امروزه فناوري نانو به یکی از مهمترین شاخه‌هاي پیشرفت علم در بسیاري از زمینه‌هاي علوم و مهندسی از جمله درمان، بهداشت و تشخیص پزشکی، الکترونیک، ارتباطات، انرژی‌های نو، محیط زیست، حمل ونقل، صنایع هوانوردی و صنعت ساخت و ساز تبدیل شده است. این فناوری فرصت‌های فراوانی را جهت رقابت در صنعت ساختمان سازی نظیر ساخت و ساز سریعتر، مطمئن تر، پایدار‌تر، مطلوب‌تر و مقرون به صرفه تر فراهم نموده است. فناوری نانو در صنعت ساختمان سازی تقریبا در تمامی بخش‌های ساختمان نظیر اسکلت سازی، پوشش نما، سیستمهای داخلی و غیره کاربرد دارد. البته طبق آمارهای به دست آمده، جایگاه این فناوری در ایران و به ویژه در صنعت ساختمان سازی بسیار پایین است و امید است که در آینده‌ای نه چندان دور شاهد استفاده بیشتر از فناوری نانو در صنعت ساختمان سازی باشیم.
مزایای استفاده از فناوری نانو در صنعت ساختمان سازی
• افزایش کیفیت محصول
• صرفه جویی در مصرف انرژی
• صرفه جویی اقتصادی
• افزایش کیفیت محصولات
کاربردهای فناوری نانو در صنعت ساختمان سازی
از جمله کاربردهای فناوری نانو در صنعت ساختمان میتوان به استفاده از آن در شیشه‌ها، رنگ‌ها، عایق‌های ساختمانی، بتن و کاشی و سرامیک اشاره نمود که در این مقاله به توضیحات مختصری در ارتباط به هر کدام می‌پردازیم.
فناوری نانو در رنگ‌ها
– رنگ‌های خود تمیز شونده
با افزودن انواع مختلفی از نانو ذرات با قابلیت خود تمیزشوندگی به رزین رنگ‌ها میتوان این رنگ‌ها را تهیه نمود. این رنگ‌ها بسیار شفاف بوده و قابل استفاده برای تمامی سطوح داخلی و خارجی ساختمان هستند. این رنگ‌ها به منظور افزایش دوام، کاهش هزینه‌ها و کاهش زمان مورد نیاز برای نگهداری از تجهیزات، بسیار مورد توجه قرار دارند.
– رنگ‌های آنتی باکتریال
با کمک فناوری نانو و استفاده از پوشش‌های آنتی باکتریال، ویژگی ضدباکتری ذاتی در سطوح ایجاد می‌شود که با شستشو و یا استفده از مواد شوینده از بین نمیرود. این پوششها از رشد باکتری و میکروب ها در سطح جلوگیری نموده و باعث حفظ سطوح در برابر قارچ و کپک در اماکن عمومی و غیره می‌شود.
– رنگ‌های آنتی استاتیک
استفاده از روکش‌های آنتی استاتیک با قابلیت هدایت الکتریکی و انتقال جریان الکتریسیته ساکن در مکان‌هایی که مواد قابل اشتعال وجود دارد، بسیار الزامی است. رنگ آنتی استاتیک حواص شیمیایی و فیزیکی بالایی دارد و استفاده از این نوع رنگ باعث بهبود کیفیت و دوام بالای آن می‌شود.
– رنگ‌های مقاوم به خراش
این رنگ ها در مقابل خراش مقاوم اند. به طوری که میتوان از آنها در پوشش نمای خارجی، داخلی، درها و پنجره‌ها ، کفپوش‌ها و غیره استفاده نمود.
فناوری نانو در شیشه‌ها
– شیشه‌های هوشمند
با استفاده از این فناوری میتوان جذب نور را در این شیشه‌ها تغییر داد. این شیشه‌ها توانایی کنترل نور و گرما را به صورت یکجا دارند.
– شیشه‌های ضد انعکاس
از این شیشه‌ها میتوان برای کاربردهایی که انعکاس نور پایین و عبور بالا لازم است استفاده نمود. مانند موژها‌ها، نمایشگاه‌های اشیا ارزشمند، ماشین‌ها، عینک ،موبایل و غیره. این شیشه‌ها از پرکابردترین‌های فناوری نانو در صنعت ساختمان سازی می‌باشند.
– شیشه‌های ضد غبار(خود تمیز شونده)
در این شیشه‌ها علاوه بر اثر خود تمیزشوندگی، موادی وجود دارد که باعث تجزیه باکتری‌ها و آلودگی‌ها می شود. همچنین با استفاده از این شیشه‌ها همیشه میتوان شیشه‌هایی شفاف و تمیز داشت.
– شیشه‌های ضد آتش
با استفاده از نانو ذرات شیشه‌های ضد حریقی به وجود آمده اند که در اثر حرارت، یک پوشش اسفنج مانند را تشکیل می‌دهند و از شکستن شیشه جلوگیری می‌کنند. این شیشه های در مقابل شیشه‌های معمولی ۵۰ درصد سبک‌تر و اثر ضد حریق آنها ۲ برابر بیشنر است.
