دیوارهای موازی

“ردیف های موازی از دو سری ساختمان معرف اصطلاحی است که ما به عنوان خیابان شناخته ایم. خیابان مملو از ساختمان هاست. خیابان خانه ها را از هم جدا می کند و آنچه که ما را قادر می کند تا از یک خانه به خانة دیگر برویم. یا در طول خیابان از میان خیابان.

جرج پرک. ترجمه شده توسط استتوروک

انواع فضاها و سایر مقالات، (1974)

صفحه 450 و 1997

عنوان صفحه: در بعضی از ساختمان ها فضا با استفاده از دیوارهای موازی سازماندهی می‌شود.

یکی از آسانترین ، قدیمی ترین و هنوز قابل استفاده ترین استراتژی های معماری استفاده از دیوارهای موازی و مستقیم است. این استراتژی منطبق بر معماری های قبل از تاریخ است و تا کنون ادامه یافته است. معمارها تمام امکانات آن را درست در اول قرن بیستم جستجو کردند. به نظر نمی‌آید که پتانسیل این استراتژی خسته کننده و غیر قابل استفاده شده باشد.

جذابیت واقعی این ترتیب و استراتژی کاملاً ساده و غیر پیچیده در سادگی ساختاری آن است و این روش ساده ترین راه برای پوشاندن سقف بین دو دیوار موازی است.

اگر چه این روش ساده و بی تکلف است اما استفاده از دیوارهای موازی هم ظرافت های مربوط به خود را دارد. هنگامی که ما به معماری های قدیمی نگاه می کنیم از وجود آنهمه خلاقیت و ظرافیت و باریک بینی متعجب می شویم. آنچه را که باعث شگفت ما شده است می تواند هنوز مانند  الگویی در دسترس و قابل استفاده ای برای طراحی و جستجوی ما باشد.

در فصل «هندسه های وجود» و در بخش ویژه «شش جهت – بعلاوة – مرکز چنین گفته شده است که معماری زمینی (خاکی) از چند  جهت به زمین، آسمان، چهار جهت افقی و عقیدة مرکز مربوط می شود.

استراتژی دیوارهای موازی به ویژه مربوط است به چهار جهت افقی. و علت وجود این قدرت، تسلط آن بر این جهت هاست. در روش هایی که می تواند باعث احساس امنیت، جهت و کانون شود. محافظت داخل از باران و نور خورشید توسط سقف فراهم می شود. البته با استفاده از دیوارهای کناری، که می‌توان جهت راهرو را به دو سمت “عقب” و “جلو” و یا با افزودن یک دیوار پشتی غیرساختاری به یک – جهت جلو محدود کرد و در نتیجه ساختمانی را بنا کرد که تقریباً مانند یک غار است.

علم جهت و حرکت به وسیلة فضای محدود بین دیوارها مشخص می شود. خط و جهت در هر سوی می تواند قرار بگیرد به صورت مستقیم بین دیوارها، و یا می‌توان آن را در ارتفاع داخل ساختمان به اوج رساند و با استفاده از دیوار پشتی خاتمه داد.

تمام مشخصه های استراتژی دیوار موازی را می توان در همة ساختمان های باستان ملاحظه کرد.

در قرن نوزدهم میلادی “هنریش اشلیمان” باستانشانس شهری را کشف کرد که گمان می‌رفت شهر قدیمی “تروی” باشد که برخواسته های داستانهای مشهور “هنر است. تعدادی از بناها بر طبق دیوار موازی “سمت راست بالای صفحه ” ساخته شده بودند. سر در ساختمان نیز از دیوارهای موازی بنا شده بود.

اگر چه که خانه های شهر باستانی “تروی” براساس اجاق هایشان متمرکز شده بود، آنها در خانه هایشان قدرت تمرکز دیوارهای موازی را نشان نداده بودند. که منجر به ترکیب خط و مسیر جهت، همگرایی خط های منظره و چارچوب تشکیل شده به وسیلة دیوارها و سقف بالا و زمین زیر می شد.

