يطلق مصطلح “الواجهة” على الجدران الخارجية للمبنى. للواجهة تأثير كبير على جمالية المبنى و الواجهة أكثر من مجرد نوافذ و أبواب, بل هي عنصر مهم له دور كبير في راحة الفرد في فراغ المبنى الداخلي.
قد تشتمل الواجهة على عناصر مثل الأعمدة، أعمدة زائفة، حواف مميزة، حجارة الزاوية, أو زخرفات. و قد تتكون الواجهة ايضاً من مادة واحدة او أكثر من مادة مختلفة ويمكن أن يتم استخدام انماط او انسجة على سطحها لتتميز عن ما حولها.
كيفية تصميم واجهة ناجحة
قد يبدو تصميم واجهات المباني بالأمر الهين. لكنه أقرب لأن يكون سهلا ممتنعاً. يمكن اختصار خطوات تصميم الواجهات بخطوتين:
- دراسة الموقع:
تصميم واجهة ناجحة يستوجب أخذ العديد من العوامل المختلفة مثل الظل و مسار الشمس و أنماط الرياح تحت عين الاعتبار و بالتالي تستطيع من خلال ذلك تحقيق الراحة الفراغية المستلزمة داخل المبنى بالإضافة للجمالية المرئية.
2 . التصميم:
الرسم ضروري لأنه يساعد المعماري للتعرف على التصميم الذي يرغب في إنشائه.و يساعد على رؤية المعماري مبناه بالشكل الذي سيبدو عليه في الواقع. من الأدوات القيمة للمعماريين, الرسم ثلاثي الأبعاد الرقمي الذي يعتبر جزءًا لا يتجزأ من تصميم الواجهة لأنه يساعد المهندسين المعماريين على معاينة التغييرات في الوقت الفعلي دون إضاعة أي وقت أو جهد.
اختيار مواد البناء للواجهات المعمارية:
يلعب اختيار المواد المستخدمة في البناء دورًا حاسمًا في تحديد أداء المبنى ووظيفته و يساعد في تحديد والتأثير على ميزات البناء المختلفة بما في ذلك كفاءة الطاقة و المتانة وجودة الهواء الداخلي وبذلك جودة البيئة الداخلية (IEQ)،التي لها علاقة مباشرة بصحة الإنسان داخل المبنى.
تم تطوير العديد من المبادئ التوجيهية وأنظمة التصنيف الخاصة بالمباني الخضراء للمهندسين المعماريين والبنائين والمصممين لاختيار مواد صديقة للبيئة تدعم البناء الصديق للبيئة.
من المعايير التي يجب الانتباه إليها عند اختيار المواد للواجهات:
- كفاءة الطاقة: قد تؤثر مواد العزل والنوافذ والتسقيف المستخدمة في واجهة المبنى على مقدار الطاقة التي تستخدمها الواجهة. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تركيب نوافذ ذات تصميم عالي الأداء مع طلاءات منخفضة الانبعاث إلى تقليل اكتساب وفقدان الحرارة في الصيف والشتاء، وبالتالي تقليل الحاجة إلى التدفئة والتبريد.
- المتانة: يمكن أن تتأثر تكاليف الصيانة وطول عمر المبنى بمتانة مواد البناء. يمكن منع ظهور العفن والأضرار الناجمة عن الماء بمساعدة مواد مقاومة للعوامل الجوية والرطوبة. ومن ناحية أخرى، فإن المواد المعرضة للتدهور أو التآكل قد تسبب في النهاية بمشاكل هيكلية.
- جودة الهواء الداخلي: يمكن أن تؤثر المواد المستخدمة في التصميم الداخلي للمبنى، مثل الأرضيات وأغطية الجدران والطلاء، على جودة الهواء الداخلي. يمكن لبعض المواد أن تنبعث منها مركبات عضوية متطايرة (VOCs)، مما يساهم في تدني جودة الهواء الداخلي والمشاكل الصحية. لذلك من المهم اختيار مواد تحتوي على نسبة منخفضة من المركبات العضوية المتطايرة أو لا تحتوي على مركبات عضوية متطايرة لتحسين جودة الهواء الداخلي.
