واجهات الألمنيوم المعلقة: التصميم والتركيب

واجهات الألمنيوم المعلقة: التصميم والتركيب

أصبحت الجدران الساترة المصنوعة من الألومنيوم شائعة في العمارة الحديثة بفضل مظهرها الأنيق ومتانتها الطويلة وتنوع استخداماتها. وبالإضافة إلى ذلك، باعتبارها نظامًا للواجهات الخارجية، والتي تُعرَّف حرفيًا بأنها تتدلى مثل الستار من هيكل المبنى الإنشائي، فإنها تؤدي وظيفتها بشكل جيد من الناحية الجمالية وكذلك الوظيفية. وتوفر هذه الجدران الساترة الراحة ومقاومة الظروف الجوية والعزل الحراري. مما يجعلها مثالية للمباني التجارية الشاهقة والمباني المكتبية والمباني السكنية الحديثة البسيطة. ومع ذلك، يجب أن يتم التركيب بدقة عالية ويجب أن تكون التصميمات مدروسة جيدًا. ويُحدِّد هذا الدليل العوامل الأكثر أهمية اللازمة في كلا المرحلتين لتركيب نظام الجدران الساترة من الألومنيوم طويل الأمد وعالي الجودة.

الاعتبارات الأساسية في التصميم

يُعد تصميم الجدار الساتر المصنوع من الألومنيوم أمرًا بالغ الأهمية لأنه يجمع بين الإبداع العملي والجمالي مع ضمان السلامة والامتثال القانوني. يجب الانتباه إلى عدة عوامل أثناء مرحلة التصميم.

الأمر الأكثر أهمية هو سلامة هيكل الجدار. تتعرض الجدران الساترة جميعها لدرجات متفاوتة من الوزن والانحناء والتوتر، ولذلك يجب أن تتحمل باستمرار تأثير العناصر الطبيعية مثل الرياح والزلازل والجاذبية، وغيرها. عند بناء المنشآت، يجب على المهندسين أخذ الوقت الكافي لإجراء حسابات الأحمال الناتجة عن الرياح على المنشأة، استنادًا إلى ارتفاعها ومحيطها والمنطقة المحيطة بها مباشرةً، كالمباني الساحلية على سبيل المثال. يجب أن يتم تصميم هذه المنشآت بحيث تتحمل الرياح العنيفة بالإضافة إلى التآكل الناتج عن الملوحة. ولضمان الدعم الهيكلي، يُصنع الإطار غالبًا من سبيكة الألومنيوم عالية القوة 6063-T6. كما يجب أن تكون الوصلات والمثبتات قادرة على تحمل الأحمال المحددة دون أن تنثني أو تشوه.

في البناء الحديث، تعتبر فعالية نظام الطاقة والوظائف الحرارية أموراً مهمة. ومع ذلك، يمكن للألومنيوم نقل الحرارة بسهولة نسبياً. ولذلك تُدمج فواصل حرارية، عادةً ما تكون مصنوعة من مواد عازلة مثل البولي أميد، في الإطار لتقليل استهلاك الطاقة المرتبط بالتدفئة والتبريد. كما أن اختيار الزجاج يلعب دوراً مهماً: حيث يوفر الزجاج المزدوج/المثلث من نوع Low-Emissivity (Low-E) مع غاز الأرجون عزلًا حراريًا محسنًا. ويشمل التصميم أيضًا ميزات معينة تسمح بتمدد الألومنيوم وانكماشه حرارياً، مثل المفاصل الموسعة، لمنع انحناء المادة وتكسيرها حرارياً أو خلال التغيرات اليومية في درجة الحرارة.