وینسنت اسکولی (Vincent scully) در کتابش “زمین، مقبره و خداها به این نتیجه می رسد که یونان باستان علم جهت و تمرکز را برای ایجاد خانه هایشان با استفاده از دیوارهای موازی استفاده کرده اند تا ساختمان هایشان را به محل های مقدس نوک کوهها مربوط کنند. ارتفاع ساختمانهایی که سقفشان یکپارچه سنگی است (شکل زیر) نشان دهندة کشف استراتژی دیوارهای موازی در دوران باستان است. بعضی از نمونه های اولیه بدون شکل مشخص هستند (شکل سمت چپ) قرار گرفتن متعادل یک تکه سنگ عظیم بر روی تکه سنگ های ایستاده خود شاهدی بر این ادعاست. مثال های بعد (تصویرهای پایین) حتی تجربه اسکلت های ساختمانهای راست گوشه را با دیوارهای موازی شرح داده است. به نظر می رسد که پیشرفت و تکامل انسان در غارهای بدون شکل آغاز شد که زاییدة فرم ساختاری (هندسة ساختن) و نتیجه بخش تأثیرهای معماری است.

نقشة هر کدام از این خانه های تروژانی بیانگر الهام یک جفت دیوار متوازی در ذهن معمار بناهاست. روشن است که نوع قراردادن پشت و ورودی دیوارها در انتهای دیوارهای کناری قرار گرفته است. بزرگترین خانه ها به نظر نرمال ترین خانه ها است. با تنها یک خانه که محل اجاق است. خانه های کوچک دیگر دارای دو اتاق هستند با دیوارهای متقاطع – اتاق های پشتی احتمالاً اتاق های خواب بوده اند. توجه کنید که معمارهای این خانه ها به امکان استفاده از یک دیار برای ایجاد دو خانه توجه نکرده است. به جز در یک مورد، در مکانی که شکاف به اندازه کافی بزرگ است تا از آن فضا به عنوان راهرو با یک ورودی استفاده شود یک مکان بدون استفاده یا فضای “مرده” بین خانه ها وجود دارد.

استراتژی دیوارهای مساوی (موازی) زیر ساخت ساختارهای فضایی بناهای مقبره های یونان باستان بود و همچنین بنای کلیساها و قصرهای سلطنتی.

دیوارهای موازی همچنین زیربنای معماری مقبره های یونان شد. که از آن محورها به وسیله دیوارهای موازی دارای یک منظرة متقاطع هستند. (شکل بالا) کلیسای به سبک رومی را نشان می دهد که در آن منظرة دیوارها محور را بر روی یک محراب تا آخر جایگاه مقدس متمرکز کرده است. (در سمت چپ پایین صفحه) یک کلیسا مربوط به قرون وسطی که جایگاه محراب را همانگونه مشخص کرده است. اما با یک طاق نمای مصنوعی و ساختاری از یک سقف که دارای پایه و محافظ و تکیه گاه است. از طریق سفسطة استراتژی دیوار موازی، وجود ستون های درونی و بیرونی (ساختن ردیف ستون های اطراف تراس، قسمت وسیع سالن کلیسا و قسمت های پهلویی کلیسا ) و سپس الحاق کردن پنجره برای نورپردازی کردن و  تکیه گاه ها برای مقاوم سازی ، در‌می یابیم که کلیساهای بزرگ قرون وسطی دستمایه های مشرکان و بت پرستان قرون وسطی است و...

نمونه قرارداد بتن ریزی

---

انواع مختلف روشهای ساختمان سازی در ایران با رویکرد صنعتی کردن ساخت و‌ ساز

فصل اول

انواع مختلف روشهای ساختمان سازی در ایران با رویکرد صنعتی کردن ساخت و‌ ساز

انواع روشهای ساخت و ساز را می توان به هفت دسته عمده زیر تقسیم‌ بندی نمود:

1) ساختمان سازی با روشهای ابتدائی: Elementary Building System

این نوع ساختمان سازی از ابتدای تاریخ ساختمان سازی بشر آغاز و تا عصر حاضر نیز ادامه دارد و هنوز در روستاهای کشور و در حاشیه شهرها نیز به نوعی به این گونه ساخت و سازها پرداخته می شود در این روش، قسمتهای باربر از خشت و گل و یا چوب و گل و یا گل و سنگ و یا گل و گچ و سنگ و یا خشت و آجر ساخته می‌شود و پوشش آنها از طاق خشتی و یا تیر چوبی و الیاف گیاهی ساخته می شود. نیروی انسانی به کار گرفته شده در این ساختمانها بعضاً غیر ماهر و یا نیمه ماهر بوده و از مصالح سنتی در دسترس محلی استفاده می شود.

ساختمان سازی با این گونه روشها حداقل مقاومت را در مقابل حوادث طبیعی (زلزله، سیل، طوفان و…) داراست و می توان تنها بعنوان یک سرپناه موقت از آن ذکر نمود.

