سفارش تبلیغ
صبا ویژن

ویژگی های هلیوم چیست؟

هلیوم 150 سال پیش کشف شد، آیا منابع ان رو به اتمام است

در سال 1868 منجمان تلسکوپ های خود را به سمت فضا و خورشید می گرفتند و نمی دانستند که در آینده جدول تناوبی عناصر را گسترش خواهند داد.

هدف آن ها تشخیص مواد عمده ی تشکیل دهنده ی کهکشان های خورشیدی بود. هنگامی که طیف های نوری متفاوت و جدیدی از سمت خورشید به دست آمد، مشخص شد که عناصر کشف نشده ای هنوز وجود دارند. گاز اسرار آمیزی در اطراف خورشید و ستارگان وجود داشت که بعدها مشخص شد گاز هلیوم بوده است. گازی فوق العاده بی اثر! ممکن است شما هلیوم را به عنوان تزیین کننده ی بادکنک های مهمانی یا عاملی برای تفریح با تغییر صدا بشناسید. اما، کاربردهای هلیوم بسیار فراتر و مهمتراست. از تجهیزات ضروری آزمایشگاه های علمی گرفته تا اسکنر های پزشکی از این عنصر استفاده می کنند.

فراوانی هلیوم در کره ی زمین

درحالیکه هلیوم شگفت انگیز، دومین عنصر فراوان در جهان هستی محسوب می شود، به ندرت می توان در کره ی زمین به آن دست یافت. طبق گفته ی مدیر سیاست های علمی انجمن فیزیک آمریکا همه ی پیشرفت های علمی از جمله تولید مواد دارویی جدید همگی به وجود هلیوم وابسته است. متاسفانه هلیوم بازار شکننده ای دارد.از سال 2011 تا 2013 صنعت هلیوم با افت 20 درصدی و کمبود هلیوم برای بسیاری از کاربردها مواجه بوده است.

حالا پس از 150 سال از کشف هلیوم عرضه ی این گاز گرانبها با آشفتگی رو به روست. چگونه می توان آینده ای پایدار برای هلیوم تامین کرد؟

ویژگی های هلیوم

با داشتن نقطه جوش نزدیک ب منفی 452 فارنهایت، باید هلیوم مایع را سردترین عنصر جهان هستی دانست. در فشار استاندارد هرگز نمی تواند هلیوم را به حالت جامد در آورد و از آن به عنوان بهترین خنک کننده استفاده می شود. آهنرباهای ابر رسانا که در اسکنر های مهمی نظیر MRI یا تجهیزات آزمایشگاه های شیمی استفاده می شود، نیاز دارند تا با ماده ای خنک نظیر هلیوم مایع سرد شوند.

درست همانند دیگر گاز های نجیب، هلیوم نیز گازی بی اثر است و این موضوع ارزش آن را در بخش تولید دو چندان می کند. تولید کنندگان انواع نیمه هادی از هلیوم برای کمک به گردش بخار شیمیایی و گرما استفاده می کنند.یکی از کاربردهای هلیوم در غواصی است که غواصان عمیق در دریاها مخلوطی از گاز های اکسیژن و هلیوم را تنفس می کنند.

هلیوم در جو زمین

صدها میلیون سال است که فروپاشی رادیواکتیو عناصر دراعماق زمین منجر به تولید هلیوم شده است. در برخی از نقاط هلیوم در لایه های زیرین زمین محبوس شده است و در جایی که راهی به سمت فضای بیرونی پیدا کرده، به دلیل داشتن وزن بسیار کم به سرعت از گرانش زمین فرار می کند.

در حال حاضر استخراج هلیوم از هوا از نظر اقتصادی به صرفه نخواهد بود و منابع هلیوم برای صنعت و کاربردهای مختلف از محل سوخت های فسیلی تامین می شود. هر ساله جهان 6.2 میلیارد فوت مکعب هلیوم را مورد استفاده قرار می دهد. بخشی از مصارف مربوط به پر کردن بادکنک های هلیومی خواهد بود.

تامین کنندگان هلیوم

در دنیا عرضه ی هلیوم برای هر شرکت تامین کننده ی گازی مقرون به صرفه نیست و معمولاً چند عرضه کننده ی مشخص اقدام به تامین هلیوم برای بازار می کنند. در دنیا تنها 14 مرکز برای تولید هلیوم مایع وجود دارد که 7 مورد در آمریکا و مابقی در دیگر کشور ها مانند قطر، الجزیره، روسیه، لهستان و استرالیا قرار دارد.

تنش های سیاسی در کشورهای عربی مستقیماً بر عرضه ی هلیوم تاثیرگذار است و قطر به عنوان یکی از بزرگترین تولید کنندگان هلیوم مسئولیت تولید 30% از هلیوم مورد نیاز دنیا را بر عهده دارد.

ذخایر در معرض خطر

بازار مرکزی هلیوم در دنیا در ایالات متحده آمریکا، تگزاس در آماریلو قرار دارد. تشکیلات گسترده ی زیر زمینی در این منطقه منبع راهبردی هلیوم در دنیا محسوب می شوند. می توان گفت این منبع به تنهایی مصرف 15 سال هلیوم تمام دنیا را تامین می کند. اما باید به این نکته توجه داشت که تمام ذخایر هلیوم در دنیا رو به اتمام هستند.

حدود 40% از منابع هلیوم در ایالات متحده در منطقه ی آماریلو وجود دارد و این ذخایر هلیوم خام به پالایشگاه های خصوصی در امتداد خط لوله ی تگزاس به کانزاس فرستاده می شود.

