hc8meifmdc|2011A6132836|Ranjbaran|tblEssay|Text_Essay|0xfcff104507000000b407000001000600
ضرورت بهره گیری از فناوری های نوین ساختمانی ساختمانی
محمود گلابچی
دانشیار دانشکده معماری
پردیس هنرهای زیبا، دانشگاه تهران
چکیده
یاز گسترده و روزافزون جامعه به ساختمان و مسکن، ضورت استفاده از سیستم های ساختمانی و مصالح جدید بـه منظـور افـزایش
سرعت ساخت، سبک سازی، افزایش عمر مفید و نیز مقاوم نمودن ساختمان ها در برابر زلزله را بیش از پیش مطـرح سـاخته اسـت.
در این راستا ارتقاء سطح علمی و تخصصی جامعه مهندسی کشور و آشنایی با سیستم ها و مصالح جدید سـاختمانی امـری اجتنـاب
ناپذیر می باشد
حل مشکلاتی نظیر زمان طولانی اجرا، عمر مفید کم و یا هزینه زیاد اجرای ساختمان ها در بخش مسکن نیازمند ارائـه راهکارهـایی
به منظور استفاده عملی از سیستم های ساختمانی نوین و مصالح ساختمانی جدید جهت کـاهش وزن، کـاهش زمـان سـاخت، دوام
بیشتر و نهایتا کاهش هزینه اجرا می باشد. این اقدامات در دراز مدت موجب بهینه سازی ساخت، افزایش تولید مـسکن در کـشور و
رسیدن به شرایط اجرایی مطلوب خواهد شد. از سوی دیگر چنین تحولاتی موجب گسترش سرمایه گذاریس هـای زیـر بنـایی و یـا
کلیه اصولی در بخش مسکن علی الخصوص توسط بخش خصوصی خواهد شد این امر دولت را نیز در رسـیدن بـه اهـداف خـود در
بخش مسکن یاری خواهند نمود.
این مقاله ضمن ارائه سیستم های ساختمانمی و روش های نوین ساخت و نیز مصالح جدیـدی کـه شـر ایط لازم بـرای کـاهش وزن
ساختمان ها و نیز مقاوم ساختن آنها در برابر انواع نیروها را فراهم می سازد، نسبت به ارائه توصیه هایی به منظور تحقق اهداف فوق
الذکر و نیز توسعه و ارتقاء فناوری ساخت مسکن درکشور اقدام می نماید . بهره گیری از توصیه ها و راهکارهـای ارائـه شـده در ایـن
مقاله می تواند زمینه های استفاده گسترده از چنین سیستم هایی را در بخش های مختلف صنعت ساختمان و مسکن فراهم سازد و
نتایج آن در کاربردهای اجرایی مورد استفاده متخصصین، مهندسین مشاور و سایر دست اندرکاران در امر مسکن قرار گیرد.
واژه های کلیدی: فناوری های نوین، سیستم های ساختمانی، مصالح جدید، سبک سازی، مقاومـت در برابـر
زلزله
1 -مقدمه
درصد بالای رشدجمعیت ومصائب متعددی که در دهه های اخیر چه به شکل عوارض طبیعی و غیر طبیعی مانند زلزلـه،
سیل و جنگ و چه به صورت عوارض ناشی از سیاست های اقتصادی نادرست که منجر به مه اجرت های وسی بـه سـوی
نقاط خاصی شده است، سبب گردیده است مشکل کمبود ساختمان و مسکن در کشور ما بصورت یک مـشکل اسا سـی و
جدی در آمده، ضرورت پرداختن به آن بصورت علمی، تخصصی و اجرایی رابیش از پش مطرح ساخته است.
از سوی دیگر مطابق قانون برنامه سوم توسعه، وزارت مسکن و شهرسازی مکلف است بـا همکـاری دسـتگاه هـای ذیـربط
جهت تنظیم ضوابط، مقررات و استانداردهای طراحی و ساخت مسکن اقدام نموده و در زمینه پیش بینی تمهیـدات لازم
به منظور افزایش عمر ساختمان ها، سبک سازیو مقاوم نمودن آنها در باربر زلزله و سایر توامل تخریبی و نیز اشـاعه روش
ها و جزئیات اجرایی ساختمان منطبق باضوابط و آئین نامه هـای سـاختمانی بـرای تـسهیل و بهبـود عملیـات اجرایـی و
کنترل ساختان اقدامات لازم را بعمل آورد.
در همین راستا نیاز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن، ضرورت استفاده از روش ها و مـصالح جدیـدجهت
افزایش سرعت ساخت، سبک سازی، افزایش عمر مفید و نیز مقاوم نمودن ساختمان ها در برابـر زلزلـه را بـیش از پـیش
مطرح ساخته است. با استفاده از دستاوردهای نوین امروزی در مهندسی ساختمان می توان با امکاناتی فنی و منابع مالی
و اقتصادی معین به تولید ساختمان های بیشتر، مقاوم تر و با عمر مفید بیشتر دستیافت. همچنانکه با استفاده از مـصالح
جدید و روش هایی که از سهولت، سادگی وسرعت بیشتری بخوردارند می توان گام های موثری در جهت افـزایش تو لیـد
مسکن در کشور و حل این مشکل بزرگ برداشت.
1 -مشکل کمبود مسکن و راه های مقابله با آن
کمبود مسکن و مشکلات آن دلایل متعدد و ابعاد متنوعی دارد. مسائل اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و حتی سیاسی مـی
تواند در بروز این مشکل و نیز در حل آن موثر باشد . از سوی دیگر این امر یک مشکل اجتماعی است که می تواند سـبب
بروز مشکلات بیشتری در سایر بخش های جامعه گردد. مشکل مسکن می تواند روابط فردی، اجتماعی، فرهنگی و حتـی
روابط عاطفی رامیان افراد یک جامعه تحت تاثیر قرار دهد. همچنین میتواند سبب بـروز بحـران هـای روحـی، اخلاقـی و
حتی اجتماعی گردد.
