معرفي تكنولوژي سازههاي پيش ساخته سبك در صنعت ساختمان

صنعت ساختمان و پروژه­هاي عمراني به گواهي آمار و ارقام، از لحاظ سرمايه و حجم نيروي انساني درگير، بزرگترين صنعت در كشور مي­باشد. رشد سريع جمعيت و افزايش تقاضا، نياز به كاهش زمان تحويل پروژه­هاي عمراني و كاهش زمان برگشت سرماية سرمايه­گذاران و عواملي از اين قبيل باعث شده­اند تا ضرورت ايجاد تحول در شيوه­هاي سنتي صنعت ساختمان روزبه­روز بيشتر شود. روش­ "سازه­هاي پيش­ساخته سبك" كه يكي از تكنولوژي­هاي نوپا در عرصه ساخت و ساز­هاي عمراني در كشور است موضوع مصاحبة شبكة تحليلگران تكنولوژي ايران با مهندس احمدي، معاونت اجرايي موسسة سازه­هاي پيش­ساختة سبك (SAP) است. در زير نكات مهم آن ملاحظه مي­گردد:

صنعت ساختمان در جهان در حدود صد تا صدوده سال قدمت دارد و شروع آن به زماني برمي­گردد كه اولين تيرهاي بتوني به صورت T شكل، توليد صنعتي شده و قطعات بتوني با اشكال مختلف در مقياس صنعتي توليد شد.

اگر تكنولوژي ساختمان را به معني وارد شدن صنعت در ساختمان­سازي بگيريم، از حدود سال47 تكنولوژي ساختمان وارد ايران شد و اوج آن زماني بود كه ساختمان­سازي به صورت شهرك­سازي در بعضي از شهرهاي بزرگ مثل اصفهان(مجتمع ذوب آهن)، اهواز، تبريز، تهران و برخي ديگر از شهرها شروع شد. اين صنعت بيشتر از كشورهاي اروپايي مانند آلمان، هلند، انگليس و فنلاند به ايران وارد شد.

تكنولوژي سازه­هاي پيش­ساختة سبك

تنوع تكنولوژي­هاي ساختمان بسيار زياد است و هر كدام ويژگي­ها و قاعدتاً محدوديت­هاي خاص خود را دارند. سيستم سازه­هاي پيش ساخته سبك را حدود 34 سال پيش يك آمريكايي ابداع كرد. مرحلة صنعتي شدن آن 5 تا 6 سال به طول انجاميد. عمده­ترين شركت­هايي كه در دنيا اين تكنولوژي را به كار مي­گيرند، شركت E.V.G اتريش و شركت­هاي 3D Panel و RAM در آمريكا مي­باشند. توجه زياد صنايع اروپايي به تكنولوژي سازه­هاي پيش­ساخته سبك به خاطر مشكلاتي بود كه در ساير تكنولوژي­هاي پيش­ساخته وجود داشت. به طور مثال تكنولوژي Large Panel با وجود سرعت بالا و كارخانه­اي بودن آن، با مشكل ضعف اتصالات روبروست و همچنين وزن سنگين ساختمان يك معضل جدي در اين تكنولوژي به شمار مي­رود. حمل­ونقل قطعات سنگين بتوني، اين فرآيندها را دشوار مي­كند. در زلزله­اي كه چند سال پيش در تركيه اتفاق افتاد، ساختمان­هاي زيادي كه در آنها از تكنولوژي Large Panel استفاده شده بود به دليل ضعف اتصالات تخريب شدند.

در تكنولوژي سازه­هاي پيش­ساختة سبك، اتصالات به صورت يكپارچه است (ديوار به ديوار، سقف به ديوار و ديوار به پي). بر خلاف روش Large Panel كه اتصالات به صورت كام و زبانه است، در روش سازه­هاي پيش ساخته سبك، اتصالات به صورت جوش نقطه­اي است و به جاي اينكه ابتدا قطعات سنگين بتن در كارخانه ساخته شده و بعد به هم متصل شوند، ابتدا سازه به صورت شبكه­هاي ميلگردي كه بين آنها(بين دو شبكه ميلگرد) يك لايه فوم پلي­استايرن قرار مي­گيرد ساخته مي­شود و پانل­هاي سبك در محل احداث ساختمان به فنداسيون جوش داده مي­شود و همچنين ديوارها و سقف به هم جوش داده مي­شوند و ساختمان با پانل­هاي سبك برپا مي­شود. سپس در همان محل ديوارها و سقف و محل، اتصالات به صورت همزمان بتن پاشي مي­شوند. بتن از طريق پمپ، با فشار هوا به پانل­ها پاشيده مي­شود كه اصطلاحاً آن را "شات كريت" گويند.

اين روش باعث يكپارچگي در اتصالات شده، استحكام و پايداري ساختمان را در مقابل نيروهاي ديناميكي حاصل از زلزله يا طوفان افزايش مي­دهد.

بنابراين دليل انتخاب روش سازه­هاي پيش ساخته سبك استفاده از امتيازات برتر آن نسبت به ساير تكنولوژيهاي پيش ساخته موجود است كه هنوز هم از اين مزايا برخوردار است.

البته همانند صنايع ديگر، در اين صنعت هم ممكن است نوآوري­هايي در دنيا ديده شود. اما با توجه به شرايط اقليمي، فرهنگي و اجتماعي، روش سازه­هاي پيش­ساخته سبك، مناسبترين روش براي ايران تشخيص داده شده است. به طور مثال تكنولوژي­هاي جديد قيمت مسكن را خيلي بالا مي­برند كه اين با نياز اغلب مردم ما به خانه­هاي ارزان­قيمت سازگار نيست ولي روش سازه­هاي پيش­ساختة سبك قيمت را بالا نمي­برد.

