نوشته تکی بلاگ

فناوری نانو و تکنولوژی معماری

فناوری نانو و تکنولوژی معماری

چکیده امروزه با پیشرفت تکنولوژی و فرایند آماده سازی زمینه ی تکنولوژی برای همگان یک نیاز اساسی است  در این زمینه معماری همگام با تکنولوژی که در این میان بیونیک توانسته است با القا یا الهام از طبیعت شروع به ساخت مواد ومصالح نوین کرده از این جهت که معماری میتواند همگام با فناوری روز دنیا در یک راستا حرکت کند فناوری نانو که امروزه یک نیاز اساسی برای تمامی بشریت وهمینطور پیشرفت یک جامعه بوده نقش اساسی را ایفا کند فناوری نانو با الهام از طبیعت میتواند ازعملکرد مواد تقلید کند ومصالح جدیدی را بسازد.امروزه مواد خود تمیز شونده که با القا گرفتن از گل نیلوفرابی توانستیم مصالح  خود تمیز شونده رابسازیم . مصالح ساختمانی یکی ازنیازهای اساسی برای رفاه حال ساکنین باشد   سندروم ساختمان sgndrome) SBS (sickbuiding یکی ازبیماری های ساختمان میباشد که در المپیاد سال 68طراحی صنعتی بعنوان یک سوال طراحی شد که این بیماری براثر اقامت طولانی در ساختمان  می باشد که از طریق مصالح ساختمانی ازقبیل:پنجره،هواکش ها،مصالح داخلی به انسان منتقل شده و نوعی تهدید به شمار می رود.  مقدمه فناوری نانو یکی از فناوری های روزدنیاست که در تلاش است با مصرف انرژی کم و ساخت مصالح سبز،وارد ساختمان کرده تا ساختمان سازی یک محیط پایدار را بسازد.فناوری نانو ساخت مصالح در ابعاد مولکولی بوده که این مصالح می توانند ضد باکتری بوده یا برای ساختمان انرژی تولید کنند در کل فناوری نانو می کوشد تامصالح  پایدار را ساخته و وارد ساختمان سازی کند  سندروم بیماری های ساختمانی  سندروم ساختمان یک نوع بیماری است که در تمامی ساختمان ها و آپارتمان ها شیوع پیدا کرده علت این بیماری در  ساختمان عبارت انداز: 1_مواد آلوده ی خارج از ساختمان 2_مواد آلوده ی داخل ساختمان 3_باکتری ها،گرده ها،کپک ها ومواد کهنه 4_سطح رطوبت در مصالح 5_تهویه ی ضعیف این ها مواردی هستند که باعث شیوع بیماری سندروم شده   که مواد آلوده ی خارج از ساختمان که یکی از عوامل اصلی در موقعیت ساختمان را شامل می شود.سندروم ساختمان فقط یکی از عوامل تاثیرگذار می باشد. علائم این بیماری در ساختمان عبارت انداز 1_سردردهای مداوم ومنگی 2_حالت تهوع)احساس بیماری( 3_عدم تمرکز 4_تنگی نفس و درد درناحیه ی سینه 5_خستگی مفرد وبی حالی مداوم 8_سوزش و التهاب چشم،بینی و گلو 7_بسته شدن و آبریزش بینی 6_تحریک پوست)قرمز شدن،خارش وخشکی پوست( 9_خواب آلودگی و کوفتگی که توام با کمبوود اکسیژن  موجود در هواست  نواحی مسکونی مجاور هواهای آلوده ی بیماری مختلفی به همراه دارد.کارشناسان مسوول بهداشت حرفه ای مرکز  بهداشت متوجه مشکلات تنفس در اثر  و تداوم سکونت در بلند مدت شدند که ساکنین دچار  بیماری هوای ریووی مانند بورون شیت موزمن و اختلال  تنفسی و تشدید بیماری هوای قلبی و حتی مرگ زود رس است  بیماری سالک خبر گذاری پانا دبیر شورای سلامت مشهد مقدس تجمع نخاله های ساختمانی را عامل اصلی شیوع سالک در منطقه می باشد. براتعلی عرب نواد با اشاره به اینکه بیماری سالک یک بیماری پوستی است که به وسیله ی گزش پشه ی خاکی آلوده از طریق نخاله های ساختمانی به انسان منتقل شده)فرد دچار بیماری سالک شده است  سالک از بیماری های بومی خوزستان است وبطور میانگین688تا888 هزار نفر سالیانه مبتلا به این بیماری می  شوند. عرب نواد با اشاره به اینکه بیماری سالک واکسن ندارد  تاکید کرد  انجام اقدامات پیشگیرانه مهمترین راهوار برای مقابله با  این بیماری است.  