نمای دو پوسته (double skin facade-DSF) یک عنصر جالب و مهم معماری در ساختمان ها است زیرا از لحاظ بصری بسیار جذاب هستند و در عین حال می توانند عملکرد بهتری نسبت به نمای تک پوستی داشته باشند. DSF ها باید به درستی طراحی و اداره شوند ، در غیر این صورت ممکن است مزایای احتمالی آنها از بین برود. به همین دلیل ، فرایندهای فیزیکی رخ داده در یک DSF باید به خوبی درک و پیش بینی شوند. با این حال ، آنها بسیار پویا هستند و در تعامل مداوم با یکدیگر هستند و به مشخصات هندسی ، حرارتی فیزیکی ، نوری و آیرودینامیکی عناصر مختلف DSF بستگی دارند.( 

نمای دوپوسته

نمای دو پوسته با دارا بودن حداقل دو غشا بین فضای زندگی و محیط بیرون از سایر نماها متمایز می گردد. در حد فاصل دو غشا مسیری برای حرکت هوا تعبیه شده است. همچنین در فاصله دو غشا نما غالباً از وسایل سایه انداز استفاده می شود. 

  نمای دو جداره یک ساخت شیشه ای است که شامل دو صفحه شفاف که توسط حفره ای از هم جدا شده, می شوند .این حفره به عنوان کانال هوا مورد استفاده قرار می گیرد. نمای دو پوسته می تواند به عنوان یک نمای سنتی تک لایه تعریف شود که اساساً در داخل یا خارج با نمای شیشه ای دومی، دو لایه شده است .نمای دوجداره سیستمی است که هوا در حفره میان دو پوسته‌ی شیشه ای جریان پیدا می کند .حفره‌‌ای که بین دو لایه قرار دارد, در کم ترین عمق 20 سانتی متر و در بیشترین عمق 2 متر می باشد .این حفره می تواند به وسیله ی روش های مختلف از جمله طبیعی, مکانیکی و یا تهویه ی هیبریدی, تهویه شود .جدا از نوع تهویه درون حفره, مبدأ و مقصد هوا بر حسب شرایط اقلیمی, نوع کاربری, موقعیت و ساعات استفاده از ساختمان متفاوت است.

    یا به عبارت دیگر نمای دو پوسته درواقع تشکیل شده است از سه لایه، که معمولا شامل پوسته بیرونی با یک لایه شیشه تک جداره، پوسته درونی که معمولا از شیشه دوجداره تشکیل می شود و فضای بین این دو لایه که بسته به نوع طراحی اندازه های متفاوتی دارد. که درواقع این فضای خالی، مانند کانال هوا عمل میکند که این کانال هوا نقش مهمی در عایق صوتی و حرارتی ایفا می کند و نوعی تهویه ی طبیعی محسوب می شود. از نمای دو پوسته بیشتر می توان برای ساختمان هایی که در معرض سروصدای خیابان، در معرض بادهای شدید و یا برای ساختمان های بلندمرتبه که در معرض نور شدید خورشید قرار دارند، استفاده کرد.

ویژگیها و عملکرد نمای دوپوسته

در طی فصول گرم هوای دمیده شده در شکاف نما, حرارت ذخیره شده در آن را خارج می کند و لذا از نظر تئوری, دما غشای میانی پایین نگاه داشته می شود و این امر رسانش, همرفت و تابش گرما را از سطح شیشه ی داخلی به فضای زندگی کاهش می دهد و به دلیل آنکه دمای تششع فضا کاهش می یابد ساکنین احساس آرامش بیشتری خواهند داشت. به بیانی دیگر با گرم شدن هوای داخلی شکاف, اثرمکش قوی تر شده وهوای خنک با سرعت بیشتری به فضای داخلی نما کشیده می شود و به شیوه ی پارادوکسی گرمای خورشید به خنک کردن نما کمک می کند. در ضمن وسایل سایه انداز غالباً به شکل کرکره های افقی و قابل تنظیم به عنوان وسیله ی خنک کننده غیرفعال (Passive )عمل کرده و انرژی خورشید را جذب یا منعکس می کند. گرمای جذب شده توسط آنها نیز با حرکت هوا عمدتاً از طریق همرفت دفع می گردد و بدین ترتیب با کاهش بار وسایل خنک کننده فعال (Active )سبب ذخیره انرژی می گردد. 

در فصول سرد نیز می توان دو حالت برای عملکرد این نما در نظر گرفت : 

در حالت اول نما به شکل بسته است که هوا در آن جریان ندارد. لذا هوای میان شکاف گرم شده و دمای سطح شیشه داخلی را افزایش می دهد و در نتیجه رسانش, همرفت و اتلاف تابش کاهش می یابد.  

