التكسية الخارجية (البناء)

التكسية الخارجية أو كسوة الجدران هي المادة الواقية التي تُثبّت على الجانب الخارجي لجدار المنزل أو أي مبنى آخر. تُشكّل، إلى جانب السقف، خط الدفاع الأول ضد العوامل الجوية، وخاصة الشمس والمطر/الثلج والحرارة والبرودة، مما يُهيّئ بيئة داخلية أكثر استقرارًا وراحة. كما يؤثر نوع مادة التكسية الخارجية ونمطها على مظهر المبنى وطابعه المعماري. يتوفر تنوع واسع ومتزايد من مواد التكسية الخارجية، الطبيعية منها والصناعية، ولكل منها مزاياها وعيوبها. لا تحتاج الجدران المبنية من الطوب إلى تكسية خارجية، ولكن يمكن تكسية أي جدار. أما الجدران ذات الهيكل الداخلي، سواءً كان من الخشب أو عوارض فولاذية على شكل حرف I، فيجب تكسيتها دائمًا.

تتكون معظم ألواح التكسية الخارجية من قطع من مواد مقاومة للعوامل الجوية، أصغر من الجدار الذي تغطيه، وذلك للسماح بتمدد وانكماش المواد نتيجة لتغيرات الرطوبة ودرجة الحرارة. تتنوع طرق توصيل هذه القطع، بدءًا من طريقة الألواح والشرائح، حيث تُغطى وصلات الألواح بشريط خشبي رفيع (يتراوح عرضه عادةً بين 25 و50 ملم)، وصولًا إلى أنواع مختلفة من ألواح التكسية المتداخلة، حيث تُوضع الألواح أفقيًا على الجدار بدءًا من الأسفل، مع تداخل اللوح السفلي مع اللوح العلوي. صُممت هذه الطرق لمنع تسرب الماء إلى الجدران. أما ألواح التكسية الخارجية التي لا تتكون من قطع متصلة، فتشمل الجص، وهو شائع الاستخدام في جنوب غرب الولايات المتحدة. يشبه الجص الجص العادي، ويُركب فوق شبكة، تمامًا مثل الجص العادي. إلا أنه نظرًا لعدم وجود فواصل، فإنه يتشقق مع مرور الوقت، كما أنه عرضة للتلف بسبب الماء. يُستخدم نظام البناء المقاوم للمطر لتحسين قدرة ألواح التكسية الخارجية على حماية الجدران من البلل.

اليسار: ألواح خشبية؛ الوسط: ألواح خشبية متداخلة؛ اليمين: ألواح خشبية ذات عوارض.

تتميز الألواح الخشبية الخارجية بتعدد استخداماتها في التصميم، ويمكن استخدامها في مجموعة واسعة من المباني. كما يمكن طلاؤها أو تلوينها بأي لون مرغوب فيه.

على الرغم من سهولة تركيب وإصلاح الألواح الخشبية، إلا أنها تتطلب صيانة أكثر من غيرها من الحلول الشائعة، إذ تحتاج إلى معالجة كل أربع إلى تسع سنوات حسب شدة الظروف الجوية التي تتعرض لها. ويُعدّ النمل الأبيض والنمل العادي من الآفات التي تُهدد أنواعًا عديدة من الألواح الخشبية، مما يستدعي معالجة وصيانة إضافية قد تزيد التكلفة بشكل ملحوظ في بعض المناطق الموبوءة بالآفات.

يُعدّ الخشب مورداً متجدداً إلى حدٍّ ما وقابلاً للتحلل الحيوي. مع ذلك، فإنّ معظم الدهانات والصبغات المستخدمة في معالجة الخشب ليست صديقة للبيئة وقد تكون سامة. يوفر تكسية الجدران الخشبية بعض الخصائص العازلة والهيكلية البسيطة مقارنةً بمواد التكسية الرقيقة.

قد تكون ألواح الأردواز بسيطة في شكلها، لكن العديد من المباني ذات الجدران الخارجية المصنوعة من الأردواز تتميز بزخارفها العالية.