- الأداء الصوتي: يمكن أن يتأثر الأداء الصوتي للمبنى بالمواد المستخدمة في المبنى. على سبيل المثال، قد يؤدي استخدام المواد ذات معدلات امتصاص الصوت العالية إلى تقليل كمية الضوضاء التي تنتقل بين الغرف.
- الجماليات: يمكن أن تؤثر واجهة هيكل المبنى على جاذبيتها الجمالية وقيمتها الإجمالية. تعزيز تصميم واجهة المبنى يجعله أكثر جاذبية بصريًا وأكثر ربحية.
- التأثير البيئي: قد تتأثر المناطق المحيطة بمواد البناء، بما في ذلك استهلاك الطاقة وانبعاثات الغازات الدفيئة واستنزاف موارد الأرض. إن استخدام مواد البناء الخضراء، مثل المواد المعاد تدويرها أو المتجددة، يمكن أن يقلل من الآثار البيئية السلبية.
- الإضاءة الطبيعية والإطلالة: كتلة المبنى، ونسب النوافذ إلى الجدران, واتجاه الواجهات الزجاجية، والنفاذية البصرية للزجاج، واستراتيجيات التظليل الشمسي وغيرها, لها تأثير كبير على كمية ونوعية اختراق الإضاءة الطبيعية للمبنى أي ضوء النهار وذلك له تأثير مباشر على القيمة العقارية للمبنى.تعتمد مشاريع الضيافة والمكاتب والمختبرات والمباني التعليمية ومباني الرعاية الصحية ذات الجودة العالية على الإطلالات وضوء النهار لزيادة الإنتاجية وتحسين الصحة و تحفيز التعافي بشكل أسرع.
مواد البناء الشائعة في تصميم الواجهات
هناك مجموعة كبيرة متنوعة من المواد التي بامكاننا الاختيار منها لإنشاء تصميم جميل, مختلف ومثالي لمنطقة جغرافية معينة.
من المواد الشائعة لتصميم الواجهات هي الحجر والمعادن كألواح الألمنيوم المركبة ,الألواح الخرسانية مسبقة الصب, الزجاج المعزول, وألواح السيراميك. بامكانك استخدام أكثر من مادة واحدة من المواد التالية في نفس الواجهة مع مراعاة خصائص كل منها و تجانس المواد مع بعضها البعض.
- الحجر الطبيعي (Natural stone)
الحجر مادة طبيعية تستخدم في العديد من تطبيقات البناء، بما في ذلك الواجهات و الجدران و الأرضيات. يعزز الجمال الطبيعي للحجر المظهر البصري للمبنى، بينما ينظم أدائه الحراري الممتاز درجات الحرارة الداخلية ويقلل من استهلاك الطاقة اللازمة للتدفئة والتبريد و يقاوم العوامل الجوية والتآكل.
- الألواح الحجرية المركبة (Stone Composite panels)
الألواح الحجرية المركبة هي عبارة عن طبقة من المعدن يثبت عليها طبقة من الحجر. تعتبر اسهل و اسرع للبناء لخفة وزنها مقارنة بالكتل الحجرية.
- ألواح خرسانية مسبقة الصنع (Pre-cast concrete panels)
الألواح الخرسانية مسبقة الصنع مقاومة للتآكل و التجوية بشكل استثنائي. يتم تصنيع العناصر الخرسانية مسبقة الصب تحت ظروف خاضعة للرقابة في المصانع، يتم استخدام مواد عالية الجودة وتخضع لاختبارات صارمة، مما يؤدي إلى جودة أعلى من الخرسانة المصبوبة في الموقع. يمكن تصنيعها بكميات كبيرة في المصنع ونقلها إلى موقع البناء حسب الحاجة. وهذا يؤدي إلى تسريع عمليات البناء وجدول زمني أقصر للمشروع.
- الشبك المعدني (Metal Mesh)
يساهم الشبك المعدني بتدفق الهواء و توزيع الضوء، مما يعزز التهوية الطبيعية واختراق ضوء النهار للمبنى مع تقليل الوهج واكتساب الحرارة.
