فهرست مطالب
نیاز به ساخت سالیانه بیش از یک میلیون واحد مسکونی در کشور و اهمیت روز افزون مدیریت انرژي، صنعتی سازي ساخت مسکن را دو چندان نموده است، همچنین با توجه به طرحهاي دولت جهت ساخت مسکن، نیاز به ساخت سریع و ارزان و مقاوم در برابر زلزله، احساس می شود. به این ترتیب مشخص است که استفاده از سیستم هاي سنتی در امر ساخت و ساز جوابگوي نیاز جامعه نبوده و استفاده از فناوري هاي نوین در این بخش اجتناب ناپذیر می باشد، به شکلی که با حمایت وزارت صنعت، معدن و تجارت زنجیره ساخت مسکن صنعتی در کشور تکمیل شده و صنعتی سازي ساختمان به حدود 20% ارتقا یافته است.
یکی ازروش هاي متداول ساختمان سازي استفاده از سیستم باربر دیوار و سقف بتنی است که سرعت، کیفیت و بهاي تمام شده این روش در گرو انتخاب، طراحی و مدیریت سیستم قالب بندي می باشد. سیستم قالب هاي عایق ماندگار (ICF) ازجمله روش هاي اجراي دیوار باربرمی باشد که در سیستم اجراي ساختمان بتن آرمه با قالب هاي پلی استایرن (پلاستوفوم) صورت می پذیرد و دیگر نیازي به استفاده ازقالب هاي جانبی فلزي نیست.
قالب های عایق ماندگار شامل دو پانل از جنس پلی استایرن (پلاستوفوم) با ابعاد 20*45*120 می باشد که با اتصالات پلاستیکی از جنس پلی پروپیلن به هم متصل شده و پس از نصب آرماتور در فضاي بین دو پانل، بتن ریزي می گردد. این قالب ها پس از بتن ریزي به عنوان جزیی از دیوار محسوب شده و نقش عایق صوتی و حرارتی را ایفا می کنند. دراین روش کل سازه به شکل دیوار برشی اجرا شده و حتی الامکان نیازي به ستون نیست و بسیار مناسب و به صرفه جهت اجراي سازه هاي ذیل می باشد:
- ساختمان هاي طبقاتی با کاربري مسکونی، اداري، تجاري و بیمارستان ها.
- ساختمان هاي صنعتی و سوله ها.
- مخازن ذخیره آب و گرانول ها.
- حوضچه هاي صنعتی و استخرها.
- دیوارهاي پیرامونی سایت.
- دیوارهاي حائل و سازه هاي زیرزمینی.
مقایسه پارامترهاي سازه اي سیستم آي سی اف
رفتار لرزه اي:
به طور کلی این سیستم توانایی بسیار خوبی را در مقابله با زلزله و طوفان از خود نشان داده به طوريکه در زلزله هاي گذشته از معدود ساختمان هاي به جا مانده پس از زلزله بوده اند. عناصر باربر اصلی در ساختمان با سیستم ICF دیوارهاي باربر (دیوار برشی) و دال هاي تخت نسبتا نازك هستند.
از دلایل عملکرد مناسب این سیستم در برابر زلزله می توان به یکپارچگی مناسب دیوار و سقف اشاره کرد. البته این یکپارچگی اتصال سقف به دیوار توسط میلگردهاي خم شده و بتن درجا ICF در سیستم مذکور به دو نحو متفاوت تامین می شود. در سیستم ICF اتصال سقف به دیوار توسط میلگردهای خم شده و بتن های درجا به نحوي صورت می گیرد که یک اتصال گیردار براي انتقال بارهاي ثقلی و یک اتصال برش پذیر براي انتقال بارهاي درون صفحه هاي ناشی از زلزله به وجود آید.
یکی از عوامل مهم براي بهبود عملکرد لرزهاي سازه توجه به سبکی آن است. سیستم ICF در مقایسه با سیستم هاي متداول بتنی و فولادي اندکی سبکتر می باشد. با این که مصرف بتن در اجراي سازه هاي دیگر بیشتر از سیستم ICF است اما به دلیل کاربرد بیشتر میلگرد و آهن آلات در سیستم ICF، به نظر می آید رفتار لرزه اي بهتري را از این منظر از خود بروز می دهد.
مشاهده زلزله هاي گذشته حاکی از آن است که هرچه تعداد اعضاي سازه هاي مشارکت کننده در باربري (نامعینی) بیشتر باشد، عملکرد لرزه اي آن مناسبتر است. به طور کلی تامین درجه نامعینی مورد نیاز به وسیله خطوط دیوار یا قاب در هریک از جهت هاي اصلی صورت می پذیرد. در سیستم مذکور با توجه به تعداد زیاد خطوط دیوار در هر دو جهت نامعینی مورد انتظار تامین خواهد شد.
عدم محدویت معماري:
به دلیل حذف ستون ها و یا کاهش ستون ها، محدودیت طراحی معماري از بین رفته است و با توجه به نبود ستون در سیستمICF ، تامین پارکینگ یکی از مزیت هاي مهم در این سازه می باشد.
