بهترین متریال ساختمان چیست؟

وقتی صحبت از بهترین متریال ساختمانی می شود همه ما ناخودآگاه به سنگ فکر می کنیم و از نظر ما بهترین نوع متریال ساختمانی است که معماران امروزه از آن استفاده می کنند. اما واقعا منظور از بهترین متریال چیست؟ بهترین متریال لزوما مستحکم ترین آنها نیست بلکه بسته به نوع پروژه معماری بهترین نوع متریال، مدل هایی هستند که عایق خوبی برای حفظ سرما و گرما هستند، یا در برابر شرایط محیطی با هزینه کمتر مقاومت بالایی به ما می دهند یا بیشترین تناسب را با سبک های معماری ساختمان ما دارند. در ادامه بهترین متریال ساختمان را معرفی می کنیم که بیش از ده ها نمونه مختلف هستند.

بهترین متریال ساختمانی مورد استفاده معماران و سازندگان

قبلا در خصوص ویژگی یک خانه خوب از نظر معماری صحبت کرده ایم، ویژگی بعدی استفاده کردن بهترین متریال ساختمانی است که در این مطلب تمامی آنها را معرفی خواهیم کرد.

• چوب (Wood)

چوب از هزاران سال پیش تاکنون جزو بهترین متریال ساختمانی بوده و هست و هنوز هم با وجود پیدایش تکنولوژی های جدید ساختمان سازی و کاربرد زیاد متریال های سنتزی و صنعتی، چوب گزینه محبوب ویلاسازان در شمال یا برای کسانی است که به ساخت ویلای چوبی علاقه مند هستند. یکی از دلایل اینکه چوب جزو بهترین متریال های ساختمانی است، دسترس پذیری عالی آن، سبکی و راحتی کار با آن است. همچنین به عنوان عایق گرما و سرما نیز هست.

با این حال برخی افراد با استفاده چوب به عنوان متریال ساختمان مخالف هستند چون منجر به قطع درختان می شود اما استفاده از چوب های بازیافتی و تکنولوژی های جدید تا حد زیادی این مشکل را رفع کرده است. از طرفی ساختمان های چوبی آلایندگی کمتری برای محیط زیست دارند و ساخت ویلاها و ساختمان های چوبی آب و انرژی کمتری مصرف می کند.

از دیگر مزایای چوب به عنوان بهترین متریال ساختمان، راحتی در جابجایی بدون نیاز به ابزار و تجهیزات پیشرفته و خاص است. بنابراین مشکلات رایج ساخت و سازها حذف خواهند شد. در ساخت ویلای کلاسیک و روستیک چوب متریال رایج و پرکاربرد محسوب می شود.

چوب به عنوان بهترین متریال ساختمان معایبی هم دارد مثلا برای ساخت خانه های چند طبقه مناسب نیست و ماندگاری چند صد ساله دارد که در مقایسه با سنگ بسیار کمتر است. در برابر آتش سوزی و رطوبت (بجز ترمووودها) و موریانه ها نیز آسیب پذیر است. برای رفع این نواقص، چوب های کامپوزیتی که ترکیبی از ذرات چوب، فیبر، رشته های چوبی و ونیرها هستند ساخته شده اند. حتی تحمل وزن بالایی داشته و گاها جایگزین فولاد و بتن نیز می شوند.

از بهترین نمونه های چوب که به عنوان بهترین متریال ساختمان نیز شناخته شده می توان به چوب های بامبو و چوب های جنس سخت اشاره کرد که ذاتا مقاوم به حشرات و موریانه هستند، منبع زیادی برای تهیه دارند، نگهداری آنها کم است و تا 3 برابر نسبت به چوب معمولی مقاومت و استحکام بیشتری دارند. از چوب های بامبو حتی می توان در نواحی با رطوبت شدید هم استفاده کرد.