أما بالنسبة للبناء، فيجب تحديد حد أقصى لطبقة الألومنيوم الخارجية. ويجب القيام بذلك للتحكم بشكل أفضل في البيئة الداخلية للمبنى. إن للبناء ميزة احتواءه على أنظمة مقاومة وتحتوي على ماء قابل للإطلاق. إن الاتجاه الحديث هو استخدام نظام الجدار المقاوم للمطر والمُوازن للضغط (PERF) الذي يقوم بذلك بشكل منظم ومحسوب. وهذا يشمل التمدد والانكماش الحراري لألواح الألومنيوم. كما أنه يوازن الضغط الهوائي الداخلي ويمنع المبنى من أن يتم 'شفطه' نحو الداخل. لأسباب كيميائية، لا يُسمح بترك مواد ختم كيميائية بين مفاصل الألومنيوم. ويجب ألا تكون مواد الختم الكيميائية معدنية بين المفاصل والهيكل. ويجب مراقبة هذه التفاعلات لمنع التدهور.

وأخيرًا وليس آخرًا، يجب أن يكون المظهر الخارجي والتخصيص الداخلي متناسقين مع باقي تصميم المبنى. تسمح الجدران الستارية الألومنيومية بالمعالجة الكهربائية (Anodizing) وطلاء المسحوق (Powder Coating) وأسطح تشبه الخشب. وتتميز المعالجة الكهربائية بأنها متينة ومقاومة للتآكل، وهي متوفرة بألوان معدنية مختلفة. في حين أن طلاء المسحوق أكثر تنوعًا بالألوان، فإنه صلب ولا يحتوي على اختلاف في الدرجة اللونية. ويجب على فريق التصميم أيضًا أن يأخذ في الاعتبار كيف تتفاعل خطوط الرؤية للجدران الستارية مع بعضها البعض. ومع الرؤية غير المحجوبة، فإن الإطارات الضيقة تزيد من مساحة الزجاج. أما الإطارات السميكة فرغم أنها ليست شائعة بنفس القدر، إلا أنها توفر مظهرًا أكثر وضوحًا وصناعيًا.

الخطوات الرئيسية في التركيب

بدون تركيب صحيح، فإن نظام الجدران الستارية الألومنيومية مهما كان تصميمه جيدًا سيؤول إلى الفشل. كل خطوة في عملية التركيب مهمة وتحتاج إلى مستوى معين من المهارة وإجراءات السلامة والرقابة على الجودة.

تتمثل المرحلة الأولى من التركيب في الاستعداد وإعداد الموقع. لا ينبغي تسليم أي مكونات حتى يتم فحص هيكل المبنى وتأكيد أنه في مستوى مناسب ومتعامد وفي حدود التحملات المحددة. إذا لم تكن هذه التحملات متوفرة، فإن واجهة الستارة تكون عرضة للالتواء، وبالتالي تُضاف الم Washerات والتعديلات الأخرى. أما بالنسبة لواجهات الستارة في المباني الشاهقة، فتُتخذ إجراءات السلامة مثل استخدام الركائز المؤقتة وحماية الحواف وأحزمة الأمان. وبعد الانتهاء من إعداد الموقع، تُخزن مكونات الإطار الألومنيومي، وهي العناصر الرأسية والأفقية، بشكل مناسب في مكان جاف ومغطى لتجنب تراكم الأتربة والمخلفات.

الخطوة التالية تشمل تثبيت الإطار الرئيسي في مكانه. تبدأ الخطوة الأولى من العمل بتثبيت العارضات الرأسية (الموليونز) إلى الأرضية أو العارضة الإنشائية للمبنى باستخدام الأقواس المخصصة لكل منهما. الأقواس المستخدمة يتم تثبيتها بواسطة البراغي، ويتم توزيعها وفقًا للتسوية الرأسية باستخدام مستويات الليزر. بعد ذلك، تُثبت العارضات الرأسية بالعارضات الأفقية (الترانسومز) لتشكّل معًا شبكة تُستخدم كإطار لدعم الزجاج والألواح الألومنيومية. كما يجب تركيب أعضاء الإطار الإنشائي على مسافات موحدة، كما هو موضح في التصميم النهائي، بحيث يمكن للنظام المُنشأ تحمل الأحمال دون حدوث انبعاج. خلال هذه الخطوة، تُوضع فواصل التمدد الحرارية بشكل صحيح في الإطار لضمان الحفاظ على الأداء الطاقي للنظام عند مستويات الذروة.

