالح ساختمانی مادیت یک پروژه معماری را مشخص می کند که ما هر روز با چه موادی در تعامل هستیم. یک دستگیره سرد فلزی، نشیمن خانه ای از چوب گرم یا پنجره شیشه ای ضخیم، تعاریف متفاوتی از فضا را به نمایش می گذارند. اما وقتی یک دستگیره شیشه ای، یک دیوار فلزی سرد و یا پنجره ای چوبی را تصور کنیم نتیجه ای متفاوت و خاصی ایجاد می شود. یک متریال ساختمانی می تواند به لحاظ فرم، عملکرد و یا مکانی که آن ماده مورد استفاده قرار می گیرد حائز اهمیت باشد. بعضی مواقع هر سه مورد جزء لاینفک یک پروژه معماری محسوب می شود. در ادامه به معرفی 16 متریال و ویژگی های هر یک از آنها خواهیم پرداخت که در مصارف ساختمانی دارای اهمیت زیادی می باشند. برخی از این مصالح ساختمانی نام آشنا هستند (مانند بتن، چوب و …) و برخی دیگر ممکن است برای شما آشنا نباشند.
بتن (Concrete)
بتن، پرکاربردترین مصالح ساختمانی ساخت بشر است. این ماده بعد از آب، بیشترین استفاده را روی کره زمین دارد. بتن های معمولی از ترکیب آب، سیمان و سنگدانه با نسبت های مشخص ساخته می شود. البته به منظور تغییر خواص بتن در برخی از موارد، افزودنی های مختلف نیز در ترکیب آن مورد استفاده قرار می گیرند. تنوع کاربرد، پایداری، مقاومت و هزینه مناسب بتن، آن را به یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی در دنیا تبدیل کرده است.
بتن یکی از متریال های مهم ساختمانی است که به طور گسترده در ساختمان ها، پل ها، جاده ها و سدها مورد استفاده قرار می گیرد.بتن مواد کامپوزیتی است که عمدتا از سیمان پرتلند، آب و سنگ (شن، ماسه یا سنگ) تشکیل شده است. هنگامی که این مواد با هم مخلوط می شوند، آنها یک خمیر قابل استفاده را تشکیل می دهند که پس از آن به تدریج در طول زمان سخت می شود.
بتن به طور گسترده در اکثر مصارف ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد و بهترین ماده برای معرفی در لیست ما می باشد. با این حال این ماده دارای اثرات مخرب زیست محیطی شامل تولید کربن و 5% گازهای گلخانه ای در سراسر جهان می باشد.
چوب (Wood)
یکی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی که در بناهای سنتی بسیار مشاهده می کنیم، متریال چوب است. چوب به عنوان یک مصالح ساختمانی پایدار محسوب می شود. این ماده ساختمانی زیبا به لطف تکنیک های جدید و تجهیزات صنعتی مدرن دارای اشکال و فرم های بسیار متنوعی می باشد. بخصوص که این اواخر خواص شفافیت نیز به آن اضافه شده است. چوب یکی از مهم ترین و در دسترس ترین ماده های ساخت و ساز است که معماران همواره از آن استفاده می کنند.
مصالح چوبی بخارات سمی تولید نمی کند. مخصوصا وقتی که ساکنان یا مراجعه کنندگان ساختمان حساسیت محیطی دارند، چوب یک مصالح بسیار ایده آل است. چوب یک متریال قدیمی ،متنوع و مقرون به صرفه و در دسترس است که در انواع مختلفی از کاربردها و شرایط استفاده می شود. تعدادی از مزایای استفاده از چوب در معماری وجود دارد و از این رو انواع مختلف مواد موجود در بسیاری از سازه ها وجود دارد.
فولاد(Steel)
همانطور که می دانیم خط آسمانه یا همان Skyline شهرها به مدد جنبش دوران صنعتی مدرن و استفاده از فلز در مقاومت دیوارهای بلند و سبک سازی ساختمان ها شکل گرفت. این تحولات در طول 100 سال گذشته منجر به ارائه پوسته ها و آسمان خراش های زیبایی شده است. استفاده از فولاد به دلیل ویژگی استحکام کشش نهایی زیاد و قیمت نسبتاً پایین آن در ساخت صنایع مختلفی از قبیل ساختمان سازی، سازه های زیرساختی، ابزارها، کشتی ها، قطارها، خودروها و اکثر ماشین آلات و تجهیزات صنعتی، کاربرد گسترده دارد.