غالباً ما تُقلّد الألواح الخشبية باستخدام ألواح الفينيل أو ألواح البولي فينيل كلوريد غير الملدنة. وعادةً ما تُصنع هذه الألواح بوحدات ضعف ارتفاع الألواح الخشبية. كما توجد أيضاً بدائل بلاستيكية للألواح الخشبية.

بما أن الألواح البلاستيكية منتج مصنّع، فهي متوفرة بألوان وأنماط لا حصر لها. تاريخيًا، كانت ألواح الفينيل تتلاشى وتتشقق وتتشوه مع مرور الوقت، مما يستدعي استبدالها. إلا أن الخيارات الأحدث من الفينيل قد تحسّنت وأصبحت أكثر مقاومة للتلف والتآكل. ألواح الفينيل حساسة للحرارة المباشرة من الشوايات أو غيرها من مصادر الحرارة. على عكس الخشب، لا توفر ألواح الفينيل عزلًا إضافيًا للمبنى، إلا إذا أُضيفت إليها مادة عازلة (مثل الرغوة). وقد انتقدها بعض خبراء السلامة من الحرائق لحساسيتها للحرارة، مما يجعل انتقال الحريق من المنزل إلى المنازل المجاورة أسهل مقارنةً بمواد أخرى كالطوب أو المعدن أو البناء الحجري.

تُشكل الألواح البلاستيكية الخارجية تكلفة بيئية محتملة. فرغم إمكانية إعادة تدويرها، إلا أنه لا يمكن حرقها (بسبب انبعاث غازات الديوكسين السامة). كما أنها لا تتحلل بسرعة عند إلقائها في مكب النفايات.

يعتبر بعض الفنيين وأصحاب المنازل أن الفواصل الظاهرة بين ألواح التكسية الخارجية المصنوعة من الفينيل عيبًا جماليًا، ويشيرون إلى أنه يمكن وضع هذه الفواصل بحيث تكون أقل وضوحًا من زوايا الرؤية الرئيسية. ^{[ 1 ]}

كانت ألواح الطوب الإسفلتي سلفًا لألواح التكسية الحديثة التي لا تحتاج إلى صيانة. تُعطي هذه الألواح المشبعة بالإسفلت (بمقاس 60 × 1.22 متر تقريبًا ) مظهر الطوب أو حتى الحجر. وتُستخدم هذه الألواح في العديد من المباني، وخاصة الحظائر والمرائب القديمة. إذا كانت الألواح مستقيمة ومستوية وغير تالفة، فإن الدليل الوحيد على أنها ليست طوبًا حقيقيًا قد يظهر عند أغطية الزوايا. ومن الأسماء التجارية المسجلة لها: Insulbrick وInsulstone وInsulwood. أما الأسماء الشائعة حاليًا فهي: الطوب الصناعي، والطوب اللاصق، وطوب الأحياء الشعبية. غالبًا ما تُغطى هذه الألواح الآن بألواح معدنية أو بلاستيكية حديثة. واليوم، تُصنع ألواح رقيقة من الطوب الحقيقي لتُستخدم كقشرة أو تكسية خارجية.  

برزت الألواح الخارجية المعزولة كفئة جديدة من الألواح الخارجية في السنوات الأخيرة. وتُعتبر هذه الألواح تحسيناً على الألواح المصنوعة من الفينيل ، حيث يتم تركيبها حسب الطلب باستخدام رغوة البوليسترين الموسعة (EPS) المدمجة في الجزء الخلفي من اللوح، مما يملأ الفراغ بين المنزل واللوح.

تُوفر هذه المنتجات مزايا بيئية من خلال خفض استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 20%. في المتوسط، تتمتع منتجات التكسية الخارجية المعزولة بقيمة عزل حراري (R-value) تبلغ 3.96، أي ثلاثة أضعاف قيمة مواد التكسية الخارجية الأخرى. عادةً ما تكون منتجات التكسية الخارجية المعزولة حاصلة على شهادة Energy Star ، ومصممة وفقًا للمعايير البيئية التي وضعتها وزارة الطاقة الأمريكية ووكالة حماية البيئة الأمريكية .

