معرفی ۱۸ مورد از مصالح پایدار در ساختمان سازی

موضوعی که اغلب، هنگام بحث در مورد آینده ساخت و سازها مطرح می‌شود، در رابطه با پایداری سازه و مصالح پایدار است.

بخش ساختمان، یکی از بزرگترین مشارکت کنندگان در انتشار گازهای گلخانه ای (GHG) است که 37 درصد از انتشار جهانی مربوط به این صنعت است.

بسیاری از این انتشارات ناشی از تولید مواد مورد استفاده در این بخش است.

صنعت ساختمان باید برای حفاظت از محیط زیست بهتر عمل کند.

به هر حال، زمین تنها سیاره‌ای است که می‌توانیم در آن زندگی کنیم، بنابراین ترویج پایداری به ما و نسل‌های آینده خدمت خواهد کرد.

مصالح پایدار ساختمانی به دلیل تأثیرات کم محیطی و کاهش ردپای کربن به‌گونه فزاینده‌ای محبوبیت پیدا کرده‌اند.

این مواد برای حفظ منابع طبیعی، کاهش ضایعات و به حداقل رساندن مصرف انرژی طراحی شده‌اند.

در این مقاله به بررسی مصالح پایدار، انواع آن و مزایای هر یک از آنها خواهیم پرداخت.

1# مصالح پایدار چیست؟

مصالح پایدار، اقلامی هستند که توسط انسان به روشی مسئولانه از نظر زیست محیطی، تولید و استفاده می‌شوند.

این نوع از مصالح را می‌توان در مقادیر مورد نیاز در تمامی کشورهای مصرف کننده و صنعتی بدون این که کاهشی در منابع تجدید ناپذیر ایجاد کنند یا تعادل پایدار محیط زیست برهم زده شود، تولید کرد.

این مصالح در طیف گسترده‌ای وجود دارند و شامل مواد قابل بازیافت، مانند شیشه هستند که می‌توانند بی نهایت بار بدون این که نیازی به منابع معدنی جدید باشد، استفاده و پردازش شوند، همچنین شامل پلیمرهای زیستی ساخته شده از پلی ساکاریدها و مواد بسیاری از این قبیل هستند.

به بیان ساده، مصالح پایدار معمولاً از منابع تجدیدپذیر ساخته می‌شوند و می‌توان آنها را در سایر موارد، بازیافت کرد.

بنابراین این مصالح می‌توانند فرآیند تولید ضایعات را تا حد زیادی کاهش دهند و محیط زیست را حتی الامکان حفظ کنند.

همانگونه که جهان به سمت آینده‌ای پایدارتر حرکت می‌کند، این امر بسیار حائز اهمیت است که بدانیم چه فرآیندی سبب پایدار ماندن مصالح می‌شود.

در ساختمان سازی، مصالح سازگار با محیط زیست که به عنوان مصالح ساختمانی سبز نیز شناخته می‌شود، شامل مواردی هستند که برای تولید، قرار دادن و نگهداری آنها اقداماتی با اثرات زیست محیطی کم انجام شده است.

آنها باید بادوام، قابل استفاده مجدد یا قابل بازیافت باشند، مواد قابل بازیافت را در ترکیب خود بگنجانند و از منابع موجود در منطقه‌ای باشند که فعالیت ساختمانی در آن انجام می‌شود.

این مواد همچنین باید از مواد طبیعی باشند، همانند:

• خاک
• خشت
• چوب
• چوب پنبه
• بامبو
• کاه
• خاک اره
• و مواردی از این قبیل

و همچنین نباید در اثر سرما، گرما یا رطوبت فاسد یا خراب شوند.

2# انواع مصالح پایدار

یکی از بهترین راه‌ها به منظور تجربه پایداری در ساخت و ساز از طریق مصالحی است که استفاده می‌شود.

نسل جدیدی از مصالح ساختمانی پایدار قوی ‌تر، سبک‌ تر و انقلابی‌تر می‌تواند به حل بسیاری از مشکلات در صنعت کمک کند و همچنین شیوه‌های فعلی را به سمت پایداری بیشتر سوق دهد.

مصالح پایدار با کاهش ردپای کربن در ساختمان‌هایی که از این مواد استفاده می‌کنند، مزیت افزوده ای مانند حفاظت از محیط زیست را ارائه می‌دهند.

این نوع از مصالح، زمینی پاک‌تر و آینده‌‌ای سرشار از پایداری را ترویج خواهند داد، در حالی که از نظر زیبایی ‌شناختی نیز جذاب و بسیار کارآمدتر هستند.

در ادامه با انواع مصالح پایدار آشنا خواهیم شد.