متریال فلز مورد استفاده برای مقاصد معماری شامل سرب، لوله های آب، سقف و پنجره ها می باشد. قلع، به شکل قلع روی، مس و آلومینیوم، در طیف وسیعی از برنامه های کاربردی از جمله سقف و دکوراسیون؛ و آهن، که دارای ساختار و دیگر موارد در قالب چدن یا آهن یا فولاد ساخته شده است.
آلیاژهای فلزی مورد استفاده در ساختمان شامل برنز (عمدتا مس و قلع) است. برنج (مس و روی)؛ فلز مونل و نقره نیکل، عمدتا از نیکل و مس تشکیل شده است. و فولاد ضد زنگ، با اجزای مهم نیکل و کروم. ترکیب متریال های نقره، طلا، برنج، و یا آهن یک استراتژی خوب برای جذابیت بصری وبیشتر فضا است.
در دکوراسیون داخلی نباید نگران ترکیب متریال فلز گرم (مانند طلا و برنج)و سرد (مانند نقره و کروم) باشیم زیرا که رنگ و بافت غالب فضا را تعیین می کنند.اما اگر به صورت تک رنگ به کار رود خسته کننده میشود.
پلاستیک (Plastic)
پلاستیک یک متریال است که به آن نظر کم توجهی می شود، ، یک ترکیب چند منظوره و قابل انعطاف که می تواند برای مقاصد مختلف استفاده شود. ماده ای که می تواند به صورتی گسترده در تمام اقلیم ها مورد استفاده قرار گیرد.
پلاستیک یک ماده آلی است که از رزین های طبیعی یا مصنوعی یا چسباننده ها تشکیل می شود که می تواند با قالب گیری و یا بدون آن ساخته شود. این متریال در سراسر جهان به عنوان یک ماده مهندسی به کار می رود.
به طور مثال ساختمان مرکز آبی ملی پکن (مکعب آبی) که سازه ای فولادی دارد با بالشتک های ETFE، که نوعی پلاستیک است پوشانده شده است. پلاستیک های ETFE دربرابر خوردگی مقاومت بالایی دارند و به همان میزان در مقابل تغییرات دمایی، دوام بالایی دارند. این ساختمان بزرگترین سازه ETFE در جهان است.
اگر چه ممکن است پلاستیک را یک ماده ناپایدار و ارزان تصور کنیم، اما نباید قضاوت عجولانه داشت و از پتانسیل های این متریال گذشت. ما وسایل بسیاری از پلاستیک می سازیم. سوال اینجاست که چرا این ماده در مصارف اصلی ساختمانی مورد استفاده قرار نمی گیرد، یا چرا به صورت زیست محیطی (طبیعی) قابل بازیافت نیستند؟ پس چرا دنیای جدید پرینترهای سه بعدی تا این حد از اهمیت برخوردار هستند و هر روز به سرمایه این صنعت توسط دانشمندان و طراحان صنعتی افزوده می شود؟
شورای شیمی آمریکا مطالعات و تحقیقات گسترده ای در رابطه با کاربرد متریال پلاستیک در ساختمان و پروژه های معماری انجام داده است. نتیجه تحقیقات آنها استفاده از پلاستیک به عنوان شاخصه اصلی یک پروژه معماری و لینک شدن آن به منابع طبیعی است. ماده ای که می تواند به صورتی گسترده در تمام اقلیم ها مورد استفاده قرار گیرد. شیوه ای که باعث افزایش کاربرد بیشتر از دستگاه های پرینترهای سه بعدی می شود.
سنگ (Stone)
متریال دیگری که به صورت گسترده در موقعیت های جغرافیایی متفاوتی در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد، سنگ می باشد. سنگ به عنوان ماده ای که دارای بافت متنوع، رنگ های زیبا و دارای نقاط قوت زیادی می باشد. با وجود صلبیت و سنگین بودن این متریال، می توان آنرا به اشکال مختلفی تبدیل کرد.
سنگ متریالی ارزشمند است که در معماری و طراحی داخلی پیشینه تاریخی دارد .متریالی که دارای بافت متنوع، رنگ های زیبا و اشکال مختلفی می باشد. غیر تکراری بودن تایل های سنگ سبب برتری نسبت به متریال دیگر می باشد.
