بخشی از مقاله
مقایسه مدیریتی ساخت سازه هاي سوپر پانل با روش هاي متداول ساخت پانل سازه
چکیده
سرعت اجراي ساخت از موضوعاتی است که تاثیر زیادي در مدیریت ساخت پروژه دارد. امروزه انتخاب یک روش یا بهترین روش جهت ساخت و ساز یکی از عوامل اصلی و مؤثر در ساخت و مسأله جدي یک مهندس طراح یا سازنده میباشد و چون مبحث ما مدیریتی و مقایسهاي میباشد به همین دلیل انتخاب یک نوع سازه که از لحاظ زمانی و هزینه به صرفهتر باشد بسیار حائز اهمیت است.روشهاي مختلفی براي برخورد با سرعت انجام کار با کیفیت تاکنون در دنیا انجام شده و یا در حال انجام است. در این پژوهش چهار روش: LSF( Light Gauge Steel Frame) و 3Dpanel , ICF(Insulating Concrete Form) و super panel با یکدیگر از دیدگاه مدیریت ساخت مقایسه گردیده اند. روش سوپرپانل نوع تکامل یافته سیستم-
هاي قدیمی تر ICF است که نوع عملیات اجرایی آن شبیه به چیدن بلوك است که مستلزم صرف زمان و محدودیتهاي سازه اي می شود. سیستم سوپرپانل با اصلاح روش ICF ابتدایی در جهت صنعتیتر کردن ساختمان سازي و بالا بردن سرعت اجرا و مقاوم سازي آن در برابر زلزله ، با تغییرات اساسی در المانهاي ICF ابتدایی ابداع گردید. این سیستم متشکل از المانهاي باربر و غیر باربر ساختمان ، یعنی دیوار باربر ، سقف باربر و دیوار پارتیشن (جداکننده غیر باربر) است .با استفاده از این سیستم می توان %60 عملیات مربوط به اجراي یک سازه بتنی را در کارخانه انجام داد و با انتقال قطعات به سایت اجرایی ، عملیات ساخت را به سرعت به انجام رسانید .مزیت عمده این سیستم حذف عملیات قالب بندي و آرماتوربندي دیوارهاي باربر بتن آرمه به میزان حداقل %90 در محل اجراي پروژه است.
کلمات کلیدي: سوپر پانل-سرعت اجرا-پارتیشن-دیوار باربر-قالب بندي
مقدمه
نیــاز گســترده و روز افــزون جامعــه بــه ســاختمان و مســکن ، ضــرورت اســتفاده از سیســتم هــاي ســاختمانی و مصــالح جدیدي به منظـور ارتقـا کیفیـت سـاخت ، افـزایش سـرعت سـاخت ، افـزایش عمـر مفیـد سـاختمان هـا ، سـبک سـازي و افزایش مقاومـت در برابـر زلزلـه را بـیش از پـیش مطـرح سـاخته اسـت. از سـوي دیگـر افـزایش تولیـد صـنعتی سـاختمان ها در مجموعه ساخت و سازهاي کشور بـه منظـور پاسـخ بـه نیازهـاي کنـونی و تـامین ظرفیـت بـراي نیازهـاي آینـده یـک ضرورت به شمار می رود. در این راسـتا ارتقـا سـطح علمـی و تخصصـی جامعـه مهندسـی کشـور و آشـنایی بـا سیسـتم هـا و مصالح جدید ساختمانی امري اجتناب ناپذیر است .