بازیافت هلیوم

کمبود هلیوم را تنها می توان با دو راهکار عمده جبران کرد. اولی یافتن منابع جدید برای تامین هلیوم که خود منابع تمام شدنی دیگری خواهند بود و دیگری صرفه جویی در مصرف با روش هایی نظیر بازیافت گاز هلیوم و ممانعت از رها شدن آن در جو زمین.

دولت ها و سیاست گذاران به خوبی از کمبود پیش رو در جهان آگاه هستند و اهمیت حیاتی گاز هلیوم در زندگی بشر را می دانند. به همین دلیل آژانس های مختلفی مسئولیت برنامه ریزی برای رفع این مساله را بر عهده دارند. برای مثال بنیاد ملی علوم در آمریکا برنامه ای در مقیاس کوچک برای تجهیز آزمایشگاه ها با سیستم های بازیابی مجدد هلیوم در دستور کار دارد.

آگاهی دادن به مردم

در کنار تمام برنامه ریزی ها در خصوص تامین منابع مورد نیاز هلیوم، نکته ی مهم دیگری وجود دارد و آن اهمیت آگاهی دادن به مردم دنیا در خصوص حیاتی بودن وجود و پایداری هلیوم برای زندگی آن ها و لزوم صرفه جویی در مصرف این گاز با ارزش است.

منبع: https://bit.ly/3ht3fNy


مزایا و معایب انواع نماهای ساختمانی

نما

برخی از عملکردهای نما و عوامل مؤثر در نماسازی عبارتند از:

 

1- نما و حفاظت

ابتدایی‌ترین و حتی از لحاظ قدمت اولین وظیفه‌ای که نما عهده‌دار گردید، حفاظت بود. انسان‌ها برای حفاظت از عوامل جوی و اقلیمی، برای خود فضایی را به نام خانه ایجاد کردند. عدم وجود منفذ در ساختمان گرچه جلوی باد، باران، گرما و سرما را می‌گرفت، ولی ساختمان را از نور و تهویه لازم محروم می‌کرد. هرچه نیاز به این مواهب زیادتر شد، نیاز به ایجاد روزنه در دیواره ساختمان افزایش یافت و در نتیجه نیاز به پوسته دیگری به نام نما جهت حفاظت بیشتر، به وجود آمد.

 

نمای ساختمان به عنوان یک محافظ باید مشخصه‌های فنی زیر را داشته باشد:

 

- عایق بودن نسبت به سرما، گرما

مصالح مختلف ساختمانی ضریب انتقال حرارت و ظرفیت گرمایی ویژه مختلفی دارند و در نتیجه عملکرد حرارتی متفاوتی خواهند داشت. یک سیستم نمای موفق، نمایی است که زیبایی و بهره‌وری انرژی را باهم داشته باشد. داشتن نمایی که عملکرد حرارتی خوبی داشته باشد مستقیماً مصرف انرژی را تحت تأثیر قرار می‌دهد لذا در نمای ساختمان، استفاده از مصالحی که ضریب انتقال حرارتی کمتری دارند، باید مورد توجه قرار گیرد.

 

- عایق بودن نسبت به صوت

نمای ساختمان می‌تواند به عنوان یک عایق صوتی ایده‌ال و مناسب عمل کند. توجه به این ویژگی به خصوص برای ساختمان‌هایی که در شهرهای بزرگ صنعتی و تجاری و یا در کنار مسیر گذراصلی واقع شده‌اند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد.

 

- مقاومت در برابر زلزله

 

- مقاومت در برابر ضربه

 

- مقاومت در برابر یخ‌زدگی

 

- مقاومت در برابر آتش‌سوزی

 

- مقاومت در برابر ریزش

 

- انعطاف‌پذیر بودن در اجرای نما

 

- سبک بودن

 

- قابل اجرا بودن در ساختمان‌های مرتفع

 

2- نما به عنوان رابط

نمای ساختمان باید به شکلی طراحی شود که علی‌رغم حفاظت محیط داخل از بیرون، ارتباط فضای بیرون را با محیط داخل ساختمان به خوبی برقرار کند. مثلاً امکان تابش نور به داخل و یا امکان استفاده از چشم‌انداز بیرون وجود داشته باشد.

 

3- نما به عنوان یک معرف

همان‌طور که که لباس فرد، معرف شخصیت وی می‌باشد، خانه نیز به مانند لباس دوم باید معرف شخصیت و مقام اجتماعی مالک خود باشد. در معماری غرب نما دارای حالت نمایش است، بدین صورت که در همان وهله اول کسی را که پشت آن زندگی می‌کند، نشان می‌دهد. در واقع نما معرف شخصیت خانوادگی و طبقه اجتماعی صاحبخانه است. نما علاوه بر معرفی شخصیت مالک، معرف موقعیت مکانی ملک و نوع کاربری ساختمان نیز می‌باشد.

 

4- نمای هر ساختمان به عنوان عنصری از نمای مجموعه شهری

ما در فضای شهری با یک ساختمان روبه‌رو نیستیم، در واقع هر ساختمان جزئی از فضای شهری محسوب می‌شود که زشتی آن بر فضاهای عمومی تأثیرگذار است و زیبایی آن منوط به هماهنگی با سایر عناصر آن مکان است. ساختمان یک موجود منزوی و خود بسنده نیست که بتواند تمام توجه طراح و مالک را به خود جلب کند ، بلکه می‌بایست با حفظ شخصیت و اعتبار خود، عنصری از یک جامعه وحدت یافته باشد.