1-2# بامبو

بامبو به دلیل ویژگی‌های تجدیدپذیر و همه کاره ای که دارد، یکی از پایدارترین مصالح ساختمانی است.

اگرچه بامبو نوعی گیاه است؛ اما دارای استحکامی مشابه چوب است و در عین حال انعطاف پذیر است.

پروژه‌های ساختمانی می‌توانند از بامبو در کاربردهای مختلفی مانند حمایت از بتن، داربست، سقف و همچنین ساخت سازه‌های دیگر استفاده کنند.

1) مزایای استفاده از بامبو

مزایای استفاده از بامبو عبارت اند از:

• تجدیدپذیر با رشد سریع
• مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست برای رشد و برداشت
• CO2 بیشتری نسبت به درختان جذب می‌کند، بنابراین تقاضای فزاینده برای بامبو می‌تواند به ایجاد هوای تمیزتری در محیط اطراف بیانجامد.

2-2# پلاستیک بازیافتی

در سال 2021، کل جمعیت جهان، 139 میلیون تن پلاستیک یکبار مصرف تولید کردند که اکثر آنها به محل دفن زباله یا آبراه‌های آلوده منتقل شد.

با پیشرفت‌های جدید در ساخت و ساز و فناوری، اکنون می‌توانیم پلاستیک را برای ایجاد مصالح ساختمانی مانند ورق‌های پلاستیکی، آجر و الوار بازیافت کنیم.

1) مزایای استفاده از پلاستیک بازیافتی

مزایای این نوع از مصالح پایدار عبارت اند از:

• زباله‌هایی را که به محل دفن زباله، آبراه‌ها و سایر مناطق آلوده می‌رسند، کاهش می‌دهد.
• پلاستیک بازیافتی به درزگیرهای نگهدارنده سمی که چوب نیاز دارد، احتیاج ندارد.

3-2# الوار چند لایه

الوار چند لایه که به عنوان الوار انبوه نیز شناخته می‌شوند، چوب پیش ساخته‌ای است که مقاومت بیشتری در برابر آب نسبت به الوار سنتی دارد.

استحکام و مقاومت آنها در برابر آب از جمله عوامل مهم هستند؛ زیرا پتانسیل جایگزینی فولاد و بتن را دارد.

فولاد و بتن در طول فرآیندهای تولید خود، ردپای کربن بسیار بیشتری نسبت به الوار چند لایه تولید می‌کنند.

الوار چند لایه می‌توانند از سازه‌هایی مانند تیرها و ستون‌ها حمایت کنند.

همچنین، ممکن است آن را در سقف و کف استفاده کرد.

1) مزایای الوار چند لایه

مزایای استفاده از الوار چند لایه عبارت اند از:

• در مقایسه با فولاد و سایر مواد ساختاری، ردپای کربن کمتری در طول فرآیند تولید ایجاد می‌کند.
• برای کاهش انتشار CO2 مرتبط با ساخت و ساز سریع تر عمل می‌کند.

4-2# سنگ

سنگ به صورت طبیعی در زمین وجود دارد و می‌تواند هم به عنوان مصالح پایدار ساختمانی و هم به عنوان اثاثیه منزل مانند میز کار استفاده شود.

سنگ، بادوام است و هم شرایط نگهداری کمی دارد و به لطف تطبیق پذیری ای که دارد، هنگام استفاده در پروژه‌های ساختمانی ضایعات کمی تولید می‌کند.

از آنجایی که سنگ، یک ماده طبیعی است، اغلب نیازی به تولید کارخانه ای ندارد و باعث کاهش انتشار CO2 نمی‌شود.

1) مزایای سنگ

مزایای استفاده از سنگ عبارت اند از:

• سرمایه گذاری مادام العمری که نیازی به جایگزینی ندارد.
• قابل بازیافت برای استفاده در پروژه‌های دیگر یا در ساخت بسترهای جاده‌ ای بدون این که ضایعاتی تولید کند.

5-2# کوب

کوب (Cob)، مخلوطی از گل است که از مواد طبیعی مانند موارد زیر ساخته شده است:

• خاک
• کاه
• ماسه
• آهک

Cob اغلب در ساخت و ساز ساختمان‌های مسکونی یا به عنوان جایگزینی برای سازه‌های بتنی استفاده می‌شود.

ساخت کوب، ارزان است و CO2 کمتری نسبت به بتن تولید می‌کند.

با این حال، این ماده دارای معایبی نیز هست؛ زیرا ساخت آن به زمان بیشتری نیاز دارد و در صورت بالا بودن سطح رطوبت بیشتر در معرض کپک قرار می‌گیرد.