سنگ مرمر معروفیت بیشتری نسبت به انواع دیگر سنگ در دکوراسیون داخلی دارد و همچنین بازار خوبی را برای معادن ایران و خاورمیانه ( مخصوصا امارات ) به ارمغان آورده است. سنگ تراورتن به دلیل ماهیت رسوبی و آهکی بودن، استفاده چندانی در فضای داخلی ندارد و سنگ گرانیت نیز بیشتر برای سرویس های بهداشتی و روشویی ها استفاده می شود و همچنین به دلیل دارا بودن درصد اندکی اورانیوم در بعضی از انواع آن در آشپزخانه و محیط هایی که تحت گرمایش قرار دارد توصیه نمی شود.
پارچه و سازه های پارچه ای (Textiles)
امروزه به دلیل سازگاری با محیط زیست و ویژگی های سیستم های کششی (کابلی – چادری) این سازه پارچه ای مورد توجه قرار گرفته است.
جالب است بدانید منبع الهام این سازه بالهای پرندگان و تار عنکبوت میباشد.
سازه های پارچه ای شامل ، شیدها و سقف های متحرک و ثابت ،سایبان های عمودی هستند. نور طبیعی را بدون انعکاس اضافی از داخل خود عبور میدهد و به روشنایی نیز کمک میکند.
پارچه یا منسوجات دارای بافت پارچه ای معمولاً به عنوان سازه های کششی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال این ماده طیف گسترده ای از فضاهای معماری را در بر می گیرد. به عنوان مثال می توان الیاف را در یک سطح به عنوان بستری برای تحمل بارهای وارده، و یا به عنوان ماده ای پرکننده برای فضاهای خالی در نظر گرفت. خاصیت متورم شدن و یا فشرده شدن الیاف پارچه ای از مزیت های بزرگ آن به شمار می رود. مجله معماری منسوجات (a collection of technical articles for architects) مجموعه ای از مقالات فنی را در رابطه با پارچه و نمونه های موجود آن در بازار را منتشر کرده است.
شیشه (Glass)
شیشه یکی از قابل توجه ترین مصالح ساختمانی در جهان است. با مزایای زیادی که به پروژه می بخشد، جای تعجب نیست که در ساخت تقریبا در هر خانه، اداری و ساختمان عمومی در سراسر جهان استفاده می شود. دسترسی به نور طبیعی، گزینه های سفارشی سازی رنگ و توانایی ترکیب فضای داخلی با محیط بیرونی، این ماده تعجب آور را می توان برای تبدیل یک ساختمان به چیزی از زیبایی طبیعی و زیبایی استفاده کرد.
متریال شیشه پرکاربردترین ماده برای رسیدن به نور و شفافیت در پروژه های معماری است. این ماده علاوه بر کاربرد های داخلی یکی از عناصر معمول در نماسازی معماری معاصر هم به شمار می رود. شیشه های امروزی دارای خواص بسیاری بوده و گام رو به جلویی به سمت کاملا هوشمند شدن برداشتند.
آجر (Brick)
آجر یک متریال با سابقه باستانی در ایران است که فراوانی خاک استفاده از آن را متداول کرد و باعث مهارت بسیار معماران ایرانی در فن ساخت و استفاده آجر شده است .
ویژگی فیزیکی و شیمیایی این متریال و همچنین تولید آسان و سازگاری آن با طبیعت زمینه را برای کاربرد فراوان آن در معماری ایران مهیا ساخته است. به کار گیری آجر بر بنا آن را اصیل، متین، بردبار و استوار نشان می دهد.امروزه شاهد علاقه مجدد معماران به آجر هستیم که آن را با طرحهای بسیار زیبا در نما استفاده میکنند. اکنون نمای آجری ارزانترین نوع نما و استفاده از آن بسیار مقرون به صرفه است.
با وجود سفت و سخت بودن و فرم عرف مکعب اش، سازه های زیبا و دلنشینی از این متریال ساختمانی به اجرا رسیده است. اندیشمندان نوآوری قرن جدید در پی یافتن راه های جدیدی برای پایدار سازی و استفاده از این متریال در ساختمان ها و سازه های جدید می باشند.
