به‌گزارش باشگاه در و پنجره و نما، در چند دهه اخیر نرم افزارهایی که انقلابی در طراحی نما ساختمان‌های تجاری و اداری بوجود آورده‌اند رشد و ترقی زیادی کرده‌اند. رایانه‌ها امکان طراحی سه بعدی نما و در نتیجه امکان پردازش فرم تعریف شده را فراهم کرده‌اند. فرم‌های سه بعدی که انگار مصالح دیجیتالی شکل‌پذیر و قابل انعطاف هستند اکسترود، اضافه، کم و دفرمه می‌شوند. تحقیق و جستجو برای متریال قوی‌ترو سبک تر، عایق قوی‌تر، متریال پویا و تعاملی برای تحقق این فرم ها در نما، مصالح فوق العاده‌ای را بوجود آورده است. علاوه بر دامنه وسیع شیشه‌های تخصصی که شاید شگفت انگیزترین آن‌ها باشد، می توان به فیبرهای کربنی، کامپوزیت‌ها و صدها مصالح تخصصی ارگانیک و غیر ارگانیک مثل Graphene که سبک وزن است اما 200 برابر استیل قوی و تقریبا شفاف و ابر رساناست اشاره کرد. به نقطه‌ای رسیدیم که می‌توانیم فرم های پیچیده‌ای طراحی و شبیه‌سازی کنیم و آن را به یک نما اداری تجاری و کاربردی که حقیقت فیزیکی دارد تبدیل کنیم. این نماهای کاربردی گردش انرژی در فضای داخلی ساختمان و محیط اطراف آن را ایجاد می‌کنند. مزیت‌ها و ضررهایی که بعضی عمدی و بعضی غیرعمدی هستند وجود دارند. تلاقی تکنیک و تکنولوژی به طور همزمان شگفت انگیز و هولناک شده است و این نشان‌دهنده یک نیاز و فرصت برای سازمان‌دهی دوباره افکار ما در مورد این رویدادهاست.

پیش زمینه تاریخی 

نرم افزارهای اولی معماری مثل اتوکد، ورساکد واستارکد یک جایگزین برای درفتینگ که شامل پلان ها، نماها، مقطع ها و نقشه جزییات می‌باشد، بودند و در حقیقت یک مونتاژ از فضای 2 بعدی محسوب می‌شدند. امکان اکسترود کردن این پلان ها به صورت عمودی به‌وجود آمد. به‌دنبال آن حجم های سه بعدی که قابل دستکاری با فرمان هایtwist، rotate، orbit و غیره بودند برای ایجاد فرم‌های پیچیده جدید بوجود آمدند. Surface Mapping و الگوریتم ها رایج شدند. در نهایت NURB ها که امکان تغییر هر سطح یک حجم سه بعدی را به طور جداگانه امکان پذیر می‌کند اختراع شدند. نرم افزارهایی مثل Sketch up، Rhino، Maya، 3Ds max  و نرم افزارهای مشابه دیگر روانه بازار شدند. به موازات این رویداد ها نرم افزارهایی مثل Revit شروع به ارزیابی قسمت‌های مختلف ساختمان با تشخیص خصوصیات مصالح برای تصمیم‌گیری در مورد مکان آن ها در پروژه در فضای سه بعدی کردند. به دست آوردن لیست متریال استفاده شده و مقدار هر کدام در ساختمان امکان پذیر شد. برآورد هزینه در مراحل اولیه طراحی میسر شد. Clash Detection به وجود آمد. مکان و فرم به صورت عینی قابل خلق شد. قسمت های مختلف به صورت دیجیتالی ساخته شد. فرصتی بی نظیر برای سلایق شخصی فراهم شد. به طور همزمان مصالح ساختمانی از نظرخصوصیات و کارایی ترقی چشمگیری کردند. شیشه‌های reflective و low-e روانه بازار شدند.

در نهایت همه این تغییرات به سمت خلق سطوح هندسی وسیع با دقت و کارایی بالا همگرا شدند. آرشیتکت ها باور کردند که می‌توانند هر فرمی را برای نمای ساختمان طراحی کنند و آن طرح قابل اجراست که تفکر درستی هم بود. آن ها هم چنین باور داشتند که هر مشکلی با استفاده از مصالح ساختمانی معجزه آسا قابل حل است و با این تفکرخود را از هر گونه مسئولیتی در مورد اینکه چه اتفاقی داخل یا خارج ساختمان به دلیل تصمیمات آن ها در طراحی و استفاده از متریال می‌افتد مبرا کردند. به جای این که فرم یک منطق پاسخ دهنده به شرایط آب و هوایی را پیروی کند به فرمی غیر کاربردی، افراطی و پیچیده تبدیل شد. به این ترتیب نما معنای حقیقی خود را از دست داد و نمای کاذب جای آن را گرفت.

