مهندسی نما شاخه‌ای تخصصی است که طراحی و اجرای پوسته خارجی ساختمان‌ها را با تمرکز بر زیبایی کار، دوام و کارایی لازم بر عهده دارد. آیا می‌دانید چرا نمای ساختمان‌ها بسیار متنوع و مهم است؟ و چه نکاتی باید در طراحی نما رعایت گردد تا هم جلوه‌ای زیبا داشته باشد و هم در برابر شرایط جوی مقاوم باشد؟ در این مقاله به طور جامع درباره مفهوم مهندسی نما، نقش مهندس نما، انواع نما و اهمیت انتخاب صحیح مصالح و روش‌های اجرای آن صحبت می‌کنیم.
تعریف مهندسی نما
مهندسی نما را می‌توان دانشی تخصصی در پیوند میان هنر، مهندسی و علوم محیطی دانست که هدف آن طراحی و تحلیل پوشش بیرونی سازه‌ها با رویکردی زیباشناسانه، پایدار و فنی است. این حوزه تخصصی، به بررسی و حل مسائل گوناگون عملکردی، اقلیمی و زیبایی‌شناختی در نمای ساختمان‌ها می‌پردازد.
تاریخچه مهندسی نما
در گذشته طراحی نمای ساختمان‌ها بیشتر بر جلوه‌های بصری و نشان دادن شکوه و عظمت معماری متمرکز بود و از بعد فنی و عملکردی، توجه چندانی به آن نمی‌شد. اما با گسترش شهرنشینی، ظهور آسمان خراش‌ها و دگرگونی در مصالح ساختمانی، نیاز به طراحی نماهایی که هم زیبا و هم کارآمد باشند، به شدت احساس شد. این دگرگونی‌ها، راه را برای شکل‌گیری شاخه‌ای نوین در مهندسی گشود که به طور تخصصی به بررسی و اجرای نماها بپردازد.
یکی از اولین نمودهای این تحول، در سال ۱۸۵۱ و با ساخت بنای کاخ بلورین در لندن نمایان شد؛ سازه‌ای که با استفاده فراوان از شیشه، نگرش سنتی نسبت به نما را دگرگون کرد. در ادامه و با گسترش مصالح سبک وزن و مقاوم مثل آلومینیوم و شیشه تقویت شده، مفهوم نمای مدرن یا کرتین وال پا به عرصه گذاشت.
این سیستم‌ها با ایجاد سطحی پیوسته، زیبا و مقاوم، در نمای ساختمان‌های بلندمرتبه به عنوان راه‌حلی نوآورانه جایگاه خود را تثبیت کردند و تا امروز، به صورت گسترده در پروژه‌های ساختمانی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند.
مهندس نما کیست؟
مهندس نما کیست؟مهندس نما فردی است که با داشتن دانش فنی در زمینه سازه، معماری، مصالح و شرایط محیطی، مسئولیت طراحی و اجرای نمای ساختمان را بر عهده دارد. این مهندس بایستی بتواند علاوه بر درک صحیح از زیبایی ظاهری، عملکرد فنی اجزای نما را نیز به دقت بررسی کند. مهارت در تحلیل دیتیل های اجرایی، توانایی انجام محاسبات مربوط به سازه‌های الحاقی و تسلط بر اصول نصب و نگهداری نما از جمله ویژگی‌هایی است که یک مهندس نما باید دارا باشد. این تخصص به علت پیچیدگی‌های روزافزون فرم‌ها و متریال‌های ساختمانی، امروزه اهمیت بیشتری پیدا کرده است.
اهمیت استفاده از مهندس نما در در تیم طراحی و ساختمان سازی
در فرایند طراحی و ساخت هر ساختمان، حضور مهندس نما از همان مراحل ابتدایی نقش مهم و تأثیرگذاری دارد. این فرد متخصص، با دانش فنی و آگاهی از ضوابط شهری، کمک می‌کند تا نمای ساختمان به درستی طراحی و اجرا گردد و از بروز مشکلات فنی یا قانونی در آینده جلوگیری به عمل آید.
اگر مهندس نما از ابتدا در تیم پروژه حضور نداشته باشد، ممکن هست که در ادامه با چالش‌هایی مانند تخلف از قوانین ساخت و ساز، جریمه‌های شهرداری یا حتی توقف پروژه مواجه شویم. برای نمونه، بدون بررسی و محاسبه دقیق میزان پیش‌آمدگی یا عقب‌نشینی نما، امکان دارد ساختمان از حدود قانونی تعیین شده خارج گردد.
