hc8meifmdc|2011A6132836|Ranjbaran|tblEssay|Text_Essay|0xfcff03bc08000000e10d000001000100
بسمه تعالی
همایش عمران، معماری و شهرسازی کرمان
CEB در معماری بهره گیری از تکنولوژی " بلوکهای خاکی فشرده"
مهندس سید حسین یثربی مهندس ّ احدا... اعظمی
کارشناس ارشد سازه کارشناس ارشد معماری
گروه مهندسی عمران دانشگاه آزاد اسلامی تبریز گروه معماری دانشگاه آزاد اسلامی تبریز
مدیر عامل شرکت مهندسین مشاور پژوهش عمران عضو انجمن های انرژی خورشیدی ایران IRSES ، بین الملل ISES
چکیــده :
بلوکهای خاکی فشرده به عنوان مصالح ساختمانی توانمند از بابت تکنیکی، معماری مطرحند بطوریکه طراحان آن را در رده های بالای مصالح قابل دسترس در بازار بین المللی جای می دهند.
تجارب حاصله از بررسی های وسیع توسط اهل فن و معماران متخصص بر روی تکنولوژی " بلوکهای خاکی فشرده CEB" حاکی از امتیازات برجسته آن در مقایسه با تکنولوژیهای ساخت دیگری است که از اجزای کوچکتر استفاده می کننـد . ضـمنا کاربرد معماری آن طیف وسیعی از خانه های اجتماعی گروهی تا مسکن تجملی و سـاختمانهای معتبـر عمـومی را دربرمـی گیرد.
تولید انبوه این مصالح، اصلاحی واقعی را بر تمام روشهای سنتی ساخت بلوکهای خـاکی – خـشتی یـا فـشرده دسـت سـاز- بخصوص در ثبات کیفیت محصولات بدست آمده و مصرف انرژ ی متوجه می سازد که ایـن کیفیـت بـه مقبولیـت اجتمـاعی نوسازی ساختمانها با خاک کمک می کند.
برای آنانکه انعطاف پذیری کیفیت تولید را چه در بافت شهری یا روستایی، با مقیاس کوچک یا صنعتی، جـستجو مـی کننـد بهره گیری از فن آوری CEB انتخابی درست خواهد بود.
معماران و ساکنان ساختمانهای مذکور، تعریف معمارانه ای از طراحی و اجـرای خـوب را دریافـت مـی کننـد چـرا کـه CEB شایستگی معماری ناب را دارد.
کلمات کلیدی : بلوکهای خاکی فشرده CEB ، تکنولوژی، معماری
1
- Compressed Earth Blocks
2
مقدمــه
تکنولوژی بلوکهای خاکی فشرده CEB توجه اساسی خود را بـه دادن پاسـخ جدیـد اقتـصادی و اجتمـاعی
مرتبط با تولیدات ساختمان برای افراد خیلی فقیر معطوف کرده اند و از این رو توجه بیـشتری را بـر توسـعه
این مقوله به عنوان حوزه کارکردی خود متمرکزکرده اند.
درواقع با ظهور این مصالح ساختمانی به شکل کنونی آن در CENTERS CINUA شـهر بوگـاتو در کلمبیـا،
دهها هزار مورد از خانه های مردمی و تسهیلات آموزش ی ودرمانی تا قبل از 1950 میلادی ساخته شد و بـه تدریج تکنولوژی مختص این نوع ساختمانها تثبیت گردید.
صنعت بلوکهای خاکی فشرده از 1980 به بعـد توسـط پیـشگام آن و بـویژه شـرکت خانـه سـازی Mayotte SIM توسعه یافت. تیم طراحی و معماری SIM با درکی صحیح آن را بـا دیگـر مـصالح سـاختمانی محلـی نظیر چوب، رافیا، بازالت و سنگ فونولیتیک استفاده کردند.