- واجهات خضراء (Green Facades)
تساعد الطبقة الخضراء على عزل الواجهات حرارياً، من خلال منع وصول ضوء الشمس والهواء البارد. وبالتالي، فإنها تحافظ على برودة المبنى في الصيف ودفئه في الشتاء، مما يقلل من استهلاك الطاقة للتبريد والتدفئة.
- ألواح السيراميك (Ceramic Facades)يوفر بلاط السيراميك المتانة والتنوع والمظهر الجمالي، مما يجعله مثاليًا لواجهات المباني. يصنع من مواد طبيعية مثل الطين وله خصائص مقاومة للعوامل الجوية والتأثيرات والتآكل، وبذلك يتطلب الحد الأدنى من الصيانة طوال عمره الافتراضي. يتوفر بلاط السيراميك بألوان وأحجام وأنسجة مختلفة، مما يسمح بأنماط وتطبيقات تصميمية فريدة.
- الواجهات الزجاجية (Glass Facades)
الزجاج المعزول يمكن أن يعزز كفاءة المبنى بشكل كبير. يُعرف أيضًا بالزجاج المزدوج أو الثلاثي الطبقات، يؤدي استخدامه إلى استعمال أفضل للطاقة وأداء صوتي وراحة داخلية محسنة. هذه المادة البنائية تتألف من طبقات زجاجية اثنتان أو أكثر مفصولة بفاصل يحتوي على غاز معزول أو هواء. يقلل طلاء الانبعاث المنخفض (low-E) الموجود على الألواح الزجاجية من نقل الحرارة، مما يزيد من كفاءة الطاقة. كما يقلل الزجاج المعزول من انتقال الضوضاء ويساعد في الحفاظ على درجة حرارة داخلية مريحة من خلال تقليل فقدان واكتساب الحرارة، مما يقلل من نفقات التدفئة والتبريد بينما يعزز راحة السكان.
نصائح قيمة:
- تعمق بدراسة الموقع
يجب دراسة موقع المبنى, مسار الشمس, المباني المحيطة والمناظر الطبيعية. من خلال دراسة ذلك، يمكنك تحديد الحجم المناسب للواجهة و أماكن عناصر التظليل, البروزات، و الفتحات. وبذلك تقلل من اكتساب المبنى الحرارة الشمسية وتحسين كفاءة استخدام الطاقة في المبنى.
- كن على دراية جيدة بالمواد و خصائصها:
إن معرفة الواجهة و حاجاتها ومواد البناء سيكون له دور برفع مستوى تصميمك. فهم خصائص هذه المواد و استغلالها يساعد المهندسين المعماريين والبنائين على إنشاء واجهات بناء جذابة وعملية ومستدامة.
- حاول أن يكون اختيار المواد بمثابة مصدر إلهام في التصميم وليس تقييدًا لك. بامكانك استعمال أكثر من مادة في تصميمك, و بإمكانك التلاعب بالمواد بطرق كثيرة, فلا تجعل المادة تحدك.
المصادر:
Juhi Goyal. (2023). Top 10 Materials to Enhance Building Facade Performance. [online] Novatar. Available at: https://www.novatr.com/blog/materials-for-building-facade-performance.
Elif Ayse Fidanci. (2022). Materials of Facade Design in Architecture. [online] illustrarch. Available at: https://illustrarch.com/facade-design/13893-materials-of-facade-design-in-architecture.html.
Archdaily. (2021). 5 Things to Consider When Designing a High-Performance Façade. [online] Archdaily. Available at: https://www.archdaily.com/968327/5-things-to-consider-when-designing-a-high-performance-facade
Pragya Sharma. (2023). A Comprehensive Guide to Mastering the Design of High-Performance Facades | 2024 Updated. [online] Novatar. Available at: https://www.novatr.com/blog/high-performance-facades-design
McNeil Engineering. (2023). The advantages and disadvantages of using precast concrete in structural engineering. [online] McNeil Engineering. Available at: https://www.mcneilengineering.com/the-advantages-and-disadvantages-of-using-precast-concrete-in-structural-engineering/
