An overview of the development of insulating materials in architecture

لمحة عن تطور المواد العازلة في الهندسة المعمارية

لمحة عن تطور المواد العازلة في الهندسة المعمارية،

على الرغم من أنها ترتبط بالجوانب التطورية أكثر من الهندسة المعمارية نفسها، إلا أن الهشاشة الجسدية المتأصلة لدى البشر تطلبت،

منذ عصور ما قبل التاريخ، أن نحمي أجسادنا ومبانينا من العناصر الخارجية.

على سبيل المثال، بدءًا من الأكواخ البدائية المستخدمة في أقدم أشكال الهندسة المعمارية المنزلية، تم استخدام الفراء كغطاء خارجي لتقييد تدفق الهواء، وبالتالي تنظيم البيئة الداخلية.

بعد ذلك، لاحظنا تطورًا يظهر بوضوح التقدم في تقنيات العزل، بدءًا من المواد العامية مثل الطوب اللبن إلى زيادة سماكة الجدران باستخدام الحجر أو الطوب،

وصولًا أخيرًا إلى الجدران المجوفة التي تم تطويرها في القرن التاسع عشر، والتي تركت أثرًا صغيرًا غرفة الهواء بين الوجه الخارجي والداخلي للجدار.

وقد أدى انتشاره لاحقًا إلى إدخال العزل بين الوجهين، وهو نظام معترف به على نطاق واسع ويستخدم اليوم وقد وضع الأسس لمزيد من التطورات في هذا المجال.

ومن الضروري أن نفهم أن العناصر التي تشكل المباني – مثل الأسطح والجدران – تشكل نظامًا معقدًا تلعب فيه كل مادة دورًا حاسمًا.

بدلاً من كونها مجرد تجاور بسيط للمواد ، فإنها تتفاعل من خلال صفاتها المحددة.

علاوة على ذلك، في السياق الحالي للهندسة المعمارية، فإن التركيز على الاستدامة يعتبر أن الصفات الفنية للمواد وبصمتها البيئية وفوائدها البيئية ذات أهمية متساوية.

وقد دفع هذا إلى تطوير مقترحات مبتكرة تسعى إلى تقديم بدائل للأنظمة التقليدية من خلال دمج الأساليب القائمة على التجديد وإعادة التدوير والتكنولوجيا والأداء العالي.

 

لمحة عن تطور المواد العازلة في الهندسة المعمارية

 

تطوير عوازل مستدامة وعالية الأداء

مع مرور الوقت، قمنا بتطوير العديد من المواد الاصطناعية لأغراض مختلفة، إلا أن بعضها ضار بصحتنا أو يتحلل ببطء، ما يؤدي إلى إهمال استخدامه .

وقد أدى ذلك إلى العودة إلى المزيد من المواد الأساسية، مثل المركبات العضوية، وألياف النسيج، وألياف السليلوز، وغيرها.

ومن المرجح أن نشهد في المستقبل تطبيقات مماثلة تعالج التحديات البيئية الناجمة عن العمليات الصناعية.

لمحة عن تطور المواد العازلة في الهندسة المعمارية

صوف الأغنام

تبدأ هذه المادة العازلة بتصنيف مكوناتها على أساس السمك واللون والخصائص، ثم يتم خلطها وتمريرها عبر عملية الغسيل حتى يتم الحصول على الألياف الخام فقط.

ولا يتم استخدام أي مواد رابطة أو مواد لاصقة؛ بدلاً من ذلك، فهي منسوجة ومنسوجة، مما يجعلها طبيعية تمامًا وقابلة للتنفس.

الكتان

تشبه عملية إنتاجها عملية إنتاج الألياف الحيوانية، ولكن في هذه الحالة يتم الحصول عليها من مصدر نباتي مزروع، ما يمنع انبعاث المواد الكيميائية الضارة مثل الفورمالديهايد .

علاوة على ذلك، يمكن تجديد زراعتها سنوياً، ومن خلال عملية التمثيل الضوئي، تقوم بتحويل غاز ثاني أكسيد الكربون الدفيئة إلى أكسجين.

السليلوز

وفي حين أن مصدرها الأساسي هو الخشب، إلا أنها مادة عازلة مشتقة من الورق، وهي مادة يتم إنتاجها بكثرة، مما يسهل إعادة تدويرها ومزجها مع مواد أخرى.

ومن خصائصه مقاومته للعفن والمتانة وقدرته على مقاومة الحريق.

 

لمحة عن تطور المواد العازلة في الهندسة المعمارية

الجمع بين التكنولوجيا والكيمياء

لا تركز إمكانات المواد الصناعية كعوازل في المقام الأول على قوتها أو وزنها أو مساميتها المرئية، ولكن على خواصها الفيزيائية والكيميائية، التي غالبًا ما تكون غير محسوسة بالعين البشرية،

والتي يتم تحديد عملية تصنيعها في المختبرات أو ورش العمل .

من المهم أن نفهم أنه على الرغم من كونها غير مرئية، فإن هذه الخصائص هي جوهر ما يجعل هذه المواد ذات قيمة كبيرة في الهندسة المعمارية.

وفي المستقبل، وبفضل التكنولوجيا، يمكن أن تصبح هذه المواد وغيرها شائعة بفضل كثافتها المنخفضة وقدرتها العازلة العالية.

الهلاميات الهوائية

تم إنشاؤها باستخدام عملية sol-gel، وقد وجدوا بالفعل تطبيقات متنوعة في مختلف المجالات.

وتكمن ميزتها الرئيسية في وزنها المنخفض للغاية، والذي يُعزى في المقام الأول إلى وجود عدد كبير من المسام المجهرية المملوءة بالهواء.

 

اقرأ أيضًا: تخطيط الكتل الحضرية للأطفال