این مصالح ساده ساختمانی که از قدیمی ترین ساختمانهای سنتی ساخته شده از آجرهای خاکی خام نپخته و آجرهای پخته به ارث رسیده اند لایق ساختمانی درخور خویش با معماری موشـکافانه و ظرفیـت سـازی مناسب هستند تا تطابق موثرتری نسبت به عوامل و موجودات ریز ذره بینی، فیزیکی، اکولوژیکی، اجتمـاعی، اقتصادی و تکنیکی که بر پیدایش محیط ساخت دیکته می کنند داشته باشـند و از اینـرو توانـسته انـد بـه صورت مصالح ساختمانی توانمند با نمایش کاربردها و امتیازات تکنیکی و اقتصادی با مزایای در خـورد تامـل جایگاه خود را باز یابند.
به هر اندازه که زنجیره تولید و پخش ساخت اهمیت می یابد تکنولوژی CEB بازه وسیع تری از مشاغل را از
استخراج تا تولید آجر، از سازنده بنا تا موسس شرکت تعریف می کند . بنابراین بهره مندی از ابزارهای اساسی جهت بکارگیری صحیح تکنولوژی بلوکهای خاکی فشرده واجب و ضروری است.
اصول بنایی
ساختار بنایی یک بلوک خاک فشرده از اجزای ساختمانی کوچکی تشکیل می شـود کـه یـک بـه یـک و بـه ترتیب با پیروی از الگوی خاص چیدمان برروی هم قرار گرفته و با ملات به همدیگر اتصال می یابند.
از این رو بلوکهای خاکی یک سیستمی ساختمانی _ خواه یک دیوار یا یک پارتیشن، یک قوس، یک طاق یا
یک گنبد - با استحکام قابل توجه را شکل می دهند. در واقع خصوصیت مقاومت فـشاری آنهـا خیلـی مهـم
است در صورتی که به عکس آن ساختارهای بنایی دیگری که از اجزای کوچک استفاده مـی کننـد مقاومـت
کششی خیلی کمتری دارند.
مقاومت، استحکام و ثبات خوب یک ساختار بنایی که عناصر کوچک را مورد استفاده قرار می دهد وابسته بـه تاثیرات متقابل عوامل متعدد است :
1 –کیفیت خود بلوک
2 – کیفیت کاربنایی نظیر ارتباط مابین بلوک، الگوی چیدمان و ملات
3 – فرم سیستم ساختمانی، که بایستی متناسب با نیروهای فشاری اعمال شده باشد
4 – کیفیت جزئیات سیستم ساختمانی، خصوصا" تضمین حفاظت خوب در مقابل آب و رطوبت
5 – کیفیت اجرای کار شکل 1
شکل 1 -ملات درزگیر پیوند بین بلوکهای خاکی فشرده را تضمین کرده و این اتصال چسبندگی خاصی به خود مصالح می دهد.
3
موارد استفاده ممکن از مصالح بنایی بلوکهای خاکی فشرده
مصالح بنایی بلوکهای خاکی فشرده برای هر نوع سازه ای که نیروهای فشاری را ایجاب مـی کنـد مـی توانـد مورد استفاده قرار گیرد.
ملات
در ساخت با بلوکهای خاکی فشرده، نظیر دیگر اجزای بنایی مورد استفاده در ساختمان همچـون سـنگ هـا، آجرپخته، بلوکهای سیمانی ملات نقشی بس مهمتر ایفا می کند چون :
1 – اجزای بنایی را در تمام جهات به همدیگر پیوند می دهد اتصالات افقی وعمودی
2 – امکان انتقال نیروها ما بین عناصر ساختمانی بویژه نیروهای قایم از جمله وزن خود اجزا یا نیروهای
وارده را ممکن می کند.
3 – امکان پخش افقی نیروها را در کل سطوح اجزایی بنایی فراهم می کند.
الگوهای اتصال و چیدمان
موضوع الگوهای اتصال یا چیدمان به راهکارهایی می پردازد که طبق آن بلوکهای خاکی فشرده چیده شده،
جمع شده و سپس در تمام جهات ساختار بنایی افقی وعمودی و در عرض دیوار بـه همـدیگر متـصل مـی
شوند.
الگوی اتصال، موقعیت بلوک خاکی واقع در یک ردیف را نسبت به دیگری بویژه در قسمت اتـصالات عمـودی مشخص می کند و بطور قابل ملاحظه ای از اتصالات عمـودی ظـاهر شـده پیـ اپی در یـک راسـتا کـه خطـر گسترش شکستگی در کل ساختار را موجب می شود جلوگیری می نماید.