همکاری با مهندس نما موجب می‌شود روند ساخت و ساز با دقت بیشتری انجام شود، احتمال بروز خطا کاهش یابد و ساختمانی ساخته گردد که هم از نظر فنی و قانونی استاندارد باشد و هم با بافت شهری هماهنگی داشته باشد.
وظایف و مسئولیت‌های مهندس نما در یک پروژه چیست؟
در یک پروژه ساخت و ساز مهندس نما یک سری وظایف مهم و اساسی را بر عهده دارد که برای عملکرد درست و ایمن نمای ساختمان حیاتی هستند. این وظایف را می‌توان به صورت زیر دسته بندی کرد:
- بررسی شرایط اقلیمی و آب و هوایی: مهندس نما ابتدا شرایط اقلیمی محل پروژه را بررسی می‌کند، چرا که نمای ساختمان نخستین لایه در برابر عوامل بیرونی مانند باد، باران، رطوبت و آفتاب است. طراحی درست نما، مانعی برای نفوذ این عوامل به درون ساختمان ایجاد می‌کند.
- تحلیل رفتار سازه‌ای نمای ساختمان: نمای ساختمان تحت تأثیر نیروهایی همچون وزن خودش، فشار باد و تغییرات دما قرار دارد. مهندس نما وظیفه دارد سازه نگهدارنده نما را به شکلی طراحی کند که در برابر این نیروها مقاوم باشد و دچار آسیب نگردد.
- ارزیابی نحوه اتصال نما به سازه اصلی: نمای ساختمان به عنوان بخشی جداگانه، باید به درستی به سازه اصلی متصل گردد. مهندس نما بایستی مطمئن شود که این اتصال ایمن، پایدار و کوتاه ترین مسیر انتقال نیروها را به سازه اصلی داشته باشد.
- بررسی انتقال و هدررفت حرارتی از طریق نما: مهندس نما باید میزان جذب یا از دست رفتن انرژی گرمایی از طریق نما را محاسبه و مدیریت کند. این بررسی تأثیر مستقیم بر مصرف انرژی و راحتی ساکنان دارد.
- طراحی مناسب برای آسایش حرارتی و بهینه‌سازی انرژی: طراحی نما توسط مهندس بایستی به گونه‌ای انجام پذیرد که دمای فضای داخلی در بازه مطلوبی قرار بگیرد و مصرف انرژی برای سرمایش و گرمایش کاهش یابد. این موضوع در بلندمدت به صرفه‌جویی اقتصادی نیز منجر خواهد شد.
- ایجاد سایه و کنترل تابش خورشید: با طراحی دقیق المان‌هایی مانند سایه‌بان، پرده‌های خارجی یا برجستگی‌ها مهندس نما می‌تواند تابش مستقیم نور خورشید را کنترل کرده و آسایش حرارتی بیشتری فراهم آورد.
- پیشگیری از پدیده میعان و رطوبت در نما: یکی از چالش‌های نادیده گرفته شده در طراحی نما، ایجاد میعان یا شبنم در بخش‌هایی از پوسته ساختمان است. مهندس نما باید با استفاده از راهکارهای مناسب، مانع از ایجاد آسیب‌های ناشی از رطوبت شود.
- تامین تهویه مناسب از طریق نما: هرچند تهویه معمولاً در حیطه مهندسی تأسیسات قرار دارد، اما مهندس نما می‌تواند با طراحی جداره‌هایی مناسب، امکان تهویه طبیعی را نیز برای فضای داخلی فراهم آورد.
معرفی نما
در هر ساختمان، اولین بخشی که نگاه هر بیننده‌ای را به خود جلب می‌کند، نمای آن است. نما در واقع پوشش بیرونی ساختمان می‌باشد که هم از نظر ظاهری جلوه‌ای خاص به بنا می‌بخشد و هم از آن در برابر شرایط محیطی همچون باران، نور خورشید و گرد و غبار محافظت می‌کند. علاوه بر آن نوع طراحی و اجرای نما می‌تواند بازتابی از سبک معماری، سلیقه طراح و کاربری ساختمان باشد.
به همین خاطر نمای ساختمان نه تنها بر زیبایی و جذابیت آن اثر می‌گذارد، بلکه نقش مهمی در دوام و کارکرد سازه ایفا می‌کند. امروزه توجه به طراحی مناسب نما، به بخشی بسیار مهم از فرآیند ساخت و ساز تبدیل شده است.