در حالت دوم هوای گرم از فضای زندگی به داخل شکاف وارد می شود, سطح شیشه داخلی را گرم کرده و به همان نتایج فوق دست می یابد با توجه به اینکه در طی فصول سرد اغلب تابش مستقیم آفتاب مطلوب است. با استفاده از قابلیت تنظیم کرکره ها می توان از پرتوهای خورشیدی برای گرم کردن ناحیه نزدیک پنجره استفاده کرد. 

لایه های نماهای دوپوسته شامل موارد زیر است:

. 1 شیشه ی بیرونی: معمولا شیشه ی منفرد سخت شده است و نمای بیرونی می تواند کاملا شیشه ای باشد.

. 2-شیشه درونی: شیشه ی دو لایه ی عایق شده می باشد (انواع شیشه های خورشیدی می تواند مورد استفاده قرار گیرد) و ممکن است این لایه کاملا شیشه ای باشد.

 3-.حفره هوای بین دو شیشه :حفرۀ هوای میانی می تواند کاملا طبیعی یا مکانیکی تهویه شود. پهنای حفره بین 2۰ سانتی متر تا 2 میلی متر متغیر است و این پهنا زمانی که نما به عنوان نگه دارنده عمل می کند اثرگذار می باشد. امکان باز کردن پنجره های داخلی توسط کاربر به منظور تهویه ی هوا و جود دارد و تنظیم اتوماتیک سایه ی خورشید می تواند به طور یکپارچه در داخل حفره انجام گیرد .

.4- شیشه‌ی براق خارجی :معمولا جداره ی تک لایه ی شیشه ای سخت شده است, که می تواند کاملا شیشه ای باشد.

. 5-شیشه ی براق داخلی :واحد دو جداره ی شیشه ای عایق, الزاماً همیشه این لایه شیشه ای نیست.

..6-پنجره داخلی می تواند توسط کاربر باز شود و این تهویه طبیعی دفاتر را ممکن می سازد.

. 7-کنترل اتوماتیک سایه اندازی خورشید در داخل حفره ادغام شده است". 

انواع نما	نماهای دوپوسته یکپارچه	نمای دوپوسته راهرویی	نمای دوپوسته بسته	نمای دوپوسته ستونی
عملکرد رویه
عملکرد	فضای داخلی یکپارچه و فضای بالا و پایین باز	فضای میانی در هر طبقه بصورت افقی بسته	فضای داخلی در اطراف پنجره عمودی و افقی بصورت بسته	تقسیم بندی ضای داخلی بصورت عمودی
مزایا	نگهداری، نظافت و تهویه مناسب	امکان تهویه طبیعی بهتر	اجتناب از انتقال بو و صدا در فضای داخلی	بهبود بخشیدن عملکرد عایق حرارتی و صوتی
معایب	-	امکان انتقال صدا از فضاهای داخلی به یکدیگر	ممکن نبودن تهویه طبیعی مناسب	-

نماهای دو پوسته یکپارچه 

در این نوع نما، هوا به صورت نامحدود در کل سطح بین دو پوسته جریان دارد.درواقع در این نما یک پوسته شیشه ای به عنوان پوسته دوم بر روی سطح خارجی نما اضافه می کنند. که یکی از مزیت های آن نیز، سادگی در زمینه فنی و ساختاری آن است.

نماهای پوسته دوم بسته

این نوع نما شامل پنل های نما به اندازه هر طبقه در سیستم نما می باشد و یکی از مزیت های آن، این است که هر یک از افراد ساکن می تواند هوای محیط داخلی خود را کنترل کند زیرا هر کاربر می تواند پنل ها را به طور اختصاصی از بالا تا پایین باز کند.

نماهای پوسته دوم راهرویی

 در این نوع نما، هوا در امتداد هر طبقه در فضای بین دو پوسته داخلی و خارجی به صورت افقی جریان دارد. این نما با تنظیم توازن هوای ورودی و خروجی از مشکل تداخل تهویه ی هوا در طبقات مختلف جلوگیری میکند.

نماهای پوسته ی دوم ستونی

هوا در این نوع نما به موازات نما و به صورت عمودی بالا می رود و هوای خروجی را از پنل های نماهای مجاور مکش می نماید.

تعیین اقلیم مناسب برای اجرای راهکار

 نماهای دو پوسته راهکاری مناسب برای به حداقل رساندن جذب گرما در زمستان و دفع گرما در تابستان هستند؛ اما مسئله برافروختگی در حفره بین دوپوسته در ماه های گرم سال، از چالش های استفاده از این سیستم در اقلیم گرم و خشک ایران است. طراحی این نما با انجام مطالعات تکمیلی از قبیل بررسی تاثیر دریچه تهویه و عمق حفره و یا سایه اندازی مناسب می تواند در مناطق گرم و خشک و یا معتدل عملکرد مناسبی داشته باشد(1395، شاکری، فرزانه؛).

