آرشیو شهریور ماه 1399

 اجزا (مصالح) سیستم ICF:

پلی استایرن منبسط شونده

رابط های اتصال دهنده پلی اسایرن های دو طرف دیوار

* رابط ها می توانند از جنس پلی پروپیلن با دانسیته بالا، پلی استایرن منبسط شونده، پلی استایرن با مقاومت بالا، ورق گاوانیزه و یا میلگرد باشند. همچنین تعداد و ابعاد رابط ها باید به گونه ای باشد که تحمل بارهای حین اجرای ناشی از بتن ریزی و بتن تازه را داشته باشند.

میلگردهای افقی و قائم

بتن

* بتنی که در این سیستم مورد استفاده قرار می گیرد باید حداقل از رده C20 و اسلامپ آن نیز بین 100  تا 150 میلی متر باشد.

بر اساس شکل عایق و قالب، سیستم ICF به سه شکل اجرا می شود:

1- سیستم تخت یا مسطح (بیشتر این روش اجرا مرسوم است.)

2- سیستم شبکه‌ای پیوسته

3- سیستم شبکه‌ای منقطع حفره‌ای

​

مزایای اقتصادی سیستم ICF:

۱- بازگشت سریع سرمایه به دلیل سرعت اجرای بالا

۲- کاهش هزینه انرژی به دلیل ایجاد عایق یکپارچه

۳- کاهش کارمزد به علت کاهش نیروی کار و عدم نیاز به نیروی کار ماهر

۴- کاهش هزینه تجهیزات کارگاه

​

در عکس فوق، بتن‌ریزی سیستم ICF را مشاهده می‌کنید که قبل از آن باید نسبت به نصب پشت‌بندها اقدام نمود تا قالب‌ها در اثر فشار بتن دچار انحراف نشوند.

مزایای فنی سیستم ICF:

۱- سرعت اجرای بالا نسبت به روش سنتی به علت روش اجرای ساده، عدم نیاز به شمع بندی سقفها و عدم نیاز به ساخت اسکلت.

۲- عدم نیاز به ماشین آلات سنگین

۳- استحکام بیشترساختار بنا و مقاومت دربرابر زلزله به علت یکپارچگی سیستم

۴- صرفه جویی انرژی به علت ایجاد عایق یکپارچه و جرم حرارتی بتن

۵- عایق صوتی برابر db 45 (به دلیل ضخامت زیاد دیوارهای بتنی و حداقل بودن خلل و فرج داخل دیوارها)

۶- عایق حرارتی ۷۵ تا ۸۲ درصد

۷- عایق رطوبتی تا ۹۰ درصد

۸- حذف پرت مصالح و نخاله ساختمانی

9- امکان بتن ریزی در شرایط دمایی مختلف

۱۰- مقاوم در برابر آتش سوزی (طبق استاندارد ASTM به شماره E119، مقاومت در برابر آتش سوزی سیستم ICF بیشتر از ۲ ساعت تخمین زده شده است.)

۱۱- امکان اجرای انواع نماهای داخلی وخارجی

۱۲- امکان قابلیت تلفیق و سازگاری با انواع مصالح، سازه ها و سقف ها

۱۳- افزایش سرعت نصب درها، پنجره ها، سیم کشی و لوله کشی ساختمان

۱۴- مقاومت سازه در مقابل اثرات ناشی از رطوبت، باکتری، شوره، نشت مواد، سائیدگی، زنگ زدگی، اشعه ماورا بنفش و همچنین حشرات و حیوانات موذی و خزندگان.

۱۵- عدم آسیب رسانی به محیط زیست به دلیل کاهش مصرف سوخت و عدم مضرات اکولوژیکی در مراحل تولید.

​

صرفه جویی در مصرف انرژی :

سه فاکتور مهم در عملکرد ساختمان ها برای تعیین میزان صرفه جویی انرژی عبارت اند از:

۱- قابلیت انتقال حرارت.

۲- محبوس بودن هوا در داخل ساختمان.

۳- جرم حرارتی مصالح.