5- زیبایی نما

نما صورت ظاهر و منظره خارجی هر ساختمان است و پوششی مخفی و به دور از انتظار عموم نیست. نما همواره مورد توجه عموم قرار می‌گیرد، لذا زیبایی جزء جدایی‌ناپذیر هر نما می‌باشد. همچنین زیبایی و چگونگی نما معرف هنر و کیفیت کار مهندس معمار و طراح ساختمان نیز می‌باشد.

 

6- نمای ساختمان و شرایط محیطی

نمای هر واحد مسکونی بسته به شرایط محیطی از جمله آب و هوا، باد و طوفان، زلزله و میزان آلاینده‌های هوا در مناطق مختلف، متفاوت می‌باشند. مصالحی که در نماهای شهرهای بزرگ و صنعتی که آلایندگی بالا دارند، به کار می‌رود در مقایسه با مصالح کاربردی برای نمای شهرهای کوچک که هوای پاک دارند متفاوت است. همچنین نمای ساختمان در مناطق سردسیر به لحاظ میزان مقاومت در برابر یخ‌زدگی یا عایق بودن نسبت به سرما و گرما با نمای قابل کاربرد در مناطق گرمسیر متفاوت می‌باشد.

 

7- قیمت تمام شده نما

یکی از شاخصه‌های بسیار مهم در انتخاب نما، قیمت تمام شده آن است. هرچه قیمت نما افزایش یابد، قدرت خرید کاهش یافته و دایره مصرف‌کنندگان آن نما محدودتر خواهد شد.

 

8- سرعت اجرای نما

با توجه به اینکه طولانی شدن در بهره‌برداری از هر پروژه ساختمانی می‌تواند عامل افزایش هزینه‌ها و افت ارزش پول شود، لذا سرعت در اجرای نما بسیار مؤثر خواهد بود.

 

در زیر ویژگی‌های برخی از انواع نماهایی که اخیراً به کار می‌روند به طور خلاصه بیان شده است.

 

نماهای تماماً شیشه:

 

نماهای تماماً شیشه از دوران معماری مدرن به عنوان پوشش ساختمان‌ها به کار می‌رفتند. هدف از اجرای نمای تماماً شیشه عبارت است از:

 

• کاهش بار مرده ساختمان‌‌های بلند

• سرعت بخشیدن به اجرا

• تأمین دید یکپارچه از مناظر بیرون برای ساکنین داخل

• ایجاد احساس سبکی و ظرافت در ساختمان از دید یک ناظر شهری

• نمایش زندگی درون ساختمان از بیرون به دنبال روشن و خاموش شدن چراغ‌های داخلی در طول شبانه‌روز

نماهای تماماً شیشه به علت ضخامت کم و مقاومت حرارتی اندک، مشکلات فراوانی را برای ساکنین فراهم می‌آورند. این مشکلات عبارتند از:

 

1. افزایش بیش از حد دمای داخلی ساختمان در فصول گرم و معتدل سال

نماهای تماماً شیشه در صورتی که سایبان خارجی مناسب برای آنها پیش‌بینی نشده باشد، در اوقات گرم و معتدل سال به علت تابش آفتاب به فضای داخل، سبب افزایش بیش از حد دمای داخل می‌شوند.

 

2. احساس عدم آسایش حرارتی در فصول سرد سال

دمای سطح نمای شیشه‌ای به علت مقاومت حرارتی کم، در فصول سرد سال نزدیک به دمای محیط خارج بوده و بدن افراد مستقر در نزدیکی نما از طریق تشعشع با نما تبادل حرارت کرده و ساکنین احساس عدم آسایش حرارتی خواهند نمود.

 

3. مصرف زیاد انرژی و آلودگی هوا

در نماهای شیشه‌ای در اثر تبادل حرارت از طریق جابجایی بین هوای گرم داخل اتاق و سطح سرد شیشه، دمای داخل کاهش یافته و برای حفظ دما در حد آسایش، نیاز به مصرف زیاد انرژی خواهد بود. اگرچه انواع گوناگون شیشه‌هایی ساخته شده‌اند که جاذب حرارت بوده و از ورود تابش خورشید به داخل جلوگیری می‌کنند، و یا شیشه‌های دو جداره‌ای وجود دارند که مقاومت هدایت حرارتی بهتری نسبت به شیشه‌های یک جداره دارند، اما با این حال هنوز هم نماهای شیشه‌ای نسبت به سایر مصالح ساختمانی دارای ضریب هدایت حرارتی زیاد بوده و باعث اتلاف حرارت زیاد می‌شوند. اتلاف حرارتی بسیار زیاد و مصرف زیاد انرژی جهت تأمین گرمایش و سرمایش در نماهای شیشه‌ای لاجرم باعث آلودگی بیشتر هوا می‌گردد.

نمای کامپوزیتی:

 

کامپوزیت‌ها یک کلاس منحصر به فرد از مواد هستند که از ترکیب دو یا چند ماده جداگانه تشکیل شده‌اند که ماده حاصل نسبت به هر کدام از اجزاء تشکیل‌دهنده استحکام و دوام بیشتری دارد. امروزه از کامپوزیت‌ها برای نمای بیرونی ساختمان استفاده می‌شود. ورق‌های کامپوزیت متشکل از دو لایه آلومینیوم و یک هسته از جنس پلاستیک یا یک ماده معدنی پرکننده می‌باشند که در بین این دو لایه قرار می‌گیرد. از آنجا که نمی‌توان ماده‌ای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چاره‌ای دیگر بود. کلید این مشکل، استفاده از کامپوزیت‌ها است. خواص کامپوزیت‌ها در مجموع از هرکدام از اجزاء تشکیل دهنده آن‌ها بهتر است و اجزاء مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می‌بخشند و این یکی از مزیت‌های کامپوزیت‌ها محسوب می‌شود، از مزایای دیگر کامپوزیت‌ها می‌توان سبک بودن، سهولت در مونتاژ، تعمیر و نگهداری را نام برد. با این وجود کامپوزیت‌ها از نظر انعطاف‌پذیری در اجرا، در سطح ضعیفی عمل می‌کنند.