گاز رادون   رادون یک عنصر  پرتوزا بی رنگ و نامرئی است که می تواند از انواع سنگهای ساختمانی و دیگر مصالح به داخل ساختمان نفوذ کند و بستگی به خصوصیات فیزیکی مکانیکی خاک از قبیل تخلخل و میزان نفوذپذیری و خاص معین نفوذ کند رادون از طریق خاک واپاشی اورانیوم و احتراق زغال سنگ وارد طبیعت میشود و به آسانی قابلیت انحلال در آب را دارد که توسط دستگاه ها و اندازه گیری های مستمر در محیط مشخص میشود  گاز رادون از طریق تنفس وارد شش ها شده و باعث بروز بیماریهای سرطانی مجاری و ریوی میشود این گاز در خاک و مصالح ساختمانی وجود دارد  و در کل می توان گفت مصالح ساختمانی امروزه زندگی تمامی بشریت را به خطر انداخته چرا که بستر ساختمان انباشته از گاز رادون است رادون موجود در هوا از طریق تنفس وارد ریه انسان شده و تلاش می کند تا ذره آلفا را انتشار دهد ذره آلفا جرم سنگین دارای بار الکتریکی اما دو برابر بار الکتریکی با علامت مثبت نشان داده میشود انرژی ذره آلفا توسط بافت ها جذب شده و باعث آسیب رسیدن  به بافت ها یا مرگ بافت ها می شود که در داخل ساختمان فعالیت می کنند و  در دراز مدت باعث بیماری بافت ها میشوند  هوای داخل ساختمان حاوی مقدار زیادی گاز رادون است اشخاصی که در ساختمان هستند بیشتر دچار این بیماری می شوند طبق گزارش کمیته علمی اثرات پرتوهای اتمی سازمان ملل به طور متوسط نیمی از پرتوگیری سالانه مردم که در مقابل زره قرار دارند از نظر پرتوزایی آبادیس و بیشتر زنان و دختران در مقابل آن آسیب پذیر هستند  راههای ورود گاز رادون به داخل ساختمان – شکاف در کف ساختمان – اتصالات ساختمانی – شکاف در دیواره ها – درزها در اطراف لوله های سرویس بهداشتی – فضاهای خالی داخل دیوار آب وهوای مصرفی در حمام و آشپزخانه ) رادون در داخل آب قابل حل است و به خصوص آب چوه احتمال آن بیشتر است معمولا درصد بسیار کمی از گاز رادون 8/81 رها شوه و وارد هوا می شود زیرا راههای ورود گاز رادون به داخل ساختمان است.  منابع انتقال رادون به جو   اورانیوم طبیعی و رسوبات آن در خاک و سنگ گرانیت و مرمر در سراسر کره ی زمین یافت می شود در نتیجه مصالح ساختمانی نیز با غلظت های متفاوت یافت می شود رادون در خاک و مصالح ساختمانی به تدریج وارد هوای محیط ساختمان شده و نرخ متوسط خروج رادون از خاک برابرm/0pci.2s5 می باشد.بطور کل می توان منابع انتقال رادون از خاک را به شرح زیر توضیح  داد: انتقال از خاک  %68 رادون پخش شده در اتمسفر از این طریق به وجود می آید رادیون228یعنی در اصل اورانیوم236 موجود در خاک باعث تولید رادون میشود.بعنوان مثال در سنگ گرانیت بطور  متوسطgr/1pci.6 معادل4ppm.8 اورانیوم وجود دارد در کل مصالح ساختمانی که امروزه در آپارتمان ها و برج ها استفاده می شود بسیار سمی و خطرناک بوده و باعث تهدید نسل بشریت شده مسمومیت های ساختمانی که از مصالح در محیط ایجاد می شود یکی از عمومی ترین آنهاست.  فناوری نانو  نانو تکنولوژی)  ( ساخت مواد و مصالح و دادن خواص جدید به ماده در کل ساخت موادی که در ابعاد مولکولی بوده که در بخش معماری پایدار و بیونیک بسیار حائز اهمیت است.از کاربرد نانو فناوری در ساختمان می توان به شیشه های خود تمیز شونده،شیشه های کنترل کننده ی انرژی،شیشه های محافظ در مقابل آتش اشاره کرد. در ساخت شیشه های خود تمیز شونده از رات اکسید تیتانیوم استفاده می شود این شیشه ها دارای خاصیت ضد لک و ضد  عفونی کننده دارند.