سیستم ICF از مزایای دوگانه عدم نفوذ هوا و جرم حرارتی بتن برای جلوگیری از انتقال حرارت و برودت بهره می‌برد. از طرف دیگر با استفاده از درها و پنجره های دو جداره و کاملاً عایق بندی شده امکان جابجایی ناخواسته هوای درون و بیرون ساختمان عملا کاهش می یابد. عملکرد حرارتی - برودتی دیوارهای این سیستم وقتی با ایزولاسیون ۳٫۵  اینچی به عنوان عایق بیرونی پوشانده می شود در محیط های بسیار گرم دارای شاخص حرارتی معادل (۱۷٫۹۳۴۵ RS ) می باشد که بیش از حد انتظار است و این امر می‌تواند بین ۵۰ الی ۷۰ درصد کاهش مصرف انرژی در ساختمان موثر باشد. همین مسئله مشوق پشتیبانی جدی سازمان محترم بهینه سازی مصرف سوخت کشور از این سیستم بوده است.

دیوارهای مورد استفاده از جنس پلی استایرن، به لحاظ توانایی جلوگیری از انتقال صوت بدون استفاده از هرگونه عایق صوتی اضافی در شرایط معمول و مساوی معادل ۱۱ درصد بیشتر از حد خواسته شده در استاندارد ASTM را دارد و دارای شاخص STC معادل ۵۰  می باشد؛ در حالیکه طبق استاندارد ASTM این شاخص معادل ۴۵ تعیین شده است. درنتیجه این دیوارها خود به عنوان یک نوع عایق صوتی نیز محسوب می شود.

مقاومت سیستم ICF در برابر مخاطرات طبیعی

برای اثبات عملکرد مناسب سازه های ICF و اطمینان از تامین خواسته های آئین نامه ها ومقررات ساختمانی کشورها، آزمایشات علمی بسیاری روی مقاومت و پایداری این ساختمان ها در مقابل نیروهای متفاوت موثر بر ساختمان توسط مراکز تحقیقاتی و علمی معتبر دنیا صورت گرفته است.

زلزله

مقاومت ساختمان در برابر نیروی زلزله با قالب های E.P.S پر شده از بتن مسلح به عنوان دیوارهای برشی را می توان به دوگروه زیر تقسیم بندی کرد:

1- ساختمان هایی که برش پایه ناشی از نیروی زلزله در آن ها، کمتر از ۱۵ درصد وزن ساختمان باشد.

2- ساختمان هایی که برش پایه ناشی از نیروی زلزله در آن ها، برابر یا بیشتر از ۱۵ درصد وزن ساختمان باشد.

به طور کلی تفاوت عمده در این دو گروه میزان مصرف آرماتور جهت مسلح سازی بتن داخل قالب های E.P.S و تغییر در حداکثر فاصله مجاز بین تیرهای افقی یا شیب دار سقف می باشد که براساس محاسبه، به شکل دقیق اندازه گیری شده و بهینه سازی می شود. در ایران با توجه به استاندارد ۲۸۰۰ معمولاً ساختمان ها در گروه اول قرار دارد.

باد

در ایران براساس آئین نامه های موجود، معمولاً نیروی باد به عنوان یک نیروی غالب در طراحی ساختمان های کم ارتفاع محسوب نمی شود. با این وجود مقاومت ساختمان در برابر نیروی باد طبق اطلاعات ارائه شده به شکلی است که باد ها تا سرعت ۲۳۰ کیلومتر در ساعت هیچگونه آسیبی به ساختمان نمی رساند.

آتش سوزی

با توجه به تغییرات ایجاد شده در خواص پلیمرهای مورد استفاده در سیستم ICF  مقاومت در برابر آتش سوزی در این سیستم به حدی افزایش یافته است که با توجه وجود بتن در داخل این سیستم می توان مقاومت آن را حتی بیشتر از یک دیوار کاملاً بتنی در نظر گرفت. حداقل مقاومت دیوارها و شیت های  پلیمری ۱۰ سانتی متری در میان شعله های آتش طبق شرایط استاندارد ASTM به شماره ۱۱۹E  قبل از تغییر فرم و کاهش پایداری ۳۰ دقیقه و حداقل مقاومت دیوارهای با ضخامت بیشتر، کمتر از دو ساعت سنجیده شده است.

قابلیت تلفیق وسازگاری با دیگرمصالح

از ویژگی های بارز سیستم ICF توانایی ترکیب اجزای مختلف آن با سیستم ساختمان سازی سنتی می باشد. به عنوان مثال در صورت نیاز مشتری به استفاده از تیرچه بلوک یا حتی طاق ضربی در سقف و یا موزائیک و سرامیک کاری در کف یا هر نمای ظاهری مانند نمای دیوار آجری، نمای رومی یا سیمانی یا رنگ تگری کاملاً سازگار می باشد.

