هل تغليف أبنيتنا بالزنك فكرة جيدة؟ استخدامات الزنك في العمارة

الزنك، من أكثر العناصر وفرة على كوكبنا، استخراجه سهل نسبيًّا ووزنه خفيف بامتياز، ثم إنَّ عمليات صهره ومعالجته تتطلب طاقةً أقل مقارنة بأنواع أخرى من المعادن كالألمنيوم والنحاس والفولاذ (1). 

يُعدُّ الزنك تغطية مثاليةً لحماية المباني المعرضة لظروف الطقس السيئة، فهو يتميز باستجابته للبيئة المحيطة وتكيفه معها ليحمي نفسه، فعندما يتلامس الزنك مع الماء والملح تتشكل طبقة من الصدأ تمنحه مظهرًا خشنًا وتعمل على عزله وحمايته من التآكل. من جهة أخرى تنزلق الأمطار والثلوج على أسطح الزنك بسهولة، وفي فترات الصيف الحارة تُولَّد ألواح الزنك طبقة حماية ذاتية تعزل الحرارة عن الفراغات الداخلية (1).

يتمتع الزنك بمرونة كافية تلبي الجانب الإبداعي للتصميمات المعمارية لتتكيف ألواحه مع المنحنيات والأشكال الهندسية المعقدة، ويمكن تطويع ألواحه لتلتف وتنحني تدريجيًّا دون استخدام آلات أو أدوات خاصة لتشكَّل قطعة حسب الطلب وتُثَّقب بواسطة آلات CNC موفِّرة نتائج دقيقة ومليمترية (1).


Image: : The House on the Cliff / GilBartolome Architects. Manufactured by elZinc. Image © Jesús Granada

إضافةً إلى الاستخدام الشائع لألواح الزنك المموجة في الأسقف، هناك خيارات معيارية أقل تموجًا توفر صلابة أكبر للواجهة وتُتيح استخدام ألواح أطول وأقل سماكة، الأمر الذي يساهم بتقليل التكاليف العامة للمشروع، من جهة أخرى تضفي هذه التحزيزات او التموجات الخفيفة ميزة إضافية للمادة حسب توضعها على الواجهة وزاوية الرؤيا، وتتغير مع الوقت ومع تغيُّر الحالة المناخية أيضًا (1).


Image: Metal Cladding - Strata. Image Cortesía de MetalTech-USA

زيادة الصلابة في الألواح المخططة تقلل من التشوهات في المادة، ويمكن أن تسمحَ الأبعاد المختلفة لألواحها المعيارية بتجنب النفايات غير الضرورية؛ إذ تساعدنا الألواح المعيارية المتوافرة في تغطية أبعادها تمامًا، ومن الممكن أن تكون أبعاد الألواح المختارة هي نقطة البداية لتصميم الواجهات أو الأسقف أيضًا، إضافةً إلى ذلك؛ يمكن استخدام ألواح بأبعاد مختلفة لتحقيق تأثيراتٍ خاصة (1).

من جانب آخر يستخدم طلاء الزنك مادةً فعالة في حماية الفولاذ والحديد من الصدأ، وتُعد طريقة الجلفنة (galvanizing) الأكثر شيوعًا لذلك؛ إذ يُغمر الفولاذ بحمام (حوض) من الزنك المنصهر بدرجة حرارة (500 C) تقريبًا، وتعد قياسات الحمامات المتوافرة عاملًا محددًا لمكونات البناء الضخمة، تُطبق هذه العملية في المنشآت الفولاذية الضخمة، ويمكن أن تطبقَ عملية تغطية الفولاذ بالزنك على مجالات أخرى؛ كصناعة الأثاث أو استخدام الدهان الغني بالزنك لمعالجة العناصر أو المساحات الصغيرة المتضررة في أثناء عملية البناء (2).


Image: https://huntergal.com.au/galvanizing/what-is-galvanizing/

بيَّنت التجارب والاختبارات المصنعية -مؤخرًا- أنَّ مزيجًا من الزنك والألمنيوم يُشكل طبقة حماية للفولاذ؛ إذ يُمزج بينهما بنسبة %45 من الزنك و55%من الألمنيوم، ويُستخدم المزيج بكثرة في تغطية الأسقف والواجهات والعناصر الإنشائية الخفيفة حاليًّا (2).

أمَّا المزيج بين الزنك والألمنيوم فينتج مادةً عالية المقاومة منخفضة الكثافة تتنوع استخداماتها في مجالات عديدة؛ كصناعة المركبات ومجال البناء والتشييد وصناعة المفاتيح منخفضة الثمن، ويمكن بيع الخردة الناتجة أو إعادة تصنيعها بعد أن تُسخنَ لدرجة تفوق نقطة انصهارها لإنتاج الصفائح المطلوبة في مجال صناعة قوالب الصب والتي بدورها تُستخدم على نطاق واسع في صناعة المركبات والطيارات إضافة إلى تطبيقات في الهندسة المعمارية، وغيرها من الصناعات الأخرى (3). 

تدوم ألواح الزنك -عادةً- على الأسقف والواجهات حتى 100عام وأكثر من ذلك في التطبيقات الداخلية مع إمكانية إعادة تدويره وحفاظه على جميع خصائصه ومكوناته (1) ممَّا يثير هذا التساؤل، هل سنشهد المزيد من التطبيقات والاستخدامات لهذه المادة في قطاع العمارة والبناء على المستويين العالمي والمحلي؟

المصادر:

Why It’s Convenient To Wrap Architecture In Zinc [Internet]. ArchDaily. 2020 [cited 3 May 2020]. Available from: هنا
 Ward-Harvey K. Fundamental building materials. Boca Raton, Fla: Universal-Publishers; 2009. هنا;
Torres G, Negrete J. Aluminum clad zinc bimetallic planchet [Internet]. Mexico; 2007 [cited 3 May 2020]. Available from: هنا