پانل های کامپوزیت آلومینیومی

شرکت Alusingen ورق های کامپوزیت را از سال 1969 در آلمان، با همکاری شرکت BASF ابداع کرد. شرکت صنعتی Alusuisse، شرکت Alusingen را خریداری کرد که متعاقباً شرکت بزرگ و چندملیتی Alcan در سال 2000 مالکیت آن را به دست آورد (امروزه با نام Rio Tino شناخته می شود.) از آن زمان تاکنون نام تجاری Alcobond با این محصول پیوند خورده است، درست مانند محصولات دو شرکت ((Jeep)) یا ((Rockwool)).

Alusingen حق انحصاری تولید محصولات Alcobond را به مدت 20 سال، در بین سال های 1971 تا 1991 در اختیار داشت. استفاده از این ماده در طول تاریخ مرسوم است. امروزه پانل های کامپوزیت در نماهای ساختمانی به کار می روند. این ماده در اصل متشکل از دو ورق آلومینیوم با ضخامتی به اندازه 5/0 متر و پلی اتیلن (LDPE) با ضخامتی به اندازه 3 میلی متر است. ضخامت کل به همراه لایه های چسبنده و چسب ها حدود 4 میلی متر است.

به طور عمده، این محصول با به کارگیری سه نوع تکنولوژی متفاوت تولید می شود: اکستروژن، ورقه ورقه شدن با نوارهای چسبنده پیش ساخته و تلفیقی از اکستروژن و ورقه ورقه شدن.

صرف نظر از ابداع این محصول در سال 1969، در واقع در اواسط دهه 80 بود که این ماده به عرصه معماری راه پیدا کرد و معماران به کاربرد آن پی بردند. از جمله مزیت های اصلی این محصول می توان به نکته های زیر اشاره کرد:

�         سبکی وزن و استقامت بالا

�         سازگاری و انطباق پذیری

�         ماندگاری

�         هماهنگی با محیط پیرامون

�         تنوع رنگ

نخستین پروژه های اجرا شده با پانل های کامپوزیت آلومینیومی

به محض اتمام حق انحصاری، این محصول به طور گسترده ای جنبه تجاری به خود گرفت و همچنین به لحاظ تجاری از بازدهی بسیاری برخوردار بود. از این رو، در کنار دیوار نماهای آلومینیومی و شیشه، پانل های کامپوزیت آلومینیومی کاملاً در صنعت نمای ساختمانی به برتری دست یافتند و در حال حاضر شهرهای مدرن بسیاری وجود دارند که تقریباً به طور کامل با این مصالح ساخته شده اند. تا امروز برج العرب، نماد شهر دبی، معیار معتبری برای ارزیابی کاربرد این ماده به شمار می رود. از دیگر پروژه ها می توان به هتل العرب، ساختمان کارخانه میتسوبیشی، برج های النصر در دوحه قطر و نمونه های دیگر اشاره کرد.

در دهه اول قرن حاضر، از این ماده در پروژه های دیگری نیز استفاده شد؛ برای مثال، در نماهای ساختمان های برخی از شرکت ها مانند کارخانه های تولیدکننده خودرو و همچنین شرکت های گاز از این ماده استفاده شد و گاهی اوقات پانل های کامپوزیت این نماها با رنگ های اصلی لوگوهای این شرکت ها رنگ آمیزی شدند.

در سال 2005، تولید پانل های کامپوزیت آلومینیوم به طور رسمی تا 16 میلیون مترمربع (در اروپا) افزایش یافت و این رقم در سطح جهانی، دست کم تا پیش از بحران اقتصادی، در حدود 30 میلیون مترمربع برآورد شده است. از بزرگترین کشورهای مصرف کننده این ماده می توان به کشورهایی چون چین، روسیه و امارات متحده اشاره کرد.

بازار این محصول تا پیش از بحران اقتصادی با رشد چندانی مواجه نبود و در این موقعیت در اروپا نیز با کاهش رشد مواجه هستیم چراکه ساخت و ساز به تازگی در کشورهای اروپایی شروع شده بود و رشد این محصول در دهه های اول قرن جدید در اروپای شرقی (مانند رومانی و لهستان)، کشورهای عربی خلیج فارس و کشورهای حاشیه اقیانوس آرام با افزایش چشمگیری همراه بود. بدون شک، بحران اقتصادی سال 2008 تأثیر بسیار مخربی در این صنعت بر جای گذاشت.

