مس در معماری: سقف، پوشش و عملکرد پتینه

مس به عنوان یک فلز معماری

مس جایگاه خود را در معماری به واسطه چهار خاصیت به دست آورده است که فلزات کمی با هم ترکیب می‌کنند: دوام، مقاومت در برابر خوردگی جوی، سطحی که با هوا شدن جذاب‌تر می‌شود و شکل‌پذیری مورد نیاز برای تشکیل اشکال پیچیده. این ویژگی‌ها برای سقف‌ها، چشمک‌ها، ناودان‌ها، سرچشمه‌ها، گنبدها، قله‌ها، طاق‌ها، روکش‌های دیوار و درزهای گسترش، از کلیساهای تاریخی و ساختمان‌های مدنی گرفته تا دفاتر-و موزه‌های امروزی استفاده شده‌اند.

در طول ربع قرن گذشته، فلز فراتر از سقف های سنتی به واژگان معماری گسترده تر رفته است. مس در حال حاضر به عنوان یک ماده روکش دیوار به تنهایی، در پانل های قفل تخت، زونا، درزهای ایستاده و سیستم های نوار کاست، داخل خانه و همچنین در فضای باز، و در رنگ ها و بافت هایی که از پایان آسیاب تا طیف کاملی از قهوه ای طبیعی تا سبز آشنا را شامل می شود، استفاده می شود.

فرم ها، سنج ها و استانداردها

مس معماری به صورت ورق، نوار و پروفیل فرم دار سفارش داده می شود. ورق و نوار برای ساخت و ساز ساختمان تحت استاندارد ASTM B370 مشخص شده است که نمرات مس و دماهای عرضه شده برای سقف، فلاشینگ و کارهای مشابه را پوشش می دهد. ورق مس به طور سنتی بر اساس وزن در واحد سطح، که مربوط به ضخامت اسمی است، مرتب می شود.

مواد ضخیم‌تر در جایی مشخص می‌شود که جزئیات باید در برابر آسیب مکانیکی مقاومت کند یا در جایی که فاصله سرویس طولانی‌تری انتظار می‌رود. سیستم تثبیت به اندازه گیج اهمیت دارد: مس با دما حرکت می‌کند و گیره‌ها، گیره‌ها و بست‌ها باید این حرکت را در حالی که ورق را پایین نگه می‌دارند اجازه دهند.

تشکیل پتینه و ظاهر

یک سطح مسی جدید فلزی مایل به قرمز روشن است. در معرض هوا، از طریق دنباله‌ای از قهوه‌ای تیره می‌شود که معماران آن را با عباراتی مانند شکلات، آلو و ماهون توصیف می‌کنند، قبل از اینکه یک لایه سبز فشرده از سولفات مس اساسی و کربنات روی سطح ایجاد شود. این لایه سبز، پتینه، دلیل ثابت ماندن سطح است: متراکم، چسبنده و تنها چند هزارم میلی متر ضخامت دارد و خوردگی بیشتر را تا سرعت بسیار پایین کاهش می دهد.

توالی یکنواخت نیست. سرعت حرکت یک سطح از میان قهوه‌ای‌ها به سمت سبز به جو، میزان خیس شدن و شستشوی سطح باران و جهت‌گیری پانل بستگی دارد. یک چهره{2}}در سایه باران، رطوبت و آلاینده ها را برای مدت طولانی تری نگه می دارد و می تواند کاملاً متفاوت از صورت شسته شده مجاور به نظر برسد، به همین دلیل است که معماران اغلب یک سطح زندگی عمداً ناهموار را می پذیرند.

رفتار خوردگی و سازگاری مواد

مس در برابر خوردگی در هوای آلوده، در آب و در بسیاری از محلول‌های{0} غیر اکسیدکننده مقاوم است و نرخ خوردگی اتمسفری آن به اندازه‌ای کم است که در ساختمان‌های معمولی، بستر و اتصالات معمولاً قبل از اینکه خود مس به پایان برسد، به پایان عمر خود می‌رسند. برخلاف برخی از فلزات، از خوردگی زیر برشی که پوشش را بلند می کند و سقف را از پایین می ریزد، متحمل نمی شود.