1) مزایای کوب

مزایای استفاده از کوب عبارت اند از:

• جایگزینی کاملاً طبیعی و مقرون به صرفه نسبت به بتن در سازه‌های کوچکتر است.
• از انتقال گرما برای پایین نگه داشتن هزینه‌های گرمایشی و انرژی و همچنین، کاهش ردپای کربن در ساخت، جلوگیری می‌کند.

6-2# چوب پنبه

چوب پنبه در حال حاضر در ساخت و سازهای اروپایی رایج است و استفاده می‌شود و به آرامی راه خود را به سایر نقاط جهان برای عایق کاری خانه‌ها و سایر ساختمان‌ها باز کرده است.

چوب پنبه از درخت بلوط تولید می‌شود.

این ماده با دست از پوست درخت برداشته می‌شود و از همه مهمتر نیازی به نابودی و از بین بردن درخت ندارد.

چوب پنبه به عنوان یک منبع تجدیدپذیر و قابل بازیافت، جایگزینی سازگار با محیط زیست برای عایق سنتی است که نیاز به ساخت دارد.

1) مزایای چوب پنبه

مزایای استفاده از چوب پنبه به عنوان مصالح پایدار به صورت زیر است:

• چوب پنبه یک منبع تجدیدپذیر است که برای برداشت به محیط زیست آسیب نمی‌رساند.
• تولید ردپای کربن کمتری نسبت به مواد عایق سنتی ساخته شده توسط انسان ایجاد می‌کند.
• دارای خواص مقاوم در برابر کپک است.

7-2# آجر خشتی یا Adobe Brick

استفاده از آجر خشتی به قرن‌ها قبل برمی‌گردد و استفاده از آن در خاورمیانه و قاره آمریکا رایج است.

خشت مخلوطی از خاک رس و کاه است که مردم از آن برای ساختن آجر به منظور ساخت خانه‌ها و سایر سازه‌ها استفاده می‌کنند.

جذابیت اصلی آجر خشتی این است که از مواد طبیعی زمین استفاده می‌کند و انرژی کمتری برای تولید نیاز دارد.

1) مزایای آجر خشتی

مزایای این نوع از مصالح پایدار به شرح زیر است:

• حاوی خواص عایق طبیعی است که دمای داخلی را برای هزینه کمتر انرژی و ردپای کربن کمتر ثابت نگه می‌دارد.
• بارها و بارها قابل بازیافت است و زباله ای ندارد.
• از مواد پایدار زمین تشکیل شده است.

8-2# چوب احیاشده

به دلیل سهولت استفاده و زیبایی طبیعی، چوب از محبوب ترین مصالح پایدار ساختمانی در جهان است و متأسفانه، اغلب در طول پروژه‌های تخریبی از بین می‌رود.

فناوری چوب احیاشده اکنون می‌تواند، الوار را از سازه‌های قدیمی تر جدا کند و در عین حال یکپارچگی آن را حفظ کند.

پیمانکاران و نجاران می‌توانند از چوب اصلاح شده در پروژه‌های ساختمانی جدید یا در مبلمان و دکور خانه استفاده کنند.

1) مزایای استفاده از چوب احیاشده

مزایای استفاده از چوب احیاشده عبارت اند از:

• نیاز به قطع و برداشت درختان برای چوب جدید را کاهش می‌دهد.
• گامی موثر در کاهش جنگل زدایی است.

9-2# بتن پیش ساخته

در حالی که بتن، عاملی در انتشار CO2 ایجاد شده در سایت‌ها‌‌ی ساخت و ساز است؛ اما همچنان یک ماده مورد نیاز است؛ در این حالت و به منظور حل مشکل آلودگی، بتن پیش ساخته به میدان می‌آید.

بتن پیش ساخته با اندازه‌های دقیق در کارخانه ساخته و سپس به محل ساخت و ساز ارسال می‌شود.

در حالی که ممکن است، تفاوت بین بتن معمولی و پیش ساخته را متوجه نشوید؛ اما بتن پیش ساخته را در سازه‌هایی مانند:

• پل‌ها
• فونداسیون‌ها
• گاراژها و پارکینگ

و در برخی موارد، کل ساختمان مشاهده کنید.

1) مزایای بتن پیش ساخته

مزایای استفاده از بتن پیش ساخته عبارت اند از:

• فناوری دقیق در طول فرآیند تولید، به ایجاد ضایعات کمتری می‌انجامد.
• با آب و هوای مختلف سازگار می‌شود، بدون این که ترک بخورد یا آسیب ببیند.