امروزه معماران در این صنعت به دنبال رنگ ها و پرداخت های بدیعی هستند تا به نماها و پروژه های ساختمانی روح تازه ای عرضه کنند.

کاربرد و استقبال ورای تصور از این محصول در نما، نشانگر کیفیت مناسب و عدم محدودیت در کاربرد و طراحی این محصول است. امروزه شاهد استفاده روزافزون از این محصول در صنعت ساختمان هستیم. آلومینیوم یکی از رایج ترین عنصر ساختمانی است و با کاربرد پانل های کامپوزیت آلومینیومی در ساختمان، می توان از مزیت های آلومینیوم بهره مند شد و افزون بر آن، از ساختار ساختمان حفاظت کرد. از این پانل ها در پروژه های مختلفی استفاده می شود و قیمت آن ها بسته به کیفیت و مصالح به کاررفته متغیر است.

استفاده از آلومینیوم بیش از 100 سال است که متداول است. هرچند تولیدکنندگان حدود 50 سال پیش با پانل کامپوزیت آلومینیومی آشنا شدند. ورق های آلومینیوم با فلورید پلی وینیلیدین (PVDF) یا رنگ پلی استر روکش می شوند. ورق های آلومینیوم مشکلاتی برای سازندگان ایجاد کردند و با کاربرد پانل های کامپوزیت آلومینیومی راهکارهای مناسبی برای حل این مشکلات عرضه شد.

پانل کامپوزیت آلومینیومی یا پانل های ساندویچی نوعی پانل مسطح و متشکل از دو ورق نازک آلومینیوم است که به یک هسته غیرآلومینیومی متصل است و این هسته مانند چسب عمل می کند. این پانل ها در مقایسه با آلومینیوم مسطح، راحت تر در داخل و خارج ساختمان قرار می گیرند. پانل های کامپوزیت آلومینیومی (ACPs) به منزله پوشش خارجی ساختمان ها (در نماهای ساختمان) و عایق به کار می رود.

کاربرد

از آنجایی که ورق های آلومینیوم شامل پلی اتیلن هستند، اغلب برای عایق کاری به کار می روند. پانل های کامپوزیت آلومینیومی از کاربردهای دیگری نیز برخوردار هستند. پانل های کامپوزیت آلومینیومی از کاربردهای دیگری نیز برخوردار هستند. این پانل ها در نمای بیرونی ساختمان ها، بازسازی نمای ساختمان قدیمی و تغییر دکوراسیون و دیوارهای داخلی، سقف ها، حمام ها و تراس ها استفاده می شوند.

پانل های کامپوزیت آلومینیومی ارزان قیمت هستند. برخی شرکت ها از این پانل ها مانند پارتیشن استفاده کرده و نماهای بصری جالب توجهی ایجاد می کنند.

آیین نامه مربوط به پانل های کامپوزیت آلومینیومی

بحث درباره ویژگی های مواد دیرسوز همواره موضوع مهمی در صنعت به شمار می رود و این موضوع باتوجه به آتش سوزی های اخیر در ساختمان هایی با پوشش پانل کامپوزیت آلومینیومی، مانند برج های النصر در سال 2007 در قطر (محصولی از شرکت Alutile) و ساختمان های تجاری در بخارست در سال 2009 (محصولی از شرکت Exalco-Bond) بیشتر مورد توجه قرار گرفت. اشتعال پذیری در نماهای ساختمان همیشه مهم ترین عنصر ارزیابی می شود و استفاده از پوشش های نامناسب در نمای ساختمان هنگام بروز آتش سوزی برای ساکنان ساختمان مشکل آفرین خواهد شد.