بیشتر از این ها می توان در مورد مشکلات طراحی نمای ساختمان به خصوض تجاری - اداری صحبت کرد اما مشکل اصلی واضح و روشن است. طراحان به یک الگو و تئوری جدید از نما که فاکتورهای لازم را برای پیش بینی مزیت ها و ضررهای فاجعه بار در نظر بگیرد نیاز دارند.

برای فهمیدن و تحلیل داده ها در حجم بالا یکی از بهترین روش ها استفاده از الگوهای مشابه رفتاری و دسته بندی آن هاست. استفاده از روشی که در گذشته مورد استفاده گرفته و موفق هم بوده می‌تواند نقطه شروع خوبی باشد. یکی از این روش ها برای طبقه بندی حجم بالای اطلاعات Taxonomy  است که بر اساس نام گذاری سیستم بیولوژیکی بدن به وجود آمده است.

بر اساس این طبقه بندی نماهای ساختمان به سه دسته اصلی بر اساس کاربری، نوع متریال و تعداد لایه های آن ها تقسیم می شوند.

• Skin / پوست

• Filter / فیلتر

• Spatial / فضایی

Skin /  پوست

این دسته از نماها به صورت یک پوست تک لایه ای تعریف می شود. نمونه اصلی این گروه نماهای شیشه ای ساختمان های اوایل دوره مدرن معماری می باشد. سازه مجزا و نما ساختمان در غالب یک لایه پوست از سازه آویخته شده است. برای درک بهتر می توان ارتباط این نوع نما و ساختمان را با ارتباط اندام های بدن و پوست مقایسه کرد. پوست بدن انسان از چند لایه تشکیل شده  اما لایه‌هایی که پیوسته و مرتبط هستند و به صورت یک اندام واحد عمل می کنند و از نظر ذاتی و اساسی از زوایای مختلف متفاوت به نظر نمی‌رسند. این قوانین در مورد ساختمان تخطی ناپذیر نیستند اما خصوصیات و ماهیت اساسی طراحی نما را تعریف می کند.

پوست معمولا به شکل یک بافت واحد است، انواع شیشه‌های مختلف ممکن است با هم ترکیب شوند تا یک نوع به خصوص از شیشه را به وجود آورند. معمار در طی مراحل طراحی نما ساختمان تجاری، برای تعریف فرم و ایجاد تصورات از آن مشکلات را شناسایی می کند و مشاوران نمایی را که نتایج دلخواه را فراهم کند پیشنهاد می کنند. قابل ذکر است که مصالح فوق العاده ای مثل Graphene  می توانند آینده خوبی در این نوع نما داشته باشند.

مزیت ها و مشکلات

پوست ها یا Skins به آسانی و سرعت قابل ساخت و به راحتی قابل تمیز کردن و نگهداری هستند. بیشترین مساحت قابل اجاره در ساختمان را فراهم و تمیزترین فرم‌ها را از نظر زیبایی شناسی ایجاد می کند.

این نوع نماهای ساختمان به دلیل ثابت بودن نسبت به جهت تابش نور به راحتی قابل بهینه سازی نیستند و در اکثر موارد نمی توانند پاسخ مناسبی برای شرایط اقلیمی ویژه باشند. به علاوه تمایل به ایجاد مشکل با بازتاب دارند و نمی توانند به راحتی نور را جذب یا دفع کنند خصوصا از بعضی از زوایای خاص.

در نهایت نیاز به تولید شیشه‌هایی با تنظیم صحیح طول موج انتخابی به وجود می آید. برای به دست آوردن شیشه‌هایی با ویژگی ایده آل شیشه‌های low-e، بازتابنده و سطوح ظریف با هم ترکیب می‌شوند. اما به عنوان یک محصول ترکیبی شیشه به یک مشکل پایدار (sustainability) تبدیل می‌شود. شیشه تقریباً به صورت نامحدود قابل بازیافت است اگر با مواد نا خالص دیگر ترکیب نشود. اما موادی که به شیشه خصوصیات انتخابی می دهد و آن را منحصر به فرد می کند بازیافت شیشه را بسیار مشکل می سازد. نما شیشه ای گران قیمت به یک آلاینده پر هزینه در ذوب بعدی شیشه تبدیل می شود.