 

نمای بایرامیکس:

 

بایرامیکس یک سیستم پوشاننده تزیینی است که برای نماهای داخلی و خارجی استفاده می‌شود. این محصول می‌تواند بر روی دیوارهای رنگ شده، سنگ، سیمان، چوب، مقوای نازک، پلاستیک، فلز و شیشه به کار رود. بایرامیکس که امروزه به عنوان نمای تزئینی داخل و خارج ساختمان به کار می‌رود، برای اولین بار در سال1993 میلادی توسط یک گروه در ترکیه تولید و به دنیا عرضه شد.

 

محصول حاضر به صورت ملات بوده و متشکل از مخلوط دانه‌های گرانیتی و مرمر سرامیزه با تنوع رنگ فراوان و دانه‌بندی‌های متعدد، رزین‌های طبیعی و مصنوعی و سایر افزودنی‌ها است. بایرامیکس بعد از اجرا و خشک شدن، نمای سنگ تزئینی به خود می‌گیرد. این نما روی سطوح چرب، غبارآلود، ناهموار، مرطوب و همچنین مواقعی که هوا طوفانی و دارای گرد و غبار می‌باشد، قابل اجرا نیست. مزایای کاربرد بایرامیکس عبارتند از:

 

• تنوع رنگ

• کاربرد آسان

• نگه‌داری و تعمیر آسان

• انعطاف‌پذیری

• قابلیت شستشو با آب

• بایرامیکس به راحتی می‌تواند ناهمواری‌های حاصل از گچ‌کاری را بپوشاند.

 

نمای بایرامیکس علی‌رغم مزایایی که دارد مورد استقبال جامعه مهندسین و پیمانکاران ساخت‌وساز قرار نگرفته است چرا که این نما با بافت فرهنگی و سلیقه‌های ایرانی همخوانی ندارد و جلوه و زیبایی خود را ظرف مدت کوتاهی از دست می‌دهد.

 

نمای سنگ:

 

دو گروه از سنگ‌های طبیعی که در نمای ساختمان به کار می‌روند سنگ‌های آهکی و سنگ‌های آذرین هستند. سنگ‌های آهکی معمولاً به دلیل وجود رگه‌هایی که در آن‌ها دیده می‌شود، استحکام چندانی ندارند و مشکل سنگ‌های آذرین معمولاً جذب آب پایین و عدم چسبندگی با بدنه ساختمان است. نمای ساختمان به دلیل قرار گرفتن در معرض شرایط جوی (باران، یخبندان، آفتاب و آلاینده‌ها) از اهمیت خاصی برخوردار است. سنگ نما باید ویژگی‌های خاصی داشته باشد تا بتواند در برابر این عوامل دوام بیاورد. بنابر این سنگی که جهت نما استفاده می‌شود باید شرایط زیر را داشته باشد:

 

1. متناسب با آب و هوای منطقه باشد.

 

سنگ باید متناسب با شرایط اقلیمی انتخاب گردد مثلاً در مناطق سرد و مرطوب، سنگ باید دارای تخلخل بسیار کم باشد و گرنه ممکن است بر اثر یخبندان متلاشی شود یا در مکان‌هایی که امکان وزش طوفان شن وجود دارد، سنگ در معرض سایش بوده و باید مقاومت به سایش بالا داشته باشد.

 

2. قابلیت صیقل خوردن و برش را داشته باشد.

 

3. مقاومت‌های کششی و خمشی نسبتا خوبی را دارا باشد.‌

 

4. ترکیبات کانی‌شناسی آن باید در نظر گرفته شود.

 

کانی‌های مضر (کانی‌های آهن) در برابر آب و هوا اکسیده شده و در نتیجه فرسودگی زودرس را به وجود می‌آورند. وجود ناخالصی به صورت مجتمع در یک نقطه و یا یک امتداد، نقطه ضعف بوده و می‌تواند باعث تخریب سنگ شود .

 

5. سنگ انتخابی باید چسبندگی خوبی را با ملات داشته باشد (دارای جذب آب مناسب باشد).

 

6. رنگ آن با ثبات باشد و در برابر بخارها و گازها و پرتو آفتاب پایدار باشد.