بررسی مشکل مسکن در دهه های اخیر و در کشورهای اروپایی که غالبا زمانی دچار چنین مساله ای بوده اند بیانگر ایـن
واقعیت است که اکثر این کشورها با بکارگرفتن روش های صنعتی اجرای ساختمان و تولید انبوه نتایج مطلـوبی بدسـت
آمده اند و بعضا نیز به کلی بر مشکل مذکور فائق آمده اند . طبق آمار منتشره، کشورهای روسیه، سوئد، آلمـان، انگلـیس،
فرانسه و سوئیس بین 20 تا 80 درصد از مساکن مورد نیاز خود را با استفاده از روش های صنعتی بنا نموده اند.
تولید فراوان و مداوم محصول، استفاده بهینه ازمصالح و منابع ، سرعت بخشیدن به تولید در واحد زمان و حذف شرایط و
عوامل اتلاف زمان را می توان مهمترین و اساسی ترین مزا یای استفاده ازچنین روشی دانست. ضمن انکـه تـامین فـضا و
شرایط کاری مناسب برای تولید نیز از سایر مزیت های این روش بشمارمی رود.
گرچه تولید صنعتی ساختمان و برای بسیاری جوامع راه حلی موفق و مطلوب بوده است، لیکن بکارگیری چنین راه حـل
هایی در سایر جوامع نیازمند بررسی و توجه به شرایط خاص فنی، اجرایی و اقتصادی آن جامعه و یاآن کشور مـی باشـد .
در بسیرای کشورها بدلیل عدم وجود امکانات صنعتی لازم راهحل هایی که اجای آن برای عموم مردم از سهولت بیشتری
برخوردار بوده و نیازمند وجود شرایط، امکانات و تجهیزات پیچیده ای نمی باشد، راه حلهای واقعی تر ومناسب تـری مـی
باشند. در همین راستا کاهش وزن اجراء ساختمان، استفاده از مصالح سبک و یا به کارگیری مـصالح محلـی در بـسیاری
کشورها بعنوان راهحل های موق و موثر که سبب افزایش سرعت ساخت و کاهش اجرای هزینه ساختمان ها گردیده اند، مورد استفاده واقع شده آن. در بخش بعد ضرورت کاهش وزن ساختمان و آثار ناشـی از آن بعنـوان یـک راه حـل جهـت
دستیابی به اهداف فوق الذکر و افزایش تولید مسکن مورد بررسی قرار گرفته است.
3 -ضرورت کاهش وزن ساختمان
هرچه جرم ساختمان بیشتر باشد تاثیر زلزله بر آن شدیدتر بوده و نتیجتا صدمات و تلفات ناشی از آن بیشتر خواهد بـود .
کشور ایران بر روی یکی از سه کمربند زلزله فعال جهان یعنی کمربند زلزله آلپ – هیمالیا قرار دارد و هر از چندی زلزله
های مخرب بخشی ا زکشور را ویران می سازد و تلفات بسیاری به بار می آورد . بـه همـین دلیـل بـرای کـاهش تلفـات و
خسارات ناشی از زلزله باید ساختمان ها بر اسـاس اصـول و معیارهـای طراحـی صـحیح سـاختمان و بـا رعایـت آخـرین
دستاوردهای مهندسی و حتی الامکان با کمترین وزن ممکن طراحی و اجرا گردند . در این راستا ضـرورت دارد مطالعـات
ویژه ای درزمینه استفاده از مصالح مناسب که ازجرم کمتری برخوردارند، همچنین بکارگیری روش های اجـرا و سیـستم
های ساختمانی نوین که امکان اجرای اسختمان با وزن کمتر را میسر می سازند انجام گردد.
3-1-روش های کاهش وزن ساختمان
استفاده از مصالح سبک و نیز استفاده بهینه از مصالح موجود را می توان بعنـوان مـوثرترین روش هـا بـرای کـاهش وزن
ساختمان در نظر گرفت. بطور کلی امروزه استفاده از مصالح طبیعی و نیز مصالح مصنوعی که ازجـرم کمتـری برخـوردار
هستند بعنوان یک راه حل موثر درجهن کاهش وزن ساختمان و نیز کاهش ابعاد سـازه بـاربر بنـا و بـه حـداقل رسـیدن
نیروی زلزله بر ساختمان و در نهایت افزایش سرعت و سهولت اجرا و کاستن ازهزینه ساخت مورد تـوجهی باشـد. ضـمن
آنکه رعایت نکات زیر می تواند سبب کاهش تاثیر زلزله بر ساختمان ها گردد:
- قرار دادن بارها و تاسیسات سنگین در طبقات زیرین (بدین وسیله مرکز جرم ساختمان در سطوح پایین تری قرار مـی
گیرد).
- به کار بردن مصالح سازه ای بامقاومت زیاد (که سبب کاهش ابعاد سازه باربر می شود)
- استفاده ازمصالح سبک در ساختمان (که سبب کاهش بارهای ثابت یا مرده در ساختمان می شود).
3-2-آثار ناشی از کاهش وزن ساختمان
هرچه جرم یا وزن ساختمان کمتر باشد بار ثابت آن کمتر بوده و این امر تاثیر مـستقیم بـر سـازه سـاختمان دارد . بـدین
ترتیب که با کاه شابعاد پی ها، ستون ها، تیرها و سایر قسمت های باربر بنا صرفه جویی قابل توجهی در مصالح سـازه ای
مورد استفاده حاصل خواهد شد. از سوی دیگر انی امر موجب کاهش نیروهای حاصل از زلزله بـر سـاختمان میگـردد . در
نتیجه این دستاوردها هزینه اجرای ساختمان بنحو قابل ملاحظه ای کاهش خواهد یافت ضمن آنکه مصرف کمتر مـصالح
اقدامی درجهت حفظ محیط زیست، تصرف کمتر در طبیعت و در نتیجه تخریب کمتر آن و نیز صرفه جـویی در مـصرف
انرژی می باشد.
پایین آوردن وزن ساختمان شامل کم کردن بار مرده در تمام سازه باربر ساختمان و نیز سطوح افقی (کف ها)، دیوارهـای
داخل و خارجی ساختمان، اجزای نماسازی و سایر بخش های ساختمان می گردد.
