بخشی از مقاله
بررسی سیستم قالب عایق ماندگار ICF
چکیده
با توجه به رشد سریع جمعیت و تقاضای مستمر و روزافزون به مسکن، روش های سنتی که از جنبه های مختلف نیز بهینه نمی باشد، نمی تواند جوابگوی میزان تقاضای سالانه مسکن مورد نیاز باشد. همچنین در دورانی که استفاده از منابع تجدید ناپذیر روز به افزایش است و پیش از آنکه جوامع بشری با مشکلات بیشتری در خصوص منابع انرژی مواجه شوند باید پیش گیری های لازم صورت پذیرد. هر یک از سیستم های نوین دارای نقاط ضعف و قوتی هستند و شناخت آن ها با در نظر گرفتن زمینه و زیر ساخت های لازم و تعیین یک روش مناسب، گامی موثر در جهت اجرای بهینه پروژه می باشد. یکی از راه حل های مناسب استفاده از سیستم های با طول عمر بالا و پایدار همانند سیستم ICF می باشد که پانل های آن عایق حرارتی و برودتی و صوتی مناسبی بوده و موجب محافظت بتن در مقابل عوامل جوی و افزایش دوام و عمر بتن می شود. همچنین افزایش سرعت اجرا و کاهش هزینه ها با لحاظ نمودن مصرف انرژی بهینه در مدت طول عمر ساختمان، از دیگر مزایای این سیستم است. در این نوشته ضمن معرفی سیستم ICF ، الزامات و محدودیت ها و ویژگی های آن به اختصار توضیح داده می شود تا کارفرمایان، با توجه به این نکات و در نظر گرفتن امکانات مالی، تخصصی و مدیریتی خود، روش بهینه ای را انتخاب نموده و با بهترین کیفیت و کمترین زمان و حداقل هزینه، پروژه مورد نظر را به اتمام برساند.
واژههای کلیدی: قالب عایق ماندگار، ICF، پلی استایرن، فناوری نوین، عایق.
-1 مقدمه
با توجه به افزایش جمعیت و تقاضای روزافزون مسکن در کشور و کیفیت پائین روش های سنتی سازی ساختمان و کاهش منابع انرژی و لزوم صرفه جویی و استفاده بهینه از آن، تغییر رویکرد ساخت و ساز و صنعتی سازی یک ضرورت است. برای پاسخگویی به تقاضای مستمر و روزافزون مسکن، حرکت به سمت تولید صنعتی جهت بهره گیری مناسب از منابع کشور و ارتقاء شاخص های زندگی و کاهش هزینه ها ضروری به نظر می رسد. فرایند صنعتی سازی ساختمان نیازمند پژوهش و
زمان، جهت امکان بومی سازی تکنولوژی های جدید از نظر فرهنگی و صنعتی است. صنعتی سازی ساختمان روی عواملی از قبیل کیفیت، سرعت ساخت و قیمت تمام شده تاثیرات مثبت به سزایی خواهد داشت.
امروز با تغییر در شیوه های سنتی ساخت و ساز، ارتقاء کیفیت ساخت و با بکارگیری مصالح جدید و همچنین با در نظر گرفتن مولفه های زمان، انرژی و هزینه می توان گامی بلند در عرصه صنعت ساختمان سازی برداشت. این حرکت با بهره گیری از فناوری های نوین ساختمانی و تولید صنعتی ساختمان امری اجتناب ناپذیر می باشد.[5]
با توجه به قرار گیری کشور بر روی کمربند لرزه خیزی و با توجه به اهمیت سبک سازی ساختمان ها برای کاهش نیروهای وارده، استفاده از تکنولوژی های سبک سازی سازه ها اجتناب ناپذیر است.[12] از این رو باید سیستم هایی طراحی و ارائه گردد که از یک سو بتواند جوابگوی نیازهای عملکردی معماری و معیارهای زیبا شناسی در آن، نیازهای اجرایی و دوران بهره برداری بوده و از سوی دیگر با رعایت ضوابط و آئین نامه های مربوطه و توجه به مسائل زیست محیطی و توسعه پایدار، با معماری و شرایط متفاوت اقلیمی همساز باشد. هدف از صنعتی سازی ساختمان، بالا بردن کیفیت و سرعت ساخت و کاهش هزینه ها می باشد که از نتایج و آثار آن می توان به سبک سازی، استحکام و مقاومت ساختمان، کاهش پرت مصالح، حفظ محیط زیست، بهینه سازی در مصرف انرژی، کاهش حجم عملیات ساختمانی در کارگاه و افزایش تولید در کارخانه اشاره کرد.[5] نکته مورد توجه در سیستم ICF صرفه جویی در زمان، هزینه، آسیب نرساندن به محیط زیست، استفاه بهینه از مصالح و صنعتی سازی است.