آشنایی با انواع نما
در حوزه معماری نماهای ساختمان از تنوع بالایی برخوردار اند و براساس نوع متریال یا سبک اجرا دسته‌بندی می‌شوند. در این قسمت با انواع مختلف نماها آشنایتان خواهیم کرد.
- نمای چوبی (چوب طبیعی): این نوع نما با استفاده از الوارها و تخته‌های چوبی ساخته می‌شود و به ساختمان ظاهری گرم، طبیعی و صمیمی می‌دهد. چوب‌های مقاوم در برابر رطوبت و پوسیدگی مانند سدر، صنوبر و چوب سرخ در این نما به کار می‌روند.
- نمای سنگ طبیعی: از محبوب‌ترین نماهای ساختمان است که ظاهری لوکس، اصیل و ماندگار به بنا می‌بخشد. سنگ‌های طبیعی در برابر باد، باران و حرارت بسیار مقاوم اند و جلوه‌ای هنری به نمای ساختمان می‌دهند.
- نمای آجری: یکی از قدیمی‌ترین و پایدارترین نماهای ساختمانی می‌باشد که به سبب تنوع رنگ، شکل و مقاومت بالایش هنوز هم جایگاه ویژه‌ای در میان معماران دارد. نمای آجری را می‌توان با سبک سنتی یا ترکیبی با عناصر مدرن طراحی کرد.
- نمای شیشه‌ای: این نما با به کارگیری صفحات شیشه‌ای در ابعاد مختلف طراحی می‌شود و بیشتر در ساختمان‌های اداری و مدرن کاربرد دارد. شفافیت، عبور نور طبیعی و جلوه بصری منحصر به فرد از ویژگی‌های این نوع نما به حساب می‌آیند.
- نمای سرامیکی و سفالی: در این نوع نما از تایل‌ها و صفحات سرامیکی یا سفالی استفاده می‌شود که علاوه بر ظاهری قشنگ و زیبا، دوام مناسبی در برابر تغییرات دمایی دارند. این نما برای اقلیم‌های خشک و گرم بسیار مناسب است.
- نمای کامپوزیتی: با استفاده از ورق‌های کامپوزیت آلومینیومی ساخته می‌شود و به علت برخورداری از وزن سبک، تنوع رنگ بالا و فرایند نصب سریع برای ساختمان‌های بلند بسیار عالی است.
- نمای سیمانی: این مورد یکی از ساده‌ترین نماهای مقرون به صرفه به شمار می‌آید که با ملات سیمان اجرا می‌شود. اگرچه از نظر ظاهری ساده است، اما در اجرای سبک مینیمال بسیار پرکاربرد می‌باشد.
- نمای سبز یا زنده: این نما با استفاده از گیاهان طبیعی بر روی دیواره بیرونی اجرا می‌گردد و ضمن زیبایی، به تصفیه هوا، خنک سازی ساختمان و کاهش آلودگی کمک می‌کند.
ویژگی و عملکردهای نما
نمای هر ساختمان نقشی فراتر از زیبایی دارد و می‌تواند تأثیر مستقیمی بر عملکرد کلی بنا بگذارد. در این بخش برخی از مهمترین عملکردها و خصوصیات نما را ذکر کرده‌ایم.
- عایق حرارتی و صوتی: نماها نقش مهمی در کاهش تبادل حرارتی بین داخل و خارج ساختمان دارند. همچنین برخی مصالح نما مانع عبور صدا از بیرون به داخل فضا می‌شوند.
- مقاومت در برابر شرایط جوی: یکی از وظایف اصلی نما، محافظت از ساختمان در برابر باران، باد، نور خورشید و تغییرات دمایی است. انتخاب مصالح مناسب باعث افزایش دوام سازه می‌شود.
- افزایش زیبایی و ارزش ساختمان: طراحی دقیق و زیبای نمای خارجی، به شکل مستقیم بر جذابیت بصری بنا تأثیر می‌گذارد و ارزش اقتصادی ملک را نیز بالا می‌برد.
- بیان سبک معماری: نوع نما می‌تواند نشان دهنده سبک معماری ساختمان باشد؛ مثلاً نماهای سنگی و آجری بیشتر به سبک سنتی گرایش دارند و نماهای شیشه‌ای و مینیمال بازتابی از معماری مدرن هستند.
- ایجاد هویت بصری برای ساختمان: نمای بیرونی یک ساختمان می‌تواند هویتی خاص و منحصر به فرد برای آن ایجاد کند و موجب شود که در ذهن بینندگان ماندگار گردد.