4 -روش های متداون ساختمان سازی در ایران
به منظور دستیابی به راه حل های مناسب و موثر برای حل مشکل مسکن بصورت کلی و کاهش وزن ساختمان ها بـصور
خاص باید ابتدا روش های متداول ساختمن سازی درکشور مورد بررسی قرار گرفته و اشکالات، نـواقص و کمبودهـای آن
مورد تجزیه و تحلیل واقع شود.
در حال حاضر روش های زیر در اجرای ساختمان های متداول بیش از سایر روش ها مورد استفاده قرار می گیرند:
1 -ساختمان های با دیوارهای باربر ( بدون اسکلت)
2 -ساختمان سازی با اسکلت فلزی یا بتنی
گرچه روش های دیگری مانند ساختمان های چوبی (دربعضی مناطق کشور) و یا سیستم هـای پـیش سـاخته فلـزی یـا
بتنی درمقیاس محدود مورد استفاده می باشند لیکن عمده ترین روش های اجرای ساختمان هـا خـصوصا در سـاختمان
های مسکونی همان دو روش فوق الذکر می باشند.
مطالعه و بررسی پیرامون میزان و نوع مصالح مورد استفاده و نیز کیفیت و روش اجرای اینگونـه سـاختمان هـا در کـشور
نشان می دهد اصولا تحول و یاتغییر اساسی در مورد مصالح و یا روش اجرای ساخ تمان ها صورت نگرفته است و علیـرغم
پیشرفتهای حاصله درجهان در زمینه مهندسی ساختمان و ابداع روش های نوین و بکارگیری مصالح جدیـد، روش هـای
ساختمان سازی در کشور با روش های سنتی و متداول در طی دهـه هـای گذشـته تفـاوت چنـدانی نداشـته و از نتـایج
پیشرفت در علوم و تکنولوژی مصالح ساختمان اثری دیده نمی شود.
5 -ضرورت تغییر در روش اجرای ساختمان ها در کشور
بدون تردید با توجه به مقدمات و مطالب فوق تغییر در روش های سنتی ساخت و بهره گیـری ازمـصالح و فنـاوری هـای
جدید در جهت افزایش سرعت اجرای ساختمان و افزایش عمر مفید و نیز کاهش هزینه ساخت امری ضـروری و احتنـاب
ناپذیر می باشد. همچنانکه قبلا بیان شد یکی از مهمترین طرق در راستای نیل به این هفد بهره گیری از مـصالح بـا وزن
مخصوص کمتر و نیز اصلاح روش های ساخت به منظور کاهش وزن ساختمان ها مـی باشـد . ایـن امـر خـصوصا بـدلیل
شرایط ویژه تکتونیکی فلات ایران و ریسک بالای زلزله در اکثر نقاط کشور از اهمیت و حساسیت بیشتری برخـوردار مـی
باشد .یکی از عوامل تشدید آثار زلزله وزن تمام شده ساختمان ها می باشد و به همین دلیل استفاده از دانـش روز و فـن
آوری های جدید و نیز بکار بردن مصالح جدید درجهت پایین اوردم وزن ساختمان، یک ضرورت درجهـت کـاهش اثـرات
زلزله بر ساختمان ها در کشور بشمار میرود.
6 -سیستم های ساختمانی جدید و مصالح نوین
امروزه روش های ساخت مسکن در جوامعی که از رشد بالا و کمبود شدید و روز افزون مسکن رنج می برند بر اساس نیاز
حداقل به ماشین الات ، تجهیزات و نیروهای انسانی ماهر برنامه ریزی و طراحی می شوند. در این راستا استفاده از مصالح
سبک و قطعات و اجزایی که به سرعت و سهولت قابل جابجایی و نصب باشند برای فائق امدن بر مـشکل کمبـود مـسکن
امری ضروری و اجتناب ناپذیر می باشد. در راستای حل مشکل مـسکن در کـشور روش هـا و تجربیـات مـشابه در سـایر
کشورهای جهان می تواند مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته و با رعایت شرایط ف نی، اجرایی و اقتصادی کشور و مطابقـت
آن روش ها با ویژگی های اقلیمی، جغرافیایی و فرهنگی کشور بنحو صحیح و مناسب مورد استفاده قرار گیرد . در بخـش
بعد تعدادی از این سیستم ها که می تواند با اصلاحاتی بعنوان روش های مناسب اجرای ساختمان و تولید مـسکن مـورد
استفاده قرار گیرد معرفی گردیده اند. مهمترین ویژگیهای این سیستم ها عبارتند از :
• سبک بودن
• سهولت نصب
• سرعت اجرا
• عدم وابستگی به تجهیزات و ماشین آلات متعدد
• عدم نیاز به نیروهای انسانی متخصص و ماهر بسیار
بدیهی است استفاده از چنین روش هایی مستلزم بررسی دقیق ویژگی ها، امتیا زات و مشکلات هر یک از این سیستم هـا
و مطابقت آن با شرایط فنی – اجرایی و اقتصادی کشور و معیارهای مورد نظر طراحی معماری مطلوب برای دستیاب ی بـه
عملکرد مناسب همراه با بهره گیری از فناوری های جدید میباشد
LSF ساختمانی سیستم- 1-6
در مواردی برای پاسخگویی به این نیازها استفاده از فلز به صورت وزف نازک فرم داده شده که اصطلاحا در زبان انگلیسی
(Framing Steel Guage Light/ Framing Steel Light (LSF نامیده می شود، در ساختمان های غیر مـسکونی متـداول
شده و به دنبال آن استفاده از فلز CFS از سال 1950 در ساختمان های صنعتی شروع شد امـا از انجـا کـه نتوانـست بـا
سیستم های رایج ساختمان سازی در آن زمان رقابت اقتصادی کند، تا سال 1990 موفق نشد در صنعت سـاختمان وارد
شود. اما از سال 1990 به بعد به دلیل گران شدن چوب و مشکلات زیست محیطـی در سـاختمان سـازی بـا روش هـای
سنتی، سیستم ساختمانی (Framing Steel Light (LSF با استفاده از فلز CFS برای ساخت واحدهای مـسکونی بـه کـار
گرفته شد. به کارگیری سیستم LSE به علت اقتصادی بودن از سال 1990 به بعد در آمریکا با رشد 300 درصدی در هر
سال برای ساخت واحدهای مسکونی استفاده شد.