ساخت شیشه های خود تمیز شونده یک انقالب عظیم در صنعت ساختمان سازی و معماری در بخش آپارتمان های بزرگ و برج سازی می رسد. شیشه های ایمن  شیشه های ایمن  ،انعطاف پذیر،پلاستیکی ، شفاف به نام پولی وینل بوتیریال)pvb )است که در میان دو یا چند تکه  از شیشه ی تحت فشار قرار می گیرد)ساندویچ می شود ، شیشه را در زمان شکست در جای خود نگه میدارد  که به کاهش جراحات ناشی از پرتاب شیشه کمک میکندو بانک ها از این شیشه برای امنیت بالای بانک استفاده می کنند نگهداری شیشه های ایمن در مقابل بیرون را نشان داده است.    آلودگی هوای داخل ساختمان و اثرات آن بر سلامتی  بیش از نیمی از جهان انرژی مورد نیاز خود را از فضولات حیوان ،گاو،چوب و ز غال سنگ تامین می کنند پخت و پز و  گرمایش حاصل از چنین سوخت هایی در شومینه هایی بدون دودکش باعث آلودگی های داخل ساختمان می شود و همینطور  ذ رات معلق گرد وغبار که در اندازه ی 5/2 میکرون که حاصل مصالح ساختمانی داخل است وارد ریه و مجاریه تنفسی می  شود زنان و کودکان چون زمان بیشتری را در ساختمان سپری می کنند در معرض این آلودگی هستند و سالانه 8/1 میلیون  نفر در اثر این آلودگی ها جان خود را از دست می دهندیعنی هر28 ثانیه یک نفر به علت سمی بودن مصالح ساختمانی و  همینطور بسته بودن محیط ساختمان برای جریان هوا از سوخت های آلاینده جان خود را از دست می دهند. طبق انتشارات سازمان سلامت جهانی )who)آلودگی هوا هشتمین عامل اصلی بیماری محسوب می شود که علت 2/7 %از بیماری هایی است که مردم در جهان به آن مبتلا میشوند.در کشور های در حال توسعه 3/7 %بیماری حاصل از سوخت های  نامرغوب مانند:ز غال سنگ ،گاز و نفت در فصول زمستان می باشد.بعد از سوء تغذیه،روابط جنسی ناامن،آب ناسالم ،بهداشت ضعیف،آلودگی داخل ساختمان کشنده ترین عامل مر و میر در جهان است  شواهد محکم وجود دارد که نشان می دهد قرار گرفتن در معرض آلودگی هوای داخل ساختمان ناشی از سوخت های در ساختمان در کودکان زیر5 سال باعث بروز التهاب ریه و در بزرگساالن باالی 38 سال باعث بیماری های مزمن و سرطان ریه می شود مطالعاتی که بر روی زنان و نوزادان انجام شده نشان می دهد که تولد نوزادان کم وزن،کم خون موضعی،سرطان naso pharyngeal و سرطانlargnyeal از نتایج آلودگی هوا است. ساختمان ترکیبات ارگانیک فرار )voc) ترکیبات آلی فرار به شکل گاز بوده و از جامدات و مایعات مشخ متساعد می شود این ترکیبات شیمیایی تاثیرات بلند مدت بر روی افراد دارند مقدار این ترکیبات در داخل ساختمان 18 برابر مقدار آنها در فهای باز خارج بیشتر است ترکیبات آلی آن که در زندگی روزانه استفاده می کنیم عبارت اند از: مصالح ساختمانی،رن ،پارکت ها،چسآ های ساختمانی،آفت و حشره کش ها،شوینده ها و…… سوخت ها هم دارای مواد شیمیایی ارگانیکی هستند وقتی این مواد مورد استفاده قرار می گیرد این مواد از خود ترکیبات آلی فرار از خود متساعد می کند مقدار بسیار زیادی از این موتد در داخل ساختمان 5تا2 برابر مقدار آن از خارج از ساختمان  بیشتر است چه ساختمانی که در بخش صنعتی قرار دارد یکسان است.اک ر افراد جامعه 98 %زمان خود را در داخل ساختمان  سپری می کنند بنابراین آالینده های داخل ساختمان بیشتر از آلاینده های فضای بیرون ساختمان بر سالمت آن تاثیر می  گذارد. گاز های داخل ساختمان شامل موارد زیر است: – نفت و گاز،چوب،بنزین و دخانیات – مصالح ساختمانی که در ساخت به کار می رود مانند عایق ها. – لوازم خانه مانند کابینت که از چوب فشرده ساخته شده است. – مواد شوینده،حشره و آفت کش ها،رن های موجود در ساختمان. اثرات آلودگی ها برسلامت انسان آلودگی هوا در کوتاه مدت یا در طوالنی مدت روی سالمت انسان تاثیر می گذارد.