حل مشکلاتی ماننـد زمـان طـولانی اجـرا ، عمـر مفیـد کـم ، هزینـه زیـاد اجـراي سـاختمان هـا نیازمنـد ارائـه راهکارهـایی به منظور اسـتفاده عملـی از سیسـتم هـاي سـاختمان هـاي نـوین و مصـالح سـاختمانی جدیـد اسـت . ضـمن آن کـه بایـد گـام هـاي اساسـی در مجـامع علمـی ، تخصصـی و حرفـه اي در زمینـه بـازنگري روش هـاي نـوین اجـراي سـاختمان بـه منظــور مطابقــت ایــن روش هــا بــا معمــاري ایــران و شــرایط اقلیمــی کشــور و رســیدن بــه راهکارهــاي مناســب جهــت اســتفاده از ایــن سیســتم هــا بــه عنــوان روش هــاي مطابقــت یافتــه بــا ویژگــی هــاي فرهنگــی ، اجتمــاعی ، تــاریخی و باورهــاي مــردم ایــن ســرزمین برداشــته شــود ایــن اقــدامات در دراز مــدت موجــب رســیدن بــه شــرایط اجرایــی مطلــوب بهینه سازي ساخت افزایش تولیـد صـنعتی سـاختمان و نیـز افـزایش تولیـد مسـکن در کشـور خواهـد شـد. از سـوي دیگـر چنین تحولاتی موجب گسـترش سـرمایه گـذاري هـاي زیـر بنـایی و اصـولی خواهـد شـد و ایـن امـر جامعـه را در رسـیدن به اهداف خود در بخش سـاخت و سـاز یـاري خواهـد نمـود. در همـین راسـتا فنـاوري هـاي نـوین سـاختمانی زمینـه هـاي لازم بـراي معرفـی سیسـتم هـاي نـوین سـاخت را در جهـت تحقـق اهـداف فـوق و بـه ویـژه افـزایش کیفیـت سـاختمان ، کاهش زمان و هزینه سـاخت ، سـبک سـازي سـاختمان هـا و اجـراي سـاختمان هـاي مقـاوم در برابـر زلزلـه را فـراهم مـی سازد.
اهمیت و ضرورت انجام تحقیق :
یکی از بخشهاي مهم که مستقیماً نقش اساسی در زندگی مردم دارد مسـئله مسـکن و کمبـود آن در مقایسـه بـا انتظـارات و نیازهاي مردم است. این نکته اي است که تمام مسئولان و مردم بر آن وقوف کامل داشته و از آن آگاه هسـتند. از طرفـی نـرخ بالاي رشد جمعیت در دهه اول انقلاب و فقدان برنامههاي مناسب براي تامین مسکن دهکهاي کم درآمد جامعه منجر به عدم توان پاسخگویی به تقاضاي مورد نیاز گردیده است. براي حل این مشکل راه حلهاي مختلفی پیشنهاد میگردد لیکن از آنجایی که این راهحلها مبتنی بر نگاه سنتی به مقوله مسکن است و هیچ تجدید نظر جدي در نوع نگاه حاصل نشده ، بالتبع جوابگوي حل مشکلات این عرصه نیز نبوده است. از این رو مهمترین مسألهاي که بایستی در خصوص رفع مشکل مسکن به آن پرداخـت مسأله تغییر نگاه نسبت به موضوع و حل آن از منظري دیگر است. نگاه به صنعتی سازي سـاختمان و مسـکن بـه عنـوان یـک ضرورت ملی همان تغییري است که باید ابتدا در تفکرات برنامهریزي به وجود بیاوریم تا با اتکاي به آن ، به شیوههاي جدید که مبتنی بر فن آوريهاي نوین است روي آوریم. در صورت حرکت به سمت صنعتی سازي ساختمان نه تنها توانایی پاسخگویی به
تقاضاي فعلی جامعه وجود خواهد داشت بلکه در سرعت ساخت ، کیفیت و قیمت تمام شده ساختمان نیز تاثیرات مثبت جدي خواهد گذاشت. صنعتی سازي ساختمان از جمله عوامل مهم در افزایش تولید و برقرار کننده تعادل میان عرضه و تقاضا در بازار میباشد.
جنبه جدید بودن و نوآوري در تحقیق :
سوپر پانل یک نوع جدید سازه و نوع تکامل یافته سیستم ICF میباشد که پس از تحقیقات فراوان و محاسبات دقیق مشخص شد که بسیار کاربرديتر و بهتر از سازههاي پانلی دیگر نظیر ICF و LSF و 3DPanel میباشد بـه ایـن دلیـل کـه نقـایص موجود در سیستمهاي یاد شده را برطرف و دست به نوآوري و اصلاح به جهت زمان ، هزینه و کارائی زده اسـت. همچنـین بـا توجه به عدم تحقیقات کافی در کشور در این زمینه یکی دیگر از جنبههاي جدید بودن طرح است.
مقایسه مدیریتی ساخت سازه هاي سوپر پانل با روش هاي متداول ساخت پانل سازه
سقف سبک مورد استفاده در سیستم قـاب سـبک فـولادي نـورد سـرد را مـی تـوان بـا سـقف هـاي متـداول و مرسـوم در جداول( 1 و (2 به شرح زیر مقایسه کرد .