2) ساختمان ساز با روش های سنتی و یا متداول: Traditional or Conventional Building System

در این روش، عملیات ساختمانی با استفاده از وسایل ابتدائی توسط افراد متخصص و نیمه ماهر و غیرماهر انجام می شود. ساختمان های با دیوار آجری باربر در این تقسیم بندی منظور می شوند. برخی از حرفه های دست اندرکار با این شیوه عبارتند از: کارگر ساده، بنا، گچ کار، نقاش، آهنگر، لوله کش، سیم کش، عایق کار، کاشی کار، آسفالت کار، شیشه بر و…

سرعت اجرای کار ساختمان با این روش بطور متوسط در ایران 14 تا 18 ساعت برای هر مترمربع زیر بنا می باشد.

در حال حاضر در اکثر مناطق غیر شهر و بعضی مناطق شهری یا اطراف شهرهای بزرگ و یا برخی ساختمانهای خاص (مدارس و مساجد در روستاهاو…) از این گونه، روش ساخت و ساز استفاده می شود. ماهرترین استادکاران بنایی و نازک کاران و نجاران سنتی در بین این گونه سازندگان یافت می شوند.

حداکثر طبقات مجاز با این روش ساخت 4 طبقه و ارتفاع مجاز 12 متر تجویز می‌شود. به دلیل تحمل بار قائم ساختمان توسط دیوارهای باربر بر ضخامت دیوارهای طبقه زیرین افزوده می شود که یکی از عوامل بازدارنده در افزایش بیشتر طبقات و یا ارتفاع می باشد. با ایجاد تمهیداتی نظیر شناژهای افقی وقائم بتنی، می توان از صدمات زلزله کاست.

3) ساختمان سازی پیشرفته:

این روش که ساختمان سازی پیشرفته یا بهبود یافته نیز نامیده می شود، عبارت از: اجرای کار توسط افراد و متخصصان ذکر شده در روش قبلی که از ماشین آلات و تجهیزات ساختمانی مکانیکی به منظور اضافه نمودن سرعت و حجم کار استفاده می‌نمایند.

ساختمانهای با اسکلت فلزی و یا اسکلت بتنی در این تقسیم بندی منظور می‌شوند، برخی از لوازم و تجهیزات مورد استفاده در اینگونه ساخت و سازها عبارتند از:

انواع جرثقیلهای ثابت و متحرک، بالابرهای برقی، داربستهای فلزی، دستگاههای تهیه کننده بتن (ثابت و متحرک) و دستگاههای سیمان پاش و رنگ پاش، ماشین های جوش و… .

سرعت  اجرای کار ساختمان در این روش 20 تا 48 ساعت برای هر متر مربع زیر‌بنا بطور متوسط می باشد.

یعنی سرعت اجرای عملیات ساختمانی را می توان با استفاده از تجهیزات مکانیکی و برقی تا حدود زیادی افزایش داد. به دلیل استفاده از اسکت بتنی و فلزی، تعداد طبقات و ارتفاع کل ساختمان را بیش از 50 طبقه و 150 تر نیز می توان پیش بینی کرد. سرمایه گذاری اولیه برای بکار بستن این روش، در رابطه با حجم عملیات ساختمانی و خرید یا اجاره تجهیزات قابل توجه می باشد. توقف کار به دلیل مسائل کارگری و یا مشکلات مالی از نکات منفی می باشد و باعث زیانبار شدن پروژه می‌شود.

در حال حاضر، اکثر ساخت و سازها در مناطق شهری از این روش بهره می گیرند و با معتبر شدن کارگران و متخصصان در رشته های مربوطه و ابداع وسایل و تجهیزات جدید و بکارگیری فن آوریهای نوین، این گونه ساختمانهای مسکونی و یا عمومی در مدت زمان کمتنر و با صرفه و ایمنی بیشتر ساخته می شوند.

4) ساختمان سازی صنعتی: Industrialized Bilding

در این روش از قطعات آماده شده از قبیل بلوکها، تیرچه ها، پانلهای پیش ساخته، تیرها و ستونهای فلزی و بتنی، شبکه های فلزی، قطعات گچی و بتنی و… استفاده می‌شود. و اکثر عملیات با استفاده از تجهیزات و لوازم کارگاهی بطور مکانیکی انجام می شود.