• فولاد (Steel)

فولاد هم بهترین متریال ساختمانی است همانطور که انتظار داشتید چرا که با وجود وزن نسبتا سبک، مقاومت فوق العاده بالایی دارد به همین دلیل محدودیتی برای استفاده در ساخت بناهای چند طبقه وجود نخواهد داشت. فولاد در برابر ضربه و رطوبت نیز مقاومت است و ضد اشتعال محسوب می شود. همچنین به دلیل شکل پذیری عالی جزو بهترین متریال های ساختمانی قرار داده شده است.

با این حال عیب این متریال هزینه بالاست به همین دلیل کل ساختمان را با فولاد نمی سازند و تنها به اندازه ای که در برابر فشار زیاد مقاوم باشد و استحکام بالایی از خود نشان دهد استفاده می گردد. به همین دلیل از لحاظ مقرون به صرفه بودن بهترین متریال ساختمانی نیست اما از لحاظ ویژگی های گفته شده قطعا جزو بهترین هاست.

• بتن (Concrete)

بتن ترکیبی مخلوط از سیمان، ذرات و دانه هایی مثل شن و ماسه و سنگ و آب است. از بتن به عنوان بهترین متریال ساختمان یاد می کنند چرا که مقاومت و استحکام آن به حدی است که برای دیوارسازی تا حمایت از تیرهای سقف و آهن ها و فونداسیون قابل استفاده است.

بتن مقاومت و استحکام و قدرت بالایی دارد. هم وزن سازه های بالایی را به خوبی تحمل می کند و هم در برابر رطوبت خاک مقاوم است و به عبارتی هر چقدر سیمان بیشتر آب بگیرد محکم تر می شود. از بتن برای ساختن کل بنای ویلایی و ساختمان های تجاری و اداری هم استفاده می کنند چرا که نگهداری خاصی نیاز ندارد و پایداری آن بسیار زیاد است. حتی در برخی پروژه ها بتن را با الیاف مخصوص تقویت می کنند. ضمنا بتن از لحاظ انرژی هم کارآمد است چون گرمای جذب شده در طی روز را در شب آزاد می کند.

• فولاد بازیافت شده (Recycled Steel)

فولاد کاملا قابل بازیافت است بنابراین می توان متریال فولاد را بارها و بارها بازیافت کرد بدون اینکه ارزش، قدرت و استقامت خود را از دست بدهد و بی دلیل نیست که در لیست بهترین متریال ساختمان قرار گرفته است. با این حال باید دقت کنید که فولاد خاصیت عایق خوبی در برابر گرما و حرارت ندارد و باید از روش مختلف برای حفظ گرما و انرژی استفاده کنید.

• قالب های بتنی عایق (Insulated Concrete Forms)

بتن یکی از متریال های بسیار پرکاربرد در صنعت ساختمان سازی است که تا 20% هزینه های مصرف انرژی را هم کاهش می دهد به همین دلیل انواع بتن ساخته شده اند. فرق بین بلوک های بتنی ساده و قالب های بتنی عایق این است که نمونه دوم حاصل پاشش بتن مایع بین لایه های متریال های عایق مثل پلی استیرن به وجود می آید. همین باعث شده تا به عنوان یکی از بهترین متریال های ساختمانی شناخته شود.

• فوم های سخت پلی یورتان گیاهی (Plant-Based Polyurethane Rigid Foam)

فوم های سخت پلی یورتان گیاهی یکی از بهترین متریال های ساختمانی است که هم مقرون به صرفه است و هم جایگزین عالی برای پلی استیرن و دیگر فوم های پلاستیکی است که مشابه با قالب های بتنی عایق، در مقابل سرما و گرما محافظت خوبی نشان می دهد. جالب اینجاست که این نوع متریال ها علاوه بر ساختمان ها در توربین های بادی و تخته های مخصوص اسکی روی آب نیز استفاده می شوند.