إضافةً إلى خفض استهلاك الطاقة، تُعدّ الألواح الخارجية المعزولة منتجًا متينًا مصممًا ليدوم لأكثر من 50 عامًا، وفقًا للمصنعين. يوفر الفوم صلابةً تجعل الألواح أكثر مقاومةً للخدوش والرياح، مما يحافظ على مظهرها الأنيق طوال عمرها الافتراضي. كما يُضفي الفوم الموجود في الطبقة الخلفية خطوطًا أكثر استقامةً عند تركيبها، مما يُعطي مظهرًا أقرب إلى الألواح الخشبية، مع سهولة صيانتها.

ويشير المصنعون إلى أن الألواح الجانبية المعزولة نفاذة أو "قابلة للتنفس"، مما يسمح لبخار الماء بالخروج، الأمر الذي يمكن أن يحمي من التعفن والعفن الفطري، ويساعد في الحفاظ على جودة هواء داخلي صحية .

تتوفر الألواح المعدنية الخارجية بأنواع وألوان وأنماط مختلفة. وهي شائعة الاستخدام في المباني الحديثة والصناعية والقديمة. أما المباني العملية، فتستخدم عادةً ألواحًا فولاذية مجلفنة مموجة ، غالبًا ما تكون مطلية بالفينيل الملون. كما يشيع استخدام ألواح الألمنيوم المموجة في المباني التي تتطلب متانة عالية، فضلًا عن خفة وزنها التي تسهل تشكيلها وتركيبها، مما يجعلها خيارًا شائعًا للألواح المعدنية الخارجية.

في السابق، كانت ألواح التكسية الخشبية تُصنع من الألومنيوم (ألواح الألمنيوم). أما اليوم، فيؤدي الفينيل هذا الدور عادةً. تُعدّ ألواح الألمنيوم مثالية للمنازل في المناطق الساحلية ذات الرطوبة العالية والملوحة، إذ يتفاعل الألومنيوم مع الهواء مُكوّنًا أكسيد الألومنيوم، وهو طبقة صلبة للغاية تحمي سطح الألومنيوم من التلف. في المقابل، يتكوّن الصدأ على الفولاذ ، مما قد يُضعف بنيته، كما أن الطلاءات المقاومة للتآكل، مثل الزنك، قد تتلف أحيانًا عند الحواف مع مرور الوقت. مع ذلك، تتميز ألواح الفولاذ بمقاومتها للانبعاج، وهو أمر ممتاز للمناطق التي تشهد عواصف شديدة، خاصةً إذا كانت المنطقة مُعرّضة لتساقط البَرَد .

كان أول استخدام معماري للألمنيوم هو تركيب غطاء تأريض صغير على نصب واشنطن التذكاري عام 1884. وقد سُجّلت براءة اختراع لوحدات التكسية الخشبية المصنوعة من صفائح الحديد أو الفولاذ عام 1903، وكانت شركة سيرز، روبوك وشركاه تُقدّم ألواح تكسية فولاذية منقوشة بأنماط الحجر والطوب في كتالوجاتها لعدة سنوات بحلول ثلاثينيات القرن العشرين. وبدأت شركة ألكوا بالترويج لاستخدام الألمنيوم في الهندسة المعمارية بحلول عشرينيات القرن العشرين عندما أنتجت ألواحًا زخرفية للجدران الفاصلة لكاتدرائية التعلم ومبنيي كرايسلر وإمباير ستيت في نيويورك. تم تغطية الواجهة الخارجية لمبنى شركة AO Smith في ميلووكي بالكامل بالألمنيوم بحلول عام 1930، كما تم تغطية منزل عرض تجريبي لرابطة المهندسين المعماريين في نيويورك بألواح جانبية مربعة الشكل مقاس 3 أقدام (0.91 متر) من صفائح دورالومين من شركة ألكوا في عام 1931. كانت معظم التطبيقات المعمارية للألمنيوم في ثلاثينيات القرن العشرين على نطاق ضخم، واستغرق الأمر ست سنوات أخرى قبل استخدامه في البناء السكني. 