تعداد طبقات:
حداکثر تعداد طبقات ICF بستگی به نوع رابط ها دارد. این رابط ها معمولا پلیمري هستند و در بعضی سیستم ها نیز از رابط هاي فولادي با پوشش گالوانیزه استفاده می شود.
ارتفاع مجاز ساختمان در کلیه پهنه هاي لزره خیزي ایران، مطابق استاندارد2800 ایران، حداکثرتا 15طبقه بلامانع است. در کشورهاي مختلف اروپایی ومناطق غیرلرزه خیز جهت ساخت سازه هاي از2 تا25 طبقه از سیستم ICF استفاده می شود. البته از منظر اقتصادي تعداد طبقات بهینه در روش ICF بین 8 تا 10 طبقه است.
مقاومت در برابر آتش:
برای بررسی مقاومت ICF در برابر آتش سوزی باید مقاومت بتن و عایق پلی استایرن مورد استفاده بررسی شود.
مقاومت بتن در مقابل حریق:
انواع بتن هاي معمولی مورد استفاده در این سیستم، غیر قابل اشتعال و در نتیجه بی خطر هستند. بتن مقادیر زیادي رطوبت در حال تعادل با محیط دارد و در مجاورت آتش با از دست دادن رطوبت و واکنش هاي دهیدراسیون که همراه با جذب حرارت قابل توجهی است، انتقال حرارت را به داخل بدنه بتنی به تاخیر می اندازد. این موضوع به علت مقدار بالاي گرماي نهان تبخیر و نیز صرف گرما براي واکنش هاي دهیدراسیون است که به طور قابل توجهی رفتار بتن در برابر آتش را بهبود می بخشد.
مقاومت اسفنج پلی استایرن:
پلی استایرن به کاربرده شده در ICF باید مطابق استانداردهاي معتبر از نوع خودخاموش شو یا کندسوز شده باشد. این نوع پلی استایرن در مدت کوتاهی پس از قرار گرفتن در معرض شعله جمع می شود و بدون شعله ور شدن از منبع دور می شود. به دلیل جمع شدگی عایق پس از قرار گرفتن در معرض آتش (دماهاي نزدیک به 100 درجه)، پوشش گچ دچار ریزش می شود و در نتیجه پلی استایرن مستقیما در معرض آتش قرار می گیرد، به همین دلیل براي اتصال پوشش گچ به عایق باید از توري رابیتس یا مش فلزی استفاده شود. در صورت رعایت این نکات ساختمان هاي با سیستم ICF مقاومت بسیار خوبی را در برابر آتش از خود نشان می دهند.
بررسی عملکرد حرارتی:
بتن و خصوصا بتن مسلح بیشترین میزان انتقال حرارت را در بین مصالح مورد استفاده در ساختمان سازي دارد. به دلیل استفاده از دو لایه عایق حرارتی پلی استایرن که هرکدام به طور معمول ضخامتی در حدود 5 سانتیمتر دارند مشکل چندانی از این بابت ندارد. همچنین به دلیل درزبندي و هوابندي مناسب دیوار مقدار نفوذ هوا و تبادل حرارتی ناشی از آن نیز قابل اغماض است. در این سیستم دماي سطح داخلی جدار به دلیل وجود لایه ي داخلی عایق حرارتی یکنواخت است و پل هاي حرارتی قابل توجهی در این سیستم وجود ندارد.
بررسی عملکرد صدابندي ( آکوستیکی):
هر چه ضخامت لایه بتنی دیوار بیشتر شود صدابندي افزایش می یابد. به طور کلی جدارهایی که شاخص کاهش صداي وزن یافته آنها از 50 دسی بل بیشتر است براي دیوارهاي خارجی و دیوارهاي بین واحدهاي مستقل در ساختمان هاي مسکونی قابل قبول است. از آنجایی که در این سیستم معمولا دیوار بتنی 15 سانتی متر اجرا می شود این خواسته تأمین خواهد شد. البته لازم به ذکر است که در سیستم ICF دو لایه پلی استایرن 5 سانتی متري هم داریم که عملکرد آکوستیکی آن را به نحو قابل توجهی بهبود می بخشد، به طوري که به این سیستم “مسکوت” گفته می شود.
در مورد این سیستم باید صدابندي سقف ها را هم مورد توجه قرار دهیم. در این سیستم که از دال بتنی استفاده می شود، کاهش صداي هوابرد جوابگوي انتظارات تعیین شده می باشد. ولیدر مورد صدابندي کوبه اي به تنهایی جوابگو نیست و لازم است با یک لایه ارتجاعی در کف تکمیل شود این لایه ارتجاعی معمولا با موکت یا فرش تامین می شود با توجه به مطالب گفته شده مشخص سیستم ICF عملکرد آکوستیکی بسیار بهتري نسبت به سیستم هاي دیگر دارد.