شرایطی وجود دارد که باید برای آنها طراحی شود. اسیدهای اکسید کننده، محلول های نمک فلزات سنگین، اکسیدهای گوگرد و نیتروژن، آمونیاک و ترکیبات آمونیوم همگی می توانند حمله را تسریع کنند. آب باران اسیدی تر از حدود pH 5.5 می تواند به مس تازه قبل از تشکیل یک لایه محافظ حمله کند و رواناب اسیدی از سقف بی اثر مجاور مانند کاشی، تخته سنگ یا آسفالت می تواند روی یک منطقه کوچک مس متمرکز شده و آن را لکه دار کند. راه‌حل‌ها جزییات معمولی هستند: لبه پایینی مواد همسایه را بلند کنید، یک نوار قربانی قابل تعویض بین مواد غیرمشابه ایجاد کنید، و زهکشی را به‌طوری‌که آب جمع نشود.

مس و روی، آلومینیوم، فولاد ملایم یا فولاد گالوانیزه باید جدا شوند، زیرا آب جاری از مس می تواند خوردگی آن فلزات را تسریع کند.

سرب، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و اکثر گونه های چوبی در استفاده های معمولی خارجی با مس سازگار هستند.

رواناب از مس می تواند سنگ متخلخل، بتن و سطوح رنگ شده زیر را لکه دار کند و این باید در مرحله طراحی در نظر گرفته شود.

اتصال دهنده ها، گیره ها و لایه زیرین باید برای همان عمر ورق انتخاب شوند.

جزئیات، نصب و ارزش ساختمان سبز

سقف و روکش مسی به عنوان یک محافظ باران بر روی یک بستر تهویه شده یا زهکشی شده نصب می شوند و امکان حرکت حرارتی وجود دارد. درزها طوری چیده شده اند که آب از اتصالات دور شود و پانل ها به گونه ای تنظیم شده اند که فلز بتواند بدون کمانش منبسط و منقبض شود. درزهای لحیم شده در جاهایی که نیاز به اتصال کاملاً ضد آب باشد و درزهای مکانیکی در جاهایی که حرکت بزرگتر است استفاده می شود. مس به عنوان یک ماده، غیر قابل احتراق-است و آتش را تغذیه نمی‌کند، از نظر ابعادی پایدار است و به طور طبیعی در پایان عمر، با ارزش باقیمانده بالا، بازیافت می‌شود. این ویژگی‌ها از استدلال-طولانی- نگهداری و تعمیرات کم پشتیبانی می‌کنند که ارزیابی ساختمان سبز پاداش می‌دهد.

سوالات متداول

س: سقف مسی چقدر دوام می آورد؟
انتظار می رود یک سقف مسی با جزئیات دقیق برای چندین دهه خدمت کند و اغلب بیشتر از بستر زیر آن دوام می آورد، زیرا خوردگی اتمسفری مس پس از تثبیت سطح با سرعت بسیار پایینی انجام می شود.

س: چرا مس سبز می شود؟
سطح سبز پتینه ای از سولفات مس و کربنات اساسی است که به طور طبیعی در واکنش فلز با اتمسفر تشکیل می شود و مس زیر آن را از حمله بیشتر محافظت می کند.

س: کدام استاندارد ورق مس را برای استفاده در ساختمان پوشش می دهد؟
ASTM B370 ورق و نوار مس را برای ساخت و ساز ساختمان پوشش می دهد و مرجع معمول برای پوشش سقف، چشمک زن و مواد روکش است.

س: آیا می توان از مس در کنار فلزات دیگر در نما استفاده کرد؟
مس باید به صورت الکتریکی از روی، آلومینیوم، فولاد ملایم و فولاد گالوانیزه جدا شود زیرا رواناب می تواند باعث خوردگی گالوانیکی شود، در حالی که فولاد ضد زنگ، سرب و اکثر الوارها سازگار هستند.

س: آیا مس برای استفاده در معماری داخلی مناسب است؟
بله. مس در داخل ساختمان برای پوشش دیوارها، پوشش های ستون، فضای داخلی آسانسور، مبلمان درب و صفحه های تزئینی استفاده می شود، جایی که همان شکل پذیری و محدوده رنگ سطح در محیط های کمتر تهاجمی اعمال می شود.

س: مس معماری چه مزایای زیست محیطی ارائه می دهد؟
این یک ماده-طولانی، کم{1}}نگهداری،-غیر قابل احتراق با مسیر بازیافت{3}}به خوبی تثبیت شده و ارزش ضایعات بالا است، که تأثیر مواد در طول عمر پوشش ساختمان را کاهش می‌دهد.