این نوع متریال ها مقاومت بالایی در برابر نفوذ گرما و اشتعال پذیری و نفوذ نم و رطوبت از خود نشان می دهند. از دیگر ویژگی های این متریال می توان به مقاومت، استحکام و پایداری زیاد اشاره کرد. ضمنا باید در نظر داشت که بهتر است این نوع متریال ها همراه با دیگر متریال های ساختمانی استفاده شود.

• 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. اگر به ویلای 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.

• پوشش های سرد (Cool Roofing)

بهترین متریال ساختمان برای نواحی گرم و خشک و کویری پوشش های سرد پلاستیک مانند سفیدی است که نور خورشید را به سمت بالا منعکس می کنند بنابراین گرمای کمتری وارد منزل می شود و همیشه فضای خنکی خواهید داشت. این متریال ها نسبت به پوشش های سقفی معمولی قیمت بسیار بیشتری دارند که در دراز مدت با کاهش هزینه های قبض برق به طور کامل جبران خواهد شد.

• پانل های عایق سازه ای (Structural Insulated Panels)

قطعا در لیست بهترین متریال ساختمانی، پانل های SIP هم قرار دارند که از قرارگیری لایه فومی مانند بین ساختارهای سازه ای سخت مثل چوب یا پانل های سیمانی درست می شوند. این شیوه ساخت دقیقا برعکس روش ساخت قالب های بتنی عایق است، گرانتر هستند اما عملکرد بهتری دارند و هزینه های انرژی را به نصف می رسانند. حتی این متریال ها را می توان به جای فوم های سخت پلی یورتان گیاهی هم استفاده کرد که همان میزان استحکام و دوام را دارند.

برخی افراد چندان از فرم ظاهری پانل های SIP خوششان نمی آید که در این موارد پیشنهاد ما این است که با متریال هایی مثل سنگ و آجر به شکل ترکیبی، لایه ای یا ردیفی استفاده شود تا ظاهر زیبایی به خود بگیرند. پانل های SIP در ساختمان های پیش ساخته کاربرد زیادی دارند.

• الوارهای کامپوزیتی چوب/پلاستیک بازیافت شده (Recycled Wood/Plastic Composite Lumber)

شاید قابل تصور نباشد که علم و تکنولوژی اینقدر پیشرفت کرده اند که از کیسه های پلاستیکی و الوارهای کامپوزیتی چوبی به عنوان بهترین متریال ساختمان یاد کنند. این متریال ها بیشتر نقش عایق کنندگی دارند. از طرفی چون بازیافت شده اند سمیت کمتری دارند و خطری هم ایجاد نمی کنند. بنابراین این متریال کمک می کند تا به جای دور انداختن پلاستیک و چوب های استفاده شده، آنها را بازیافت کرد و به شکل ترکیبی استفاده نمود.

• شیشه های کم گسیل (Low-Emissivity Windows)

شیشه های کم گسیل یا به اختصار Low-E از بهترین متریال ساختمان هستند که انرژی گرمایی خیلی کمی از خود عبور می دهند چرا که به شکل سه لایه ساخته شده اند و گاز آرگون در بین آنها قرار دارد. به همین دلیل است که با کمک این متریال ها می توانید انرژی مصرفی کل ساختمان را تا 70% کاهش دهید.

اگر در مناطقی زندگی می کنید که آب و هوای با وضعیت شدید و خاص مثل مناطقی با وزش بادهای طوفانی و کج باران های شدید هستید، این نوع متریال ها لایه حفاظتی بسیار خوبی هستند ضمن اینکه سرما و گرما را از خود عبور نمی دهند.

• پانل های عایق خلأ (Vacuum Insulation Panel)

از دیگر بهترین متریال ساختمانی می توان به پانل های عایق خلأ یا به اختصار متریال های VIP اشاره کرد که فضای کاملا خلأ بین لایه های آن قرار دارد. بنابراین نیاز نیست بین لایه های دیوار خود فضای خالی قرار دهید تا خاصیت عایق سرما و گرما و صوت ایجاد کنید. 

