بخشی از مقاله
چکیده
با افزایش مصرف سوخت های فسیلی و بروز مشکلات اقتصادی، آلودگی محیط زیست و هراس از اتمام ذخایر زیرزمینی، متخصصین به فکر ابداع راه کارهایی در راستای مقابله با شرایط نامساعد مصرف انرژی و استفاده از انرژیهای طبیعی با بکارگیری شیوه های معماری و سازه ای خاصی پرداختند تا از مصرف انرژی بویژه سوخت های فسیلی در ساختمان ها بکاهند که در این راستا فناوری های نوین در صنعت ساختمان نقش قابل توجهی را برخوردار می باشند.
در این مقاله پس از بحث پیرامون برخی مزیت ها و محدودیت های فناوری های نوین ساختمانی، به بررسی ویژگی های معماری و ویژگی های این فناوری ها در ارتباط با انرژی در ساختمان خواهیم پرداخت، برای این منظور سیستم های قاب فولادی سبک نورد سرد، ICF ،3 D Panels و ترونکو از دو منظر معماری و انرژی بررسی و ویژگی ھا و محدودیت آن به تفکیک مورد بحث واقع خواھند شد.
مقدمه
با گسترش روزافزون جمعیت و افزایش میزان ساخت و ساز و هم چنین به دلیل محدود بودن منابع و مصالح مصرفی، تقاضا برای استفاده از مصالح جدید در صنعت ساختمان افزایش پیدا کرده است .تلاش در جهت پیدا کردن راه حل هایی برای کارایی اصلاح کیفیت، افزایش کارایی مصالح و کاهش مصرف ماده خام و انرژی، موجب استفاده از فن آوری های نوین در این صنعت شده است.
رشد فزاینده جمعیت شهری، نیاز به مسکن جدید، نیاز به جایگزینی مسکن های مستهلک شده و رفع کمبود کنونی مسکن را تا سال 1405 خورشیدی به حدود 14/1 میلیون واحد مسکونی خواهد رساند .به عبارت دیگر تا سال 1405 به طور متوسط هر سال باید حدود 900 هزار واحد مسکونی در شهرهای کشور ساخنه شود تا کل نیاز به مسکن در جوامع شهری تامین گردد.
از سوی دیگر آمار ساخت مسکن در سالهای گذشته نشان می دهد که توان تولید مسکن در کشور با روش های ساخت سنتی حدود 500 هزار واحد مسکونی در سال است . از این رو برای برای دستیابی به ساخت 900 هزار واحد مسکونی در سال رویکرد به تولید انبوه مسکن به روش صنعتی و نیمه صنعتی همراه با بهبود روش های سنتی ساخت اجتناب ناپذیر شده است
فناوری های نوین ساختمانی
افزایش تقاضای مسکن ناشی از رشد جمعیت، مهاجرت به شهرها و در نهایت توسعه شهرنشینی از یک سو و عدم عرضه متناسب مسکن با توجه به ناکارآمدی روش های سنتی ساخت وساز از سوی دیگر، استفاده از صنعتی سازی ساختمان را در جوامع مختلف اجتناب ناپذیر نموده است .امروزه توسعه علوم و فنون موجب پیدایش فناوری های نوینی در عرصه ساخت و ساز گردیده است. هم اکنون در ایران بیش از 65 سیستم و فناوری نوین ساختمانی مورد تأیید قرار گرفته است
.از این رو آشنایی و بهره مندی از آنها متناسب با شرایط اقلیمی، جغرافیایی و نیازهای ساختمانی مناطق مختلف کشور یک ضرورت فنی و اقتصادی در بخش ساختمان و مسکن محسوب می گردد. سیستم ها و فناور ی های نوین ساختمانی؛ به مجموع های از روشهای صنعتی ساخت اطلاق می شود که سبک سازی، سرعت اجرا و مقاومت ساز ه ها را در برابر زلزله، حریق افزایش داده و عملکرد حرارتی و اکوستیک را در سیستم بهبود می بخشد
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 مشکل کمبود مسکن امری ضروری و اجتناب ناپذیر می باشد .