الگوهای اتصال نقش اصلی را در تامین چسبندگی، ثبات و استحکام چیدمان سازه ای که از عناصـر کوچـک
متصل به هم به وسیله ملات ساخته شده ایفا می کنند.
4
عوامل موثر بر انتخاب نوع الگوی اتصالی
تصمیم گیری درمورد نوع الگوی اتصال بایستی قبل از شروع کارهای بنایی انجام شود و بـه 5 عامـل مـرتبط باهم که باید باهم مورد ملاحظه قرار گیرند بستگی خواهد داشت :
1 – نوع ساختار دیوار، پارتیشن، ستون، ...
2 – اندازه و ابعاد ساختار
3 - اندازه و ابعاد بلوکهای خاکی فشرده
4 – مهارت بنّاها تعیین سطح?میختگی
5 – جلوه زیبایی شناسانه سطح تمام شده وجوه خارجی ساختار
5
بلوکهای مربعی شکل چهار گوش
بلوک خاکی فشرده مربعی شکل از آجرهای خشتی سنتی همشکل اقتباس شده و نیز از آنهای ی که سـابقا در فرهنگ ساختمان سازی آمریکای لایتن بطور قابل ملاحظه ای استفاده شده و ریشه در تاریخ پیشی ن کلمبیا، پرو، اکوادور و بولیوی دارد. چنین شکلی جهت سیستم های ساختمانی مسلح خیلی مفید بـوده ودر عملیـات خانه سازی مقاوم در برابر زلزله در پرو و فیلیپین بکار گرفته شـده اسـت، همینطـور تقویـت المانهـای قـایم ساختارهای چوبی یا فولادی را امکان پذیر می سازد.
کرسی چینی
در ساختمان هایی که ازاجزای بنایی کوچک استفاده می شود ازمزیـت انعطـاف پـذیری بـالایی برخوردارنـد
چون از روش مدولار مصالح در آنها استفاده می شود . این مدولاسیون با ابعاد و اندازه سیستم های ساختمانی ترکیب شده و قابلیت تعریف به صورت اندازه هایی کاربردی در اجزای ساختمانی از جمله در بلوکهای خـاکی فشرده را می یابد همچنین میتواند به شکل اصول کاربردی الگوهای اتـصال بلوکهـای بکـار رفتـه در توسـعه سیستم های ساختمانی تعریف شود.
کرسی چینی رابطی است که طراح مابین ابعاد بلوکهای خاکی فشرده، ابعاد سیستم های سـاختمانی، و بیـانمعمارانه در پلان، نما، مقطع یا جزئیات برقرار می کند. کرسی چینی یک پلان مماری با بلوک خاکی فـشرده در زمان تهیه نقشه های اجرایی ضروری بوده به گونه ای که کنترل خوب پروژه را به طرق مختلـف تـضمین می نماید.
کرسی چینی، الگوهای اتصال، مدولاسیون و اندازه گیری
- قواعد تعیین کمیت صحیح برای دیواهای U شکل و L شکل
طول دیوار مستقیم = A : تعداد بلوکها jt - jt + l * x
اندازه های دیوار L شکل
B = بلوکها تعداد x * l + jt
6
اندازه های دیوار U شکل
C = بلوکها تعداد x * l + jt + jt
تذکر : هرجایی که X بیانگر تعداد بلوکهای نیمه باشد، هر بلوک بایستی به دو بلوک نصفه تبدیل شود.
I = طول هر بلوک که در اینجا 14 سانتیمتر در نظرگرفته شده است
J = ضخامت بند
A مثال = 13 14 + 15 = متر سانتی 200
یک کار خوب ساختمانی به دانش و مهارت طراحان و سازندگان بستگی دارد وگرنه مـشکلاتی پـیش خواهـد آمد. مواردی از مشکلات سازه ای در ساختمان سازی در شکل های بعدی ارایه شده است.
