نمای شیشه ای کرتن وال  Curtain Wall

استفاده از نماهای شیشه ای به دلیل مزایای گوناگون و زیبایی ظاهری در انواع طراحی مدرن مرسوم شده است.

کرتن وال (Curtain wall) در اصطلاح عامیانه به پوشش بیرونی ساختمان اطلاق می شود که جزو سازه ساختمان محسوب نشده و تنها هدف از آن بیرون نگاه داشتن شرایط آب و هوایی و جوی است.

با توجه به آنکه کرتن وال جزو اجزای ساختمان محسوب نمی شود، می توان آن را از مواد سبک وزن تولید نمود تا هزینه های ساختمان کاهش یابد. هنگامی که از شیشه به عنوان کرتن وال استفاده می شود، مزیت بزرگی عاید می شود چرا که نور می تواند عمیق تر وارد ساختمان گردد.

نمای کرتن وال هیچگونه باری از وزن ساختمان را متحمل نمی گردد و تنها تحمل وزن خود را برعهده دارد. این دیواره بار بادهای افقی اعمال شده به ساختمان را توسط اتصالات مخصوص به سازه اصلی ساختمان (کف یا ستون های ساختمان) منتقل می کند.

نمای کرتن وال به صورتی طراحی شده که از ورود هوا و آب حاصل از شرایط حاد جوی نیز، جلوگیری می کند. کرتن وال ها معمولاً از جنس آلومینیوم اکسترود شده (به صورت فریم (قالب)) بوده که داخل این قاب ها، شیشه قرار می گیرد. در گذشته کرتن وال ها از جنس فولاد بودند اما امروزه اکثراً آلومینیومی هستند.

مزیت استفاده از شیشه در بین قالب های فلزی علاوه بر زیبایی، تأمین نور به هنگام روز است. البته میزان مصرف شیشه از جهت کنترل حرارت و دید بسیار مهم است و تأثیر به سزایی بر روی پارامترهای فوق می گذارد، لذا به منظور کنترل حرارت و سایر پارامترها از نماهای ترکیبی نظیر ترکیب پوشش های سنگی یا سرامیکی ، پانل های آلومینیومی ، لوور (Louver)، پنجره های تهویه یا ونت (vents) استفاده می شود. لازم به ذکر است که هنگام نصب هر نوع کرتن وال، مهمترین پارمتری که لازم است مدنظر قرار دهیم، تطابق ضریب انبساط حرارتی میان کرتن وال و دیواره ای است که کرتن وال بر روی آن نصب می گردد.

.:: طراحی کرتن وال ها ::.

کرتن وال ها باید طوری طراحی شوند که تمامی بارهایی را که بر روی آنها اعمال میشود تحمل کنند و به علاوه از نفوذ هوا و آب به درون ساختمان جلوگیری نمایند.

بارهای اعمال شده برروی کرتن وال توسط قلاب هایی که قاب کرتن وال را به ساختمان متصل می کنند ،به ساختمان منتقل می شوند و لازم است که در طراحی سازه ساختمان این بارها لحاظ شوند.

بارهای معمولی اعمال شده به کرتن وال عبارتند از :

1- بار مرده

2- بار ناشی از باد

3- بار ناشی از زلزله

4-بار ناشی از برف

5- بار ناشی از حرارت

6- بار ناشی از انفجار

1- بار مرده

بار مرده شامل وزن اجزاء و سازه کرتن وال است. برای مجموعه کرتن وال ، این بار شامل وزن اجزاء عمودی (Mullions) ، انکورها (Anchor)، و سایر اجزاء کرتن وال به علاوه اجزاء پرکننده آن است. بارهای مرده اضافی اعمال شده برروی کرتن وال ، نظیر آفتاب گیرها در طراحی اجزاء کرتن وال و قلاب ها مورد محاسبه قرار می گیرند.

2- بار ناشی از باد

بار ناشی از باد حاصل وزش باد به سوی ساختمان است. لازم است که کرتن وال در برابر این فشار مقاومت کند چراکه وظیفه کرتن وال پوشش دهی و محافظت از ساختمان است.