ساختمان هایی با مغز متفکر

1 – سهیل انوری توتونچی    

1 –  دانشجوی کارشناسی معماری دانشگاه علوم وتحقیقات ،   soheilanvariii@gmail.com

چکیده :

طراحی های تکراری و قدیمی و جنبه تجاری بعضی از طرح ها همه به تاریخ پیوستند ، با توجه به این که بهره بری انرژی از انگیزه های مهم تغییر است ، تکنولوژی از اولین عوامل توانمندی در این راستا محسوب می شود . امروزه پیشرفت های تکنیکی در مصالح ساختمانی ، استفاده از مدل ها و طراحی های سه بعدی و سیستم های جدید تولید نیرو و انرژی در ساختمان ها بسیار چشمگیر است .

به هرحال نو آوری و تکامل در ساخت سیستم ها ، از آن جهت که ابزار بازدهی و کارایی بهتر ساختمان را فراهم می کنند بسیار قابل توجه و تاثیر گذار هستند .

واژه‌های کلیدی: Architrctur – Article – Design – Technology –  Brain –  Buildings

مقدمه  :

چگونه چالش های مربوط به انرژی در این روز ها باعث ترقیب طراحان ساختمان در درجه جدیدی از خلاقیت می شود . دنیای پیشرفته در مرحله اولِ تغییری اساسی در چگونگی ساخت ، طراحی  و کاربرد ساختمان ها می باشد و دلیل آن روشن است ، توجه به انرژی و حفظ آن در نهایت باعث شده مهندسین ، معماران ، طراحان حرفه ای و مالکین به سمت طراحی هوشمند هدایت شوند .

سیستم های هوشمند به عنوان مغر ساختمان :

این سیستم های جدید نه تنها میزان مصرف انرژی را بررسی و مدیریت می کنند بلکه نقش مهمی در عملکرد ساختمان و میزان رضایت ساکنین ساختمان دارند .

با توجه به اینکه 75% مخارج ساختمان در زمان بهره بری و استفاده از ساختمان است ، این سیستم ها علاوه بر  مصرف انرژی بلکه بر هزینه های جاری و در نهایت در بالا نگه داشتن ارزش کیفی ساختمان تاثیر می گذارد .

صنعت ساختمان در قرن بیستم چندین بار دچار تحولات بارزی شده است که عامل این تحولات روی کار آمدن مکانیسم ها ، سیستم های لوله کشی پیشرفته ، جرثقیل های برجی و اسانسور های مدرن بوده  است . سی سال پیش قبل از عرضه جهانی کامپیوتر های شخصی به بازار تجارت تکنولوژی نقش ناچیزی در صنعت ساختمان داشت مثلا ساختمان شامل یک سیستم ارتباطی بسته مانند ایفون و یا سیستم مکانیکی بادی برای انتقال گرما ، سرما و تهویه هوا و یا سیستم اعلام حریق و یا سیستم پردازش کلمات که حساس به کلمه ای خاص مثلا Fire بود .

با وجود اینکه از ان زمان تاکنون راه زیادی رفته و پیشرفت زیادی کرده ایم  ولی هنوز در بکار گیری تکنولوژی های پیچیده در ساختمان ها در مراحل اولیه هستیم .

در آینده ای نه چندان دور ساختمان ها یی خواهیم داشت که مجهز به جدید ترین و کاملترین تکنولوژی های روز باشند.

دیوار ها و سقف ها مجهز به سنسور میشوند و جزء یه جزء ساختمان بر اساس اصول و معیار های دقیق ساخته می شود ، نرم افزار های جدید و پیشرفته بکار گرفته می شود که بدون نیاز به دخالت انسان سیستم ساختمان را ارتقاء می بخشند و ساکنین و مدیران ساختمان به راحتی در جریان اطلاعات مورد نیاز خود مربوط به ساختمان مطلع  می شوند .

ساختمان به شبکه برق مرکزی مجهز می باشد و خودرو ها توسط ریل ها به فضایی که مختص هر واحد می باشد بصورت اتوماتیک پارک می شوند .

تصور کنید در آینده می توانیم در طراحی های خود با توجه به محدودیت فضا از شیوه تبدیل فضا به فضای دیگر استفاده کنیم بدین معنا که همانند انچه در فیلم های تخیلی دیدیم با اشاره یک شستی مثلا اتاق خواب با جابجایی به اتاق کار تبدیل می شود .