کشور ژاپن در سال 1950 با 2/4 میلیون کمبود واحدهای مسکونی مواجه بود. برای فعال شدن واحدهای تولیـد مـسکن
دولت ژاپن وزارت ساختمان را در این کشور تاسیس کرد. این وزارتخانه برای تامین مسکن مورد نیـاز بـا درنظـر گـرفتن
معیارهایی همچون کوتاه تر کردن زمان ساخت، استفاده از مصالح غیر آتش زا و در نظر گرفتن مسایل زیست محیطـی از
سازندگان درخواست ارائه طرح های نوین ساختمانی می نمود و در صورت پذیرفته شدن طرحی، آن را مورد حمایت قرار می داد تا امکان بکارگیری همه جانبه طرح های موفق فراهم شود. در این راستا استفاده از فلز CFS سـریعا مـورد توحـه
صنعت ساختمان سازی ژاپن قرار گرفت. دلیل موفقیت سیستم LSF در این کشور بیشتر مرهون خـصوصیات سـاختمان
سازی در این کشور است. روش LSF علاوه بر کشورهای فوق از سـال 1996 در کـشورهای سـوئد و کـره جنـوبی بنحـو
وسیعی مورد استفاده قرار گرفته است.
قطعات CFS از فلز گالوانیزه و یا فلز ضد زنگ ساخته می شوند . فرق بین قطعات ساخته شده از فزم گـرم در مقایـسه بـا
فلز سرد، تنوع قطعات ساخته شده از فلز فرم داده شده در حالت سرد نسبت به فلز گرم است . این قطعات معمولا قطعات
فلزی جدار نازک باز یا جدار نازک بسته نامیده می شوند. این نوع قطعات که از ورق های به ضخامت 4/0 میلیمتر ساخته
می شوند، شرایط مناسبی برای معماران و مهندسین جهت تحقق طرح های مورد نظر آنان فراهم می کنند.
اجرای سقف در سیستم LSF با استفاده از قطعات فرم داده شده به شکل C و با نام تیرچه (Joist (انجام مـی شـود. ایـن
تیرچه ها از ورق های فلزی ذوزنقه ای شکل که با چند سانت یمتر بتن پوشش داده می شود، تشکیل شـده انـدد و سـقف
اجرا شده با این روش همانند یک دال مرکب عمل می کند.
یکی از مزایای سیستم LSF ،داشتن پتانسیل تطبیق با انواع نماسازی های رایج در کشور است . این سیستم قابلیت هـای
بسیاری در طراحی و ساخت مسکن فراهم می سازد. تنوع زیاد در شکل و انـدازه قطعـات CFS ،امکانـات مختلفـی بـرایطحر فراهم میکند به نحوی که در عین استفاده از مصالح ساختمانی مناسب، وزن ساختمان کاهش مـی یابـد و موجـب
افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله می گردد.
سیستم LSF ،یک سیستم ساختمانی باقابلیت تولید صنعتی است کـه بـا اسـتفاده از آن مـی تـوان سـاختمان را بـدون
وابستگی به شرایط جوی اجرا نمود. اینمساله برای ساختکان سای در ایران به علت شرایط جوی خاص ب ه ویـژه در فـصل
زمستان دارای اهمیت بسیاری است.
تجربیات حاصل از اجرای این سیستم نشان دهنده آن است که وزن فولاد در سیستم LSF یک دوم تا یک سوم سیـستم
های متداول سنیت است و بار مردهم ساختمان ها 200 تا 300 کیلومتر در متر مربع کاهش مـی یابـد. از آنجـا کـه بـار
زلزله بستگی به بار مرده ساختمان دارد، استفاده از سیستم LSF مشکل زلزله را بنحو موثری کاهش خواهد داد.
مصالح ساختمانی و روش های ساخت در سیستم LSF امکان رعایت ضوابط مندرج در مقررات ملـی سـاختمانی ایـران و
استانداردهای لازم مانند حفاظت ساختمان در برابر اتش سوزی ، تبادل حرارتی و آکوس تیک را فراهم می کند. استفاده از
سیستم LSF به راحتی امکان عایقکاری حرارتی مورد نیاز ساختمان به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی را فراهم می
نماید. ماده اصلی سیستم LSF آهن است که قابل بازیافت است و این امر عامل مهمـی در تحقـق اصـل صـرفه جـویی و
استفاده مجدد از مواداولیه خواهد بود. استفاده از سیستم LSF کیفیت ساخت را در مقایسه با سیستم های رایج ارتقا می
دهد و در نتیجه طول عمر ساختمان افزایش خواهد یافت.
6-2-سیستم ساختمانی ترمومور (Thermomur (
این سیستم ساختمانی مبتنی بر استفاده از قطعات ساخته شده از پلی استایرن بصورت بلوک های توخالی و بعنوان قالب
می باشد. این قطعات پس از قرار گرفتن در موقعیت مورد نظر (مثلا بعنوان بخشی از دیوار) بوسیله بتن و میلگرد پر مـی
شوند و مجموعه ای یکپارچه و مقاوم را بوجود می آورند.
مهمترین ویژگی ها و امتیازات این سیستم که در کلیه مراحـل طراحـی، نـصب، سـاختمان و اجـرا بـصورت چـشمگیری
مشاهده می شود عبارتند از :
• افزایش سرعت ساخت
• سهولت اجرا
• کاهش هزینه ساخت
• ایجاد سیستم ساختمانی منسجم و یکپارچه
• استفاده بهینه از انرژی در ساختمان
سیستم ترمومور در شرایطی که سرعت اجرا، کاهش هزینه ها و صرفه جویی در مصرف انرژی از اهمیت زیادی برخـوردار
باشد می تواند بصورت یک سیستم مناسب و مطلوب مورد استفاده قرار گیرد . نحوه ساخت این سیستم به نوعی است که
امکان استفاده از انواع طرح های معماری و شکل های ساختمانی (از نظر نما و مقطع) را فراهم می سـازد. بـا اسـتفاده ازین سیستم امکان ساخت ساختمان های چند طبقه نیز وجود دارد، نصب تجهیزات مکانیکی و الکتریکی در این سیـستم
با ساده ترین ابزار و حتی بدون کارگر ماهر امکان پذیر است.