 

نمای سرامیک:

 

با توجه به قیمت بالای سنگ و باری که سنگ به ساختمان تحمیل می‌کند، جهت نمای ساختمان در بعضی کشورها استفاده از سرامیک رواج قابل ملاحظه‌ای پیدا کرده است. نمای سرامیک مشکل وزن را تا حدود یک چهارم وزن سنگ حل کرده است ولی مشکل پیوستگی سرامیک و نما به جز در موارد اندکی حل نشده است و با استفاده از روش‌های نصب سعی در حل مشکل پیوستگی اجزای نما وجود دارد. این نماها با توجه به طراحی قابل کنترل می‌توانند زیبایی خاص خود را به بیننده تقدیم کنند. از جمله معایب نماهای سرامیکی عایق نبودن آن به سرما و گرما و صدا می‌باشد. همچنین نماهای سرامیکی به دلیل بازتاب شدید نور در مکان‌های شلوغ به کار نمی‌روند.

moreآشنایی با تاریخچه کاشی و سرامیک

 

نمای آجر:

 

یکی دیگر از انواع نماها، نماهای آجری هستند که شامل آجرهای رسی و آجرهای شیلی می‌شوند. نماهای آجر علاوه بر زیبایی، تنوع و ثبات رنگ، به دلیل ضریب انتقال حرارت پایین آجر، نقش یک عایق حرارتی و برودتی را برای ساختمان ایفا می‌کنند و درنتیجه از هدر رفتن انرژی توسط سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان جلوگیری می‌کنند. نماهای آجر بر حسب جنس و رنگ خود باعث دفع و انعکاس گرما در فصل تابستان و جذب انرژی خورشیدی و گرم شدن ساختمان در فصل زمستان می‌شوند.

 

نمای خشک

در سیستم نمای خشک برای اتصال آجرها به یکدیگر از ملات استفاده نمی‌شود. برای اتصال آجرهای مخصوصی که در این سیستم به کار می‌روند، از تجهیزات فلزی مانند ریل استفاده می‌شود.

 

مزایای سیستم نمای خشک با آجر عبارتند از:

 

1. عدم نیاز به کارگر حرفه‌ای جهت نصب

در سیستم نمای خشک نصب آجر و ریل‌ها تنها به صورت مکانیکی است بنابراین اجرای این سیستم نیاز به کارگر حرفه‌ای ندارد.

 

2. سرعت اجرای بالا

در نمای خشک به دلیل استفاده از چهارچوب‌های فلزی که خود قالب و الگوی اجرای نما محسوب می‌شوند و نیز به دلیل امکان آماده‌سازی نما در طبقه همکف و عدم استفاده از داربست، سرعت اجرای نما به طور چشمگیری افزایش می‌یابد.

 

3. عدم ایجاد ضایعات ساختمانی و سروصدا

سیستم نمای خشک بدون برداشتن سطح دیوار موجود، مستقیماً بر روی دیوار قابل اجرا بوده و بنابراین اجرای این سیستم بدون ایجاد ضایعات و زباله‌های ساختمانی معمول و همچنین بدون ایجاد سرو صدامی‌باشد.

 

4. کاهش اتلاف انرژی

درسیستم نمای خشک ابتدا یک عایق حرارتی به طور مستقل با اتصال مکانیکی یا چسب به بدنه ساختمان محکم می‌شود سپس چهارچوب یا اسکلت نگه‌دارنده که از جنس چوب، فولاد یا آلومینیوم می‌باشد، به ساختمان متصل شده تا نمای خشک با رعایت فاصله از عایق حرارتی بر روی چهارچوب نگه‌دارنده قرار گیرد. فضای خالی که بین نما و عایق قرار دارد خود بهترین عایق حرارتی می‌باشد لذا این سیستم نقش به‌سزایی در کاهش اتلاف انرژی دارد.

 

5. آسانی اجرا برای ساختمان‌های مرتفع

اجرای این سیستم به دلیل عدم استفاده از ملات، درقسمت‌های مرتفع ساختمان بسیار سریع‌تر و آسان‌تر از سایر نماها مانند نمای آجر می‌باشد. همچنین در این سیستم دسترسی برای مراقبت‌های دوره‌ای به خصوص در ساختمان‌های مرتفع وجود دارد ولی این سیستم برای خانه‌های مسکونی کم ارتفاع، پرهزینه است و معمولاً مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

 


خطرات گاز هیدروژن و کاربرد آن

گاز هیدروژن در اثر سوختن در حضور اکسیژن می تواند انرژی بالایی تولید کند. از این انرژی می توان به عنوان نوعی سوخت برای حرکت دادن وسایل نقلیه و همچنین فضاپیما و موشک استفاده کرد. هیدروژن به عنوان سوختی تجدید پذیر می تواند به عنوان جایگزین سوخت های مشتق از نفت در نظر گرفته شود. سوخت هیدروژنی انرژی بسیار بالایی نیز آزاد می کند. روش های مختلفی برای تولید هیدروژن وجود دارد، از گاز زیست توده گرفته تا برق کافت آب و سوختن سوخت های فسیلی … . سوخت هیدروژن سال هاست که در اتوبوس ها مورد استفاده قرار می گیرد و برای دیگر وسایل نقلیه شهری نیز مناسب است.

مشخصات گاز هیدروژن

گاز هیدروژن چیست؟ هیدروژن در اولین گروه جدول تناوبی جای دارد. هیدروژن سبک ترین عنصر و اولین عنصر از این جدول است. از آنجا که وزن هیدروژن از هوا کمتر است مولکول های دو اتمی هیدروژن که به شکل گاز هستند به لایه های بالایی جو زمین فرار می کنند و به ندرت در جو زمین به صورت خالص یافت می شود، درست مانند گاز هلیوم. آتش گرفتن گاز هیدروژن و سوختن با اکسیژن منجر به تولید آب می شود و انرژی زیادی آزاد می کند. ممکن است در این واکنش مقادیر کمی نیتروژن اکساید نیز همراه با بخار آب تولید گردد. در واقع این ساز و کار پایه ای سوخت هیدروژنی است.