-2 تعریف سیستم قالب عایق ماندگار
سیستم ICF یک سیستم ساختمانی مرکب از بتن مسلح و پانل های پلی استایرن است که در آن بتن مسلح به عنوان جزء باربر و پانل های پلی استایرن به عنوان قالب بتن و عایق حرارتی و صوتی عمل می کنند. نام دیگر این سیستم قالب عایق ماندگار می باشد. سیستم قالب های عایق ماندگار اساسا شامل قالب های دائمی است که برای بتن ریزی و ساخت دیوارهای بتن مسلح استفاده شده و پس از بتن ریزی، جزئی از دیوار محسوب می شوند و نقش عایق حرارتی را ایفا می کنند.
در این سیستم، قطعات پلی استایرن به عنوان قالب ماندگار برای بتن سازه ای اعم از دیوار باربر و غیرباربر، زیر سطح زمین یا روی سطح زمین به کار می روند. این قطعات پس از بتن ریزی و عمل آوری بتن، در محل باقی مانده و می بایست با مواد نازک کاری داخلی و خارجی محافظت شوند.
در مراحل تحلیل و طراحی ساختمان های بتن مسلح با قالب عایق ماندگار می توان ابعاد قسمت های مختلف را بطور دقیق بر اساس محاسبات سازه تعیین نمود. کلیه محدودیت هایی که در مقررات ملی ساختمان و آئین نامه های طراحی در برابر زلزله و آئین نامه های بتن ایران در مورد ساختمان های با شکل پذیری زیاد تعیین شده است، در این سیستم قابل اعمال است. ضوابط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و ضوابط ویژه طراحی در برابر زلزله در مورد سازه های با شکل پذیری زیاد، در ساختمان های بتن مسلح با قالب عایق ماندگار همزمان با رعایت نکات ذیل قابل اعمال است:[2]
حداقل مقاومت بتن 20 نیوتن بر میلیمتر مربع. حداقل ضخامت دیوار باربر بتن مسلح 15 سانتیمتر. حداقل مساحت میلگردهای قائم 0/0025 قرارگیری میلگردها در دو شبکه برای دیوارها.
حداکثر فاصله بین میلگردهای قائم و افقی در طول دیوارها 35 سانتیمتر و در اجزای لبه 20 سانتیمتر. حداقل میلگرد افقی عمود بر میلگردهای اصلی قائم 0/0025
-3 اجزای مختلف سازه ای سیستم ICF
سیستم ICF از نظر سازه ای به اجزاء مختلفی به شرح زیر تقسیم می شود:
-1-3 دیوار باربر
دیوارهای باربر و اصلی سیستم از دو لایه پلی استایرن به ضخامت 5 سانتیمتر در طرف داخلی و ضخامت متغیر از 5 سانتیمتر به بالا در لایه بیرونی می باشد که ضخامت لایه اخیر بستگی به میزان عایق حرارتی خواسته شده قابل افزایش است این دو لایه توسط بولت های دوسر رزوه به قطر 5 میلیمتر در فواصل 20 سانتیمتری به همدیگر متصل می شوند. با توجه به اینکه ضخامت بتن و آرماتورگذاری دیوار با محاسبات سازه ای قابل تغییر می باشد، لذا محدودیت خاصی در تعداد طبقات قابل ساخت با این سیستم وجود ندارد. جهت حفاظت در برابر آتش، اجرای لایه گچی یا سیمانی مطابق آئین نامه های بین المللی بر روی سطوح داخلی و خارجی دیوار می بایستی اجرا گردد.[3]
-2-3 پانل سقفی
در این سیستم نیازی به تیرچه جهت اجرای سقف نمی باشد و بتن سقف و تیرچه همزمان ریخته می شود که در نهایت به افزایش سرعت و کیفیت کار منجر خواهد شد. فاصله شمع های ساپورت در هنگام بتن ریزی تا 2 متر قابل اجرا می باشد. جهت گچ کاری سنتی می توان در زیر سقف با استفاده از مش فلزی یا پلاستیکی و مهار آن به سقف، عملیات نازک کاری را انجام داد.[6]
-3-3 دیوار جدا کننده
پارتیشن سیستم از جنس پلی استایرن و به عرض 60 سانتیمتر و ضخامت از 6 تا 20 سانتیمتر و در طول دلخواه تولید می شود. در داخل هر مدول 2 عدد پروفیل از ورق خم خورده پانچ شده کار گذاشته شده است که در ارتفاع دیوار ادامه دارد و ضمن فراهم آوردن مقاومت ایستایی، جهت اتصال مکانیکی پارتیشن به سقف و کف و پوشش نازک کاری مورد استفاده قرار می گیرد. لوله های برق و تاسیسات نیز به سادگی از داخل مقطع و سوراخ های پارتیشن قابل عبور می باشند.[6]
-4 مراحل اجرای سازه ای سیستم ICF
-1-4 فونداسیون:
فونداسیون در این سیستم بصورت نواری یا گسترده می باشد.