في السنوات الأولى التي أعقبت الحرب العالمية الثانية، بدأ المصنّعون بتطوير وتوزيع ألواح الألمنيوم الخارجية على نطاق واسع. ومن بينهم رجل الأعمال فرانك هوس من ولاية إنديانا، الذي يُنسب إليه ابتكار التصميم المستخدم في ألواح الألمنيوم الحديثة. بدأت تجاربه عام ١٩٣٧ باستخدام ألواح فولاذية تحاكي الألواح الخشبية. كانت أنواع أخرى من الألواح المعدنية والفولاذية المتوفرة في السوق آنذاك تعاني من مشاكل التواء، مما يُحدث فتحات تسمح بدخول الماء وظهور الصدأ. عالج هوس هذه المشكلة باستخدام وصلة تعشيق، تتكون من رفرف صغير في أعلى كل لوح يتصل بحافة على شكل حرف U في الحافة السفلية للوحة السابقة، مُشكلاً بذلك وصلة أفقية مانعة لتسرب الماء. بعد حصوله على براءة اختراع لألواحه عام ١٩٣٩، أنشأ هوس مشروعًا سكنيًا صغيرًا يضم حوالي ٤٤ منزلًا مُغطاة بألواحه الفولاذية المُصممة على طراز الألواح الخشبية، وذلك لعمال شيكاغو. توقفت عملياته عندما استولت مصانع الحرب على الصناعة. في عام ١٩٤٦، تحالفت شركة هوس مع شركة منتجات البناء المعدنية في ديترويت، وهي شركة روجت وباعت ألواح هوس الجانبية المصنوعة من ألومنيوم ألكوا. استُخدم منتجهم في مشاريع إسكانية ضخمة في شمال شرق الولايات المتحدة، ويُقال إنه كان الخيار الأمثل لألواح التكسية الخارجية لمشروع سكني في بنسلفانيا عام ١٩٤٧، وهو أول مشروع سكني يستخدم ألواح الألومنيوم فقط. تم تجميع منتجات مثل ألواح الألومنيوم غير المطلية بأحجام ٤، ٦، ٨، و١٠ بوصات (١٠٠، ١٥٠، ٢٠٠، و٢٥٠ ملم) في ١٢ قدمًا (٣.٧ متر)، بالإضافة إلى شرائط البداية، وقطع الزوايا، ومشابك التثبيت الخاصة، في ورشة الأخوين هوس في إنديانا. كان بالإمكان تركيب ألواح التكسية فوق ألواح خشبية تقليدية، أو تثبيتها على الدعامات باستخدام مشابك خاصة مثبتة أعلى كل لوح. وتم وضع طبقة عازلة بين الدعامات. بينما استمرت شركة هوس براذرز في العمل لمدة اثني عشر عامًا أخرى تقريبًا بعد حل شركة منتجات البناء المعدنية في عام 1948، إلا أنها لم تحقق نجاحًا يُذكر مقارنة بشركات التكسية الخارجية الصاعدة مثل شركة رينولدز ميتالز. ^{[ 2 ] [ 3 ]}    

يُعدّ القش مادة بناء قديمة وشائعة الاستخدام في الأسقف والجدران. تُصنع ألواح القش من نباتات جافة مثل القش الطويل، أو القصب المائي، أو قصب القمح الممشط. تُركّب هذه المواد فوق بعضها البعض وتُنسج بأنماط مصممة لتوجيه المياه وتشتيتها.