ویژگی های مخزن گاز هیدروژن

مخزن گاز هیدروژن باید از ایمنی کافی برای حمل هیدروژن برخوردار باشد. زیرا هیدروژن بسیار آتشگیر و مستعد انفجار است. البته نوع دیگری از مخزن های هیدروژن نیز وجود دارند که به مخزن های ذخیره سازی هیدروژن زیرزمینی معروف اند. در غارهای زیر زمینی در تاقدیس های نمکی و در میدان های خالی شده از نفت و گاز می توان سوخت هیدروژنی را ذخیره نمود. ذخیره سازی مقادیر زیاد هیدروژن در زیر زمین در واقع به نوعی شبکه ی ذخیره سازی انرژی است و می تواند جای خالی نفت و گاز مصرف شده را پر کند.

خطرات گاز هیدروژن چیست

مهمترین خطرات گاز هیدروژن در آتشگیر بودن آن مورد توجه قرار می گیرد. دمایی که هیدروژن می تواند در آن به طور خود به خود آتش بگیرد و بسوزد حدود 500 درجه سلسیوس است. شعله ی گاز هیدروژن در زمان سوختن پرتو های فرابنفش ساطع می کند. به دلیل آتش گیری شدید هیدروژن لازم است کپسول های حاوی هیدروژن دور از کپسول های گاز اکسیژن و همچنین گاز نیروس اکساید نگهداری شوند. البته مهمترین خطر هیدروژن همان ویژگی مطلوبی است که امکان استفاده از آن به عنوان سوخت هیدروژنی را امکان پذیر کرده است.

اطلاعات ایمنی در مورد کپسول هیدروژن

همانطور که در پاراگراف قبل توضیح داده شد، حفظ کپسول های هیدروژن از آتش اهمیت بسیار زیادی دارد زیرا انفجار کپسول گاز هیدروژن خطری بالقوه در کمین است. علاوه بر دوری کپسول ها از گاز اکسیژن، دور نگه داشتن کپسول هیدروژن از گاز های هالوژن به ویژه کلر نیز اهمیت دارد. زیرا هیدروژن در ترکیب با هالوژن ها می تواند منجر به تولید اسید های بسیار خطرناک و خورنده شود. استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت هیدروژنی ناگزیر از حمل و نقل این گاز در کپسول هاست که باید به دقت و با ایمنی کافی صورت گیرد.

انواع کاربرد های گاز هیدروژن

کاربردهای گاز هیدروژن به عنوان خوراک اولیه صنایع مختلف بسیار است. از هیدروژن طی فرآیندی به نام هابر برای تولید آمونیاک استفاده می شود و این آمونیاک در تولید بسیاری از کودهای شیمیایی کاربرد خواهد داشت. برای هیدروژنه کردن چربی ها و روغن های خوراکی از هیدروژن استفاده می کنند. برای تولید الکل متانول، گوگردزدایی آبی، هیدروکراکینگ و تولید هیدروکلریک اسید نیز از این گاز استفاده می شود. ضمناً هیدروژن در جوشکاری و احیای سنگ های معدن فلزی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. این کاربردها علاوه بر کاربرد هیدروژن به عنوان سوخت هیدروژنی برشمرده شدند.

آینده استفاده از سوخت هیدروژنی

شاید استفاده ی فراگیر از سوخت هیدروژنی در زمان کنونی کمی عجیب به نظر برسد و قابل تصور نباشد که روزی به جای بنزین به دنبال هیدروژن باشیم. به سوخت ساخته شده از هیدروژن پیل سوختی نیز می گویند. ترکیب هیدروژن و اکسیژن می توان برق لازم برای حرکت خودرو های برقی را نیز تأمین کند و در انتها آب تولید نماید. انتظار می رود در آینده همانند پمپ های بنزین امروزی ایستگاه های سوخت هیدروژنی داشته باشیم. این امر می تواند آسمانی پاک و هوایی سالم برای بشر به ارمغان بیاورد. تولید هیدروژن همانند تولید بنزین نیازمند زیرساخت های پر هزینه نیست و آینده ی به نسبت روشنی دارد.

مزایا و معایب استفاده از سوخت هیدروژنی

استفاده از سوخت هیدروژنی با چالش هایی رو به روست و مزایایی دارد. هیدروژن در دمای محیط به سرعت از مایع تبدیل به گاز می شود و برای ذخیره سازی آن در مخازن به فشار زیادی نیاز است. از طرفی هیدروژن فوق العاده نفوذ پذیر است و سرعت ترکیب آن با اکسیژن بی نهایت زیاد است. اما مزایای استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت این است که انتقال آن از طریق خطوط لوله امکان پذیر بوده و مهمتر از همه میزان انرژی آزاد شده در اثر سوختن آن با اکسیژن از هر سوخت دیگری بالاتر است.

منبع: https://bit.ly/3cSFjiY


ساختمان ضد زلزله چگونه طراحی می شود؟

مصالح ضد زلزله در ساختمان کدامند؟

در طول تاریخ خانه ها و شهرهایی ساخته شده اند تا مردم را در برابر هر گونه تهدید و خطری که از طریق طبیعت در محیط زندگی آن ها ایجاد می شود، محافظت کند. در این بین زلزله مخرب ترین نیروی طبیعت است. موج های لرزه ای که از طریق زمین حرکت می کنند و جابه جا می شوند، می توانند سازه ها را تخریب کنند، جان انسان ها را به خطر بیاندازد و هزینه های بسیار زیادی برای تعمیر سازه ها تحمیل کند.

