لباس‌های روی هم
کاظم برآبادی
در طراحی نماهای شیشه‌ای راهکارهای گوناگونی به کار گرفته شده است. کوشش عمده این راهکارها از سویی پرت حرارتی و از سوی دیگر جلوگیری و اجتناب از کسب حرارت زیاد از طریق تابش خورشیدی بوده است.

ساختمان commerzbank ، فرانکفورت
گستره استفاده از راهکارها، ابزارها و ترکیبات این طیف وسیع را می‌توان در طبقه‌بندی‌های معدودی تقسیم‌بندی کرد. نخستین معیار تقسیم‌کننده، شماره و تعداد پوسته‌های شیشه‌ای است که در طرح به کار گرفته شده‌اند و بنابراین نماهای شیشه‌ای را می‌توان به نماهای تک‌پوسته و چند‌پوسته تقسیم‌بندی کرد.
یک فضای خالی
«نماهای چند پوسته تهویه‌شده» در‌حال‌حاضر به یک تکنولوژی مرسوم تبدیل شده و در دهه اخیر به سرعت در معماری اروپا نفوذ کرده است. طراحان و معماران بر مزایای این تکنولوژی در زمینه کاهش مصرف انرژی در فصل‌های سرد و کاهش بار سرمایشی در فصل‌های گرم ضمن کنترل صوت و امکان تهویه طبیعی تاکید دارند، اما نه تنها در ایران بلکه در بعضی از نقاط دنیا نیز تجربه عملکردی در این زمینه بسیار کم بوده و همین موضوع سبب می‌شود که کارفرمایان قادر به قبول این ایده نباشند. اولین و مهمترین دلیل آن این است که کارفرمایان و مجریان بایستی هزینه اضافه چندین لایه شدن نما را متقبل شده و در زمینه برتری و امتیازهای این نوع از ساختارها در هر مورد خاص، متقاعد شوند.
عبارت «نماهای چند‌پوسته» واژگانی کلی است که انواع و اقسام نماها را دربر می‌گیرد. نگارنده در این نوشته نماهای چند پوسته را با تعریف زیر مورد استفاده قرار داده است: «یک نمای چند پوسته، ساختاری پوسته‌ای است متشکل از دو سطح شفاف که به واسطه یک سطح خالی از یکدیگر جدا شده باشند و آن فضای خالی، مانند یک کانال هوا عمل کند.» (Sealens, 2002)
با توجه به تعریف بالا، این نماها شامل یک نمای خارجی، یک فضای میانی و یک نمای داخلی هستند. لایه خارجی وظیفه حفاظت در برابر هوا را دارد و همچنین عایق صوتی در برابر سروصدای خارجی است. معمولا نیز دارای بازشوهایی برای تهویه فضای میانی و اتاق‌های داخلی است. جریان هوا از طریق فضای میانی یک نمای دو پوسته به وسیله جریان هم رفتی و یا مکش فعال می‌شود.
مدل‌هایی که تا به امروز به بازار ایران وارد شده‌اند، ساده و حتی اولیه‌اند. شرکت‌های واردکننده بیش از هر چیز مایلند که در قدم اولیه این نوع از نماها را به مردم معرفی کرده و در گام‌های بعدی به نوع محصولات نظر کنند. در‌حال‌حاضر جنس‌های موجود در بازار پوست بیرونی‌شان از یک لایه «شیشه آبدیده» یا «شیشه لمینیت» ساخته شده است. در لایه میانی آفتاب‌شکن‌هایی که قابل تنظیم باشند، نصب می‌شود. نمای داخلی شامل یک چارچوب با شیشه دو جداره است که مانع از هدر رفتن انرژی گرمایی در زمستان می‌شود. در بیشتر موارد لایه درونی برای تهویه طبیعی امکان باز شدن دارد.
پیشینه تاریخی نماهای چندپوسته
قرن‌ها پیش محدوده‌های بسته‌ای که متضمن حفاظت از گرمای داخلی محل سکونت انسان بوده به دور محل سکونت بشر قرار می‌گرفت. چنین تجربه‌ای ما را به سمت این بینش رهنمون کرد که با ایجاد محفظه‌های گرم شده به دور ساختمان آسایش حرارتی اتاق را تضمین کنیم.
در سال ۱۸۴۹‌، Jean - Baptise Jabard که در آن زمان مدیر موزه صنعتی در بروکسل بود نسخه اولیه یک نمای چند پوسته تهویه شده را به صورت مکانیکی ارائه کرد. او خاطرنشان کرد که چگونه در زمستان هوای گرم را باید بین دو شیشه به جریان در آورد؛ در حالی که در تابستان باید از هوای سرد استفاده نمود. ۶۵ سال طول کشید تا چنین ایده‌ای دوباره به کارگرفته شود. ساختمان steiff machine hall در آلمان (۱۹۰۳) دارای تهویه فضای خالی است و می‌توان آن را اولین نمونه از نماهای چند پوسته با تهویه طبیعی دانست.