انواع کفراژهای یکپارچه فلزی از قبیل کفراژهای صفحه ای، تونلی، لغزنده و کفراژهای مدوله و کفراژهای ساخته شده از مواد سبک و همچنین کفراژهای پلاستیکی و بازشو و لغزنده ها نیز در این روش جهت بتن ریزی سریع ساختمانها در چهار فصل سال مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تعداد تخصصها و افراد کارگر در این روش از نظر کمیت کمتر از روش های قبل است، ولی از نظر کیفیت باید از افراد متخصص در سطح بالای مهارت و دقت فنی استفاده شود.

سرعت اجرای کار در این روش بین 9 تا 14 ساعت برای هر متر مربع می باشد. با برنامه‌ریزی مناسب و بکارگیری فناوری های مناسب، این روش می تواند با پیش‌سازیهای سنگین نیز رقابت نماید. در حالی که تعداد کارگران ماهر و نیمه ماهر آن در مقایسه بیشتر بوده ولی سرمایه گذاری اولیه کمتر از روش های پیش ساخته می‌باشد.

در صورتی که بیش از 50 درصد عملیات ساختمانی در کارخانه ساخته شود به سیستم ساختمانی صنعتی اطلاق می شود.

5) سیستم های پیش ساخته سنگین: Heavy Weight Pre-Fabricated Systems

استفاده از روشهای پیش ساخته سنگین در مورد ساختمانهای پیش از یک طبقه مفهوم دارد و در آن کلیات قطعات ساختمان از قبیل دیوارها، نماها، سقف ها و پلکانها و غیره در کارخانه بتنی، پیش ساخته می شود و توسط ماشین های سنگین به کل کارگاه ها حمل و نصب می گردند.

حمل قطعاتی که دارای وزنی تا 12 تن می باشند توسط تریلی و برپایی آنها به جرثقیل های سنگین ثابت و یا متحرک نیاز دارد.

به دلیل سنگینی وزن قطعات، فاصله حمل تا 60 کیلومتر از محل کارخانه، صرفه اقتصادی دارد و جهت بیشتر از آن می بایست توجیه اقتصادی لازم آنرا مد نظر قرار داد.

هزینه احداث کارخانه و یا به نوعی سرمایه گذاری اولیه در سیستم پیش ساخته سنگین بالا بوده و مستلزم برای مکانی و اقتصادی دقیقی می باشد. به تجربه ثابت شده است که برای احداث کارخانجات پیش ساخته سنگین، حداقل یک یا دو پروژه مسکونی با حدود هزار واحد و یا هر پروژه دیگر با متراژ زیربنای حدود 100000 مترمربع در شعاع عملکردی 60 کیلومتر مورد نیاز است.

کارخانه قطعات بتنی تهران، وابسته به سازمان ملی زمین و مسکن که از سیستم آلمانی کستینگ استفاده می نماید در طبقه بندی سیستم پیش ساخته سنگین قرار دارد.

6) سیستم پیش ساخته نیمه سنگین : Middle Weight Pre-Fabricated Systems

در این سیستم وزن قطعات حداکثر 5 تن می باشد. اسکلت ساختمان فلزی و یا بتنی است. سقف و دیوارهای خاری از قطعات بتنی و جدا کننده های داخلی از صفحات گچی مسلح شده و یا چوبی در نظر گرفته می شوند.

وزن قطعات نما و ابعاد آن بصورتی در نظر گرفته می شود که بالا بردن و نصب آنها با جرثقیلهای سبک امکان پذیر باشد.

با توجه به اسکلت فلزی و یا بتنی باربر که می تواند بصورت پیش ساخته و در کارخانه انجام پذیرد محدودیتی از نظر ارتفاع طبقات وجود ندارد. منظور شدن ابعاد ستونهای بتون آرمه در طبقات پائین از عوامل تعیین کننده ارتفاع این گونه اسکلت ها است و در ساختمانهای بالاتر از 50 طبقه قابل ملاحظه می باشد در اتصال قطعات پیش ساخته نما باید دقت بسیار زیاد نمود زیرا، در زلزله ارمنستان اکثر قطعات پیش ساخته از نما جدا شده و مشکلات زیادی ببار آورد.

7) سیستم های ساختمانی پیش ساخته سبک : Light Weight Pre-Fabricated Building Systems

این گروه پیش سازیها بیشتر در مورد ساختمانهای یک طبقه و یا جهت نماسازی‌های ساختمانهای بلند مرتبه با اسکلت فلزی و یا بتنی بکار گرفته می شوند. جهت ساخت مدارس و خانه های بهداشت روستایی، استراحت گاههای خارج از شهر و یا خانه های متحرک (Mobile Homes) می توان از این روش استفاده نمود.