جذب نیروهای وارد بر طاقها پخش بار نیروهای وارده توسط کف های روی دیوار تحلیل نیرو توسط قوس ها
انوا ع دیوارها
بنایی با بلوکهای خاکی فشرده شخص را قادر به سا خت دیوارهای باربر، یا دیوارهای غیر باربر نظیر پارتیـشن هایی که برای تقسیم فضاهای داخلی ساختمان بکار می روند می نماید. این طبقه بندی ساده انعطاف پذیری های بزرگی در معماری عرضه می کند و اگرچـه مـشکلات عمـده ای نیـز در ایـن بـین مطـرح اسـت لـیکن راهکارهای رفع مشکلات نیز وجود دارد .
7
مسایل عمده راه حلها
تنش های وارده بر دیوارها دیوارهای غیرباربر سنگ شکنی مصالح بنایی توپر نیروهای قایم وارده دیوارهای باربر دیوارهای ضخیم نیروهای وارده به صورت افقی دیوارهای نازک با حایل ها پیچش دیوارهای نازک با تیر میلگرد دار
نیروهای افقی:
1 -یکنوا کردن فشار باد
بنایی مسلح
2 -فشار تمرکز یافته بارهای زلزله
8
بام های با بلوکهای خاکی فشرده
این نوع بامها وارت بامهای خشتی سنتی هستند که در نواحی با اقلیم گرم و خشک مثل بین النهرین ، مصر و ایران که چوب کافی در دسترس نیست توسعه پیدا کردند. ساختمان سازان با ساخت طاق و گنبدهای خاکی از پتانسیل بالقوه این مصالح از جمله توانایی کار در فشارها بهره مند می شوند . ضمنا" چنین بامهـایی جنبـه های زیبا شناسانه ای را با توجه به فـرم هـای معمـاری و فـضاهای داخلـی خلـق مـی کننـد تـا معمـاران وکارفرمایان جویای جذابیت را راضی کند.
مقایسه اقتصادی
از بابت مقایسه اقتصادی ساخت خانه با بلوکهای خاکی فشرده با دیگر سیستم ه ای ساختمانی، مزایای قابـل
توجهی را عرضه می کند. لیکن باید توجه داشت طراحی معماری وسـاختمانی بنـا نقـش ی تعیـین کننـده در هزینه های کلی دارد.
آینده CEB
تکنولوژی CEB به پاس تحقیقات علمی، آزمایشها، تجربه ها و موفقیت های معماری که بر پایه حوزه وسـیع
مدارک فنی، دانشگاهی و دوره های حرفه ای است پیشرفت فوق العاده ای داشته اسـت و اکنـون نیـز تـلاش گسترده ای در رابطه با موضوعات پایه ای و اختصاصی انجام می گیرد و این امر بـه اعطـای حقانیـت نهـایی متکی بر تکنیک در سالهای آتی کمک خواهد کرد.
9
نتیجه گیری
از دهه 50 میلادی تجربه معماران و ساختمان سازان با عنایت به تحقیقـات وسـیع و دامنـه دار معمـاری در تمام حوزه های کاربردی افزایش یافته است. چنین تجربیاتی می بایست محـدوده وسـیعی از روشـهای ارائـه شده را به اهل فن و معماران متخصص بدهد و این امر تکنولوژی CEB را قادر ساخته تـا امتیـازات آن را در مقایسه با تکنولوژیهای ساخت دیگری که از اجزای بنایی کوچک بهره می برند برجسته کند. مزایـای متعـدد تکنولوژی CEB را در قالب موارد زیرمی توان خلاصه نمود:
1 – تولید مصالح با استفاده از روند مکانیکی که در طراحی و بهره برداری فرق می کنند اصلاح واقعـی را بـر تمام روشهای سنتی بلوکهای خاکی خواه خشتی یا فشرده دست ساز بخصوص در ثبات کیفیـت محـصولات بدست آمده متوجه می کند و این کیفیت به مقبولیت اجتماعی احیای ساختمانها با خاک کمک می کند.
2 -در کل تولید بلوک خاکی فشرده با اجرای روشهای کنترل کیفیت که قابلیت هماهنگی کامل با معیارهـا،
حدود و الزامات استانداردهای محصولات ساختمانی بویژه جهت استفاده در بافت های شهری را داشته باشند
رابطه مستقیم دارد.