 مزایای نمای دو پوسته

• کاهش اوج فشار باد
• افزایش استفاده از حرارت خورشیدی در فصل زمستان
• کاهش  تلفات حرارتی در زمستان
• کاهش کلی حرارت خورشیدی در فصل تابستان
• استفاده از تهویه ی طبیعی
• بهبود بهره وری انرژی نما
• جلوگیری از ورود سرو صدا به داخل، توسعه آکوستیک در ساختمان های که در محل شلوغ و آلوده واقع شده اند
• استفاده مفید از نور در طی روز، استفاده از نور طبیعی به جای نور مصنوعی تا آنجا که ممکن باشد.
•  حداکثر کاهش وسایل گرمازا و سرمازا.

معایب نمای دو پوسته

• هزینه اولیه بسیار بالاتر برای ساخت و ساز؛
•  مصرف فضا؛
• نیاز به تعمیر و نگهداری؛
•  اگر زمینه به طور قابل توجهی تغییر یابد (برای مثال سایه اندازی توسط ساختمان های دیگر) ممکن است عملکرد صحیح نداشته باشد.

نتیجه گیری و ارائه راهکارها:

 با توجه به مزایای ذکر شده سیستم نمای دو پوسته این قابلیت را دارد که ضمن تامین نور کافی برای ساختمانها, آسایش و راحتی ساکنان را تامین کرده و در ضمن موجب صرفه جویی مصرف انرژی و هزینه‌های جاری ساختمان های بلند مرتبه میشود, این امر می تواند تا حد زیادی با سیاست های کلان کشور در زمینه علاوه بر مسائل بیان شده نکات بسیاری در صرفه جویی در مصرف انرژی همگام گردد.

نماهای دو پوسته برای ساختمان های بلند مرتبه به منظور رسیدن به شفافیت بیشفر, ترکیب قابل قبول محیط داخل ساختمان با کاهش استفاده از انرژی عمدتاً در اروپا توسعه یافته است .نماهای دوپوسته ی شیشه ای سیستمی بسیار پویا در واکنش به اقلیم از طریق هماهنگی در استفاده از سایه اندازی, تهویه و اجزاء ساخت در جهت دست یابی به بناهای بسیار شفاف و بسیار کارآمد از لحاظ انرژی است .در واقع نمای دو پوسته سیستمی است که بسیار بستگی به شرایط فضای بیرون( تابش خورشیدی, دمای فضای باز و غیره )دارد .از آنجایی که شرایط خارجی بر هوای داخل ساختمان تأثیر می گذارد .بنابراین, واضح است که هر نمای دو پوسته باید برای یک مکان و ساختمان خاص و جهت گیری نما طراحی شود, در غیر این صورت عملکرد سیستم رضایت بخش نخواهد بود. پیش بینی عملکرد انرژی در نماهای دو پوسته, موضوع پیچیده ای است .فرآیند حرارتی و روند جریان هوا به هندسه, خواص حرارتی, فیزیکی, اپتیکال, ایرودینامیک و از اجزای مخفلف نما بستگی دارند.

.در حالی که تهویه طبیعی کیفیت هوای داخل را بهبود می بخشد, خنک کننده های شب حفاظت از انرژی و کاهش درجه حرارت دیوار فراهم می کند .با توجه به فن بالقوه عظیم, نماهای دو پوسته باید در آینده, با ماهوم تهویه مطبوع ساختمان یکپارچه در نظر گرففه شوند . برای انتقال هر فناوری و استفاده از آن در کشور ما نیاز است که آن فناوری با ویژگی های خاص فرهنگی, اقتصادی و اقلیمی کشورمان سازگاری پیدا کند. لذا برای موفقیت در زمینه به کارگیری نماهای دو پوسته توجه به نکاتی که در ادامه بیان می شود می تواند راه گشا باشد

. 1 -لازم است تأثیر این سیستم نما با توجه به عرض جغرافیایی محل و جهت گیری ساختمان بر بار تاسیساتی, محاسبه شود تا متناسب با آن تأسیسات طراحی گردد.

. 2 -استراتژی توسعه دهندگان در طراحی ساختمان بر استفاده از این نوع تاثیرگذار است. به طور مثال, در طراحی ساختمان با پلان عمیق که با هدف کاهش هزینه صورت می گیرد. عملکرد این نوع نما به علت افزایش سطح اشغال شده کاهش می یابد و تنها پاسخگوی محدوده کوچکی در نزدیکی نما خواهد بود و در نتیجه برای این نوع پلان ها کارایی نخواهد داشت. بنابراین توجه به طراحی پلان در عملکرد این سیستم حائز اهمیت است.

. 3 -از دیگر عوامل تاثیر گذار در به کارگیری این نوع نما معقوله اقلیم است نم زادایی و کنترل میعان دراین سیستم باید به ویژه مورد توجه قرار گیرد. به خصوص آنکه در آب و هوای سرد, کنترل میعان برای این نوع نما به صورت معضلی جدی مطرح می شود. در ضمن شمار ساعاتی که تهویه طبیعی هوا توسط این نما صورت می گیرد, باید به اندازه ای باشد که استفاده از آن مقبولیت داشته باشد.