فناوری نانو در عایق‌ها
– عایق‌های صوتی
در مواد عایق صوتی سرعت حرکت امواج صوتی کاهش می‌یابد. نانو عایق های صوتی ضخامت کمتری نسبت به عایق های معمولی دارند و قابلیت بیشتری در کاهس دادن سرعت صوت در محیط دارند تا آلودگی صوتی کمتری در محیط ایجاد شود. انتظار میرود در آبنده از این فناوری نانو در صنعت ساختمان سازی بیشتر استفاده شود.
– عایق‌های حرارتی
در این عایق‌ها هرچه میزان مقاومت حرارتی بالاتر باشد، حرارت را کمتر از خود عبور می‌دهند و باعث صرفه جویی بیشتر می‌شود. پس مطلوبیت عایق ها در ضخامت آنها نیست، بلکه در مقاومت حرارتی آنهاست.
– عایق‌های رطوبتی
مقاومت در برابر نفوذ رطوبت، نقش بسیار مهمی در ماندگاری مواد ساختمانی دارد. نانو صفخات رس و فیبرهای سلولزی از جمله نانو پوشش‌های مقاوم در برابر رطوبت هستند. این پوششها هیچ گونه عارضه جانبی ندارند.
فناوری نانو در سیمان و بتن
– ارتقای کیفی سیمان و مصالح پایه
همان طور که میدانید از سیمان در انواع فرایندهای ساخت و ساز استفاده می‌شود و در واقع کاربرد بسیار زیادی در فرایند ساختمان سازی دارد. فناوری نانو می‌تواند باعث بهبود قابل توجهی در خواص فیزیکی و شیمیایی سیمان شود.
– بتن سبک
استفاده از بتن سبک در ساختمان سازی باعث سبک سازی بنا و مقاومت بیشتر در برابر زلزله می‌شود. همچنین استفاده از این بتن در صنعت ساختمان سازی مقرون به صرفه است. زیرا به علت کاهش جرم، ابعاد ستون‌ها،تیرها و ضخامت سقف‌ها کاهش می‌یابد. و این امر باعث صرفه جویی در مصرف مصالح ساختمانی می‌شود. همچنین این بتن به دلیل داشتن تخلخل‌های بسیار ریز، حداقل ۱۰ برابر بتن معمولی عایق حرارت و صوت است.
– بتن خود ترمیم شونده
کنترل و جلوگیری از بروز ترک، یکی از مشکلات اساسی در هر سازه است. این فناوری این امکان را به وجود می‌آورد تا فرایند خود ترمیم شوندگی بلافاصله پس از وقوع آسیب انجام پذیرد.
– نانو بتن هوشمند گرمازا
نانو بتن هوشمند گرمازا می‌تواند در هر لحظه اطلاعات دقیقی از میزان درجه حرارت و تغییرات آن به سیستم کنترل کننده مرکزی ارسال کند و این دستگاه در صورت دیدن اخطار دمای یخبندان، سریعا اقدام به گرم کردن دمای آن محیط می‌کند.
فناوری نانو در تجهیزات ساختمانی
– لوله‌های بی صدا
لوله‌های بی صدا سیستمی میشکل از لوله ها و لوازمی کناری است که به منظور کاهش صدای ناشی از تخلیه فاضلاب و آب باران طراحی شده است. در این لوله ها صدا جذب مواد نانو به کار رفته در آنها شده و از انتقال صوت به بیرون از لوله جلوگیری می‌کند.
– لوله‌های آب گرم
از رنگ‌های نانویی برای عایق سازی لوله‌ها و آنتی باکتریال کردن آنها استفاده می‌شود. این رنگ‌ها، هدایت حرارتی پایینی دارد و به طور همزمان قابلیت محافظت از خوردگی و انتقال حرارتی را داراست.
– لوله و اتصالات سخت پی وی سی
استفاده از نانو ذرات در تولید صنعتی محصولات پی وی سی سخت، افزایش قابل توجهی در استحکام ضربه ای این محصولات داشته است. به طوری که مقاومت آنها به ۴ برابر افزایش پیدا کرده است.
– کفپوش‌های پلیمری
استفاده از فناوری نانو در ساخت این نوع کفپوش‌ها، باعث بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی در این کفپوش‌ها شده است. همچنین مقاومت به سایش این نوع کفپوش‌ها نسبت به کفپوش‌های معمولی ۱۰ برابر بیشتر است.
در ایران نیز از محصولات نانو در برخی از ساختمان‌ها استفاده شده است که همان طور که در بالا توضیح داده شده، این امر بسیار مقرون به صرفه می‌باشد و انتظار میرود در سال‌های آتی از فناوری نانو در صنعت ساختمان سازی بیش از گذشته استفاده شود. کارخانجات زیادی در ایران اقدام به تولید محصولات نانو نموده اند که برخی از آنها عبارت اند از:
• گروه صنعتی شیشه کاوه / تولید کننده شیشه کنترل کننده انرژی
• گروه صنعتی وحید / تولید کننده لوله‌های بی صدای فاضلاب
• شرکت دنیای پروفیل پی وی سی غرب / تولید کننده پروفیل پنجره‌های ساختمانی از جنس یو پی وی سی
• شرکت داراکار / تولید کننده لوله و اتصالات ساختمانی از جنس یو پی وی سی
• تعاونی تولیدی رنگ و رزین الوان / تولید کننده نانوسیل الوان
• بسپارسازان ایرانیان / تولید کننده کفپوش‌های رزینی مقاوم در برابر سایش