10-2# میسلیوم

میسلیوم الیاف نازکی از قارچ‌ها است که زیر زمین قرار گرفته و مانند ریشه عمل می‌کنند.

هنگام برداشت و خشک شدن، میسلیوم به یک ماده ساختمانی بسیار بادوام و مقاوم در برابر آب، کپک و آتش تبدیل می‌شود.

میسلیوم خشک شده می‌تواند با مواد دیگری مانند خاک اره و زباله‌های حاصل از تخریب ترکیب شود و آجرهایی برای سازه‌های ساختمانی ایجاد کند.

در حالی که امروزه به صورت گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، میسلیوم یک منبع ارگانیک و تجدیدپذیر است که می‌تواند صنعت ساختمان سازی را به شکلی که می‌شناسیم، متحول کند.

1) مزایای میسلیوم

مزایای استفاده از این نوع مصالح پایدار به صورت زیر هستند:

• از جمله منابع تجدیدپذیر و سازگار با زمین است.
• کاملاً قابل کمپوست است و ضایعاتی به جای نمی‌گذارد.

11-2# آجر جاذب آلودگی

با افزایش نگرانی‌های زیست محیطی، آلودگی هوا یکی از مشکلات اصلی است که حل آن دشوار است.

در حالی که سایر مصالح پایدار ساختمانی، راه مؤثری برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای C02 هستند، آجرهای جاذب آلودگی به دنبال خنثی کردن انتشار گازهای گلخانه ای هستند.

این آجرهای دولایه دارای بلوک‌های متخلخلی هستند که به هوا اجازه می‌دهد تا ذرات آلاینده را فیلتر کند.

در حالی که امروزه آجرهای جاذب آلودگی به ندرت در ساخت و ساز دیده می‌شوند، این ماده آینده نگر می‌تواند جایگزین پایدار و فیلترکننده هوا برای استفاده از آجر خاکی باشد.

1) مزایای آجر جاذب آلودگی

مزایای آجرهای جاذب آلودگی به صورت زیر هستند:

• دارای سیستم تهویه خودنگهدار هستند.
• راه حل نوآورانه ای برای مصالح ساختمانی و شیوه‌های سبزتر هستند.
• شهرهای در حال رشد می‌توانند از این فناوری برای ارائه هوای پاک تر به ساکنان خود استفاده کنند.

12-2# بتن پرینت سه بعدی

بتن یکی از مصالح ساختمانی است که چندین نوع از آن وجود دارد.

اخیراً راه‌هایی برای پایدارتر کردن تولید بتن در نظر گرفته شده است.

یکی از این راه‌ها، استفاده از پرینت سه بعدی است.

بتن چاپ سه بعدی به پیمانکاران اجازه می‌دهد تا هر شکلی را به صورت دیجیتالی، طراحی و از پرینتر برای چاپ آن استفاده کنند.

1) مزایای بتن پرینت سه بعدی

مزایای این نوع از مصالح پایدار عبارت اند از:

• صرفه جویی در زمان، انرژی و پول
• توانایی چاپ بر اساس تقاضا
• بدون وجود ضایعات
• صرفه جویی در انرژی و هزینه حمل و نقل مواد

13-2# چوب‌های کنده‌ای (Cordwood)

استفاده از چوب‌های کنده‌ای یک روش ساختمانی است که از کُنده‌های کوتاه روی هم چیده شده، شبیه هیزم، برای ساختن دیوار استفاده می‌کند.

از ملات بین کنده‌های چوبی برای محکم کردن همه چیز در کنار هم استفاده می‌شود.

این نوع چوب معمولاً در نمای کلبه ای روستایی استفاده می‌شود و عایقی طبیعی است که می‌تواند از مواد محلی برای صرفه جویی در انرژی و هزینه حمل و نقل استفاده کند.

1) مزایای چوب‌های کنده‌ای

مزایای استفاده از این نوع چوب عبارت اند از:

• ارزان و آسان برای ساخت
• صرفه جویی در زمان و انرژی در ساخت خانه
• قابلیت مخلوط کردن کوب و چوب به منظور جلوگیری از انتقال حرارت

14-2# لاستیک‌های بازیافتی

تا همین اواخر، لاستیک بازیافت نمی‌شد.

خوشبختانه، متخصصان دریافتند که لاستیک شرایطی را به منظور دوام، انعطاف ‌پذیری و عایق ‌سازی فراهم کرده که همگی از عوامل مهم در مصالح ساختمانی هستند.

برخی از خانه‌های متمرکز بر پایداری، معروف به خانه‌های Earthship از لاستیک‌های بازیافتی پر از کیسه‌های شن به عنوان عایق استفاده می‌کنند.