باید به این نکته اشاره کرد که مصالح دیرسوز برای کاهش اشتعال پذیری یا به تأخیر انداختن گسترش شعله آتش به کار می روند و در برابر آتش مقاوم نیستند؛ چراکه تاکنون هیچ ماده ای در پانل های کامپوزیت شناخته نشده است که در برابر آتش از مقاومت بالایی برخوردار باشد. آیین نامه پیشگیری از آتش سوزی در کشورها به شکل متفاوتی اعمال می شود و با توجه به نوع ساختمان، بلندی آن و نوع مصالح به کاررفته، متغیر است و این تغییر در میزان توانایی مصالح در برابر آتش سوزی نیز مشاهده می شود؛ برای مثال، در آلمان و امارات متحده تعریف بلندی ساختمان و مدت زمان توانایی مصالح در برابر آتش کاملاً متفاوت است و این تغییرات باعث می شود پوشش نماهای ساختمانی بیش از گذشته مورد توجه قرار گیرند؛ مثلاً، در امارات که یکی از خصوصیاتش وجود ساختمان های بلندمرتبه در نقاط مختلف است، این ساختمان ها در فاصله نسبتاً زیادی نسبت به یکدیگر قرار می گیرند و این موضوع باعث می شود آنچه هنگام بروز آتش سوزی پیش از هر موضوع دیگری مورد توجه قرار گیرد، پیشگیری از شعله های آتش به داخل ساختمان بلند باشد. در چنین شرایطی، نماها و پوشش آن ها بسیار حائز اهمیت هستند، اما نباید حائل های میان طبقات را فراموش کرد، چراکه آتش می تواند به راحتی از فضای پشت پوشش ساختمانی به داخل ساختمان سرایت کند.

درباره پانل های کامپوزیت آلومینیومی باید گفت که قوانین خاصی برای آن ها در نظر گرفته نشده است و هنوز هم برخلاف مصالح سنتی تری چون آجر، بلوک سبک یا سرامیک ماده جدیدی قلمداد می شوند.

مزایا

در ده سال گذشته، تنها می توانستیم پانل های کامپوزیت آلومینیومی را در شهرهای بزرگ یا در رسانه ها مشاهده کنیم که چگونه به شهر روح و جلوه ای مدرن می بخشیدند و امروزه با قدم زدن در شهرهای بزرگ یا کوچک با کامپوزیت هایی در اشکال و رنگ های متنوع مواجه می شویم که هدف از کاربردشان، جلب نظر رهگذر و افزایش کارایی نمای ساختمان است. این مصالح ساختمانی نه تنها مانند دیوار نماهای فلزی مؤثر واقع می شوند، بلکه به آن ها برتری دارند؛ چراکه در ساختارشان از بافت سبک استفاده می شود و می توانند به هر شکلی تغییر حالت دهند و به راحتی در نمای جانبی فروشگاه ها، مدارس، بیمارستان ها و ساختمان های اداری نصب شوند.

با کاربرد این پانل ها در نماها، وجه مدرن و متفاوتی به ساختمان ها عرضه می شود. برخی افراد با مشاهده پانل های کامپوزیت آلومینیومی در پوشش خارجی ساختمان، به اشتباه تصور می کنند که در نمای ساختمان ورق آلومینیومی زینتی به کاررفته است. امروزه در ساختمان ها علاوه بر شیشه از کامپوزیت های آلومینیومی نیز در طیف گسترده ای استفاده می شود.

پانل های کامپوزیت آلومینیومی نسبتاً ارزان قیمت هستند و بسته به نیازهای کاربر، در اندازه های مختلف بریده می شوند. برخلاف ورق های مسطح آلومینیوم، هسته باعث می شود کامپوزیت آلومینیومی در محل مدنظر به شکل صاف و مسطح قرار گیرد و همین ویژگی موجب می شود محصول نهایی، صیقلی و جلاداده به نظر رسد. در مجموع، می توان این نوع پانل را مطابق خواسته کاربر رنگ یا تزیین کرد. انعطاف پذیری پانل های کامپوزیت آلومینیومی باعث می شود آن ها برخلاف مصالح دیگر پیرامون سطوح قرار گیرند.