بار ناشی از باد در مناطق مختلف جهان متفاوت است به طوری که در مناطق طوفان خیز ، بار ناشی از باد بیشتری وجود دارد برخی از اوقات در برخی از ساختمان های بزرگ یا به شکلی عجیب ، تحقیقات تونل بادی صورت می گیرد.

آزمایش تونل باد (Wind tonel) شامل ساخت مدل کوچک از ساختمان و محیط اطراف آن و قرار دادن آن در مجاورت باد و محاسبه فشار بار اعمال شده به ساختمان است که در این تحقیقات ، محیط اطراف نیز حائز اهمیت است.

3- بارهای لرزه ای

لازم است که بارهای لرزه ای دز طراحی اجزای کرتن وال و انکورها (Anchor) لحاظ شوند. در بسیاری از موارد کرتن وال قادر است به طور طبیعی بارهای لرزه ای و بار اعمال شده به ساختمان را تحمل کند که عمدتا علت آن وجود فضای خالی (glazing infill) میان اجزای عمودی است. در تست های انجام شده ،کرتن وال استاندارد قادر است تا سه اینچ ( 75 میلیمتر) حرکت زمین را بدون آنکه شیشه ای شکسته شود یا نفوذ آب به درون کرتن وال صورت گیرد تحمل کند.

4- بارهای ناشی از برف

بار برف و بارهای زنده (live loads) در کرتن وال ها مورد بحث نیستند چراکه کرتن وال ها طوری طراحی می شوند که یا به صورت عمود یا اندکی مایل قرار می گیرند. در صورتی که زاویه دیواری از 20 درجه بیشتر شود (زاویه با زمین) لازم است که بار ناشی از برف لحاظ گردد.

5- بار حرارتی

علت عمده اعمال بارهای حرارتی به سیستم کرتن وال آن است که آلومینیوم دارای ضریب انبساط حرارتی نسبتا بالایی است. این بدان معناست که کرتن وال ها در فاصله بین دهانه طبقات با توجه به مقدار طول آن و اختلاف دما به اندازه ای دچار انبساط و انقباض می شود.

برای کنترل این انبساط و انقباض ،اجزای افقی اندکی کوتاه تر بریده شده و فضایی میان اجزای عمودی و افقی لحاظ می شود. در کرتن وال های یونی تایز به منظور جبران بار حرارتی ، فاصله ای میان هر یونیت (واحد) وجود دارد که برای جلوگیری از نفوذ آب و هوا به درون این فضا از درزگیرهای وایپر (Wiper Gasket)استفاده می شود.

6- بار ناشی از انفجار

انفجار های تروریستی و پیش بینی نشده یکی از عوامل مهم شکستن کرتن وال ها بوده که نگرانی زیادی ایجاد می کند. با توجه به اینکه کرتن وال در جداره خارجی ساختمان قرار دارد نخستین خط مقاومت در برابر انفجار و حمله بمب محسوب می گردد.

با این حساب لازم است که کرتن وال مقاوم در برابر انفجار به صورتی طراحی شود که فشار انفجار را بدون آنکه داخل ساختمان نیاز به محافظت از آن را داشته باشد تحمل نماید. از آنجایی که بار ناشی از انفجار نیروی بالایی دارد که در زمان اندکی به کرتن وال وارد می شود، باید عکس العمل کرتن وال تحت بارهای دینامیکی موردآنالیزو بررسی قرار گیرد.

این بدان معناست که همزمان با اتمام طراحی و نصب ،آزمایش در مقیاس و مدل کوچکتر صورت گرفته و میزان مقاومت کرتن وال در برابر فشار انفجار مورد بررسی و آنالیز قرار گیرد. شیشه ضد انفجار نیز شیشه لامینه یا عایقی است که در هنگام انفجار بعد از شکستن از اجزای عمودی جدا نمی شود.

مزیت این شیشه آنست که در اثر انفجار در فضا پراکنده نشده و صدمات جانی به عابران اطراف ساختمان وارد نمی شازد. از این تکنولوژی در مناطقی که مستعد وقوع طوفانند به منظور محافظت در برابر پخش خرده شیشه ناشی از وزش باد استفاده می گردد.