اسکلت باربر ساختمان و سقف و دیوارهای خارجی و داخلی از یک ماده و یا ترکیبی از مواد و فلزات سبک نظیر آلومینیوم، چوب، فایبرگلاس، ورقهای فلزی فرم داده شده، فیبر، فرآورد های پتروشیمی، بتن متخلخل، بتن سبک و… ساخته شده اند.

از نظر وزنی پیش ساخته های سبک بصورت قطعه و یا ترکیب یکپارچه کمتر از دوتن در نظر گرفته می شوند. بطوریکه حمل و نقل آنها با بالابرهای برقی و یا مکانیکی و جرثقیل های سیار کوچک امکان پذیر است.

برای امکان موقت و اضطراری و خانه های کچی و دارس و درمانگاهها نیمه موقت و استقرار پرسنل کارگاههای ساختمانی می توان از این روش بخوبی استفاده کرد. در جریان جنگ تحمیلی عراق علیه ایران بکارگیری این نوع روش، موقعیتهای مناسبی را در صرفه جویی زمان و سرعت پوشش مکانی بوجود آورد.

در صورتی که در اجرای ساختمان با این روش و بکارگیری جزئیات اجرایی مناسب دقت شود، بعد از نصب در یک مکان و پایان عملکرد کاربری آن، می توان ساختمان را با حداقل ضایعات بازکرده و قطعات آنرا بصورت مجزا به محل دیگری برای نصب و استفاده مجدد حمل کرد.

صنایع پیش ساخته سبک به روش پانلهای ساندویی یا (3D Panel) که از آخرین پدیده های صنعت ساختمانی بشمار می رود، از جمله دست آوردهایی است که همزمان با افزایش نیاز به مسکن، سرعت فوق العاده در اجرای برنامه های ساخت و ساز بوجود آورده است. با بررسی های مقدماتی که از سال 1372 آغاز گردید، صنعت پیش ساخته سبک در ایران و جهان مورد مطالعه قرار گرفت و متعاقب آن ایده استفاده از صنعت پیش ساخته سبک شکل گرفت که مزایای عمده آن سبکی وزن ساختمان، سرعت، مقاومت و کیفیت بود.

پی آمد مطالعات انجام شده مقدماتی، بررسی منابع برای کسب دانش فنی و انتقال تکنولوژی بود. با ارزیابی تکنولوژی موجود در کشورهای اروپایی و استعلام بهای خرید کارخانه و انتقال تکنولوژی، گرایش به ساخت داخل بوجود آمد که نتیجه آن صرفه جویی قابل توجهی در هزینه های راه اندازی کارخانه و عدم وابستگی به کشورهای صنعتی بود. سیستم ساختمانی پیش ساخته با پانل های ساندویچی با دو لایه شبکه های مش در طرفین و لایه مبانی عایق از فوم پلی استایران یکی از اختراعات جدید و پیشرفته ای است که در بسیاری از کشورهای پیشرفته، برای احداث ساختمانهای ویلایی و بلند مرتبه ارزان قیمت مورد توجه و استقبال فراوانی قرار گرفته است.

ساندویچ پانل به تناسب نیاز در اندازه های مختلف تولید شده و کاربردهای گوناگونی در دیوارهای باربر جدا کننده، کف یا سقف و دیوار خارجی دارند.

در هنگام احداث بنا، ابتدا کف سازی شده و شالوده با میل گرد انتظار آماده می‌شود سپس پانلهای ساندویچی در امتداد شالوده داخل آرماتورهای انتظار قرار گرفته و به یکدیگر بسته می شوند.

پانل های سقف نیز کاملاً تراز شده و با مفقول های تقویت روی دیوارها نصب می‌گردند.

پس از نصب تاسیسات و برش کلیه بازشوها شامل درها و پنجره ها، بتن پاشی سطوح داخل و خارج انجام  (البته ساندویچ پانلهائی که با دو ورقه گالوانیزه ساده و یا رنگی پوشش داده شده باشند دیگر هیچ نیازی به انجام نمای خارجی و داخلی ندارند و خود استحکام و زیبایی لازم را دارند) و در نهایت عملیات تکمیلی روی سطوح انجام می شود.