هر ساله زلزله های زیادی درسرتاسر جهان رخ می دهد و در بسیاری از آن ها جان مردم به خطر می افتد. چیزی که باعث می شود زلزله خطرناک شود و تلفاتی را در پی داشته باشد، صرف خود زلزله نیست بلکه تخریب ساختمان ها و ریختن قطعات و مصالح ساختمانی بر سر مردم است که نهایتا منجر به آسیب و بعضا فوت می گردد. بنابراین اگر سازه ها به صورت ضد زلزله ساخته شوند، می توانند ایمنی را تا حد زیادی تامین کنند.

در دهه های اخیر مهندسان متوجه شدند که با به کاربردن برخی مصالح و طراحی مناسب سازه می توان ساختمان را در برابر زلزله مقاوم ساخت. در ادامه با ما همراه باشید تا پیرامون ساختمان های ضد زلزله ای که امروزه ساخته می شوند توضیحاتی را بیان کنیم.

زلزله چگونه بر سازه ها تاثیر می گذارد؟

به طور کلی می توان گفت زلزله نیروی افقی به سازه منتقل می کند که منجر به تخریب آن می شود. قبل از این که به بحث پیرامون ساخت سازه ضد زلزله بپردازیم می بایست نحوه ی عملکرد زلزله روی ساختمان را بدانیم. زمانی که زلزله رخ می دهد موج های متفاوتی در جهت های مختلف، با سرعت زیاد به ساختمان برخورد می کنند. سازه ها معمولا برای تحمل بارهای عمودی ناشی از وزن خودشان و نیروی جاذبه طراحی شده اند در حالی که بعضا قادر به تحمل نیروی جانبی وارده نمی باشند. بار افقی زلزله، دیوار، سقف، ستون و تیر را به لرزش در می آورد، و اختلاف میزان جابه جایی سازه در بالا و پایین آن موجب آسیب و یا حتی تخریب سازه می گردد.

چگونه می توان سازه ضد زلزله ساخت؟

برای طراحی یک سازه ضد زلزله، مهندسان باید سازه را تقویت کنند تا در برابر نیروی زلزله مقاومت کند و آن ها را خنثی بنماید. به دلیل این که زلزله انرژی زیادی را به سمت سازه آزاد می کند، استراتژی سازه برای مقابله با این امواج می تواند به صورتی باشد که سازه در جهت مخالف با امواج زلزله فشاری را وارد کند. در این قسمت برخی از روش هایی که سازه را در برابر زلزله مقاوم می کند آورده شده است:

طراحی فونداسیون انعطاف پذیر

فونداسیون می تواند به گونه ای طراحی شود که سازه روی پدهای انعطاف پذیری قرار گیرند و سازه در هنگام زلزله با وارد شدن بار افقی تخریب نگردد. یکی از روش هایی که می توان برای مقاوم سازی در برابر زلزله از آن استفاده کرد ساخت فونداسیون سازه در بالای سطح زمین است. بدین ترتیب که پایه های ساختمان روی پدهای انعطاف پذیری از جنس فولاد و یا لاستیک ساخته می شوند و زمانی که بار لرزه ای وارد می شود این ساختار حرکت می کند در حالی که سازه سالم می ماند. بدین ترتیب با استفاده از این روش مقدار زیادی از انرژی زلزله جذب شده و به سازه منتقل نمی شود.

مقابله با نیروی زلزله از طریق میراگر

شاید همگان بدانند که مهندسان در صنعت خودروسازی از میراگر استفاده می کنند اما ممکن است دانستن اینکه مهندسان در ساخت و ساز هم از میراگر برای مقاوم سازی در برابر زلزله استفاده می کنند، جالب به نظر برسد. میراگرها میزان شوک موج را کاهش می دهند و کمک می کنند تا امواج آرام تر به سازه منتقل شوند و این کار به دو صورت انجام می شود

دستگاه کنترل ارتعاش

در این روش دمپرهایی در هر قسمت از ساختمان بین ستون و تیر قرار می گیرند. و زمانی که زلزله رخ می دهد انرژی رها شده در اثر زلزله به گرما تبدیل شده و نیروی ارتعاشات از بین می رود.

پاندول قدرت

در این روش که بیشتر در برج ها به کار برده می شود یک توپ بزرگ و سنگین با استفاده از کابل های فولادی در سازه معلق می شود و زمانی که سازه در اثر زلزله نوسان می کند. توپ مانند یک آونگ عمل کرده و در جهت مخالف شروع به حرکت می کند.

پوشش نامرئی لرزه ای

در این روش به جای خنثی کردن انرژی زلزله ، بار لرزه ای منحرف می شود بدین صورت که امواج لرزه ای به جای برخورد با سازه به یک سری حلقه های بیرونی که در پیرامون سازه تعبیه شده برخورد کرده و سپس به زمین منتقل می شوند.

تقویت ساختار ساختمان

یک ساختمان ضد زلزله باید شامل دیوار برشی، بادبند و سایر سیستم های باربر جانبی باشد تا بتواند در برابر زلزله مقاومت قابل قبولی از خود نشان دهد. دیوار برشی سیستمی موثر برای مقاوم سازی ساختمان در برابر نیروهای جانبی است که بیشتر در ساختمان های بتی استفاده می شود. هم چنین مهاربندها در سازه های فولادی به کاربرده شده و وظیفه ی آن جذب نیروهای جانبی و جلوگیری از تخریب ساختمان است.


