الحوائط الستائرية - Curtain walls - تعريف

الحوائط الستائرية - Curtain walls -

تعريف

هي الغلاف الخارجي للمبني في حالة عدم بناء حوائط خارجية من الطوب أو غيره من المواد أي أنها تصبح الخط الفاصل بين المحيط الخارجي والبيئة الداخليه للمبني والتي تساعد علي تخفيف وزن المبنى لان الهيكل الخاص بها يكون خفيف جدا حيث أنها لا تتحمل أي أحمال خاصة بالمبنى سوى وزنها الطبيعي فقط وعادة ما تقلل من التكلفة المادية للبناء، وتتكون هذه الحوائط غالبا من الزجاج والالومنيوم ،وفي حالة استخدام الزجاج تكون هناك فرصة رائعة لزيادة دخول الاضاءة الطبيعية لداخل المبني ولكن أيضاً تمر معها الحرارة الخارجية مما يؤدي إلي الحاجة إلي بعض المعالجات الهامة لموازنة هذه الأمور،تقوم الحوائط الستائرية بنقل قوى الرياح التي تؤثر عليها الى الهيكل الاساسي للمنشأة عن طريق نقاط الاتصال في الادوار والاعمدة الخرسانية إن وجد. الحوائط الستائرية بطبيعة صناعتها والتكنولوجيا التي تستخدم فيها تقاوم تسلل الهواء والمياة إلى داخل المبنى وتأثير قوى الزلازل والرياح.

في بادئ الأمر صنعت الحوائط الستائرية من الحديد والزجاج ثم عدلت لتتكون من عناصر من الألومنيوم البارزة والزجاج أو الألومنيوم أو الحجر أو أي مادة تجليد للحائط واستخدم في بادئ الأمر الزجاج فقط ثم توالت الإكتشافات بإمكانية التجليد بأي مادة. الهيكل الألومنيوم يكون معشق جيدا بالزجاج مما يعطي الشكل المتجانس الخارجي الذي يعطي الشكل الجيد للمبنى ،يمكن أيضا أن تستخدم مواد أخرى مع الهيكل الألومنيوم دون الزجاج علي حسب التصميم المعماري المراد تكوينه مثل الحجر- Stone Veneer -  و ألواح الألومنيوم - Metal Panel -  والحديد الغير قابل للصدأ - Stainless Steel - أو يمكن أن تستخدم الفتحات - Louvers - سواء كانت ثابتة أو متحركة كجزء من الواجهات أو للهيكل بالكامل ،وتكون الحوائط بفتحات قابلة للفتح أو مخارج قابلة للفتح أيضاً أو بدون.

 

وتختلف الحوائط الستائرية عن النظم التقليدية في البناء مثل الطوب والخرسانة التي تعمل علي بناء الواجهات لكل دور علي حده في حين أن الحوائط الستائرية تربط مجموعة من الأدوار ببعضها البعض دون فواصل ولهذا كان ولابد أن يؤخذ في الاعتبار عوامل ضرورية لمعالجة هذا الأمر مثل فواصل التوسع الحراري وفواصل التمدد ،فواصل حركة المبنى والاهتزازات ،وقطاعات تحويل المياة ،وفواصل الدخان وأخيرا وليس آخراً الحمل الحراري والذي يؤثر بدورة في أحمال التبريد والكهرباء للمبنى مما ينعكس علي التكلفة النهائية للمنشأة.

بداية الحوائط الستائرية :-

حائط زجاجي بهيكل خشبي - مبنى قديم في بوخاريست - رومانيا

قبل منتصف القرن التاسع عشر كانت المباني تستخدم الطوب في الحوائط الخارجية وكانت تعتمد عليه كهيكل انشائي أساسي للمنشأة ولكن مع التطور الرهيب في صناعة الحديد والخرسانة المسلحة فتح الفرصة أمام عدم الإعتماد علي الحوائط الخارجية في الهياكل واستخدمت الهياكل الخرسانية والمعدنية ،فاستخدم العامود صغير المساحة في حمل مساحة كبيرة من المنشأة مما أتاح الفرصة للتفكير في تطوير الغلاف الخارجي للمنشأة دون القلق علي سلامة المنشأة والهيكل ،ومن ثم لم يأخذ الزجاج وقت حتى توغل في هذه الصناعة وتطور إلى الحوائط الستائرية التي لا تحمل أي وزن إلا نفسها وتتمتع بميزات كثيرة عن مثيلاتها من الطوب أو الخرسانة.
في بادئ الأمر استخدم الخشب في عمل هياكل الحوائط الستائرية مما أدى إلى استهلاك كميات كبيرة من الاشجار ،حتى تم اللجوء الى الهياكل المعدنية عام 1864 م عن طريق المهندس المعماري بيتر ايليس - Peter Ellis - في مبنى يدعى Oriel Chambers في مدينة Liverpool - England ، وتلاه بمبنى آخر في العام 1866 م.