در راستای حل مشکل مسکن در کشور روش ها و تجربیات مشابه در سایر کشورهای جهان می تواند مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته و با رعایت شرایط فنی، اجرایی و اقتصادی کشور و مطابقت آن روش ها با ویژگی های اقلیمی، جغرافیایی و فرهنگی کشور بنحو صحیح و مناسب مورد استفاده قرار گیرد . در بخش بعد تعدادی از این سیستم ها که می تواند با اصلاحاتی بعنوان روش های مناسب اجرای ساختمان و تولید مسکن مورد 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
مزیت های کلی صنعتی سازی ساختمان و فناوری های نوین
تجربیات موجود حاکی از مزیت های متعددی در این حوزه می باشد، مزیت هایی نظیر:
-صرفه جویی در منابع ملی از طریق بهبود کیفیت مصالح مصرفی و کاهش اتلاف انرژی در ساختمان ناشی از عایق بندی نامناسب، کاهش مصرف انرژی ناشی از تولید مصالح به روش کارخانه ای و با فناوری نوین، افزایش عمر ساختمان و در نتیجه جلوگیری از اتلاف زود هنگام مصالح ساختمانی، افزایش امکان بازیافت بیشتر مصالح ساختمانی
-رویکرد آماده سازی قبل از اجرا : به علت ماهیت صنعتی سازی امکان انجام زیرساخت های شهری قبل از اجرای ساخت و ساز فراهم می شود و یا امکان طراحی به هنگام فضاهای شهری به سبب قطعه بندی مناسب تر اراضی فراهم می گردد
-افزایش قابلیت به کارگیری تکنیک های ویژه و نوین و کنترل کیفیت : با ایجاد سیستم مدولار در تولید صنعتی مسکن امکانات زیادی برای توسعه افقی و قائم ساختمان ها فراهم میگردد و همچنین به علت لزوم ساخت مدولار و امکان اتصال قطعات، دقت و کنترل کیفیت در ساخت افزایش می یابد
-کاهش تخریب محیط زیست : در مرحله تامین مواد اولیه امکان کنترل یکپارچه برای استفاده از منابع غیر آسیب رسان به محیط زیست وجود دارد، تولید نخاله و بازمانده مصالح در هنگام ساخت کاهش می یابد و از ایجاد آلاینده های هوا و آب و آلاینده های صوتی کاسته می شود
محدودیت های کلی صنعتی سازی ساختمان و فناوری های نوین
-محدودیت در طراحی :به علت نیاز به تولید انبوه، امکان تنوع در طراحی محدود می شود و بعضا به علت ضرورت تولید مدولار و تبعیت از مدول و قطعات خاص، خلاقیت در معماری دشوار می شود و در صورت کم توجهی به اهمیت این مورد، گاهی موجب ایجاد محیط های خشک و بی روح می شود.
-محدودیت اجرایی :با توجه به نقش مهم اتصالات در روش صنعتی ساخت و نیز شرایط لرزه خیزی ایران، تامین برخی از اتصالات مقاوم با قیمت مناسب ، بعضا امکان بهره گیری از انواع فناوری های صنعتی سازی را محدود می سازد. همچنین آشنایی اندک مهندسان و تکنسین ها و پیمانکاران با صنعتی سازی در شرایط کنونی مانع گسترش سریع آن می شود.
ارزیابی فناوری های نوین ساختمانی
بدیهی است آشنایی طراحان و مجریان صنعت ساختمان با ویژگی ها، محدودیت ها و مزیت های صنعتی سازی ساختمان نخستین گام در جهت توسعه و نیل به اهداف صنعتی سازی مسکن و ساختمان می باشد .در این بخش با بررسی چند سیستم و فناوری نوین صنعت ساختمان، ویژگی های آن را در دو حوزه معماری و انرژی مورد واکاوی قرار می دهیم.
سیستم قاب فولادی سبک نورد سرد:
ویژگی های معماری:
بطور کلی استفاده از این سیستم برای عملکردهای گوناگون معماری امکان پذیر است، هر چند بیشترین مورد استفاده از این سیستم ها در ساختمانهای مسکونی کم ارتفاع است.
از محدودیتهای این سیستم میتوان به نکات زیر اشاره کرد: -در مراحل طراحی باید از اندازه و چگونگی مدولها تبعیت کرد . -در ابعاد دهانه محدودیت وجود دارد.
-تعداد طبقات قابل ساخت با این سیستم محدود است
ویژگیهای سیستم در ارتباط با انرژی:
این سیستم در ارتباط با ویژگی عایق بودن در برابر حرارت وضعیت مناسبی داشته و قابلیت بالایی برای نصب عایق حرارتی دارد و روشهای مختلفی در نصب عایقها به منظور بهبود عملکرد آنها وجود دارد . نکته مهم در استفاده از مواد عایق، انتخاب موادی است که با فولاد گالوانیزه وارد واکنش نشوند و دیگر اینکه در نصب این عایقها توجه شود که اثر پل حرارتی بین اعضا به وجود نیاید
