مقاله‌های وب سایت هنر زمان

حفاظت ساختمان از تاثیر کج باران

در مقاله­‌ی دیگری با عنوان «کج باران چیست؟» به طور مفصل به تعریف و توضیح درباره‌­ی علت پدیده‌­ی طبیعی کج باران پرداختیم. بعلاوه با شرایط اقلیمی آن نیز آشنا شدیم و همچنین دریافتیم که مقدار بارش در شهرهای مختلف شمالی به چه اندازه بر ساختمان­‌های ساخته شده تاثیرگذار است. افزون بر موارد فوق با استفاده از آمارهای ارائه شده توسط سازمان هواشناسی کل کشور بررسی کردیم که چه شهرهایی بیشتر در معرض کج باران قرار دارند. در انتهای آن مقاله نیز فهرستی از راهکارهای متفاوت به جهت حفاظت ساختمان از تاثیر کج باران پیشنهاد گردید که به منظور در امان ماندن سازه از تاثیر فرسایش کج باران کاربرد خواهند داشت.

بعد از درک درست علت کج باران، در این مقاله قصد داریم به حفاظت ساختمان از تاثیر کج باران بپردازیم. از این رو به توضیح مفصل درباره روش‌­های پیشنهادی خواهیم پرداخت. ذکر این نکته نیز حائز اهمیت است که برخی از این روش‌­های ارائه شده بر پایه‌­ی مطالب علمی استوار هستند و برخی دیگر بر داده­‌های تجربی دریافت شده از افراد بومی و قدیمی تمرکز دارند.
با توجه به موارد بیان شده دریافتیم که ساختمان‌­ها و نمای آن‌­ها به علت قرار گرفتن در شرایط کج باران آسیب‌­پذیر می‌­شوند. بعلاوه این مساله در مناطق شمالی و شهرهایی نظیر رشت و بندرانزلی بیشتر است. اما با کمک علم تجربی و پیشرفت دانش می‌­توان با انجام موارد زیر از تأثیر فرسایشی کج باران کاست:
  • طراحی مناسب،
  • انتخاب محل و جهت مناسب برای ساخت بنا،
  • انتخاب فرم مناسب برای بنا،
  • حفاظت جبهه‌­های رو به باد،
  • انتخاب مصالح مقاوم در برابر نفوذ رطوبت و اجرای درست،
  • درزبندی و عایق­‌کاری منافذ نما،
  • استفاده از پوشش­‌های مقاوم برای نما در شرایط حاد.

بنابراین در این مقاله ضمن ارائه راهکارهای دقیق بالا برای حفاظت ساختمان از تاثیر کج باران، درباره هر کدام از موارد نام برده شده فوق توضیحات مفصلی ارائه خواهد شد.

طراحی مناسب:

طراحی اصولی که خود شامل بررسی و انجام کار به روش کاملا علمی و تخصصی و منطبق به رعایت استانداردهای رشته­‌ی معماری باشد می‌­تواند اولین و مهمترین اقدام برای حفاظت بنا از اثرات نامطلوب و مخرب باد و باران در نظر گرفته شود. هنر یک معمار در این بخش زمانی مشخص می­‌گردد که بتواند در این اقلیم مطابق با علم و تجربه­‌ی خود، شرایط را درک کرده و آن را بسنجد و با محاسبات دقیق و فنی طرحی را ارائه نماید که بتواند با وجود کج باران و دیگر شرایط اقلیمی ناپایدار، سازه­ای اصولی و منطبق با شرایط اقلیمی موجود تحویل کارفرما نماید. بنابراین در این نقطه است که تشخیص معمار خبره از باقی معماران اهمیت پیدا می­‌کند و تاثیر طرح­‌های باکیفیت و یا عدم همکاری با طراح­‌های بی­‌مسئولیت که طرح­‌های ضعیف ارائه می‌دهند معنادار خواهد شد.

انتخاب محل و جهت مناسب برای ساخت بنا:

مکان­‌یابی درست و انتخاب محل و جهت مناسب برای ساخت بنا، هم از منظر اهداف از پیش تعیین شده و هم از منظر جلوگیری از بوجود آمدن مشکلات آینده، همواره مهم بوده و هست. این اهداف می‌­تواند شامل نیازهای شخصی کارفرما جهت احداث خانه یا ویلا باشد و یا شامل برنامه‌­ریزی­‌های جامع یا کوتاه­‌مدت دولت و بخش خصوصی جهت احداث بیمارستان، مدرسه یا هر سازه­ی دیگری در سطح شهر یا یک مکان دورافتاده در نظر گرفته شود.
پر واضح است که دلیل اصلی مشاوره کارفرمایان همین گستره انتخاب محل و جهت مناسب برای ساخت بنا در هر شرایط اقلیمی است. مشاوره‌­هایی که نه فقط شامل برآورد هزینه و انتخاب مصالح و طراحی داخلی بوده، بلکه یکی از نتایج و خروجی این مشاوره‌­ها می­‌تواند در جهت تعیین و انتخاب محل و جهت مناسب و محفوظ برای احداث ساختمان باشد.
همچنین انتخاب محل و جهت مناسب بنا از این نظر حائز اهمیت است چون تمرکز بر شرایط اقلیمی و قرارگیری ساختمان در معرض کج باران دارد. بعلاوه می‌­تواند با تصمیم و انتخاب درست و نادرست، تأثیر باد و باران یا همان کج باران بر ساختمان را افزایش یا کاهش دهد. یافته‌­های علمی حاکی از این مطلب است که هرچه جبهه‌­ی رو به باد ساختمان وسیع‌­تر باشد تأثیر باد بر آن بیشتر خواهد بود و در نتیجه ساختمان بیشتر در معرض کج باران قرار خواهد گرفت. از این رو این حالت در مواردی رخ می­‌دهد که جبهه طولانی­‌تر ساختمان رو به باد قرار بگیرد و یا ساختمان با زاویه­‌ی حدوداً چهل و پنج درجه نسبت به جهت وزش باد واقع شود.
امروزه دریافت خدمات به جهت انتخاب محل و جهت مناسب برای ساخت بنا آسان است زیرا با بررسی توپوگرافی زمین به جهت تعیین موقعیت و ارتفاع زمین با استفاده از ابزارهای نقشه‌برداری و تعیین جهت­‌ها و محل­‌های بادگیر و در پناه باد، به راحتی می‌­توان موقعیت امن و مناسب برای احداث بنا را کشف نمود. به علاوه استفاده از تکنولوژی در کنار وجود استانداردهای تالیف شده‌­ی رشته­‌ی معماری به همراه تجربه‌­هایی که توسط افراد قدیمی و ساکن منطقه­‌ی کج باران سینه به سینه به ما نقل شده‌­اند و خود تشکیل دهنده بخشی از علم این حوزه است می‌­تواند رسیدن به این انتخاب‌­ها را برای ما دوچندان راحت­‌تر نماید.
 

انتخاب فرم مناسب برای بنا:

در مبحث کج باران انتخاب فرم مناسب بنا دقیقا به اندازه­‌ی محل و جهت مناسب بنا مهم است و می‌­تواند با رعایت و انجام اصول مربوط به خود، شرایط امن را برای ما فراهم آورد. از این رو مطابق با استانداردهای حوزه‌­ی معماری، انتخاب فرم مناسب برای ساختمان به نحوی صورت می­گیرد که سطح نمای جبهه­‌ی رو به کج باران به حداقل ممکن کاهش یابد، اما نه از منظر جهت ساخت بنا، بلکه از منظر طریقه­‌ی ساخت جبهه‌­ی رو به کج باران ساختمان.
تفکر در این باره از قدیم در نواحی پُر باران کشور رایج بوده، به عنوان مثال در جلگه­‌ها با پایین آوردن سقف شیب­‌دارِ بنا در جهت رو به باد و یا در مناطق کوهستانی با فرو بردن قسمتی از بنا در خاک این مشکل را مرتفع کرده و ساختمان را از اثرات کج باران امن می­‌کردند. بعلاوه پیش‌­بینی اِیوان یا فرم مناسب سقف نیز راه­‌حل مناسب دیگری بود که از قدیم طراحی قسمتی از خانه­‌ها را به خود اختصاص می­داد. امروزه نیز با استناد به طراحی­‌های نوین در می‌یابیم که این روش توسط معماران عصر حاضر نیز پذیرفته شده است و در سرتاسر دنیا اجرا می­‌گردد.

حفاظت جبهه‌های رو به باد:

برای مصون نگاه داشتن بنا و ساختمان­‌ها و حفاظت آن­‌ها از جبهه‌­های رو به باد دو راه­‌حل وجود دارد:

  1. کاهش سرعت باد روی بدنه ساختمان به کمک انواع بادشکن: در این روش با استفاده از بادشکن­‌های متناسب گیاهی نظیر درختان یا وجود صُلب (که همان اجسام ثابت و جامدی هستند که معمولا سفت و محکم می­‌باشند) با ابعاد و تراکم محاسبه شده در جبهه­‌ی رو به بادِ بنا می­توان سرعت باد را به نحو چشمگیری کاهش داد. لازم بذکر است که این شیوه برای ساختمان­‌های منفردی که ارتفاعی کمتر از بادشکن دارند موثر است.
  2. تراکم مناسب ساختمان‌­ها: روش دوم نیز اینگونه است که با متراکم کردن ساختمان­‌های مجاور به گونه­‌ای که سرعت جریان باد در داخل بافت کاهش یابد، ساختمان­‌ها را مصون نگه می­‌دارند. با اینکار می­‌توان نما را از تأثیر کج باران حفظ کرد. بنابراین میزان کاهشِ سرعت باد به ارتفاع، شکل سقف و نحوه همجواری ساختمان­‌ها بستگی دارد. و نکته­‌ی حائز اهمیت اینکه این روش برای ساختمان­‌هایی که از نظر ارتفاع یکسان هستند کاربرد بیشتری دارد.