Oriel Chambers

16cook street

بدايات تثبيت الزجاج في هياكل الحوائط الستائرية كانت باستخدام مواد كثيرة منها مادة الحرير الصخري - asbestos - ومادة الألياف الزجاجية - Fiberglass - ومن ثم تم التوصل إلى مادة السيليكون المانع للتسرب  Silicone sealant ، بعض التصميمات الخاصة يكون فيها غطاء خارجي لفواصل الزجاج من المعدن لحماية المادة اللاصقة ويكون لها طابع خاص في الشكل النهائي.

Lever House

من أول المباني التي استخدم فيها الحوائط الستائرية الحديثة في نيويورك هو مبنى Lever House  للمعماري Skidmore ،وكان هذا المبنى في عام 1952 وفي وقت سابق لهذا المبنى كانت هناك مباني كثيرة مثل مبني Bauhaus في مدينة ديساو في ألمانيا عام 1933 ومبنى Hallidie  في سان فرانسيسكو عام 1918.

Bauhaus

Hallidie

وفي العام 1970 بدأ التوسع في استخدام مادة الألومنيوم في تصنيع هياكل الحوائط الستائرية ودخلت علي صناعته تكنولوجيا جديدة تسمي بـ Aluminum Extrusion والتي تعني أن يصنع عنصر معين من قواطيع عرضية ثابته مثل ما هو موضح بالصورة مما يتيح جميع التشكيلات الممكنة المعقدة والذي أتاح الفرصة لتشكيل أي تصميم خاص وفريد للحوائط بسهولة وبأمان أكثر من مثيلاته من المواد حيث أن مادة الألومنيوم تتميز بسهولة التشكيل وقلة سماكتها مع قوتها في نفس الوقت ووفرة المادة في الطبيعة حيث أنها تمثل 8% من وزن سطح الكرة الأرضية الصلب ،المادة الخام المكونة للألومنيوم تسمى بوكسيت- Bauxite-. وأتاح الألومنيوم إلى الآن تشكيل لا نهائي للتصميمات حيث توافر العديد من التصميمات الأساسية بالاضافة الى امكانية تصنيع التصميم الخاص بالمبنى لينفرد به دون غيره.

هندسة الحوائط الستائرية :-

تعتمد هندسة نظام الحوائط الستائرية علي عناصر أساسية مكونة للهيكل الرئيسي للنظام وللغلاف الخارجي النهائي له وللعناصر التي تصله بالمنشأة التي سيتم تركيبه عليها وتتلخص هذه العناصر في اللآتي:-

Bracket

1. الهيكل Frame الألومنيوم ويتكون من عناصر رأسية -Mullions- وأفقية -Transoms-.
2. الزجاج أو شرائح الألومنيوم أو غيره كغلاف خارجي للحائط - Panels or Glazing -.
3. الأجزاء التي تقوم بربط الحائط بالهيكل الخرساني للمنشأة -Tie Bracket-.
4. الأجزاء والمواد التي تستخدم في إنهاء السطح الخارجي للحائط ومنها علي سبيل المثال لا الحصر -  Gaskets, sealants, glass ,brackets and fixing -.

Bracket

وتتحكم هذه المكونات في خصائص والمواصفات الفنية للحوائط الستائرية حيث تتشكل وتصمم هذه المكونات لتقوم علي الوصول بهذا النظام الى أعلى مستويات الحماية للمنشأة بحيث أنه يقوم بتصريف المياة الخارجية سواء أمطار أو غيرها ويمنع تسريبها للداخل ويقوم بالعزل الحراري للداخل عن الخارج بالاضافة الي الكثير من الخصائص التي سنسردها لاحقاً طبقاً لكل عنصر وسنتعرف بالتفصيل علي هذه العناصر كل علي حده في مشاركات قادمة إن شاء الله علي أربع أجزاء.

المراجع

موسوعة ويكيبيديا الحرة

Building website

 center of window and cladding technology

system aluminum website

 Halfen company

 Glass in china
stella
 Teknosel

Posted in: تكنولوجيا العمارة