جدول -1 مقایسه انواع سقف ها از نظر ضخامت سقف و وزن هر متر مربع
جدول -2 مقایسه انواع سقف ها از نظر کیفیت اجرا و عملکرد
جدول ( 3 ) مقایسه وزن و ضـخامت دیوارهـاي داخلـی در سیسـتم قـاب فـولادي سـبک بـا سـایر روش هـاي اجـراي دیـوار
در جدول (4) نیـز مشخصـات فنـی انـواع دیوارهـاي داخلـی و از جملـه دیوارهـاي داخلـی در سیسـتم قـاب فـولادي سـبک
با یکدیگر مقایسه شده است .
جدول -4 مقایسه مشخصات فنی دیوارهاي داخلی با مصالح مختلف
بررسی سیستم LSF از نظرتاثیرات زیست محیطی:
سیستم قاب فولادي سبک نورد سرد به علـت عـدم اسـتفاده از مـواد مضـر بـراي طبیعـت تـاثیر مخربـی بـر محـیط زیسـت نـدارد. مصـرف انـرژي کمتـر در بخـش حمـل و نقـل و بهـره بـرداري سـبب کـاهش تولیـد آلـودگی در محـیط مـی شـود.
بیشتر موارد مورد استفاده در ایـن سیسـتم قابلیـت بازیافـت دارنـد. ایـن سیسـتم قابلیـت بـاز شـدن و نصـب مجـدد داشـته و بـه ایـن منظـور بـدون عملیـات تخریبـی گسـترده و آسـیب بـه محـیط پیرامـونی انجـام مـی شـود. از دیگـر مـوارد قابـل توجــه بــه ایجــاد ضــایعات ســاختمانی محــدودتر در حــین اجراســت ایــن سیســتم قابلیــت اســتفاده بــراي بازســازي و یــا گسترش ساختمان هـاي تـاریخی را نیـز دارد همچنـین مـی توانـد بـراي مقـاوم سـازي آنهـا اسـتفاده شـود. موضـوع دیگـر در زمینـه تـاثیرات زیسـت محیطـی مقاومـت ایـن سیسـتم در مقابـل خـوردگی بـه علـت پوشـش گـالوانیزه یـا سـایر مـواد پوشش دهنده و دوام زیاد ساختمان است که می توان آن را از مزیت هاي مهم این سیستم به شمار آورد.
بررسی سیستم3D PANEL از نظر تاثیرات زیست محیطی:
از آنجا که در طراحـی پایـدار ، سـاختمان جزئـی از طبیعـت پیرامـونی اسـت و بایـد بـه عنـوان بخشـی از اکوسیسـتم عمـل کـرده و در چرخـه حیـات قـرار بگیـرد. سیسـتم پانـل سـه بعـدي را نمـی تـوان بـه عنـوان سیسـتمی پایـدار ارزیـابی کـرد بسـیاري از بخـش هـاي سـازه هـاي بتنـی در ایـن روش قابلیـت اسـتفاده دوبـاره ندارنـد. البتـه سیسـتم پانـل هـاي سـه بعدي گرجه سیسـتمی بتنـی اسـت امـا بـا در نظـر گـرفتن مسـائلی چـون کـاهش اتـلاف انـرژي در محـیط از نظـر مبـانی معمـاري پایـدار مناسـب تـر از سیسـتم هـاي سـنتی اسـت بـه دلیـل دقـت انـدازه هـا در قطعـات سیسـتم و اجـراي تـوام سیسـتم آب و فاضـلاب بـا سـازه اصـلی از اکثـر دوبـاره کـاري هـا ي معمـول در سـاختمان و اتـلاف مصـالح جلـوگیري بـه عمل می شود این مسئله تا حدودي بر تحقق معیارهاي پایداري در این سیستم می افزاید .