سیستم ساختمانی ترمومور هم برای ساختمان های مسکونی (با یک یا چند خانوار و نیز مجتمع های مسکونی) مناسـب
است و هم می تواند برای ساختمان های آموزشی، بیمارستان ها، درمانگاه ها، و هتل هـا مـورد اسـتفاده قـرار گیـرد . بـا
استفاده از مساین آلات و تجهیزات متحرک امکان ساخت قطعات و اجزاء، این سیس تم در محل نیز بسادگی امکـان پـذیر
می باشد بدین وسیله هزینه حمل قطعات که درچنین روشی مبلغ قابل توجهی خواهد بود صرفه جویی می شود.
مزایای اصلی این سیستم ساختمانی را می توان به شرح زیر بیان نمود:
- امکان انجام پیش ساختگی قطعات و اجزاء سیستم در کارخانه یا مستقیما در محل اجرای ساختمان
- رعایت ضوابط، اصول و مقررات زیست محیطی در فرآیند تولید و نیز در مراحل ساخت و اجرای آن
- امکان ساخت ساده وسریع اجزاء و قطعات در محل بدن نیاز به ماشین آلات سنگین.
- انعطاف پذیری و امکان ارائه هرگونه طرح معماری بصورت دلخواه و مطلوب
- امکان ایجاد فضای خالص بزرگتر و وسیع تر در مقایسه با سیستم های اجرا شده با دیوارهای معمولی
- ایجاد سیستم سازه ای یکپارچه، منسجم و همگن.
- مقاوم بودن ساختمان در برابر نیروهای جانبی بخصوص نیروی زلزله
- استفاده بهینه از انرژی به دلیل ضریب عایق حرارتی بالا.
- امکان ذخیره بیش از 70 درصد انرژی در هنگام گرمایش یا سرمایش
- امکان نصب و برپایی ساختمان توسط کارگران ماهر یا غیر ماهر
- کاهش بروز حوادث برای کارگران به دلیل کاهش وزن مصالح
- سهولت نصب اجزای فرعی مانند درهاو پنجره ها
- اجرای ساده و سریع سیم کشی های برق و تلفن
- سهولت اجرای لوله های آب سرد، گرم و سیستم تاسیسات ساختمان
- سرعت ساخت 4 برابر بیش از سرعت ساخت با سیستم دیوارهای باربر معمولی
- کاهش قابل توجه زمان و هزینه اجرا
6-3 -سیستم ساختمانی مولادی (Moladi (
سیستم ساختمانی مولادی یک تکنولوژی ساخت منحصر به فرد توسعه یافته در بـسیاری از کـشورهاست . ایـن سیـستم
بخصوص برای تولید خانه های ارزان قیمت برای افرادی که استطاعت مالی خرید خانه را ندارند بسیار مناسب می باشد.
این روش درکشور آفریقای جنوبی با هدف ایجاد یک حرکت خانه سازی در سطح ملی و بصورت گسترده ابـداع گردیـد و
هدف آن شکل گیری یک سیستم ساختمانی با استفاده از قالب های پلاستیکی تزریقی برای ساخت سازه هـای بـا دوام،
با کیفیت بالا و زمان اجرای کوتاه بود. در سال های بعد و بر اساس آن هدف اولیه، سیست م ساختمانی مولادی (Moladi (
بعنوان یک تکنولوژی ساخت که دارای چهار مزیت اصلی برای ساخت خانه های ارزان قیمت بود شکل گرفت . این چهـار
مزیت مستقیما در ارتباط با منابع لازم، زمان ساخت، مهارت های مورد نیاز و سرمایه لازم بود. این سیستم بخوبی شرایط
اجرای ارزان و سریع ساختمان های مسکونی بدون نیاز به منابع و سرمایه بسیار و یا مهارت های متعدد رافراهم ساخت.
این روش مبتنی بر استفاده از قالب های پلاستیکی متناسب با استانداردها و ضوابط ساختمانی معتبر و با قابلیت استفاده
مجدد می باشد. قالب دیوارها و بسیاری از اجزاء ساختمان در این روش متشکل از پانل های 300× 300 میلیمتـر اسـت
که پس از قرار گرفتن در موقعیت مورد نظر (مثلا برای شکل دادن دیوارهایی به ضخامت 100 تا 150 میلیمتر) بوسـیله
مخلوطی از ماسه رودخانه ای، سیمان، آب و مواد افزودنی پر می شود. این مخلوط کـه بـسرعت سـخت مـی شـود دارای
مقاومت بالایی بوده و از خاصیت نفوذ پذیری در برابر آب و رطوبت برخوردار می باشد . این مخلوط پس از سـخت شـدن
بصورت یک عایق حرایت و صوتی مناسب عمل می نماید.پس از اجرای دیوار قالـب هـا بـسادگی برداشـته شـده و بـرای
اجرای سایر دیوارها و یابخش های دیگر ساختمان مورد استقاده قرار می گیرند.
این سیستم برای ساختمان های مسکونی با طرح ها، اندازه ها و ارتفاع های متفاوت قابل استفاده مـی باشـد . بـر خـلاف
سیستم های سنتی و ساختمان سازی متشکل از آجر و ملات این سیستم بـسیار کـم هزینـه بـوده و بـا شـرایط زیـست
محیطی مختلف منطبق می گردد و مصالح آن قابل بازگشت به طبیعت است.
تولید ساختمان در این سیستم سریع و آسان است . این سیستم بر مسائل و مشکلات متعدد ناشی از قالـب بنـدی هـای
فولادی و چوبی فائق آمده است و نیاز به کارگران ماهر متعدد برای اجرای ساختمان رامرتفع ساخته است . هزینـه و وزنن ناچیز بوده و مدت زمان زیادی برای نصب و یا تخریب آن مورد نیاز نیست. این سیستم از نظر حرارتی و صوتی دارای
شرایط مناسب و مطلوبی می باشد. اجرای این سیستم بسیار سریع و آسان می باشد بنحـوی کـه مـی تـوان یـک واحـد
مسکونی با مساحتی بین 70 تا 80 متر مربع را طی دو روز در محل نصب و اجرا نمود . این سیستم نه تنها بـرای سـاخت
خانه، مدرسه، درمانگاه، کارگاه و ختی کاربری های اداری، صنعتی و کـشاورزی قابـل اسـتفاده مـی باشـد . تـاکنون ایـن
سیستم در کشورهای هندوستان، فیلیپین، ونزوئلا، کانادا، نیجریه، امریکا و مکزیک مورد استفاده قرار گرفته است.