Filter /  فیلتر

نماهای ساختمان اداری تجاری در این دسته از چند لایه تشکیل شده اند. آن ها ممکن است ضد آفتاب، ضد باران یا به صورت حائل هایی برای جلوگیری از نور مستقیم آفتاب باشند. هر لایه می‌تواند به صورت تکی پویا و با پدیده‌ای متفاوت سر و کار داشته باشد. پوشش ساختمان که جداکنندة فیزیکی بین شرایط محیطی داخل و خارج می‌باشد اصولا لایه آخر می‌باشد مگر اینکه لایه‌ای برای نور روز یا کنترل نور خورشید وجود داشته باشد. لایه ها می توانند به صورت جداگانه نسبت به محرک‌های خارجی مثل خورشید جهت‌گیری کنند. فیلترها اغلب در نمای ساختمان به صورت لایه های جداگانه ساخته می شوند اگر چه که تمام لایه ها به صورت یک پوشش واحد قابل طراحی و ساخت است.

مزیت ها و مشکلات

فیلتر ها خیلی از مشکلات Skin ها را حل می کنند. آن ها می توانند تابش خورشید را از زوایای خاص دفع و به سمت آسمان منعکس کنند و یا آن را جذب و سطح جذب کننده را با استفاده از روش انتقال گرما به فضای بیرونی خنک کنند.

باز تاب‌های به سمت پایین می‌تواند کاهش یابد یا حذف شود. سطوح صیقلی با قدرت انعکاس بالا کاملا غیر ضروری است. شیشه می تواند با استفاده از مفصل بندی و بدون تغییرات گسترده از نما ساختمان محافظت کند.

مشکلات نما از ساختمان‌های پیچیده تر به خصوص قسمت های پرهزینه نشات می‌گیرد. نگهداری و خصوصا تمیز کردن نما ساختمان می‌تواند سخت‌تر باشد. احتمال آسیب های زیست محیطی افزایش می یابد. نیروی باد به کنترل و بررسی نیاز پیدا می کند. گرد و خاک و فرسایش محتمل تر است. فیلتر پویا مونتاژ شده از لایه های مختلف که یک انتخاب مهیج بود به یک مکانیزم گران که به تاثیر پذیری از گرد و خاک و رطوبت تمایل دارد تبدیل می شود.

Spatial /  فضایی

نماهای فضایی در واقع می توانند یک فیلتر عمیق و یا یک روش برای سازمان دهی فضاهایی از ساختمان به نحوی که مرز فضای داخلی و خارجی ساختمان مشخص نمی باشد باشند.

فرانکا تروبیانو بیان می کند که این نوع نماها یک عضو یا پوشش مجزا نیستند بلکه پدیده هایی فضایی هستند که فضای پوشش داده شده توسط آن ها قابل اشغال است و به عنوان یک منطقه حائل در نظر گرفته می شود. به زبان دیگر این نوع نما فقط یک پوشش لایه ای نیست بلکه یک ساختمان است که ساختمان دیگری را احاطه کرده و یا یک اتاق بیرونی است که از یک لنداسکیپ تشکیل شده است.

این تعریف از نمای فضایی یک مشکل پیچیده به وجود می آورد و آن خلق دسته بندی چهارم نماست که به معنای لفظی نما، نمی توان آن را نما نامید. این رده بندی جدید نمای کاذب است که هیچ کاربرد فیزیکی ندارد و حتی ممکن است یک تصادف تاریخی یا یک ژست بین المللی صرفا برای زیبایی باشد.

مزیت ها و مشکلات :

مزایای این نوع نما شامل ادغام کردن ساختمان و لنداسکیپ می شود. فضاهای خارجی امکان پذیر می شوند و مناطق محصور شده به قسمتی از نما تبدیل می شوند.

با داشتن دسته‌بندی برای نما ها امکان پیش‌بینی ویژگی‌های معمول، مشکلات و مزایا میسر می‌شود. در این صورت تئوری به یک پیامد فرمولی برای مراحل کار و نتیجه و زیبایی آن تبدیل می‌شود.