آشنایی با انواع مدل های موزاییک

 

7389

موزاییک متریالی پر کاربرد و عمومی است که تقریبا برای همه ساختمان ها از آن استفاده می شود. نه فقط در کشور ما بلکه در بسیاری دیگر از کشور های دنیا استفاده از انواع گوناگون موزاییک ها رواج و کاربرد زیادی دارد. اما موزاییک ها مدل های مختلفی دارند که هر کدام برای قسمتی خاص از ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. این متریال برای اولین بار در قاره اروپا مورد استفاده قرار گرفته و هنوز هم طرفداران خاص خود را دارند. در این مقاله به بررسی این متریال پر کاربرد و استفاده ها و کاربرد های آن می پردازیم.

موزاییک چیست؟

همه ما انواع مختلف این متریال را دیده ایم اما در تعریف به کف پوش های فشرده و متراکم موزاییک می گویند که مواد تشکیل دهنده آن ها ماسه و سیمان، پودر سنگ، سنگدانه و آب می باشد. اگر بتن را با کمک لرزش و یا فشار پرسی متراکم و فشرده کنیم این محصول ساخته می شود.

هر موزاییک چند لایه دارد؟

این محصول دارای دو لایه اصلی می باشد. لایه زیرین معمولا ضخامت اش زیاد است و فشار را تحمل می کند. این لایه از سیمان و ماسه و با ترکیب آب ساخته می شود. اما لایه رویه که از پودر سنگ و آب و سیمان ساخته می شود همان لایه ای است که ما در ظاهر می بینیم و طرح و نقش موزاییک را به وجود آورده است. ترکیبات رنگی در لایه رویه قرار دارند.

7390

موزاییک ها را با چه روشی می سازند؟

دو روش برای ساختن این محصول وجود دارد. یکی روش پرسی و دیگری روش لرزشی که در ادامه به معرفی هر کدام به صورت مجزا می پردازیم.

روش پرسی ساخت موزاییک

در روش پرسی برای ایجاد تراکم در سیمان از دستگاه های پرس استفاده می شود. اساس کار به این صورت می باشد که فشاری که از دستگاه پرس اعمال می شود سیمان را متراکم می کند. البته میزان این فشار اعمالی همیشه ثابت نیست و به عوامل گوناگونی بستگی دارد. به طور مثال سنگ دانه هایی که در ترکیب موزاییک وجود دارد و ابعاد آن ها بر میزان فشار تاثیر می گذارد. در مورد مدل هایی از این محصول که با روش پرسی تولید می شوند نباید ساب خوردن را فراموش کرد.

روش لرزشی ساخت موزاییک

همان طور که از نام این روش پیداست برای تولید موزاییک به این روش به دستگاه لرزاننده احتیاج داریم و اعمال فشار نخواهیم داشت. تراکم و فشردگی مورد نیاز برای تولید این متریال به کمک دستگاه لرزاننده فراهم می شود. نمونه هایی که با این روش تولید می شوند معمولا سطح صاف دارند پس الزام ساب خوردن هم در مورد آن ها برداشته می شود. تنها در صورتی نیاز به سایش داریم که در تولید این محصول از سنگ های تزیینی استفاده شده باشد.

7391

تقسیم بندی کردن موزاییک ها بر اساس شکل ظاهری آن ها

در این تقسیم بندی این متریال به پنج دسته اصلی موزاییک های سیمانی، سنگ دار، شیار دار، شسته و پلاکی تقسیم می شوند.

موزاییک های سیمانی

نمونه های سیمانی طرح های یکنواخت و ساده دارند و در روی آن ها می توان شیار های ساده را مشاهده کرد. برای ساختن موزاییک های سیمانی از هیچ سنگ تزیینی استفاده نمی شود و به همین دلیل سطحی ساده دارند.

موزاییک های سنگ دار

همان طور که از نام شان پیداست در ساختن آن ها از سنگ های تزیینی استفاده می شود پس می توان این تغییر را در سطح شان مشاهده کرد. نمونه های سنگ دار یا صاف هستند، یا شسته و یا شیار دار، قطر و اندازه دانه های سنگ تزیینی که در ساختن آن ها به کار رفته معمولا متغیر است و بر اساس همین پارامتر نمونه های سنگ دار به 5 دسته اصلی تقسیم می شوند.

7392

موزاییک های شیار دار

روی سطح نمونه های شیار دار این متریال فرورفتگی و برجستگی وجود دارد. همین ها موجب ایجاد شیار هایی روی آن می شود. عمده استفاده از نمونه های شیار دار برای پیاده رو ها می باشد که به عنوان سنگفرش می باشند. استفاده از موزاییک های شیار دار هم چنین در محوطه ها هم مرسوم است.

موزاییک های شسته

دانه های برجسته شن را می توان روی سطح نمونه های شسته به آسانی مشاهده کرد.

موزاییک های پلاکی

متریالی که صیقل پذیر و سخت هستند روی سطح نمونه های پلاکی رویت می شوند. این سنگ ها که صاف هستند دارای ابعاد و اندازه های مختلفی می باشند که بر اساس ابعاد موزاییک ها تعیین می شود.

7393

از موزاییک ها در کجا ها استفاده کنیم؟

دامنه کاربرد این محصول بسیار وسیع است. چه در نمای داخلی ساختمان ها و چه در محوطه و پارک ها و کلیه اماکن عمومی مورد استفاده قرار می گیرد. در خانه ها می توانید برای پوشاندن کف پشت بام از آن ها استفاده کنید. همچنین کف پارکینگ و حیاط خانه را هم می توان با استفاده از نمونه های زیبای این محصول آراست. در خیابان ها هم معمولا برای پوشاندن کف پیاده رو ها از انواع مختلف این متریال استفاده می شود.