با استفاده از پانل های VIP شما می توانید ضخامت دیوارها را کاهش دهید اما از خاصیت عایق بودن آنها بهره ببرید و همزمان مقاومت بالایی هم به دست بیاورید. این پانل ها در ساختمان های پیش ساخته کاربرد بسیار زیادتری دارند.

• آجر (Brick)

آجر بهترین متریال ساختمان است چرا که در بسیاری از سازه های باستانی مثل قنات های رومی، پانتئون و دیوار بزرگ چین هم از آجر استفاده کرده اند. طبق سندهای تاریخی، سومری ها اولین کسانی بودند که از آجر به عنوان متریال ساختمانی استفاده کردند هر چند خام، با سطح ناهموار و خشک شده زیر تابش نور خورشید بودند که احتمال حاصل گل و لای رسوب کرده ای بودند که از آب های ریخته شده حاصل توفان های شدید به زمین رسیده اند.

از آجر به عنوان بهترین متریال برای دیوار بیرونی یا نما یا دیوار داخلی هم استفاده می کنند که سازگاری بسیار بالایی با آب و هوای خشک دارند. آجرها انواع مختلفی دارند که نمونه های مقاوم در برابر هوازدگی، آتش سوزی و اشتعال و شوره زدن جدیدترین متریال های ساختمانی با کیفیت هستند.

• سنگ (Stone)

قطعا بهترین متریال ساختمان، سنگ است چرا که بالاترین میزان مقاومت، پایداری و استقامت را از خود نشان می دهد و در برابر تنش و فشار هم بسیار مقاوم است. مزیت متریال ساختمانی سنگ این است که بدون نیاز به ملات و ساختارهای پشتیبان روی یکدیگر قرار می گیرند. سنگ ها در برابر تغییر شکل و فرم، هوازدگی، آتش گرفتن و اشتعال پذیری، خوردگی و عوامل زنگ زننده مقاومت بسیار زیادی دارند.

قبلا در خصوص انواع سنگ ساختمانی صحبت کرده ایم و تا به حال سازه های ساختمانی زیادی با سنگ ساخته شده اند از ویلای مدرن گرفته تا لوکس و لاکچری که به دلیل خصوصیات بی نظیر این متریال است. سنگ ها علاوه بر ساختمان سازی به عنوان دکوری و تزیینی هم استفاده می شوند. در ساخت ویلاهای کلاسیک، سنگ ها بهترین گزینه هستند.

متریال های سنتزی جدیدتری هم هستند که ظاهر سنگ را دارند ولی در مقایسه با آن وزن بسیار کمتری داشته، برش آنها ساده تر و با هزینه بسیار کمتری بوده و نیاز به رنگ آمیزی و روکش کردن را بسیار کاهش می دهد.

• کولار (Kevlar)

بهترین متریال ساختمانی که از آن به عنوان زره بدنی در صنایع نظامی هم استفاده می کنند و مقاومت کششی و ضربه ای بسیار بالایی هم دارد، کولار است. با اینکه کولار نسبت به فولاد درجه سختی و مقاومت کمتری دارد اما می توان در ساخت سازه های حامل بار استفاده کرد. کولارها متریال های جدید در صنعت ساختمان سازی هستند.

• فیبر کربنی (Carbon Fiber)

در لیست بهترین متریال ساختمانی، فیبر کربنی قطعا جای دارد. فیبرهای کربنی به داشتن وزن سبک و مقاومتی تا 5 برابر بیشتر از فولاد و دو برابر سفت تر و سبکتر از فولاد معروف هستند. فیبرهای کربنی انعطاف پذیری زیادی دارند بنابراین می توان در بخش های مختلف ساختمان از آنها استفاده کرد.