(Reinforced Concrete Super Frame) فریم سوپر سیستم-4-6
یکی از روش های مدرن و مناسب برای کشور ایران روش سوپر فریم (Frame Super. C.R (است. این روش در سال های
اخیر در کشور ژاپن ابداع شده است و هم اکنون ساختمان های بلند بسیاری در آن کشور با این روش اجرا مـی شـود. در
این روش ضمن کاهش مقاطع باربر با پیش ساخته نمودن آنها، کنترل حرکات ساختمان درحین زلزله و جذب انرژی بـه
وسیله اجزای جذب کننده ، ساختمانی ساخته می شود که از نظر رفتار سازه ای کاملاً قابل اعتماد بوده و بـرای سـکونت
مناسب است. با توجه به امکان انطباق و اجرای این روش باشرایط موجود در داخل کشور، روش سوپر فریم به عنوان یک
روش اقتصادی و فنی جهت اجرای ساختمان های بلند مسکونی توصیه می شود.
(RCSF: Reinforced Concrete Super Frame) سوپرفریم سیستم اجزاء – الف-4-6
ین اجزاء ستون های بامقطع کوچک در داخل پلان ساختمان هستندکه تنها نیروهای قائم (شامل بارهـای مـرده و زنـده
بدون نیروی زلزله) را تحمل می کنند. کوچکی مقطع این ستون ها در داخل پلان موجب مـی شـود تـا از فـضاهای بنـا
استفاده بهینه به عمل آید . این ستون ها به صورت پیش ساخته اجرا می شوند.
- ستون های اصلی (Column Super: SC (
در هر نمای ساختمان 2 ستون و مجموعا 8 ستون اصلی (SC (با مقطعی بزرگ تر در نظر گرفته می شود کـه بخـشی از
بازهای زلزله را تنها بهصورت محوری به پی منتقل می نمایند . این ستون ها نیز با توجه به عملکرد خود به صورت پـیش
ساخته اجرا می گردند. نیروهای زلزله از طریق تیرهای اصلی (Beams Super: SB (در بالای ساختمان بر این سـتون هـا
وارد می گردد.
- دیوارهای برشی اصلی (Wall Super: SW (
جزء اصلی مقاوم در برابر نیروهای زلزله در این سیستم دیوارهای برشی I شکل می باشند. این دیوارهـای برشـی کـه در
هسته ساختمان قرار می گیرند، در پایین بر روی فونداسیون قرار گرفته و در بـالا بـه تیرهـای اصـلی (SB (متـصل مـی
گردند. دیوارهای برشی به صورت بتن درجا اجرا میشوند که بتن آ ن دربخش های پایین دیـوار از نـوع بـتن پـر مقاومـت
است.
- دیافراگم های کف
کلیه کف سازی ها به صورت یک دیافراگم و به شکل یک دال اجرا شده و هیچ گونه تیری ما بین آنها قـرار نمـی گیـرد .
این کف ها به صورت کاملاً مشخص نیروهای زلزله طبقات را به هسته مرکزی (دیوار برشی) منتقل می کننـد. ایـن نـوع
اجرای سقف مزایای بسیاری دارد، زیرا عدم وجود تیرهای با ارتفاع زیاد انعطاف در پلان را زیاد مـی کنـد و در سـقف هـا
ممانعتی برای اجرای تاسیسات به وجود نمی آورد.
(SB: Super Beam) اصلی تیرهای-
در بالاترین بخش اسکلت ساختمان، 4 عدد تیر بامقطع بزرگ بر روی ستون اصلی (SC (قرار می گیرد. این تیرها از یـک
طرف به دیوار برشی متصل بوده و از طرف دیگر به صورت ساده بر روی ستون های اصلی (SC (قرار می گیرند. به طوری
که در هنگام زلزله که دیوار برشی فعال میگردد و جابجایی را به ستون اصلی (SC (منتقل می نماینـد، تیـر اصـلی (SB (
فقط نیروی قائم را بر روی ستون ها وارد می نماید. جهت جذب انرژی زلزله و کاستن از بارهای وارده و به تبع آن حرکت
های ساختمان، بین تیر اصلی (SB (و ستون اصلی (SC (لوازم مکانیکی جذب انرژی (Damper (قرار داده میشود.
6-4-ب- روش اجرای سیستم سوپر فریم (F.S.C.R (
در این نوع ساختمان ها، ستون ها و دیوارهای نما به صورت پیش ساخته اجرا می شوند. ستون ها که تنها بـرای نیـروی
قائم استفاده می شوند، در محوطه کارگاه به صورت افقی قابل اجرا هستند تا در زمان مقرر به وسـیله جرثقیـل در جـای خوب نصب گردند. در صورت وجود کارخانه پیش ساخته در فاصله کم، می توان ستون ها و دیوارهای نمـا را در کارخانـه
ساخت و به کارگاه منتقل کرد. دیوار برشی با استفاده از قالب لغزنده اجرا می شود.
سقف ها نیز به صورت دال اجرا می گردند و در دو سطح ساخته می شوند که هرکدام 30 سـانتیمتر نـسبت بـه یکـدیگر
اختلاف دارند. بخش های داخلی که سرویس ها، آشپزخانه و ... بر روی آن قرار می گیرند پایین تر از کف اتاق ها و سـایر
قسمت ها اجرا میگردند. از این بخش کلیه خطوط لوله های آب و فاضلاب و گاز واحدها عبور داده مـی شـود . در مواقـع
اضطراری نیز می توان از داخل هر واحد به لوله ها دسترسی پیدا کرد . کلیه ارتباطات قائم ساختمان ماننـد راه پلـه هـا و
آسانسورها در کنار دیوار برشی ساخته می شوند.