بطور کل استفاده از تکنولوژی های روز برای استفاده بهینه از انرژی و بالا بردن سطح اسایش کاربر استفاده می شود و می توان با استفاده از تکنولوژی های جدید در این راستا پیشرفت بسزایی داشت تصور کنید به جای استفاده کامل از شیشه ها در نماهای تمام شیشه می توان از پنل های خورشیدی استفاده کرد که حداقل ساختمان برق عمومی خود را بتواند تامین کند یا استفاده از سایه بان های هوشمند در ساختمان می تواند از ورود گرما یا شدت تابش خورشید در مناطق گرم و مرطوب بکاهد .

ساختمانی را تصور کنید که برق مصرفی خود را از سیستم پنل های خورشیدی دریافت کند و مقداری از اب مصرفی سرویس ها را از آب باران و از تکنولوژی هایی نظیر سایه بان های هوشمند و پنجره های هوشمند برای انتقال حرارت و گردش هوا درون ساختمان و تکنولوژی مدیریت ساختمان ( مغز ساختمان ) برای بهینه سازی کلیه مصارف  ، همه این تکنولوژی ها در کنار هم نه تنها در زمینه بهینه سازی انرژی تاثیر بسزایی دارد بلکه در سطح اسایش کاربر نیز تاثیر فراوانی دارد .

با توجه به اینکه در شمال کشورمان بارندگی بسیار زیاد می باشد در رابطه با استفاده از باران این نعمت الهی که اکثرا به جای استفاده بهینه در سرویس ها و برای مصارف شستشو اقدامی صورت نمی گیرد و متاسفانه آب تمیز باران مستقیما به چاه های فاضلاب هدایت می شوند . و این می تواند خود یکی از راه های استفاده بهینه از اب باران باشد .

یکی از نمود های بهره بری انرژی امروزه با نصب دستگاه های اندازه گیری و وجود سنسور هایی  در داخل ساختمان محقق شده است بنابراین توجه بیشتر به ساختمان ها و ویژگی های آن در رابطه با نور خورشید و یا ورود یا جابجایی هوا می تواند بر کارکرد و کارا بودن ساختمان موثر باشد .

در حال حاضر ساختمان هایی داریم که مجهز به سنسور هایی با توانایی شناسایی نور خورشید ، جریان برق ، جریان آب ، جریان هوا ، حرکت ها ، شکسته شدن شیشه ، محل قرار گیری خورشید و پیش بینی آب و هوا ، سنجش مقدار دی اکسید کربن ، دماسنج ،  رطوبت سنج ، کارایی های شبکه برق ، باز و بسته کننده درب و ….. می باشند .

با توجه به افزایش داده ها ، نرم افزار های تحلیلی بسیاری به بازار آمده اند که مدیران ساختمان را در تجزیه تحلیل  برای کاربردی کردن و بهره بری بیشتر کمک می کنند .

تلفیق تکنولوژی های ساختمانی ، مسلما فواید زیادی در بر داشته که از مهمترین آنها ارتقا ء سطح عملکرد سیستم هاست که چنانچه مستقل از هم بودند هرگز این امر محقق نمی شد .

به عنوان مثال سیستم کنترل و محافظت تصویری ، می تواند اطلاعاتی در مورد محیط های در حال استفاده ساختمان به ما بدهد  که توسط سیستم کنترل مصرف انرژی ، دما و یا روشنایی محیط را تنظیم نماید و مانع از مصرف اضافی شود . بعلاوه این تلفیق اجازه می دهد اطلاعات موجود در سیستم ها بطور موثرتری مدیریت شوند .

ایده اصلی اتوماسیون تلفیقی با عرضه Master Format  ( مقررات ملی ساختمان ) و جدا سازی خاصی در دستگاه های خودکار مجوز گرفته و اعتبار یافته است  .

تلفیق سیستم های ساختمان در سطوح فیزیکی و کاربردی شبکه ها انجام گرفته است .

این تلفیق بدان معناست که سیستم ها نه تنها بصورت خطی با هم در ارتباط هستند بلکه اطلاعات و داده های مرتبط بطور عمودی با کل سازمان در تعامل می باشند . مثلا اطلاعات مربوط به انرژی در ساختمان در دسترس دستگاه ها ، بخش تدارکات ، مدیران ارشد اجرایی ، و ساکنین قرار می گیرد .