• آلومینیوم (Aluminum)

آلومینیوم بهترین متریال ساختمانی و بهترین جایگزین برای چوب است به همین دلیل با محیط زیست سازگاری بی نظیری دارد و کمترین اثر را بر روی اکوسیستم می گذارد و از این لحاظ بی رقیب است. آلومینیوم به تنهایی قابل استفاده به عنوان متریال ساختمانی نیست به همین دلیل با مس و منیزیم آلیاژ می شود تا مقاومت زیادی پیدا کند. گریدهای مختلف آلومینیوم، قدرت ها و استقامت های متفاوتی دارند. از این متریال می توان در مناطق شرجی و با بارندگی زیاد هم استفاده کرد چرا که مقاومت ذاتی در برابر خوردگی و زنگ زدگی دارد.

• پلاستیک (Plastic)

حتما شما هم تعجب کرده اید اما از پلاستیک هم به عنوان متریال ساختمانی استفاده می کنند که بیشترین کاربرد آن در نمای ساختمان، مبلمان و متریال های صنعتی است. پلاستیک یک متریال بازیافتی است که آینده صنعت ساختمان سازی را از آن خود خواهد کرد. در کشور تایوان از پلاستیک به عنوان بهترین متریال ساختمان یاد می کنند که به زودی به سایر کشورها نیز نفوذ خواهد کرد.

• سرامیک های پرسلانی (Porcelain Ceramics)

سرامیک های پرسلانی یکی از پرکاربردترین و البته بهترین متریال برای کف ساختمان و دیوارها بوده و محبوبیت بسیار زیادی هم دارد. کسانی که به دنبال مقاومت بیشتری نسبت به کاشی ها هستند اما هزینه آنچنانی مثل سنگ را نمی خواهند سرامیک های پرسلان بهترین گزینه هستند. این متریال ها در برابر خراشیدگی، تشعشعات خورشید و از دست دادن جلا و زیبایی ظاهری، سرما و گرما، اشتعال پذیری، سایش و لکه شدگی مقاومت بی نظیری دارند.

• بتن گچی (Gypcrete یا Gypsum Concrete)

گیپ کریت یا بتن گچی ترکیبی از دانه های سیمان و عناصر پر کننده است. ماسه و سیمان پرتلند و گچ در ترکیب با یکدیکر تشکیل بتن گچی می دهند که یکی از بهترین متریال های ساختمانی است که نسبت این مواد باید به دقت رعایت شود.

بتن های گچی وزن کمی دارند که کار با آنها را ساده می کند و بار مرده کمی به فونداسیون وارد می سازد. بتن گچی بهترین متریال برای کف ساختمان بوده و جایگزین خوبی به جای فرش و اپوکسی است. اگر در طراحی داخلی ساختمان خود به فکر گرمایش از کف هستید، بتن های گچی بهترین گزینه برای کفپوش ها هستند. مزیت و ویژگی بسیار مهم این نوع متریال مقاومت زیاد در برابر آتش گرفتگی و جلوگیری از انتشار آن است. 

همچنین در ساخت و طراحی آپارتمان برای عایق صوت کردن کف ساختمان جهت جلوگیری از انتقال صدا به طبقات پایین هم استفاده می شود.

بهترین متریال برای ساخت و ساز کدام است؟

با معرفی بیش از 20 مدل بهترین متریال ساختمان این سوال پیش می آید که کدام یک بهتر هستند و از کدام یک باید استفاده کرد؟ همانطور که توضیح دادیم هر یک از متریال های ساختمانی مزایا و معایب و بنابراین کاربرد خاص خودشان را دارند و نمی توان گفت به طور قطع کدام یک بهترین متریال است.

در انتخاب متریال ساختمانی باید به سبک معماری، ویژگی های زیست محیطی و اقلیمی، میزان بودجه، مهارت شرکت معماری، نقشه طراحی و اهداف ساخت و ساز دقت کرد. بنابراین انتخاب متریال باید طبق فاکتورهای گفته شده انجام شود ضمن اینکه تا حد زیادی هم می توان گفت سلیقه هم دخالت دارد. شما می توانید از تجربه تیم فنی و کارشناسی گروه معماری آد نیز کمک بگیرید.