با توجه به پیش ساخته بودن ستون ها، تنها محدودیت این سیستم از نظر زمانی اجرای سـقف مـی باشـد. قالـب بنـدی
سقف ها به دلیل یکنواخت بودن به صورت قالب های پیش ساخته س بک بـودن و بـه سـرعت قابـل بـاز و بـست ه کـردن
هستند.
7 -ضوابط انتخاب فناوری های نوین
بر اساس بررسی های انجام شده در تحقیقات متعدد و نمونه های بررسی شده در این تحقیق ، فنا وری های نـوین بـرای
ساختمان های مسکونی در صورتی که شرایط زیر را فراهم سازند، از نظر فنی روش های مناسبی ارزیابی می گردند.
• ساختمان و اجزای آن به نحوی طراحی گردد که دارای شکل پذیری مناسب باشد.
• عناصری که بارهای قائم را تحمل می نمایند در طبقات مختلف بر روی هم ق رار داده شوند تـا انتقـال بـار ایـن
عناصر به یکدیگر با واسطه عناصر افقی صورت نگیرد.
• عناصری که نیروهای افقی ناشی از زلزله را تحمل می کنند طوری طراحی شوند که انتقـال نیروهـا بـه سـمت
شالوده بطور مستقیم انجام شود و عناصری که با هم کار می کنند در یک صفحه قائم قرار داشته باشند.
• ساختمان به نحوی طراحی گردد که عناصر قائم (ستون ها) دیرتر از عناصر افقی (تیرها) دچار خرابی شوند.
• پلان ساختمان به شکل ساده و متقارن در دو امتداد عمود بر هم و بدون برآمدگی و فرو رفتگی زیاد باشـد و از
ایجاد تغییرات نامتقارن پلان در ارتفاع ساختمان نیز اجتناب شود.
• برای کاهش نیروهای پیچشی ناشی از زلزله، مرکز جرم هر طبقه به مرکز سختی آن طبقه منطبق و یـا فاصـله
آنها در هر یک از امتدادهای ساختمان از 5 درصد بعد ساختمان در آن امتداد کمتر باشد.
• اعضاو قطعات غیر سازه ای به ویژه قطعات نما و شیشه ها آن چنان طرا حی و اجرا شـوند کـه در هنگـام وقـوع
زلزله از سازه جدا نشده و با فروریختن ایجاد خسارات جانی و مالی ننمایند.
• اعضای غیر ساه ای به ویژه دیوارهای داخلی و نماها طوری اجرا شوند که حتـی الامکـان مـانعی بـرای حرکـت
اعضای سازه ای در هنگام وقوع زلزله ایجاد نکنند. در غیر این صورت باید اثر اندرکنش ایـن اعـضا بـا سیـستم
سازه ای در تحلیل سازه در نظر گرفته شود.
8 -نتیجه گیری
بهره گیری از روش های علمی، فناوری های نوین و مصالح جدید یکـی از ضـرورت هـای اساسـی جهـت ارتقـاء ، کیفـی
صنعت ساختمان مسکن در کشور بشمار می رود. تجربیات گذشته نشان دهنده آن اسـت کـه روش هـایی ماننـد تولیـد
صنعتی ساختمان برای بسیاری ازجوامع راه حل های موفق و مطلوبی بوده اند، هرچند که بکارگیری این راه حـل هـا در
سایر جوامع نیازمند بررسی و توجه خاص به شرایط فنی، اجرایی و اقتصادی آن جامعه می باشد . تولید صنعتی ساختمان
در ایران، یک نیاز مهم و واقعی است . برای رسیدن به مرحله تولید صنعتی باید به خودباوری در این صنعت ساختمان در
ایران، یک نیاز مهم و واقعی است . برای رسیدن به مرحله تولید صنعتی باید به خودباوری در ایـن صـنعت دسـت یافـت.
حمایت جدی از تولید صنعتی ساختمان باید بهعنوان یک دستور کار از سوی دولت و سازمان های برنامه ریزی در کشور
به کلیه دستگاه های اجرایی ابلاغ شود. باید طرح های موفق که با روش های تولید صنعتی ساختمان به اتمام رسیده اند،
معرفی گردند و معماران و مهندسان کشور با مزایا و امکانات این گونه ساختمان ها آشنا شوند زیرا با توجـه بـه نیـاز روز
افزون به مسکن درجامعه راهی جز تولید صنعتی وجود ندارد.
نیازهای کمی و کیفی ساختمان طی دهه های گذشته نشان می دهد که بهترین راهکارهـا تحقـق اهـداف مـسکن بـرای
اقشار مختلف جامعه، به کارگیری روش های نوین در احداث ساختمان است. نیاز مبرم جامعه به مـسکن ایـن واقعیـت را
آشکارکرده است که استفاده از روش های سنتی در امر ساخت و ساز پاسخگوی نیاز جامعه نخواهد بود . روش های نوینیکه در صنعت ساختمان مطرح گردیده است و سیستم های ساختمانی که دارای امکان تولید صـنعتی بـه صـورت پـیش
ساخته می باشند، می توانند نیازهای کمی و کیفی بخش مسکن را برآورده کنند. یکی از این روش ها اجـرای سـاختمان
ها با استفاده از مقاطع فلزی جدار نازک (LSF (در اسکلت ساختمان می باشد که نه تنها امکان تولید صـنعتی آن وجـود
دارد، بلکه سبک بودن سیستم باعث کاهش نیروها در هنگام زمین لرزه خواهد بود و در نتیجـه آسـیب پـذیری نا شـی از
زلزله را کاهش خواهد داد. در بسیاری موارد راه حل هایی که اجرای آن برای عوم مردم از سهولت بیشتری برخوردار بوده
و نیازمند وجود شرایط، امکانات و تجهیزات پیچیده ای نباشد، راه حل های واقعی تر ومناسب تری بـشمار مـی رونـد . در
همین راستا کاهش وزن اجزاء ساختمان، استفاده از مصالح سبک و بکارگیری مصالح محلی بعنوان راه حل هایی که مـی
توانند سبب افزایش سرعت ساخت و کاهش هزینه اجرای ساختمان ها شوند باید مورد توجه خاص قرار گیرند.