انتخاب مصالح مقاوم در برابر نفوذ رطوبت و دقت در اجرا:

قبل از بیان توضیحات در مورد ارتباط مصالح با آسیب­‌های کج باران باید در نظر داشته باشیم که هر نمای رو به باد و باران، به دو طریق تحت تأثیر کج باران خواهد بود:

  1. فرسایش مصالح نما در اثر برخورد قطرات باران،
  2. نفوذ رطوبت از درز بازشوها و اتصالات، به داخل دیوار.

به طور کلی باید بدانیم که برای مقاوم کردن نما در برابر باران باید از یک طرف از مصالح مقاوم در برابر باران استفاده کرد و از طرف دیگر محل اتصالات، درزها و بازشوها را کاملاً آب­‌بندی نمود. در شرایط حاد نیز می­توان از پوشش‌­های مقاوم در برابر رطوبت برای پوشش سطح نما بهره جست.

در ادامه به انتخاب مصالح مقاوم در برابر کج باران خواهیم پرداخت:

ترکیب آب باران با گازکربنیک موجود در هوا، اسید کربنیک تولید می­‌کند که این اسید روی سنگ­‌های با ترکیبات شیمیایی مختلف، مخصوصاً سنگ­‌های آهکی اثرگذار بوده و موجب تجزیه و تخریب آن­‌ها می‌­شود. بعلاوه نفوذ اسید کربنیک به داخل آجرهای نامرغوب موجب سفیدک زدن سطح آن­‌ها می‌­گردد.

نکته مهم در انتخاب مصالح مقاوم برای نما، مشابه بودن نفوذپذیری مصالح، ملات و اندود نما در برابر رطوبت است. زیرا در غیر این صورت رطوبت باران از طریق ملات یا اندود تا عمق دیوار نفوذ کرده و چون امکان تبخیر وجود ندارد به مصالح ساختمان صدمه وارد نموده و باعث فرسایش آن می­‌گردد. همچنین از منظر اجرای درست باید در حین ساخت دقت­‌های لازم صورت گیرد تا ملات به اندازه کافی استفاده گردد و درزهای قائم کاملا پر شود و منفذی برای ورود رطوبت وجود نداشته باشد.

منصوره طاهباز در مقاله­‌ای با عنوان «تاثیر کج باران بر ساختمان» انواع مصالح مقاوم در برابر کج باران را به شرح جدول زیر ارائه نمود. وی در این جدول مصالح قابل استفاده در هر ساختمان را شامل مصالح گچی، آجری، سنگی، چوبی، سیمانی، بتنی، مواد پلاستیکی و فلزات غیرآهنی در نظر گرفت و سپس انواع هر کدام از دسته­‌ها را به همراه نکات و جزئیات آن­‌ها شرح داد.

مصالح مقاوم در برابر رطوبت

درزبندی و عایق‌کاری منافذ نما:

صرف­نظر از مصالح به کار رفته در ساختمان­‌ها باید به نقاط ضعف نمای آن­‌ها در برابر کج باران اشاره نمود که عبارتند از:

  • محل اتصال مصالح،
  • درزهای موجود در نما نظیر درز انبساط،
  • محل عبور تیرها و آبروها از دیوار و اطراف بازشوها.

برای مقاوم کردن نما در برابر نفوذ رطوبت باید برای هر یک از این نقاط ضعف­‌های اشاره شده در بالا راه­‌حلی ارائه شود. به این ترتیب محل اتصال مصالح می‌بایست با استفاده از ملات­‌های مقاوم در برابر رطوبت آب­‌بندی گردد. چنانچه میزان بارندگی کم و یا مدت آن کوتاه باشد می‌­توان با افزودن مقداری آهک در ملات اندود سیمانیِ نما، آن را تا حدود زیادی آب­‌بندی کرد.

در مواردی هم که بارندگی شدیدتر باشد یا مدت آن طولانی باشد می‌­توان از 3 راهکار زیر برای عایق­‌بندی محل­‌های اتصال استفاده نمود که بسیار موثر است:

  1. مصرف مواد آب­‌بند کننده بتن در ملات اندود،
  2. مصرف ملات­‌های پلیمری از قبیل ملات­‌های رزین اپوکسی (بدون سیمان یا به همراه سیمان)،
  3. اجرای رنگ­‌های ضد آب بر روی نما.