مقایسه نکات اجرایی
بتن ریزي:
1) به دلیل استفاده از قالبهاي حرارتی بتن ریزي در شرایط دمایی متنوع و اغلب فصول در سال امکانپذیر است.
2) هنگام بتن ریزي از ارتفاع بیشتر از 2 متر در این سیستم، چنانچه تمهیدات خاصی اعمال نشود کیفیت بتن دچار مشکل می شود، زیرا به سبب بتن ریزي از ارتفاع زیاد و برخورد بتن با آرماتورها جداشدگی به وجود می آید. این در حالی است که در صورت رعایت تمام الزامات آیین نامه اي به دلیل کشویی بودن قالب هاي مورد استفاده و امکان بالا و پایین بردن آنها این مشکل وجود ندارد.
زمان:
سیستم ICF در پروژه هاي تک سازي سرعت اجراي قابل قبولی نسبت به سایر فناوري هاي موجود دارد و در پروژه هاي انبوه سازي به دلیل سرعت بالاي اجراي عملیات نصب دیوار و سقف و تعداد دیوارهاي پلی استایرن، بسیار سریعتر از سیستم هاي دیگر می باشد. هم اکنون با استفاده از این روش انبوه سازان با برنامه ریزي مناسب می توانند یک طبقه را در دو روز اجرا نمایند.
لازم به ذکر است در این سیستم موازي کردن اقدامات در قسمت هاي مختلف یک پروژه و ایجاد همپوشانی هاي لازم بین فعالیت هاي مختلف اجرایی به سهولت و بدون بالا بردن هزینه هاي پروژه امکان پذیر است.
هزینه:
1) در سیستم ICF عدم نیاز به ماشین آلات و ابزار گران قیمت، هزینه هاي پروژه را کاهش می دهد. در حالی که در سیستم هاي دیگر با توجه به سنگین بودن قطعات قالب دیوار و سقف مورد استفاده، وجود جرثقیل و دیگر امکانات نصب الزامی است.
2) سیستم ICF به علت سبک بودن قالب ها قابلیت حمل در شعاع زیاد را دارد. علاوه بر آن به دلیل قابلیت ضربه پذیري قابل توجه آن ها، در حمل و نقل دچار آسیب جدي نمی شود. در صورت مونتاژ قالب در محل پروژه، قالب حجم کمتري را اشغال می کنند و به سادگی و با هزینه کمتري حمل می شوند.
درادامه چند نمونه دیگر از مباحث اجرایی سازه ها مقایسه می شود:
· ازنقاط ضعف سیستم سنتی و نوین دیگر، عدم امکان جوابگویی به انتظارات عملکردي پارکینگهاست. در عمل لازم است براي پارکینگ فضایی مجزا در نظر گرفته شود. اما در سیستم ICFامکان ایجاد پارکینگ در خود ساختمان وجود دارد. البته باید در طراحی آن ضوابط لازم در نظر گرفته شود تا از نظر مقاومتی در برابر زلزله سازه را دچار مشکل نکند.
· در سیستم هاي سنتی و نوین دیگر، تاسیسات در صورت بروز مشکل در اکثر موارد لازم خواهد بود مدار جایگزینی به صورت روکار اجرا شود در صورتی که در سیستم ICF عبور لوله هاي تاسیساتی با سوراخ کردن اسفنج پلی استایرن امکانپذیر است.
· در سیستم هاي سنتی و نوین دیگر، امکان تغییر ابعاد قطعات منتفی است. در نتیجه در صورت وجود اشتباه در ساخت قطعه تخریب و اجراي مجدد بخش هاي مورد نظر با دشواري و پیچیدگی هاي متعدد همراه است. در صورتی که در سیستم ICF صورت اشتباه در ساخت قطعه در محل ساخت امکان برش قطعات وجود دارد
نتیجه گیري:
- سیستم ICF به دلیل یکپارچگی اتصالات دیوار و سقف، رفتار لرزه اي خوبی را از خود نشان میدهند اما در مقایسه با دیگر سازه ها، به دلیل استفاده از میلگرد کمتر، سبکتر بوده و در نتیجه رفتار لرزه اي بهتري دارد.
- سیستم ICF در صورت رعایت نکات اجرایی،این سیستم مقاومت خوبی در برابر آتش دارد.
- دو لایه پلی استایرن در این سیستم سبب می شود که این سیستم عملکرد حرارتی و آکوستیکی بهتري را نسبت به سیستم هاي دیگر از خود نشان دهد.
- به دلیل نصب سریعتر قالب ها نسبت به سازه هاي دیگر ،سرعت اجرایی بالاتري دارد و براي انبوه سازي مناسبتر است.
- به دلیل استفاده کمتر از میلگرد از نظر مصالح مورد استفاده و عدم استفاده از ماشین آلات و تجهیزات سنگین هزینه کمتري نسبت به سیستم هاي سازه اي دیگر دارد.
[std alias=”systemicf_2″]