عوامل موثر در انتخاب نوع نما
انتخاب نمایی مناسب برای یک ساختمان، نیازمند بررسی دقیق عوامل مختلفی است که در جدول زیر به برخی از آنها اشاره کرده‌ایم.
| عامل | توضیحات |
| کاربری ساختمان | یکی از مواردی که در طراحی نما باید مدنظر قرار گیرد، نوع استفاده از بنا است. نمای ساختمان‌های مسکونی، اداری، تجاری یا صنعتی هر کدام ویژگی‌های خاص خود را می‌طلبند. |
| شرایط اقلیمی منطقه | با توجه به نوع آب و هوا، مصالح نما می‌بایست در برابر رطوبت، باد، بارش برف و باران و همچنین تابش آفتاب مقاومت کافی داشته باشند. برای مثال، در مناطق بارانی نماهای سنگی یا فایبر سمنت گزینه‌های بهتری اند. |
| بودجه پروژه | میزان سرمایه‌ای که برای نمای ساختمان در نظر گرفته شده، بر انتخاب نوع مصالح و سبک اجرا تاثیر مستقیمی دارد. برخی متریال‌ها هزینه ساخت و نگهداری بالاتری دارند و برخی به صرفه‌تر هستند. |
| سلیقه و ترجیحات کارفرما | دیدگاه و علاقه‌مندی‌های فردی کارفرما یا مالک ساختمان نیز در تعیین سبک و رنگ و جنس نمای بیرونی اثرگذار است و باید با در نظر گرفتن آن، طراحی نهایی انجام گیرد. |
دوره های مهندسی نما در دنیا
در بسیاری از کشورهایی که از نظر علمی و صنعتی پیشرفته به شمار می‌روند، مهندسی نما جایگاه ویژه‌ای در میان تخصص‌های مرتبط با ساختمان یافته است. در حالی که در نظام آموزشی کشور ما هنوز این رشته به طور مستقل در فهرست رشته‌های دانشگاهی قرار نگرفته، دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزشی معتبر دنیا به آموزش تخصصی آن پرداخته اند.
به عنوان نمونه، مؤسسه معتبر DAAD در کشور آلمان، دوره کارشناسی مهندسی نما را ارائه می‌دهد و دانشگاه West London در انگلستان نیز نه تنها مدرک کارشناسی ارشد، بلکه دوره‌های دکتری این رشته را نیز برگزار می‌کند. حضور چهره‌های برجسته‌ای مانند دکتر بهادری، استاد ایرانی و رئیس گروه این رشته در دانشگاه West London، نشانی از اهمیت روزافزون این تخصص در عرصه جهانی می باشد.
گرچه در ایران، مهندسی نما بیشتر به صورت تجربی یا در قالب زیرشاخه هایی از مهندسی عمران یا معماری دنبال می‌شود، ولی در کشورهای توسعه یافته، این رشته به عنوان حوزه‌ای مستقل و میان رشته ای شناخته شده که نقش کلیدی در طراحی، اجرا و نگهداری نمای ساختمان‌ها دارد. همین نگاه تخصصی به مهندسی نما در نظام آموزشی کشورهای پیشرو، بستری مناسب برای پیشرفت حرفه‌ای و نوآوری‌های فنی فراهم ساخته است.
چالش های پیش رو در رشته مهندسی نما
در مسیر طراحی و اجرای نمای ساختمان، مهندسین این حوزه با چالش‌های گوناگونی روبرو هستند که شناخت و مدیریت صحیح آنها نقش مهمی در موفقیت پروژه ایفا می‌نماید. این چالش‌ها به شرح زیر هستند:
- پیچیدگی‌های سازه‌ای در ساختمان‌های بلند مرتبه: هرچه ارتفاع سازه افزایش یابد، تحلیل بارهای وارد شده بر نما به ویژه بار باد دشوارتر خواهد شد. برای دقت بیشتر در این تحلیل‌ها، در بسیاری از موارد استفاده از تونل باد به عنوان روش استاندارد ضروری است.
- موانع اجرایی و نصب نما با توجه به موقعیت پروژه: دسترسی به معابر شهری، محدودیت‌های ترافیکی، موقعیت همسایگان و امکان استفاده از تجهیزات سنگینی جرثقیل یا تاورکرین از جمله عواملی هستند که بر نحوه اجرای نما اثر مستقیمی دارند. بنابراین، انتخاب روش مناسب برای حمل، دپوی مصالح، انتقال به طبقات و نصب دقیق، نیازمند برنامه‌ریزی اصولی می‌باشد.