الخطوة الثالثة تتعلق بتركيب الألواح الألومنيومية والزجاج. بالنسبة للمشاريع الكبيرة، تُستخدم الرافعات أو السلالم لرفع الألواح. أما في المشاريع الصغيرة، تُوضع الألواح يدويًا. يتم تثبيت كل لوحة في مكانها وقفلها على الإطار باستخدام مسامير أو مشابك. توضع السدادات بين الإطار واللوحة لضمان ختم محكم ضد العوامل الجوية. في حالة الزجاج، توضع الوحدات الزجاجية داخل الإطار وتثبيتها باستخدام حبات زجاجية أو سيليكون هيكلي. يُعد القالب جزءًا من الختم الموحّد. يُطبق ختم السيليكون بدقة لتجنب تسرب المياه. ويتم إزالة الختم الزائد لإنشاء مظهر أنيق. يجب تجنّب الكسور والخدوش على الألواح الألومنيومية والزجاج.

في النهاية، يتم فحص واختبار جميع الأنظمة للتأكد من достиж الأداء المطلوب. تُغطى المثبتات التي لا تزال مرئية وتُعد تهديداً للعوامل الجمالية بأغطية. كما يتم تنظيف واجهة الستارة بالكامل للتخلص من الحطام الناتج عن الإنشاء. خلال مرحلة الاختبار، نقوم بإجراء اختبارات لاختراق الماء. وهنا نقوم برش الجدار بالماء تحت ضغط عالٍ. كما نختبر أيضاً الهواء المتسرب من الجدار. تُجرى هذه الاختبارات لتحديد ما إذا كانت جدران الستارة متماشية مع متطلبات البناء الإقليمية والتصميم.

التحكم في الجودة والصيانة

التأكد من أن الجدران الخارجية المثبتة تعمل بشكل صحيح وتحصل على الصيانة اللازمة هو الشرط الأساسي لضمان أدائها وطول عمرها.

يجب أن تتماشى هياكل AU، والزجاج، ومواد التمليس، وسائر المعدات الأخرى مع ترتيب السطح والمعايير التنظيمية. ولا يجوز أن تكون هناك أي طيات أو خدوش أو شقوق مرئية في مواد التمليس. بالنسبة للوحدات المجاورة، يجب إجراء عمليات تفتيش منتظمة وتوثيقها لمتابعة معايير الأداء. ويجب تصوير الخطوات المهمة إلى حد ما لحلها لاحقًا.

يجب فحص المواد المانعة للتسرب مرة واحدة على الأقل كل عام بحثًا عن الشقوق، حيث تميل المواد القديمة إلى التسرب، ويجب إزالة الوحدة وتنظيفها ثم إعادة إحكام إغلاقها. كما يجب فحص العناصر الإنشائية كل 3 إلى 5 سنوات، وتشمل ذلك الأقواس والمسامير وأعضاء الإطار بحثًا عن التآكل، وخاصة في المناطق الساحلية ذات الهواء المالح. يجب تنظيف القطع المُتآكلة وعلاجها بطبقة مضادة للتآكل، أو استبدالها إذا كان التلف شديدًا. يُعد التمليس المغلق أمرًا بالغ الأهمية، خاصةً لوحدات الواجهات ذات الزجاج، حيث أن تكاثف الضباب الذي يحدث ويظل بين الزجاجات يُعد مؤشرًا على فشل الختم، مما يقلل من قدرة العزل. لا ينبغي ترك وحدات الزجاج المتكون عليها الضباب في مكانها لفترة طويلة، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث تلف إضافي.