اثرات کوتاه مدت آن عبارت اند از:خارش و  سوزش چشم،بینی گلو،سر درد،سرگیجه،تهوع،خس خس هنگام تنفس،عدم درمان و پیشگیری از آن باعث برئز بیماری های  قلبی،سرطان و مشکالت تنفس و ریوی از اثرات آن است. تسخیر نخاله های ساختمانی و غفلت از مصالح نوین امروزه یکی از مشکالتی که می توان گفت دامن گیر نسل بشریت و محیط زیست شده است به عبارت دیگر فلت مهندسان  معمار از مصالح نوین و نانو تکنولوژی باعث بروز مشکالت جبران ناپذیری شده است.نخاله های ساختمانی با تعرض ساخت  ساختمان ها و استفاده از مصالح باعث تولید نخاله های ساختمانی در محیط زیست و منطقه شده است.مهندسی استان لرستان  در رابطه در گفتگو با خبر نگار مهر اظهار داشت نخاله های ساختمانی یکی از تهدیدات شهر خرم آباد است.امروزه شهر خرم  آباد و لرستان در محاصره ی نخاله های ساختمانی قرار گرفته و باعث بروز بیماری های کامال خطرناک در منطقه است نانو مواد استفاده از فناوری نانو برای دست یابی به محصولات بهتر و کارایی بالاتر از این تکنولوژی استفاده می شود.امروزه نانو پوشش ها در فعالیت های صنعتی و ساختمانی کارایی زیادی دارد.خواص پوشش های نانو متری عبارت اند از:ضد خش،مقاوم در برابر خوردگی،خود تمیز شونده از خواص مهم این پوشش هاست. پوشش های ضد سایش خیلی از ابزارالات و مصالح ساختمانی در معرض اصطکاک و نیرو قرار می گیرند و زود تر ساییده می شوند این پوشش ها ترکیبی از نانو کامپوزیت های کاربیت تنگستن و کبالت که اندازه ی آنهاm/15n استفاده می شود و در اثر پختن به یک مواد محکم تر از الماس تبدیل می شود   پوشش های فتوکاتالیستکی با خاصیت خود پاک کنندگی  این کاربرد نانو پوشش ها یکی از مشخصه های اصلی ساختمان در بخش خود تمیز شوندگی می باشد لذا برای تمیز کردن کف  و نمای ساختمان ها باید با هزینه ی گزاف و وقت گیر ساختمان را تمیز کرد  اگر برگ نیلوفر آبی را دیده باشید همیشه قطره های آب بر روی بر نیلوفر آبی قرار می گرفت این یکی از اقدامات مهم در بخش مواد خود تمیز شونده بود  نانو عایق  ساختمان بزر ترین مصرف کننده ی انرژی که به میزان48 %در جهان است را به خود اختصاص داده است و اصلی ترین  بخش در انتشار گاز های گلخانه ای است.همینطور حدود 68 %مصرف انرژی گازهای گلخانه ای را به خود اختصاص داده است  گاز های گلخانه ای در ساختمان ها به کاربرد انرژی در ساختمان 28% است و  نیز مربوط به تولید و انتقال مصالح می باشد. ارزش افزودنی نانو امروزه عایق های ساختمانی بصورت صفحات نسبتا ضخیم یا فوم های ساخته شده از نانو حفرات آلی و معدنی مانند فایبر گالس،پشم شیشه،پلی یورتان یره استفاده می شود و عایق های دیگری هستند که مانند آئروژل که یکی از مهم ترین عایق های ساختمان سازی است می توان استفاده کرد و این عامل مانع از استفاده ی مصالح های سمی که باعث تولید نخاله های ساختمانی و اثرات جانبی بر ساکنین ساختمان می باشد جلوگیری می کند. فناوری نانو یکی از زمینه های اصلی معماری پایدار می باشد که مسیری جدید برای ساخت مصالح نوین می باشد.  بحث و نتیجه گیری: امروزه ساختمان سازی با مصالح های سنتی باعث بروز مشکلات بسیار حاد و غیر قابل جبران شده است وبیماری های ریوی که ناشی از مصالح سمی و عایق نبودن صحیح بوده است .به این منظور استفاده ازتکنولوژی نانو یکی از فناوری های زمان حال بوده و قادر است مسیر ساختمان سازی را کاملا تغییر دهد. نویسندگان  حمید ملکی آیدین مرادخانی   در خاتمه ضمن تقدیر و تشکر از نویسندگان مقاله فوق ، خاطر نشان می‌سازیم که اخیرا چهار  مجموعه دانش بنا که  *دبکوپاک و فناوری دانش بنا دراک و نانو عایق فناور و پادنارهستند کاملترین حجم محصولات ساختمانی نوین ( بالغ بر ۱۰۰ محصول فناورانه ) جهت رفع چالش ها و بیماری‌های موضوع این مقاله را ارائه مینمایند*