بخشی از مقاله
چکیده
نانو تکنولوژی حکایت از جهان علمی متریال ها در کشف ماهیت و جوهر مواد در مقیاسی بسیار کوچک دارد مصالحی که از بخش های نانو مقیاس ساخته می شوند و منجر به کشف موضوعاتی در جزئیات بیشتر می شود . نانو تکنولوژی از هر لحاظ انقلابی در معماری ایجاد خواهد کرد . کاربرد های نانو در معماری می تواند تغییراتی را در بسیاری موارد ایجاد کند از مراحل ابتدایی طراحی تا مراحل نهایی و سرتاسر دوره زندگی ساختمان. در این میان تصفیه و سالم سازی آب و هوا از اهمیت زیادی برخوردار است .
کیفیت هوای درون ساختمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است چرا که مردم بخش عمده ای از وقت خود را در درون بنا سپری می کنند و کیفیت هوایی که در یک فضا احساس می شود تأثیر زیادی بر تمایل به ماندن در آن و همچنین کارایی و بازدهی انسان ها دارد . این مقاله به بیان روشهای خاص استفاده از نانو تکنولوژی در تهویه هوای محیط داخلی و خارجی ساختمان می پردازد و در نهایت دیتیل های ساختمانی که در آنها از نانو تکنولوژی استفاده شده است ، ارائه می گردد
-1 مقدمه :
پتانسیل فناوری نانو در حل بسیاری از مشکلات زیست محیطی و بهبود کیفی شرایط ، حرکت علمی عظیمی را در جوامع انسانی ایجاد کرده است . بسیاری از مشکلات زیست محیطی امروز ، نیازمند بهبود و اصلاح با استفاده از توانایی های بالقوه فناوری نانو هستند . در این میان روش ه ای مرسوم برای تأمین هوای تازه ، همگی مبتنی بر تهویه هستند که اغلب با قراردادن صافی - فیلتر - هایی بر سر راه هوای تازه ورودی ، منجر به بهبود کیفی هوا می شوند اگرچه تهویه مکانیکی ، بخشی متداول از فرایند تهویه مطبوع در ساختمان های بزرگ است اما برای تهویه ساختمان های کوچک ، معمولا به تهویه طبیعی و استفاده از پنجره های بازشو بسنده می شود . بدین ترتیب گرچه در زمینه سالم سازی آب و هوا روش هایی وجود دارد که هنوز هم قابل استفاده اند اما ویژگی های خاص فناوری نانو ، می تواند شیوه های بهتر و پربازده تری را در این مسیر پدید آورده و حتی این روش ها و دیدگاه ها را به طور کلی متحول سازد .
-1 نانو تصفیه کننده های هوا
این مواد آلاینده ها و بوهای نامطبوع هوا را به اجزای متشکله آنها تجزیه می کنند . در واقع این نانو تصفیه کننده ها نقشی در تهویه ندارند بلکه کیفیت هوای موجود را بالا می برند تا بوهای نامطبوع و ذرات آلاینده موجود در هوا را به طور کامل از بین ببرند این ویژگی نانو می تواند سبب ارتقای کیفی هوای درون و بیرون بنا شود . تا به امروز دست کم هفت روش اصلی برای تصفیه و پالایش هوا در مقیاس های متفاوت ابداع و مورد استفاده قرار گرفته است . روش های کاتالیتیک ، فیلترسازی ، جذب سطحی ، جذب شیمیایی ، جذب کلی ، روش الکترواستاتیک و استفاده از پرتوهای فرابنفش ، هفت روش یادشده اند . در این روش های جدید نانوبنیان ، بوها از نظر شیمیایی به اجزای سازنده شان که آثار نامطلوب ترکیب قبلی را ندارند ، تجزیه می شوند . مولکول ها شکسته شده و بخار آب و دی اکسید کربن از آنها آزاد می شود.
- 1- 1 روش کاتالیتیک در پاک سازی هوای درون ساختمان
در این روش از یک ماده کاتالیزور نیمه رسانا - معمولا دی اکسید تیتانیوم یا اکسید روی - بهره برده می شود . هنگامی که این کاتالیزور در معرض تابش پرتوهای فرابنفش قرار می گیرند ، مبادرت به تولید نوعی رادیکال هیدروکسیل فوق العاده فعال می کند که قابلیت جابه جا شدن با هوا را دارد . این رادیکال بسیار فعال ، با آلاینده های آلی و دیگر انواع مواد آلاینده و بدبو کننده واکنش نشان می دهد .
-2-1 روش فیلترسازی در پاک سازی هوای درون ساختمان
در این روش هوا با فشار به درون سیستم مکیده می شود که موجب خواهد شد از یک غشا - فیلتر اولیه ورودی - عبور کند و به این ترتیب بخشی از ذرات آلاینده بزرگ در همین مرحله به دام افتاده و نمی توانند عبور کنند . جنس این غشا می تواند از کتان ، فوم ، فایبرگلاس یا انواع دیگر الیاف مصنوعی باشد . فناوری نانو در بهبود کیفیت فیلترها هم نقش بسزایی ایفا کرده و غشاهای نانو الیافی ، بازدهی به مراتب بیشتری نسبت به انواع قدیمی تر دارند سطح بسیار زیاد این غشاها به همراه ساختار متخلخل باز اما به هم پیوسته شان موجب می شود تا انواع ذرات و گونه های آلوده کننده را به دام انداخته و هوایی پاک تر و تمیزتر را برای فضای داخلی به ارمغان آورد .
-3-1 روش جذب سطحی در پاک سازی هوای درون ساختمان
در این روش ذرات آلاینده به نسبت بزرگ هوا بر روی سطح بیرونی نوارها ، شبکه یا بلورهای یک ماده جاذب سطحی گرفتار می شوند که این اتصال بین آلاینده ها و سطح ماده بیشتر به سبب نیروهای مکانیکی است تا شیمیایی . مشهورترین ماده ای که که از قابلیت جذب سطح پربازدهی برخوردار است کربن فعال است که معمولا برای تصفیه بوهای نامطبوع ، گازهای بدبو و سمی و مواد شیمیایی کاربرد دارد . نسل جدید کربن ها یعنی نانو لوله های کربنی اکنون جایگزین دیگر الگوهای مولکول کربنی شده اند . پژوهش ها نشان داده تمایل نانو لوله های کربنی به واکنش به مراتب بیشتر از کربن های منتج از زغال است . تنها موردی که استفاده از این مواد را محدود کرده ، هزینه های هنگفت تولید است . اما آلومینوسیلیکات که دارای ساختار بلورین می باشد و به زئولیت مشهور است و دارای حفره های یک شکل در مقیاس نانو است ، تمایل به ربایش و میل ترکیبی بسیار زیادی دارد .