ويژگي­هاي مهم روش سازه­هاي پيش ساخته سبك

الف) مقاومت در برابر زلزله

در مناطق زلزله­خيز مانند ايران، يكي از پارامترهاي مهم در ساختمان­سازي كاهش وزن ساختمان است. چرا كه نيروهاي زلزله با وزن ساختمان نسبت مستقيم دارد. بنابراين تكنولوژي انتخاب شده بايد داراي جهت­گيري كاهش وزن باشد. بر خلاف شيوة سازه­هاي پيش­ساخته سبك در ساير سيستم­هاي پيش­ساخته ديگر، اتصالاتشان اكثراً به صورت مفصلي و لولايي است و داراي وزن سنگين هستند. تنها در اين روش است كه با 8 سانتيمتر بتن مي­­توان نيروهاي ساختمان 4 طبقه را در طبقه همكف تحمل كرد. وزن نهايي ساختمان با اين روش، نسبت به روش­هاي پيش­ساخته ديگر و همچنين ساختمان­هاي بتني، 25 درصد كاهش مي­يابد؛ يعني در هنگام زلزله 25 درصد نيروي كمتر به ساختمان وارد مي­شود. امروزه سبك­سازي ساختمان يكي از شعارهاي اصلي در صنعت مسكن است.

ب) انعطاف­پذيري در توليد و امكان حفظ جلوه­هاي معماري اسلامي و ايراني

مسأله مهم ديگر در صنعت ساختمان حفظ ملاك­­هاي فرهنگي و جلوه­هاي معماري اسلامي و ايراني در طراحي و نماسازي ساختمان­هاست. انحناهاي موجود در گنبدهاي مساجد، نقش­­ و نگارهاي ايراني و اسليمي و ساير موارد از نشانه­هاي معماري اسلامي و ايراني است كه در روش سازه­هاي پيش­ساخته سبك مي­توان آنها را حفظ كرد. چرا كه مي­توان پانل­هاي سبك مورد استفاده را به هر طرح دلخواه درآورد و پس از نصب آنها در محل خود، بتن­پاشي روي آنها انجام داد. روش سازه­هاي پيش ساخته سبك، حتي ساخت گنبدهاي بزرگ را كه به دليل زيادي وزن، دشوار است آسان­تر­ مي­كند چرا كه در اين روش وزن سازه­ها بسيار كاهش مي­يابد در حالي كه مقاومت و استحكام­ آنها بالاتر مي­رود.

ج) ايمني در ساختمان

بحث ايمني، از مهمترين مسائل صنعت ساختمان است چرا كه با سلامتي انسان­ها سر و كار دارد. در ساختمانهاي سنتي چون ستونها و اسكلت فلزي، قسمت اعظم بار ساختمان را تحمل مي­كنند. با كنار رفتن يك تير يا ستون، كل ساختمان به طور ناگهاني فرو مي­ريزد. در روش سازه­هاي پيش­ساخته سبك چون به جاي استفاده از اسكلت فلزي، از شبكه­هاي ميلگردي كه در تمام سطوح ديوارها توزيع شده­­­اند استفاده مي­شود، فروريزي ناگهاني پيش نمي­آيد. چرا كه اتصالات و مواضع تحمل بار به صورت يكپارچه در تمام ساختمان وجود دارند.

د) صرفه­جويي­هاي ملي و ساير مزاياي ناشي از كاربرد روش سازه­ها پيش­ساختة سبك

اگر به صرفه­جويي­هايي كه كوچك به نظر مي­رسند، در مقياس ملي نگاه كنيم، به ارقام بالايي تبديل مي­شوند كه مي­تواند نقشي حياتي در رشد و شكوفايي كشور ايفا كند. در زير به مزاياي ناشي از كاربرد تكنولوژي سازه­هاي پيش­ساخته سبك در صنعت ساختمان اشاره مي­شود:

1- كاهش متوسط ميزان كاربرد ميلگرد فولاد از 38 كيلوگرم در ساختمان­هايLarge Panel و ساختمان سنتي به 34 كيلوگرم در روش سازه­هاي پيش­ساختة سبك

2- كاهش استفاده از سيمان در هزينه­هاي تمام شده ساختمان

3- ده درصد كاهش در هزينة تمام­شدة ساختمان

4- كاهش وزن ساختمان(بطور مثال فقط در بحث استفاده از فولاد 12 كيلوگرم در هر متر مربع زيربنا، كاهش وزن ديده مي­شود)

5- كاهش زمان برگشت سرمايه از حدود 2 سال در شيوه سنتي به 5 الي 6 ماه در روش سازه­هاي پيش­ساختة سبك

6- كاهش ضايعات مواد اوليه و استفاده بهتر از منابع ملي

7- صرفه­جويي در مصرف انرژي(به دليل عايق بودن ديوارها، ناشي از كاربرد پل­استايرن در پانل­ها)

8- افزايش عمر ساختمان و افزايش استحكام آن

9- ايمني بيشتر ساختمان در برابر زلزله

10- كاهش ميزان آلودگي­هاي صوتي محيط

از محدوديت­هاي روش سازه­هاي پيش­ساختة سبك آن است كه فعلاً اين روش تنها تا 4 طبقه در كشور قابل انجام است. البته در دنيا تا 8 طبقه نيز از آن استفاده شده است.

منبع: civilengineering2.blogfa.com