- لزوم تدوین اسناد فنی دقیق و اجرایی: نبود نقشه‌های شاپ در سطح اجرایی و جزئی‌نگری در دیتیل‌ها، کیفیت نهایی پروژه را تحت تاثیر قرار خواهد داد. طراحی و تهیه مستندات فنی دقیق، پایه‌ای برای اجرای بی‌نقص و نظارت مؤثر در پروژه‌های نمای ساختمانی است.
- رعایت الزامات ایمنی و کاهش ریسک سقوط اجزا: خطر جدا شدن قطعات نما مخصوصاً در زمان وقوع زلزله، یکی از نگرانی‌های اصلی در طراحی نما به حساب می‌آید. استفاده از سیستم‌های خشک و مقاوم در برابر زلزله می‌تواند ایمنی پروژه را تا حد زیادی افزایش دهد.
- توجه به نگهداری و امکان دسترسی در دوره بهره‌برداری: نما پس از بهره‌برداری نیاز به نظافت، بازبینی و در مواردی تعویض قطعات دارد. روش‌هایی نظیر استفاده از سیستم‌های روف‌کار، مونو ریل یا تجهیزات اسپایدر باید از مرحله طراحی پیش‌بینی شوند تا عملیات نگهداری در آینده بدون چالش انجام گیرد.
تعرفه طراحی نما نظام مهندسی
مقدار دستمزد طراحی نمای ساختمان که توسط نظام مهندسی تعیین می‌شود، عددی ثابت و غیرقابل تغییر نیست، بلکه به شکلی کاملاً متغیر و وابسته به نوع پروژه در نظر گرفته می‌شود. در واقع، برای مشخص کردن این هزینه، عوامل گوناگون فنی، زیباشناختی، اجرایی و حتی جغرافیایی مورد بررسی قرار می‌گیرند. مثلاً سبک معماری به کار رفته، مصالح انتخاب شده، گستردگی سطح نمای ساختمان، میزان پیچیدگی فنی کار، محل اجرای پروژه و … همه این موارد در روند برآورد تعرفه طراحی نما نظام مهندسی نقش دارند. افزون بر این ها تجربه و اعتبار معمار یا شرکت طراحی، نیز می‌تواند در تعیین تعرفه مؤثر واقع شود.
سخن پایانی
مهندسی نما به عنوان یکی از شاخه‌های مهم و میان رشته‌ای صنعت ساختمان، نقش حیاتی در طراحی، اجرا و نگهداری نمای ساختمان‌ها ایفا می‌کند. این حوزه با تلفیق دانش فنی و زیبایی‌شناسی، نمایی مقاوم، زیبا و هماهنگ با شرایط محیطی ارائه می‌دهد که علاوه بر افزایش ارزش ساختمان، آسایش ساکنان و ایمنی سازه را تضمین می‌کند. انتخاب نوع نما باید با توجه به عوامل متعددی همچون اقلیم، بودجه، کاربری و قوانین شهری انجام شود. همچنین حضور مهندس نما در تمام مراحل پروژه، از طراحی تا اجرا، ضامن کیفیت و دوام نما خواهد بود. شایان ذکر است که توسعه ی تخصص مهندسی نما می‌تواند به ارتقاء سطح ساخت و ساز و بهبود فضای شهری کمک شایانی نماید.
سوالات متداول
مهندس نما چطور می‌تواند در صرفه جویی انرژی ساختمان موثر باشد؟
با طراحی نماهایی که عایق حرارتی مناسبی داشته باشند و تابش خورشید را کنترل کنند، مصرف انرژی گرمایشی و سرمایشی کاهش می‌یابد.
مهندسی نما چه نقشی در ایمنی ساختمان دارد؟
با طراحی اتصال‌های صحیح و مقاوم، مهندسی نما از سقوط یا آسیب نما در شرایط جوی و زلزله جلوگیری می‌کند.
چه تفاوتی بین مهندس نما و معمار وجود دارد؟
معمار بیشتر روی طراحی کلی و زیبایی‌شناسی ساختمان تمرکز دارد، در حالی که مهندس نما بر جنبه‌های فنی، سازه‌ای و اجرایی نمای ساختمان تمرکز می‌کند.
چه نرم‌افزارهایی برای طراحی نما توسط مهندس نما استفاده می‌شود؟
نرم‌افزارهایی مانند AutoCAD، Revit، Rhino و نرم‌افزارهای تحلیل سازه و انرژی.