تُعتبر القشرة الحجرية والطوبية أحيانًا نوعًا من أنواع التكسية الخارجية ، وهي متنوعة وتناسب أنماطًا مختلفة، من الكلاسيكية إلى الريفية. ورغم إمكانية طلاء الطوب أو تلوينه ليتناسب مع العديد من الألوان، إلا أنه يُناسب بشكل خاص الألوان الترابية المحايدة، والطلاءات مثل الطلاء الخشن والطلاء بالحصى . يتميز الطوب بمتانته العالية (أكثر من 100 عام)، ولا يتطلب سوى الحد الأدنى من الصيانة. أما العيب الرئيسي في تكسية الطوب فهو التكلفة الأولية.

قد تُهدد الأمطار هيكل المباني، لذا من المهم أن يكون غلافها الخارجي قادرًا على تحمل الظروف الجوية في المنطقة. في المناطق الممطرة، من المعروف أن أنظمة العزل الخارجي والتشطيب (EIFS) تُعاني من مشاكل تعفن الخشب نتيجة التعرض المفرط للرطوبة.

يعتمد الأثر البيئي للبناء بالطوب على نوع المواد المستخدمة. عموماً، يُعدّ إنتاج الخرسانة والمواد القائمة عليها من المواد كثيفة الاستهلاك للطاقة. مع ذلك، فإنّ متانة ألواح البناء بالطوب وقلة صيانتها تعنيان انخفاض الطاقة المطلوبة طوال عمرها الافتراضي.

تُستخدم أيضًا مواد مركبة متنوعة في التكسية الخارجية: ألواح الأسفلت ، والأسبستوس ، والأسمنت الليفي ، والألومنيوم (ACM)، والألواح الليفية ، والألواح الصلبة ، وما إلى ذلك. وقد تكون على شكل ألواح أو ألواح، وفي هذه الحالة تُسمى أحيانًا ألواحًا متداخلة .

تتوفر الألواح المركبة بأشكال وأنماط عديدة، ويمكنها محاكاة خيارات الألواح الأخرى. تُعدّ المواد المركبة مثالية لتحقيق نمط أو مظهر معين قد لا يتناسب مع البيئة المحلية (مثل ألواح الألمنيوم المموجة في المناطق المعرضة للعواصف الشديدة؛ والفولاذ في المناطق الساحلية؛ والخشب في المناطق الموبوءة بالنمل الأبيض).

تميل تكاليف المواد المركبة إلى أن تكون أقل من خيارات الخشب، لكنها تختلف اختلافًا كبيرًا، وكذلك متطلبات التركيب والصيانة والإصلاح. وليس من المستغرب أن تعتمد متانة الألواح المركبة وتأثيرها البيئي على المواد المحددة المستخدمة في عملية التصنيع.

ألواح الأسمنت الليفي هي نوع من الألواح المركبة، تُصنع عادةً من مزيج من الأسمنت والسليلوز (الخشب) والرمل والماء. تُطلى هذه الألواح في المصنع أو تُركّب ثم تُطلى بعد التركيب. يتميز الأسمنت الليفي بمظهره الواقعي، ومتانته، وسهولة صيانته، ومقاومته للحريق، وخفة وزنه مقارنةً بالألواح الخشبية التقليدية. وقد أظهرت الدراسات أن منتجات الألواح المركبة التي تحتوي على السليلوز (ألياف الخشب) قد تُعاني من مشاكل التلف، أو الانفصال، أو فقدان التصاق الطلاء في بعض المناخات أو الظروف البيئية.

ظهر نوع جديد من الألواح الخارجية الاصطناعية غير الخشبية خلال الخمسة عشر عامًا الماضية. تُصنع هذه المنتجات عادةً من مزيج من مواد غير خشبية مثل الراتنجات البوليمرية، والألياف الزجاجية، والحجر، والرمل، والرماد المتطاير، ويتم اختيارها لمتانتها، ومظهرها الجذاب، وسهولة صيانتها. ونظرًا لحداثة هذه التقنيات، فإن العمر الافتراضي للمنتجات غير محدد بدقة، كما أن تنوعها محدود، وتوزيعها غير منتظم.

• بيت من الطين
• بناء من جذوع الأشجار
• نظام تشطيب العزل الخارجي
• الجص
• البناء
• الطوب
• وحدة بناء خرسانية
• الحجر الجاف