کولار (Kevlar)
از زمان ظهور انقلاب صنعتی در قرن هجدهم، متخصصین مواد در پیگیری مستمر قویترین مواد جهان بوده اند. از سنگ تا آجر، بتن به فولاد، نوآوری در مصالح ساختمانی تبدیل به یک عنصر حیاتی پیشرفت معماری شده است. در دهه های گذشته فولاد به عنوان رهبر صنعت در ایجاد قدرت با برنامه های کاربردی در سازه های تمام انواع در نظر گرفته شده است. محققان در یک مستند آنلاین اخیرا به امکاناتی برای جایگزینی قویترین مصالح ساختمانی در بازار دست یافتند و به نتایجی شگفت آور وارد شدند.
کولار نام تجاری برای الیاف ساخته شده از پارا آرامید قوی و سبک که با دیگر آرامیدها مثل نومکس و تکنورا ارتباط دارد. این متریال معمولا بصورت نخ یاپارچه های بافته شده یا به عنوان یک بخش از مواد کامپوزیتی استفاده می شود.
به علت زیاد بودن نسبت استحکام به وزن آن، کولار استفاده های زیادی دارد اعم از تایر دوچرخه، بادبان های مسابقه تا محافظ بدن و… وزن یکسان، ۵ برابر فولاد استحکام دارد.
این متریال (پلی پارافینلین ترفتالامید) پروسه تولیدی گرانی دارد. مشکلاتی که در استفاده از اسید سولفوریک غلیظ به وجود می آید و نیاز به نگهداری پلیمر غیر حلال در آب به صورت محلول در طول مدت ترکیب و چرخاندن آن مسئله را مشکل میکند.
کولار ماده ای قوی تر از زره های فولادی با قدرت کششی و انعطاف بالاست. متریالی که قطعا به عنوان یک دارایی ارزشمند در ساختمان سازی به شمار می رود. با وجود اینکه ترکیبات این ماده از فولاد کمتر و کم حجم تر است، اما تحمل بارهای سنگین را دارد. با وجود جدید بودن این ماده، برنامه های جامعی برای استفاده و کاربرد کولار در معماری توسط کتاب “متریال های معماری” نوشته جان فرناندز برای معماران وجود دارد.
بامبو (Bamboo)
بامبو متریالی است که به طور کلی با جغرافیای اقلیمی یک پروژه ارتباط مستقیم دارد.
ماده ای پایدار، قوی و انعطاف پذیر که زیبایی کار شما در برخی اقلیم ها را تضمین می کند. امروزه می توانید به صورت شماتیک و زیباسازی یک فضا از بامبو در طراحی داخلی استفاده کنید.
خـیزران یا بامبو که در زبان فارسی نی گفته می شود . گیاهی است چندساله از تیره گندمیان. بامبو درخت نیست بلکه علفی غول پیکر است. بامبو یکی از منابع بی پایان، سریع الرشد و تجدید پذیر در جهان است که درحجم زیاد CO2 را جذب می کند. بامبو با داشتن ویژگی هایی قابل مقایسه با چوب های جنگلی جایگزینی مناسب برای کمبود رو به افزایش چوب های جنگلی مناطق گرمسیری است.
فیبر کربن (Carbon Fiber)
یکی از کامپوزیت های امیدوار کننده برای آینده ساختمان، فیبر کربن است. یک پلیمر که حاوی رشته های طولانی و نازک اتم های کربن است در یک فرم بلور تشکیل می شود – هر رشته ای که از موی انسان نازک تر است – سبک تر از فولاد، پنج برابر قوی تر و دو برابر سفت است. به همین ترتیب، آن را به ویژه در میان تولید کنندگان محبوب است، که رشته های خود را با هم مانند نخ که می تواند بافته شده به پارچه و یا به شکل دائمی قالب بندی پیچ و تاب. این فرایند برای همه چیز از قبیل فریم های دوچرخه، قطب های ماهیگیری، و بال های هواپیما به ماشین های مسابقه ای، شفت گلف و دوچرخه های دریایی استفاده می شود.
ماساچوست، می گوید: “فیبر کربن و دیگر مواد کامپوزیت بسیار عملکردی هستند، به این معنی که وزن آنها بسیار کوچک است اما می تواند بارهای بسیار زیادی داشته باشند.”