3 – در محلهایی از بافت که بنای سنتی قدیمی به شدت برکاربرد اجزای بنایی کوچک آجر پخته، بلوکهـای ماسه سیمانی سنگی متکی است، بلوک خاکی فشرده به سهولت با آن تلفیق شده و ابتکار فنـی افـزوده ای راکه نویدبخش توسعه اجتماعی – اقتصادی بخش ساختمان است شکل می دهد.
4 – سیاست گذاران، سرمایه گذاران و موسسان شرکتهایی که انعطاف پذیری کیفیت تولیـد را چـه در بافـت
شهری یا روستایی، با مقیاس کوچک یا صنعتی، جستجو می کنند بهره گیـری از فـن آوری CEB انتخـابی
درست خواهد بود.
5 – معماران و ساکنان ساختمانهای بنا شده با چنین مصالحی تعریف ی معمارانـه از طراحـی و اجـرای خـوب ساختمانهای با بلوک خاکی فشرده خواهند داشت.
6 -از جنبه تکنیکی، تکنولوژی بلوکهای خاکی فشرده به لحاظ برخـورداری از پـشتوانه غنـی علمـی، قـدرت
رقابت با دانش پیشرفته دیگر مصالح ساختمانی مشابه بکار رفته در بنایی را داشته و با آنها برابری می کند.
7 -بلوکهای خاکی فشرده از نقطه نظر اقتصادی به لحاظ مزیت تولید مستقیم در محل ، بسته به محیطی که در آن بکار می روند با محصولات دیگر قابل مقایسه و حتی در برخی موارد رقابتی تر هستند.
8 -در سطح انسانی، تکنولوژی مذکور پاسخ های معین و خاصی به موضوع اساسی بهبود محیط ساختمان و
همچنین سطح رفاه جوامع می دهد. معماری و ساخت با کیفیـت بهتـر، دسترسـی، قابلیـت وصـول و شـکل پذیری، معیارهای اصلی ارزیابی این ارتباط از نقطه نظر بشری و اقتصادی هستند و این ارتباط زمـانی امکـان پذیر است که روند علمی و تکنیکی دانش و همچنین مهارتهای علمی در راس قرار گرفته باشند.
9 -کاربرد معماری CEB می تواند طیفی از خانه های اجتماعی گروهی تا خانه های تجملی و ساختمانهای
عمومی معتبر را در برگیرد و ازاینرو CEB شایستگی معماری ناب را دارد.
10
References
1- Building with Earth A Handbook. Norton J. IT Publications London United Kingdom 1986.
2-Compressed earth blocks: production equipment. CRATerre Houben H.; Rigassi V.; Gamier Ph. . CRATerreEAG Villefontaine France CDI-Centre for the Development of Industry Brussels Belgium 1994.
3- Compressed Earth Blocks: Manual of Production. CRATerre-EAG Aus der Arbeit von GATE Deutsche
Gesellschaft fur Technische Zusammenarbeit GTZ GmbH Eschborn Germany 1983.
4- P Earth Building Materials and Techniques: Select Bibliography. CRATerre-EAG Aus der Arbeit von GATE
Deutsche Gesellschaft fur Technische Zusammenarbeit GTZ GmbH Eschborn Germany 1991.
5- Building with Earth. CRATerre-EAG Doat P.; Hays A.; Houben H.; Matuk S.; Vitoux F. The Mud Village
Society New Delhi India 1990.
6- The Basic of Compressed Earth blocks.CRATerre-EAG Aus der Arbeit von GATE Deutsche Gesellscraft fur
Technische Zusammenarbeit GTZ GmbH Eschborn Germany 1991.
7- Building with earth. CRATerre Doat P. Hays A. Houben H. Matuk S. Vitoux F. . The Mud Village Siciety
New Delhi India 1990.
8- Small Scale Manufacture of Stabilized Soil Bricks. Smith R.G.; Webb D.T.J. Technical
Memorandum N° 1 2 International Labour Office Geneva Switzerland 1987.
9- Stabilized Soil Blocks for Building. Lunt M.G.; Overseas Building Note N°. 184 Building Research
Establishment Garston 1980.