بطور کلی این سیستم تلفیقی همانند سیستم ( Plug & Play) یا  اتصال و استفاده کامپیوتر های شخصی نیستند  و  با استفاده از شبکه های کابلی مرتبط ، پروتکل های شبکه ای گسترده و پایگاه داده های استاندارد فعال می باشد .

حرکت به سمت ساختمان های هوشمند با توجه به بهره بری انرژی و بخصوص نو آوری هایی در شبکه برق هوشمند سرعت گرفت و کاملا واضح است که شبکه برق هوشمند ، بدون وجود ساختمان هوشمند ، بی استفاده است و این امکانیست  که با هزینه ای بسیار گزاف از دست می دهیم .

ساختمان ها به ارتباطی دو طرفه در سیستم شبکه هوشمند نیاز مندند تا بتوانند به محض دریافت دستور از سنسور ، عکس العمل درست نشان دهند . که این عمل همان (( عمل و عکس العمل )) می باشد ( Demand/Respond)  ، می توان گفت تلفیق نیاز های مصرف کنندگان ، محیط و پاسخ به آنها .

کمال بهره بری انرژی ، ایجاد ساختمان های سبز است .  این ساختمان های کم مصرف سایت های تولید برق دارند و دارای نرم افزار های اتوماسیون و سنسور هایی هستند که با هر تغییر و حرکتی در ساختمان هماهنگ و تنظیم می شوند.

برخی از سازمان های پیشرفته طبق بررسی ها و طرح هایی که داشته اند عمر مفید ساختمان های سبز را 15 الی 20 سال اعلام کرده اند که این امر با توجه به هزینه های بالا و نیاز به طراحی پیشرفته و کار بسیار  ، قابل تعمل می باشد البته پیشرفت سریع و رو به رشد تکنولوژی ها جدید و  این امر که پیشرفت تکنولوژی می تواند به کاهش هزینه ها و افزایش عمر سازه ها کمک کند ، در این راستا بی تاثیر نیستند .

سیستم های تلفیقی پیچیده ساختمان همگی در راستای هزینه های ساختمان و بهره وری انرژی و تکنولوژی می باشند اما انچه باید مورد توجه قرار گیرد  ،  نیاز های مردمی است .

مهارت های ساخت ، طراحی و مهمتر از همه مسائل کاربردی ساختمان به سرعت در حال پیشرفت و حرکت است و شکی نیست که رقابتها در مدیریت ساخت نسبت به چند سال گذشته بسیار بیشتر شده است در کنار مسائل مالی فشار زیادی در  زمینه مصرف انرژی و بکار گیری راه حل های تکنیکی وجود دارد ، بعلاوه تعداد سیستم های جدید و نحوه کابرد های آنها که نیاز به مدیریت دارند نیز مورد توجه است  و تکنولوژی های جدیدی که روز به روز پا به عرصه می گذارند ، تکنولوژی هایی نظیر پنجره های هوشمند ، سیستم های بازدارنده نور خارجی ، سیستم خورشید یاب  سیستم حمل و نقل سریع شخصی و یا سیستم هایی که از پیش وجود نداشته و یا فقط در انحصار تعدادی محدودی از ساختمان ها بوده است .

نتیجه گیری :

به هر حال اینها همه چالش هایی هستند که لازمه هر تغییر  بزرگ می باشند و نیازمند آموزش هستند تا موقیت های جدید را به پیش آورند .

ساختمان ها هوشمند تر خواهند شد .

اگر مصریان قدیم در نمادین ترین ساخت و ساز های خود با روش های ابتدایی در معماری و مهندسی به کمال رسیدند مطمئنا دنیای پر از تکنولوژی ما ابزار و انگیزه لازم برای ایجاد فضای زندگی و فضای کار به بهترین نحو را برای ما ممکن ساخته حتی شاید در اینده بتوان به راحتی با تغییرات اتوماتیک فضای کار را به فضای استراحت تبدیل کرد و یا برعکس .

مراجع

کتاب (Challenging Glass 4 & COST Action TU0905 Final Conference )

نویسنده : Christian Louter, Freek Bos, Jan Belis, Jean-Paul Lebet
کتاب سیستم‌های ساختمان‌های هوشمند برای معماران، مهندسان و سازندگان

Smart Buildings Systems for Architects, Owners and Builders نویسنده : James M Sinopoli
کتاب متریال هوشمند و تکنولوژی های جدید ( New technologies and New Materials) نویسنده :

Schodek & Addington

http://www.archdaily.com/

http://home.howstuffworks.com/

http://energy.gov/eere/buildings/emerging-technologies