بازتابی که متریال فیبرکربن در تمام صنایع داشته هیچ ماده دیگری نداشته است. پنج برابر قوی تر از فولاد، دو برابر سفت تر و بسیار سبک تر از تمام ماده ها. ترکیبات فیبر کربن به نحوی است که شما می توانید آنرا به هر الگو و یا شکلی که مد نظرتان هست در بیاورید. ماده ای که در صنعت ساختمان و خودروسازی بیشترین استفاده را دارد.
سلول های جذب انرژی (Photovoltaic cells)
با توجه به میزان افزایش دمای کره زمین، باعث تعجب است که پنل های فتوولتائیک به یک هنجار و یا قاعده معماری تبدیل شده اند. با توجه به تکامل تکنولوژی سلوهای فتوولتائیک، این محصول به شیوه ای گسترده و جامع، رایگان در اختیار کاربران و معماران قرار می گیرد.
زمین (Earth)
مابین تمام متریال های موجود، زمین قدیمی ترین مورد استفاده شده از زمان شکل گیری خود در کهکشان می باشد که نمونه های آن در طبیعت مشهود است. زمین به صورت یک ماژول فشرده طبیعی است که قابلیت تغییر سطوح بر روی آن زیاد می باشد. به عنوان مثال لانه مورچه ها در طبیعت و یا خانه اسکیموها در قطب، یا غار های طبیعی از نمونه های بارز مواد خودساخته در طبیعت می باشند.
ضایعات و مواد زائد (Waste)
ما به طور متوسط طیف گسترده ای از متریال را به عنوان مواد زائد دور می اندازیم. اما آشنایی بیشتر با این متریال ها در چندین سال اخیر به تفکر معماران در استفاده دوباره از چنین موادی منجر شده است. مفهومی بسیار عالی که معماران آینده با برنامه ریزی می توانند از چنین موادی در پروژه های خود استفاده کنند. بازیافت و یا استفاده دوباره متریال هایی مانند ته سیگار و بطری های نوشیدنی پلاستیکی به عنوان دیوارهای مقاوم در برابر زلزله جزء تحسین برانگیزترین کانسپت های معماری در تولید منابع به شمار می رود.
کاه (Straw)
از بهترین متریال ساختمان می توان به کاه نیز اشاره کرد چرا که از قرن ها پیش تاکنون به عنوان کنترل کننده دما استفاده کرده اند. ایجاد یک فضای حرارتی منفعل، مقاوم در برابر رطوبت که به خوبی با محیط طبیعی همخوان باشد توسط متریالی ساده به نام کاه امکان پذیر است. به همین دلیل جای تعجب نیست که سقف کاه گلی در گذشته تا این حد محبوب بوده و در بسیاری از اقلیم ها، بخصوص اقلیم های سرد و مرطوب مورد استفاده قرار می گرفته.
اگر به ویلاهای ایرانی و سنتی نگاه کرده باشید، نمونه های کاهگلی از این متریال ساخته شده اند. جالب است بدانید که کاه به عنوان یکی از پرکاربردترین متریال های ساختمانی در انگلستان و جومع بومی آمریکا هنوز هم استفاده می شود. با این حال این متریال برای مناطقی که میزان بارش سالانه زیادی دارند اصلا مناسب نیست.
متریال های اُرگانیک (Organic materials)
با از دست رفتن بیشتر زیستگاه های طبیعی در جهان، بهترین روش آشنا شدن هر چه سریع تر با ساختارهای تشکیل شده توسط حیوانات و موجودات است. این نظریه باید هر چه سریع تر اتفاق بیافتد و تا کنون انسان ها زمان زیادی را هم هدر داده اند. ما نه تنها می توانیم نحوه شکل گیری ساختارها و سازه ها را از موجودات (بخصوص حشرات) یاد بگیریم، بلکه فرصت داریم تا مواد مورد استفاده آنها را با ترکیباتی که خودمان کشف کرده ایم ادغام کنیم تا بهترین نتیجه ممکن برای معماری کنونی ما حاصل شود.
نتیجه گیری:
همانطور که مشاهده کردید متریال ها به دلیل در دسترس بودن و هزینه شان نقش مهمی را در زندگی روزمره ما ایفا می کنند. نمونه هایی که بالا ذکر کردیم تنها مواد قابل استفاده بر روی زمین نمی باشند. اما همین لیست کوچک باعث می شود تا مواد اطراف خود را بهتر بشناسید و یا در مورد آنها تحقیقات کنجکاوانه بیشتری انجام دهید.
فهرست محتوا