همچنین، متخصصان در حال کار روی راهکارهایی به منظور ساخت بلوک‌های لاستیکی بنایی با لاستیک‌های بازیافتی هستند که سازندگان می‌توانند برای سازه‌های جدید از آنها استفاده کنند.

1) مزایای لاستیک بازیافتی

از جمله مزایای لاستیک‌های بازیافتی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• روشی پایدار برای دور نگه داشتن لاستیک‌ها از محل دفن زباله
• یک ماده بازیافتی قابل تبدیل به عایق

15-2# تبدیل روزنامه به چوب

اگرچه کاغذ یکی از ساده‌ترین مواد بازیافتی است، زباله‌های کاغذی یکی از نگرانی های رو به رشد است.

با نوآوری‌ها و پیشرفت‌های جدید در فناوری، سازمان‌ها به دنبال تبدیل کاغذ به چوب هستند.

در حالی که چوب حاصل از روزنامه هنوز در پروژه‌های ساختمانی قابل استفاده نیست، نتایج امیدوارکننده‌ای در مبلمان و دکوراسیون خانه وجود دارد.

1) مزایای تبدیل روزنامه به چوب

این مزایا عبارت اند از:

• زباله‌های کاغذی را از محل دفن زباله دور نگه می‌دارد.
• از مصرف بیش از حد الوار جدید جلوگیری می‌کند.
• فرآیند جنگل زدایی را کُند می‌کند.

16-2# فوم سخت پلی اورتان گیاهی

فوم سفت و سخت برای چند دهه به عنوان یک عایق مؤثر برای خانه‌ها و ساختمان‌های تجاری وجود داشته است.

با این حال، یکی از ترکیبات کلیدی در نسخه اصلی فوم سخت وجود دارد که برای محیط زیست مضر است.

بنابراین، نیاز به فوم‌های سخت جدیدتر و سازگار با محیط زیست وجود دارد.

فوم سخت پلی اورتان گیاهی، مخلوطی از بامبو، کنف و کلپ است که عایقی عالی برای دیوار است.

این نوع فوم بهبودیافته، برای مبلمان و حتی تخته‌های موج سواری نیز مناسب است.

1) مزایای فوم پلی اورتان گیاهی

مزایای این نوع از مصالح پایدار ساختمانی به شرح زیر است:

• در برابر کپک و آفات مقاوم است.
• طول عمر بیشتری نسبت به سایر روش‌های عایق کاری سنتی دارد.
• عایق حرارتی باکیفیتی است که باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و هزینه سرمایش و گرمایش می‌شود.

17-2# بسته‌های کاه (Straw Bales)

استفاده از کاه در ساخت و ساز به قرن‌ها قبل از زمان حال برمی‌گردد؛ اما هنوز یکی از پایدارترین مصالح ساختمانی است که امروزه به راحتی در دسترس است.

کاه یکی دیگر از منابع تجدیدپذیر است که به خوبی عایق عمل می‌کند.

تا زمانی که به درستی از رطوبت محافظت شود، این عایق می‌تواند، سال‌ها دوام بیاورد.

1) مزایای بسته‌های کاه

مزایای استفاده از این مصالح پایدار به صورت زیر است:

• کیفیت هوا را بهبود می‌بخشد و دی اکسید کربن را جذب می‌کند.
• تولید گازهای گلخانه ای را کم می‌کند. (به ویژه در مقایسه با عایق‌های ساخته شده توسط انسان)
• یک ماده عایق با رشد سریع و کاملاً طبیعی با قابلیت استفاده مجدد است.
• زیست تخریب پذیر است و هیچ زباله‌ای تولید نمی‌کند.

18-2# شیشه بازیافتی

شیشه یکی از سخت ‌ترین مواد برای بازیافت است.

مطالعاتی که اخیراً انجام شده، نشان می‌دهد که پروژه‌های ساختمانی می‌توانند از شیشه به جای سنگدانه‌های طبیعی مانند ماسه، شن و سنگ خرد شده استفاده کنند.

سیمان سازان همچنین می‌توانند از شیشه بازیافتی در مخلوط خود استفاده کنند.

در حالی که استفاده از شیشه بازیافتی یک روش معمول در ساخت و ساز نیست، این پیشرفت جدید می‌تواند برای محیط زیست و محل دفن زباله مفید باشد.

1) مزایای شیشه بازیافتی

مزایای شیشه بازیافتی عبارت اند از:

• شیشه‌های دور ریخته شده را از محل دفن زباله، آبراه‌ها و مناطق آلوده دور نگه می‌دارد.
• جایگزینی برای منابع طبیعی در ساخت و ساز فراهم می‌کند.