کاربرد پانل ها به عنوان عایق، موجب کاهش هزینه های انرژی می شود. افزون بر

این، هنگام استفاده از پانل ها می توان بخشی از آن ها را بازسازی کرد. پانل های

کامپوزیت آلومینیومی برگرفته از رنگ های موجود در طبیعت هستند. بعضی از پانل

های کامپوزیت ضدباکتری هستند. بدین معنا که از هسته پلی اتیلن کم وزن با

تکنولوژی پیشرفته ساخته می شوند و روی سطوح ورق های آلومینیومی، رنگ

ضدباکتری به کار می رود که ظاهری زیبا و جالب توجه ایجاد می کند و باعث

جلوگیری از جذب باکتری می شود. این نوع پانل ها در برابر آتش مقاوم هستند و از

هسته پلاستیکی نسوز و دو لایه ورق آلومینیومی تشکیل شده اند که نمونه جدیدی

از ورق های کامپوزیت آلومینیومی است. در واقع، هسته پلاستیکی از مقاومت

بالایی برخوردار است و ماده نسوز موجود در آن هنگام آتش سوزی هیچ نوع گاز

مضری از خود متصاعد نمی کند.

معایب

پس از اینکه پانل های کامپوزیت آلومینیومی به طور وسیعی در دسترس قرار گرفتند

و رواج پیدا کردند، شماری از شرکت ها به تدریج آن ها و سایر مصالح مشابه را تولید

کردند و در نتیجه، هزینه پانل ها کاهش یافتند. شرکت ها گاهی اوقات برای جبران

ضرر در سود، از کیفیت چشم پوشی می کنند. پیش از خرید آلومینیوم باید درباره

پیشینه شرکت مدنظر تحقیق کرد. در صورت استفاده از محصولی با کیفیت

نامرغوب، پانل ها هنگام بروز آتش سوزی به راحتی در معرض آتش قرار می گیرند.

علاوه بر آنچه گفته شد، آلومینیوم قابل بازیافت است، در حالی که پانلی که در

قسمت داخلی ساختمان به کار می رود معمولاً قابل بازیافت نیست. کامپوزیت از

مقاومت بالایی برخوردار نیست و با خم شدن سطح به راحتی می شکند. باتوجه به

ضخامت بسیار کم ورق آلومینیومی، کامپوزیت در شرایط جوی نامطلوب مانند باد و

طوفان، شکل اصلی خود را از دست می دهد و همین خصیصه با گذشت زمان منجر

به

کاهش دوام و استقامت آن می شود. همچنین ورق آلومینیوم در مقابل آتش

شکل اولیه خود را از دست می دهد و در مهار آتش نقش مؤثری ایفا نمی کند و مواد

پلی اتیلن موجود در آن به شعله ور شدن آتش کمک می کند؛ اما برخی از پانل ها

باتوجه به نوع ماده ای که در هسته آن ها به کار می رود، در برابر آتش سوزی از

مقاومت بالایی برخوردار هستند.

امروزه در پوشش بیرونی نماهای ساختمانی از کامپوزیت و داخل ساختمان به شکل

دیوار، پارتیشن و سقف کاذب استفاده می شود. با توجه به نوع مصالح به کار رفته

در ساخت پانل های کامپوزیت آلومینیومی، می توان آن ها را با هر نوع شرایط جوی

تطبیق و مقاومت آن ها در برابر پوسته یا ورقه ورقه شدن پوشش افزایش داد. علاوه

بر این، پانل ها در برابر ضربه و جدا نشدن لایه ها از یکدیگر، مقاوم هستند. در پرتو

پیشرفت فناوری می توان بر معایب این نوع پانل ها غلبه کرد و با افزایش کارایی آن

ها با اطمینان بیشتری از این ماده در محیط های شهری استفاده کرد.

معماری و صنعت ساختمان همسو با ابداع مصالح نوین و تغییر در ساختار فعلی

برخی از آن ها پیش می رود و بی تردید، پانل ها در اشکال و ساختار مختلف، از این

قاعده مستثنی نیستند. در حال حاضر، در تمام شهرهای کوچک و بزرگ دنیا، به طور

وسیعی از این ماده استفاده می شود و معماران و طراحان اغلب در تحقق پروژه

های پیچیده و نوین خود از این ماده بهره مند می شوند.