-2-4 دیوار باربر:
مشخص کردن محل قرارگیری و امتداد دیوار.
قرار دادن ناودانی از ورق خم شده گالوانیزه و ثابت کردن آن با پرچ با استفاده از تفنگ هیلتی. تراز کردن و تعبیه میلگردهای افقی و میلگردهای ریشه انتظار طبقه بالاتر.
نگهداری قالب ها توسط بولت های دوسر رزوه با فواصل مناسب. بتن ریزی.
-3-4 سقف:
کارگذاشتن قطعات پانل سقف در بین دیوارها.
شمع بندی زیر سقف در فواصل مناسب. کارگذاشتن میلگردهای تیرچه های سقف.
کار گذاشتن میلگردهای لازم در محل اتصال سقف و دیوار. اجرای شبکه حرارتی روی سقف.
بتن ریزی سقف.
اجرای پوشش نهایی سقف (بام) از ورق گالوانیزه طرح دار.
-4-4 دیوار جداکننده:
پس از اجرای دیوارهای باربر و سقف، دیوار جداکننده به سقف و کف توسط پیچ متصل می شود.
-5 سیستم های اجرای دیوار مسلح ICF
بطور کلی سه سیستم برای اجرای دیوارهای مسلح ICF وجود دارد:
-1-5 سیستم مسطح
این سیستم از دولایه عایق در طرفین به صورت مسطح تشکیل شده که فضای خالی آن با بتن پر شده است. استفاده از آن در مناطق لرزه خیز و مناطقی با شرایط آب و هوایی سخت، مناسب تر از دو سیستم دیگر است.
-2-5 سیستم دوطرفه
این سیستم همانند شبکه اجرا می شود و فضای خالی بین شبکه با بتن پر می شود.
-3-5 سیستم مشبک
اجرای سیستم همانند شبکه است ولی فضای خالی آن بجای بتن با عایق پر می شود. از نظر سازه ای پربازده تر، ولی مقاومت آن در برابر آتش سوزی کمتر است.[5]
-6 انواع قالب ها از نظر شکل هندسی
انواع مختلفی از قالب ها وجود دارد که از نظر ابعاد بلوک، شکل هندسی (یا فضای داخلی برای بتن ریزی) و نوع اجزای تشکیل دهنده با هم متفاوت هستند. قالب ها از نظر شکل هندسی به سه دسته تقسیم می شوند:[6]
-1-6 قالب نوع تخت مسطح
در این سیستم دیوار بتنی دارای ضخامت یکسانی در سراسر دیوار می باشد.
-2-6 قالب نوع شبکه ای
در این سیستم دیوار بتنی دارای یک شکل شبکه ای می باشد که به دو دسته شبکه یکپارچه و شبکه سوراخ دار تقسیم می شود. شبکه یکپارچه دارای یک سطح موجی شکل است، به طوری که سطوح آن با ضخامت کمتر در میان استوانه های ضخیم تر افقی و عمودی بتنی قرار گرفته اند. شبکه سوراخ دار را می توان به منزله یک توری ضخیم از استوانه های ضخیم افقی و عمودی بتنی فرض نمود که بین آنها سوراخی وجود دارد که بوسیله قالب پلی استایرن پر شده است.
4