بررسی سیستم3D PANEL از نظر هزینه و زمان ساخت:
اجراي پانل هاي سه بعدي در مقایسه با یـک دیـوار آجـري بسـیار گـران اسـت امـا هنگـامی کـه از ایـن دیوارهـا بـه عنـوان عنصر باربر استفاده می شود به معنی حـذف تیـر و سـتون و سـبک شـدن شـالوده اسـت بـا توجـه بـه ایـن موضـوع قیمـت ساحتمان بـا سیسـتم پانـل سـه بعـدي ارزان تـر از سـاختمان هـاي سـنتی دیگـر اسـت. کـاهش وزن آهـن و بـتن مصـرفی به میزان قابل ملاحظه ، حـذف مرحلـه گـچ و خـاك از اجـزاي سـاختمان ، حـذف نعـل درگـاه ، حـذف نیـروي کـارگر غیـر متخصـص ، همچنـین حمـل و نقـل آسـان هـا در سـاختمان بـه دلیـل سـبک بـودن قطعـات عـواملی هسـتند کـه باعـث صرفه جـویی در هزینـه هـاي ایـن روش مـی شـود. اجـراي لولـه کشـی آب سـرد و گـرم ، سیسـتم گرمـایش و لولـه کشـی بـرق همزمـان بـا نصـب دیوارهـا موجـب صـرفه جـویی در زمـان و هزینـه مـی شـود. کـاهش زمـان اجـرا بـه میـزان %50
نسبت به پانل هاي ساندویچی بسیار نـاچیز اسـت بـه طـور مثـال یـک دسـتگاه تریلـر قـادر اسـت حـدود 1000 متـر مربـع پانل ساندویچی را حمل کند مقاومـت حرارتـی بـالاي فـوم پلـی اسـتایرن سـبب صـرفه جـویی در هزینـه تهویـه سـاختمان در تابسـتان و زمسـتان بـه دلیـل جلـوگیري از تبـادل حـرارت یـا بـرودت مـی شـود در نتیجـه حـداقل 40 درصـد میـزان مصــرف انــرژي اعــم از مــواد ســوختنی یــا اجــزاي تاسیســات مکــانیکی و الکتریکــی ، عــدم انباشــت نخالــه ســاختمانی و مصـرف بهینـه مصـالح صـرفه جـویی در هزینـه وقـت را در پـی دارد زمـان اجـراي یـک سـاختمان بـا ایـن سیسـتم حـدود
یک سـوم زمـان مـورد نیـاز بـراي اجـراي سـاحتمان بـا روشـهاي سـنتی و متـداول اسـت ضـمن آن کـه در صـورت اجـراي صحیح این روش ساختمان از کیفیت بسیار خوب و عمر مفید بسیار بالا برخوردار خواهد بود .
بررسی سیستم3D PANEL از نظر صرفه جویی در انرژي:
در ساختمان هایی که با سیستم پانل هـاي سـه بعـدي سـاخته مـی شـوند بـه دلیـل وجـود بـتن و عـایق پلـی اسـتایرن در بــین لایــه هــاي دیــوار و ســقف ذخیــره انــرژي بــه مقــدار نســبتاً بــالایی صــورت مــی گیــرد. ذخیــره انــرژي گرمایشــی و سرمایشـی در ایـن روش بـین %50 تـا %80 اسـت . پانـل هـاي عـایق سـه بعـدي بـه دلیـل سـبک بـودن و از آنجـا کـه از ویژگــی هــاي مطلــوب بــه عنــوان عــایق حرارتــی برخوردارنــد در بســیاري از ســاختمان هــا از جملــه ( بــراي اجــراي دیوارهـاي خـارجی ) سـاختمان هـاي بلنـد مـورد اسـتفاده قـرار مـی گیرنـد. ایـن امـر در مصـرف انـرژي بـراي سـرمایش و گرمــایش ، صــرفه جــویی قابــل تــوجهی بــه همــراه خواهــد داشــت و در کــاهش حجــم موتــور خانــه و ظرفیــت چیلرهــا و تجهیزات مکانیکی و الکتریکی ساختمان بسیار موثر است
بررسی سیستم3D PANEL از نظر عایق بندي صدا:
سیسـتم پانـل هـاي سـه بعـدي ضـمن آنکـه از لحـاظ صـدا بنـدي الزامـات مبحـث هجـدهم مقـررات ملـی سـاختمان را برآورده می کنند امـا بـه دلیـل وجـود بـتن و لایـه پلـی اسـتایرن و ترکیـب مناسـب اجـزاي سـازه انتقـال صـدا را بـه نحـو موثري کاهش می دهـد و امکـان ایجـاد محیطـی آرام بـا تمـام مزایـاي سیسـتم هـاي صـدایی مطلـوب را فـراهم مـی کنـد در این سیستم هر چه ضـخامت لایـه پلـی اسـتایرن و ضـخامت بـتن پاشـیده شـده بیشـتر شـود صـدا بنـدي افـزایش مـی یابد .