در سال‌های اخیر، مباحث مربوط به راندمان انرژی، مورد علاقه صنایع، شرکت‌های ریز و درشت و حتی ساختمان‌های بلند مرتبه با کاربری‌های گوناگون تجاری و خدماتی قرار گرفته است؛ چرا که طراحان از محدود بودن منابع طبیعی در ایجاد انرژی آگاه گشته‌اند. (Renckens 1966) معتقد است که بالا رفتن آگاهی‌های محیطی موجب احیای دوباره نماهای چند پوسته شد. به ویژه در آلمان، موتور حرکت به سوی نماهای چند پوسته دوباره به کار افتاد. نمونه چشمگیر در مورد تاثیر بالا رفتن آگاهی‌های طراحان را می‌توان بر ترکیب تهویه طبیعی با ساختمان‌های بلند مرتبه در نماهای چند‌پوسته دانست. ساختمان Commerzbank در فرانکفورت (Foster,1993) تاثیرگذارترین ساختمان در این مورد بوده است.
کجا استفاده می‌شود؟
در پاسخ به این سوال که نماهای دو پوسته برای چه نوع ساختمان‌هایی مناسب هستند، باید گفت که به طور کلی، نمای دو پوست بیشتر برای مکان‌هایی مناسب است که ساختمان در برابر آلودگی صوتی و باد شدید قرار داشته باشد (به طور مثال برای آسمانخراش‌ها و ساختمان‌های بلند). بنابراین کارشناسان معتقدند که اگر می‌خواهیم در بیشتر طول سال، برج یا ساختمان بلندمرتبه‌مان به طور طبیعی و از طریق پنجره تهویه شود، نماهای چند پوسته با ساختار دو‌لایه می‌توانند بهترین گزینه باشند.
کاربرد دیگر این سیستم‌ها در اماکنی است که در پروسه نوسازی و مرمت قرار گرفته‌اند، به خصوص در جایی که امکان دست زدن به نمای اصلی وجود ندارد. در این موارد ایده استفاده از پوسته دومی که نقش آن محافظت از نمای اولیه در برابر مشکلات باشد و بتواند امکان بهره‌مندی ساختمان قدیمی از امکانات نوین را فراهم آورد، مطرح می‌شود. در این روش بر روی نمای قدیمی ساختمان، نمای جدیدی از جنس شیشه یا ترکیبات شفاف شیمیایی کشیده می‌شود تا علاوه بر محافظت از نمای قدیمی بنا، باعث عایق شدن آن در برابر آسیب‌های موجود باشد.
نماهای دو پوست مبانی زیبایی شناسی و جلوه‌های بصری ویژه خودشان را دارند که بهره معمارانه زیادی از آن می‌توان گرفت.
در کشورهای جهان از نماهای دو پوسته بیش از هر چیز در مرمت یک بافت شهری استفاده می‌کنند علاوه بر این که اولین نمونه‌های این محصول بر‌ بدنه ساختمان‌هایی نشسته‌اند که عموما فضاهای اداری متنوعی در خود داشته‌اند. در این صورت حرکت آدم‌های آن ساختمان از پشت شیشه‌ها دیده می‌شود و به انسان این باور را القا می‌کند که: «اینجا همه مشغول کار هستند». در نتیجه اگر ساختمان یک اداره دولتی یا یک شرکت خصوصی مهم با چنین نمایی آراسته شود، بی گمان در تقویت حس پویایی و فعال بودن آن شرکت در نظر مردم بسیار تاثیرگذار خواهد بود. در حقیقت زیباشناسی این نماها کمی بعد تجاری نیز در خود دارد؛ چرا که عنصر حرکت در لایه‌رویی این‌گونه ساختمان‌ها، «انسان» و یا همان «کارمند» است. در هر صورت حضور هم زمان شفافیت و عمق کافی در نماهای دوپوسته و چند پوسته توجه بسیاری از بنیادهای خیریه را نیز به خود جلب کرده است.
نماهای صرفه‌جو!
باید اذعان داشت که ساختن نمای دوم، در هر صورت، قیمت و هزینه‌های خودش را به بنا اضافه می‌کند، اما به طور قطع چنین هزینه اضافه شده‌ای (در مقایسه با هزینه محدود نمای یک لایه) به واسطه تاثیرات عملکردی و کارآیی بهتر سیستم‌های تهویه و... در یک بازه زمانی مشخص، به سرعت جبران می‌شود. مقایسه میزان سرمایه‌گذاری و میزان سود نشان می‌دهد که ترکیب هم زمان دو لایه از نما همراه با به کار‌گیری سیستم تهویه کمکی، بهتر و اقتصادی تر از وجود تنها یک لایه نمای شیشه‌ای همراه با سیستم تهویه مطبوع و مجهز است.
بیش از 80 سال است که شیشه دو جداره به عنوان ضرورت اصلی برای فراهم آوری عایق حرارتی در ساختمان‌ها شناخته ‌شده است. پیشرفت‌های اخیر روی عایق سازی مناسب و افزایش بهینه‌سازی حرارت متمرکز شده است که دلایل آن می‌تواند به خاطر اقتصاد و ضرورت کاهش یابی میزان انتشار دی‌اکسید‌کربن باشد که عمدتا با بازدهی حرارتی و نحوه استفاده از انرژی در ساختمان‌ها ارتباط مستقیمی دارد.