دومین ضعفی که در این بخش به آن اشاره شد، ضعفِ درزهای موجود در نما است که می‌­توان از درز انبساط به عنوان یکی از آن­‌ها نام برد. برای جلوگیری از نفوذ رطوبت از طریق درزهای نما می­‌توان از انواع مصالح نظیر چسب­‌ها، سیلر و درزبندی­‌های ساختمانی استفاده کرد. این روش یکی از بهترین نوع عایق­‌کاری درزهای نما ماستیک یا نوارهای لاستیکی است و چنانچه روی آن­‌ها با مصالح فلزی پوشانده شود، اطمینان بیشتری برای عدم نفوذ آب بوجود می­‌آید.

یکی دیگر از نقاط ضعف نما در برابر کج باران ورود رطوبت از محل عبور تیرها، آبروها، دیوار و اطراف بازشوها است. به عنوان مثال آب باران می­‌تواند از درها و پنجره­‌ها و یا از طریق محل­‌های اتصال شیشه، به درون بازشو و دیوار نفوذ کند. برای جلوگیری از این مساله باید به 4 نکته توجه کرد:

  • نکته اول درزبندی محل اتصالات است که باید با استفاده از انواع درزبند، چسب و سیلر انجام گیرد.
  • نکته دوم انتخاب شکل مقاطع صحیح برای بازشو است که از مکش و نفوذ آب به درون درزها جلوگیری کند.
  • نکته سوم استفاده از سیستم­‌های تخلیه آب، نظیر آب­چکان می­‌باشد تا بتواند آب روی سطح بازشو را بدون صدمه زدن به نما تخلیه کند. همچنین استفاده از کف پنجره­‌های نفوذناپذیر مانند سرنگ لوح، کف سفالی یا آجری، کف‌­های فلزی یا پلاستیکی و یا کف­‌های یکپارچه با قاب پنجره که از حد دیوار نما جلو زده و دارای آب­چکان باشد ضروری است.
  • و در نهایت نکته چهارم پرداخت سطوح بازشو است که به جنس زهوار و قاب آن بستگی دارد.
برای درک بهتر، از مقاله منصوره طاهباز با عنوان تاثیر کج باران بر ساختمان، مشخصات انواع درزبند، چسب و سیلر قابل استفاده در نما و محل کاربرد آن­‌ها استخراح شده است و در جدول زیر نشان داده شده است:
مشخصات و محل کاربرد انواع درزبند، چسب و سيلر در نما

استفاده از پوشش‌­های مقاوم برای نما در شرایط حاد:

در مواردی که اثر کج باران بر نمای ساختمان شدید باشد، تداوم برخورد قطره­‌های باران به نما می‌­تواند به آن­‌ها آسیب برساند و آن را تحت فرسایش قرار بدهد حتی اگر آن نما از جمله نماهای نفوذناپذیر باشد. در چنین شرایطی استفاده از پوشش‌­های محافظ نما، نظیر رنگ­‌های ضد آب مفید است. در بعضی کشورهای صنعتی از قطعات چوب و سایر مصالح همانند آنچه در سقف‌­ها مرسوم است برای پوشش نما استفاده می­‌کنند. این مصالح می­‌تواند شامل سنگ لوح، سفال، ورق­‌های پوششی پروفیل فلزی یا پلاستیکی باشد. دوجداره کردن دیوار نما، با احتساب یک لایه هوای ساکن بین دوجدار نیز راه­‌حل مناسب دیگری است که می‌­توان از این روش نیز در اجرای ساختمان به جهت عایق‌­بندی نما استفاده نمود.

نکته پایانی:

بسیار واضح و مبرهن است که بهترین راهکار برای مقابله با کج باران، افزایش شیب و ایجاد سایبان برای جبهه­‌های رو به باران در کنار انتخاب و استفاده از مصالح درست و اصولی است. اما به یاد داشته باشیم که اصل اول مقابله با کج باران و جلوگیری از مشکلات آن درک شرایط اقلیمی با هدف شناخت شاخص‌­های محیطی جهت احداث ساختمان است. بنابراین بهتر است هر فرد یا نهادی که در محدوده مناطق کج باران مثل حاشیه دریای خزر ساکن بوده و یا تصمیم به احداث ساختمان دارند قبل از هر اقدامی برای ترمیم یا احداث بنا، با مهندس‌­های رشته­‌ی معماری مشورت نماید تا معماران به واسطه­‌ی تجربه خود از هرگونه خسارات احتمالی ناشی از کج باران جلوگیری به عمل آورند.