بررسی سیستمICF از نظر تاثیرات زیست محیطی:
تحقق مفاهیم معماري پایـدار ارزش والایـی اسـت کـه بایـد همـواره درصـدد دسـتیابی بـه آن بـا طراحـی معمـاري صـحیح و مناسـب تـلاش نمـود معمـاري پایـدار بایـد متبلـور کننـده احسـاس انسـان هـا نسـبت بـه طبیعـت در جهـت صـیانت و حفاظت از آن باشد دلایل زیـادي مبنـی بـر ضـرورت تغییـر دیـدگاه بشـر بـراي نحـوه اسـتفاده از منـابع انـرژي وجـود دارد
به همین دلیـل امـروزه اجـراي سـاختمان بـا مفـاهیم پایـداري و مبـانی معمـاري سـبز حـائز اهمیـت بسـیار اسـت طراحـی پایدار باید با توجه به این اصـل صـورت بگیـرد کـه سـاختمان جزئـی کوچـک از طبیعـت پیرامـونی اسـت و بایـد بـه عنـوان بخشــی از اکوسیســتم عمــل کــرده و در چرخــه حیــات در موقعیــت مطلــوب و مناســب قــرار گیــرد. هــر چنــد کــه روش ساختمان هـاي بـتن مسـلح بـا قالـب عـایق مانـدگار را نمـی تـوان بـه عنـوان سیسـتمی کـاملاً پایـدار محسـوب کـرد زیـرا هنوز مصالح مـورد اسـتفاده در سـازه هـاي بتنـی قابلیـت اسـتفاده دوبـاره را ندارنـد. امـا بـا در نظـر گـرفتن مسـائلی ماننـد کاهش اتلاف انرژي و توزیع مناسـب انـرژي در محـیط ، ایـن روش نسـبت بـه سیسـتم هـاي سـنتی بـه مفـاهیم پایـداري نزدیک تر است
جـدول (5) نشـان دهنـده آن اسـت کـه میـزان مصـرف سـوخت و نیـز میـزان تولیـد گـاز در روش سـازه بتنـی و قالـب هاي عایق مانـدگار بـه میـزان قابـل تـوجهی کمتـر از دیگـر سیسـتم هـا اسـت. ضـمن آنکـه احتـراز از دوبـاره کـاري هـاي معمـول در سـاختمان هـا و جلـوگیري از اتـلاف ( بـر اسـاس آنچـه کـه در روش اجـراي سـاختمان هـاي بـتن مسـلح بـا قالب عایق ماندگار بیان شد ) تحقق معیارها بر پایداري در این سیستم می افزاید.
جدول -5 میزان مصرف سوخت و تولید گاز در سیستم سازه بتن مسلح با قالب عایق ماندگار
بررسی سیستمICF از نظر هزینه و زمان ساخت:
سیستم سازه هاي بتن مسلح با قالـب عـایق مانـدگار از لحـاظ اقتصـادي داراي مزایـایی بـه شـرح زیـر اسـت. بـه علـت وزن نــاچیز قطعــات پلاســتوفوم مــی تــوان در یــک کــامیون 10 تنــی حــدود 30 مترمکعــب از ایــن سیســتم را حمــل کــرد بنابراین در هزینـه حمـل صـرفه جـویی مـی شـود. بـا توجـه بـه کوتـاه بـودن طـول دوره سـاخت در ایـن روش نسـبت بـه سایر روش هـاي سـنتی سـاختمان سـریع تـر قابـل بهـره بـرداري مـی شـود در نتیجـه سـرمایه سـاخت زودتـر بـه مرحلـه بهـره بـرداري خواهـد رسـید ( کوتـاه شـدن دوره بازگشـت سـرمایه ). بـه دلیـل دقـت در انـدازه قطعـات سیسـتم و اجـراي توام اجزاي تاسیسات مکانیکی والکتریکـی بـا سـازه اصـلی اکثـر دوبـاره کـاري هـاي معمـول در سـاختمان و اتـلاف مصـالح حذف می