هدرروی گرما در یک ساختمان به معنای مقاومت کم مصالح آن است. این امر تا کنون عمدتا از طریق شیشه پنجره یا به عبارت بهتر، شیشه کاری نامناسب و ضعیفی همچون شیشه تک جداره به وجود می‌آمده است. با روش‌های پیشرفته که مانع فرار گرما از ساختمان است می‌توان تنوع انتخاب زیباشناسانه و تنوع عایق‌سازی را، به صورت توامان، فراهم آورد.
نور خورشید به سه طریق انعکاسی، انتقالی و جذبی پخش می‌شود. این امر در ایده تولید شیشه‌های کنترل خورشیدی و عایق حرارتی منظور شده است. شیشه‌های کنترل خورشیدی و عایق حرارتی تضمین آسایش و جلوگیری از هدرروی گرما هستند. عواملی همچون حذف رطوبت، نم و تقطیر در فضای میانی شیشه‌های دو جداره، شیشه‌های رنگی با خاصیت فتوولتائیک، و پوشش‌های مختلف با ضخامت‌های مختلف، شیشه را در مقابل ذخیره‌سازی انرژی تقویت می‌کند.
اهمیت حفظ ذخایر انرژی غیرقابل بازیافت و کمبود ذخایر انرژی فسیلی در بسیاری از کشورها، مسوولان را بر آن داشته تا به بهینه‌سازی انرژی دقت وسواسانه‌تری مبذول دارند. صنعت ساختمان همچون سایر صنایع از عمده‌ترین مصرف‌کنندگان انرژی است و شیشه به لحاظ ماهیت خاص خود نقش عمده‌ای در هدرروی انرژی ایفا می‌کند. با تلاش در جهت تقویت قابلیت‌های شیشه همچون انتقال نور و حذف معایب آن با تدابیری همچون استفاده از شیشه‌های دو جداره، و ترکیب انواع شیشه‌ها با هم (بسته به کاربرد شیشه)، استفاده از شیشه‌ها با قابلیت انتقالی، انعکاسی و جذبی (بسته به نوع کاربرد شیشه)، ممانعت از گریز اشعه فرا بنفش از داخل ساختمان به بیرون یا ممانعت از انتقال گرمای خورشید به داخل ساختمان (بسته به اقلیم و شرایط محیطی و کاربرد شیشه) و غیره، و تلفیق جنبه‌های معمارانه با مهندسی و تکنولوژی ساخت پیشرفته در این محصول، می‌توانیم در جهت مدیریت انرژی گام برداریم.
نماهای چندپوسته و معماری شفاف
معماری ایرانی در بطن دوره‌های پر‌شکوه خود یک معماری شفاف بوده و بیش از گونه‌های مختلف معماری در جهان از عناصر مختلف خورشیدی، بازی نور و سایه، مرئی بودن حرکات و‌... بهره‌مند شده است. اگر امروز ردی از این تکنولوژی در معماری کشورمان نمی‌بینیم، باید پذیرفت که امروزه چالش اصلی معماری ما بی‌هویتی و چند‌هویتی و توجه به واردات ایده‌هاست. نماهای چندپوسته، شاید در تکنولوژی حرف تازه‌ای برای گفتن داشته باشند، اما در ایده شفاف کردن فضاهای داخلی بنا مقلد معماری گذشته ایران هستند. مهندس میرمیران نیز یکی از کسانی بود که این مساله را به خوبی می‌دانست و در ساخت سفارت ایران در فرانکفورت از این روش برای تبلور معماری ایرانی در بطن جهان غرب بهره برد. او نماهای بنای مرتفع خودش را با شیشه‌های چندلایه ساخت تا اولا در کشوری که تکنولوژی ساخت نماهای چندپوسته را در چنگ دارد، بقبولاند که ایرانی‌ها نیز از این قافله عقب نمانده‌اند و از همه مهمتر این کارش اوج معماری ایران را به نمایش گذارد. در ساخت بناهای بلندمرتبه در ایران نیز بخصوص در شهرهای تهران، اصفهان، شیراز، کیش و تبریز هم هر روز به شمار کسانی که از اقسام مختلف شیشه به عنوان یک نمای ساختمانی بسیار زیبا، عایق و در عین حال به صرفه اقتصادی استفاده می‌کنند، افزوده می‌شود. یکی از محاسن عمده استفاده از شیشه در ساختمان، فراهم شدن امکان دید وسیع و روشنایی کافی برای ساکنان است که در صورت استفاده از انواع خاص آن، این دید می‌تواند فقط از داخل به خارج باشد و نوری هم که وارد فضای داخل می‌شود، عاری از هرگونه اشعه مضر خورشید باشد؛ چرا که تقریبا تمام اشعه‌های زیان‌آور آفتاب در برخورد با سطح شیشه‌ها، بازتاب پیدا کرده و نوری که از شیشه عبور می‌کند، هیچ‌گونه ضرری برای اشخاص داخل منزل ندارد.