نهادهای مدیریت وبرنامه ریزی کشور، مراکز علمی و تحقیقاتی و دستگاه های ذیربط باید جهت تنظیم ضوا بط، مقررات و
استانداردهای طراحی و ساخت مسکن اقدام نمایند و در زمینه پیش بینی تمهیدات لازم به منظور افزایش عمر ساختمان
ها، سبک سازی و مقاوم نمودن آنها در برابر زلزله اقدامات موثری بعمل آورند . گسترش روش های اجرای ساختمان کـه
ضمن انطباق باضوابط و آئین نامه های ساختمانی موجب تسهیل و بهبود عملیات اجرایی می شوند، ضروری می باشد.
بررسی های دقیق انجام شده در داخل و خارج از کشور نشان می دهد که بهتـرین راه بـرای تـامین مـسکن قـشر هـای
متوسط و کم درآمد جامعه، گرایش به انبوه سازی و تنها راه تحقق این هدف با توجه به میزان رشد جمعیت و مسائلی از
قبیل محدودیت های انرژی، زمان، مکان و هزینه، استفاده مناسب از فناوری های نوین در تولید صنعت ساختمان اسـت .
به عبارت دیگر، آن چه که اکنون باید به عنوان مهم ترین سیاست در برنامه ریزی کلان کشور مورد توجه قرار گیرد، بهره
گیری از فناوری های نوین و تجربیات جهانی در زمینه تولید مسکن با روش ها و مصالح جدید می باشد.
امروزه روش های اجرای ساختمان با مصالح سبک ومقاوم بنحو چشمگیری درکشورهای مختلف جهان گسترش یافته اند.
اما تاکنون اقدام موثری درجهت تحول روش های ساخت و اسـتفاده از مـصالح جدیـد درکـشور صـورت نگرف تـه اسـت و
همچنان روش ها و مصالح سنتی در اجرای ساختمان ها خصوصا ساختمان های مسکونی مورد استفاده قرار مـی گیرنـد .
سیستم های معرفی شده در این مقاله (و سیستم های ساختمانی بیشتری که امکان ارائه تمامی آنها در این مقاله وجـود
ندارد) می توانند با اصلاحاتی بعنوان روش های مناسب برای اجرای ساختمان و تولید مسکن که از ویژگی سـبک بـودن،
سهولت نصب، سرعت اجرا، عدم وابستگی به تجهیزات و ماشین آلات متعدد، عـدم نیـاز بـه تعـداد بـسیاری از نیروهـای
انسانی متخصص و ماهر برخوردار هستند در جهت کاهش وزن ساختمان هـا، افـزایش پایـداری، کـاهش زمـان سـاخ ت،
افزایش عمرمفید و کاهش هزینه اجرای ساختمان و مسکن مورد استفاده قرار گیرند.
9 -منابع
[1 [سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، راهکارهای اجرایی قانون برنامه سوم توسـعه، انتـشارات سـتاد برنامـه ریـزی و
نظارت، مرکز مدارک علمی وانتشارات، سال 1380 ،فصل 24 -مسکن، ردیف 7 .
[2 [شکیب، حمزه و بیات، حسن، ارزیابی رفتار سازه های منطقه زلزله زده قائنات، موسسه بین المللـی زلزلـه شناسـی و
مهندسی زلزله، سال 1376 .
[3 [فدایی، محمد جواد و زارعتی، علیرضا، بررسی خرابی های ساختمان های بتن مـسلح در زلزلـه هـای قـائم و گلبـاف،
مجموعه مقالات سومین کنفرانس بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، سال 1378 ،ص 690-683 .
[4 [گلابچی، محمود، "درک رفتار سازه ها" نوشته : فولر مور، انتشارات دانشگاه تهران ، شماره 2502 ،چاپ سـوم، سـال
.1384
[5 [گلابچی، محمود، "سازه در معماری" نوشته : ماریو سالوادوری، انتشارات دانشگاه تهران، شماره 2274 ،چـاپ پـنچم
سال 1384
[6 [گلابچی، محمود، " سیستم های ساختمانی آینده، نگاهی به آینده فردا" نوشـته: مـارتین پـاولی، انتـشارات دانـشگاه
تهران، شماره 2483 ،چاپ سوم، سال 1376 .
[7 [مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، آیین نامه طرح ساختمان ها در برابر زلزله، اسـتاندارد شـماره 2800 از مجموعـه
آیین نامه های ساختمان ایران، سال 1376 .
[8 [مظفری ترشیزی، حسین، پایین اوردن وزن ساختمان در نماسازی، مجلـه دانـشکده هنرهـای زیبـا، شـماره 9 ،سـال
.1380
[9 [نادر زاده، احمد، ساختمان در مناطق زلزله خیز، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، تهران، سال 1371 .
[10] AISI (American Iron and Steel Institute). “ Residential Steel Framing Manual “ publication (RG930) 1998.
[11] British Steel Institute “ The Lightweight Steel Framing System for Housing” SureBuild May 1994.
[12] Hacker H. and Julie Georgees “Residential Steek Design and Construction (Energy Efficiency cost
Savings Code Copmplacence.) “ 1997.
[13] Roan A “Light Steel Farming in Residential Husing” New Steel Construction April/May 1998 p. 36
[14] Scharff R. “Residential Steel Framing Handbook “ Walls and Ceiling Magazine 1996.
[15] Trebilcock p. Building Design Using Cold Framed Steel Section: An Architect’s Guide” The Steel
Construction Institute 1994.
[16] Yu W.W. “Cold – formed Steel Structures (Design Analysis Construction)” . McGraw-Hill Book
Company 2002.
[17] INTL Development Research Center “A Place to Live: More Effective Low- Cost Husing in Asia”.
1984.
[18] Mathur G.C. “Low Cost Housing in Developing Countries “ South Asia Books 1993.
[19] Berger H . “Light Structures – Structure of Light” Basel Switzerland Berkhauser 1996.
[20] Chilton J. “Space Grid Structures “ Architectural Press Oxford 2000.
[21] “Super Frame R.C. Techniques in High-Rise Buildings Construction ” Kajima Coporation Research
Department 2001.
#کاشی سنتی
#کاشی مسجد
#قیمت کاشی سنتی