در ساختار کلی صنعت پیش ساخته سبک، سه رکن اصلی وجود دارد:

الف) کارخانه

مهمترین رکن این صنعت توان تولید قطعات پیش ساخته است به نحوی که وابستگی به کشورهای خارجی نداشته باشیم و هم اکنون ماشین آلات و تجهیزات مورد نیاز کارخانه اعم از (ماشین های تمام اتوماتیک تولید مش، تولید پانل و بلوکهای پلی استایرن) با استعداد موجود ساخته شده و قابل بهره‌برداری می باشد.

ب) مهندسی و اجرا

اجرای طرحهای ساختمانی به نوبه خود از اصول فنی و اجرایی، طراحی و استانداردهای خاصی تبعیت می نماید روش اجرا، تجهیزات، مدیریت و برنامه های آماده سازی و تجهیز کارگاه با توجه به تفاوت آن با روش های سنتی موجود تجربه شده است و تا کنون پروژه های انبوه سازی متعددی در نقاط مختلف کشور اجرا گردیده است.

ج) تحقیقات

فعالیتهای این بخش در زمینه های تدوین دانش فنی و استانداردسازی، توسعه، بهینه‌سازی و طراحی است و تولید پانلهای ساندویچی و اجرای ساختمانهای پیش ساخته سبک براساس اصول طراحی ساختمان و عملکرد سازه ها انجام می شود و الزاماً تدوین آئین نامه ها و ضوابط سازه ای و استانداردسازی آن از ارکان مهم این صنعت به شمار می رود.

        · مزایای سیستم پیش ساخته سبک نسبت به روش های سنتی:

- کاهش زمان احداث

- کاهش قیمت تمام شده

- کاهش وزن عمومی ساختمان

- بهره برداری بهینه از فضا

- افزایش سرعت در تجهیز کارگاه (در حجم انبوه سازی)

- کاهش مصرف مصالح و جلوگیری از دو ریز مصالح و منابع ملی

- تقلیل حجم پی ها

- اقتصادی بودن حمل و نقل

- مقاومت بهتر در مقابل زلزله (اتصالات فیکس و نیز پیوستگی سازه)

- عایق بودن در مقابل حرارت و برودت

- دوام در مقابل آتش سوزی

- انعطاف پذیر بودن معماری ساختمان

- مقاومت و نفوذناپذیری ساختمان در مقابل حشرات، قارچ‌ها و عوامل طبیعی و…

- کنترل کیفیت متمرکز در کارخانه (به دور از مشکلات اجرایی، منطقه‌ای، اقلیمی)

- امکان بازکردن اجزای مختلف ساختمان و حمل و نقل و نصب آن در محل مورد نیاز دیگر و استفاده مجدد (البته بیشتر در مورد ساختمانهای یک طبقه که قابلیت و زیبایی خود را حفظ کرده باشند).

نتیجه

نیاز روز افزون به مسکن، مدرسه و… بدون شک روش های سریع، آسان و ارزان مسکن را اقتضا می نماید. ابداع روشهای این چنین در تولید انبوه مسکن به استعدادهای فنی و مهندسی کارا نیاز دارد و بکارگیری این استعدادها می بایست با ملاحظات اقتصادی توام باشد.

بررسی های انجام شده در زمینه های تقاضای بازار، توان فنی و حرفه اقتصادی که از آن است که صنعت پیش ساخته سبک در تمامی ابعاد قابل توجیه است و طراحی و اجرای موفق آن می تواند پاسخگوی نیازهای جامعه باشد.

فصل دوم

«تکنولوژی صنایع پیش ساخته در صنعت ساختمان»

صنایع پیش ساخته در دنیای امروز

افزایش روز افزون جمعیت و تقاضای شدید برای شرایط بهتر اقتصادی و زندگی آسوده تر در محیطی امن و سالم، به راه حل های اقتصادی ویژه ای در زمینه صنعت ساختمان نیاز دارد، در این زمینه طرح جامعی که ضمن اقتصادی بودن و زمان کوتاه ساخت، از کیفیت برتر و ایمنی بالائی برخوردار باشد مورد استقبال دست اندرکاران، صاحبنظران، کارفرمایان و مصرف کنندگان قرار خواهد گرفت استفاده از صنایع پیش ساخته به طور اعم و بتن پیش ساخته به طور اخص می تواند پاسخ مثبتی در جهت تامین نیازهای انسان امروزی در این زمینه باشد.

با توجه به خاصیت شکل پذیری بتن، قطعات پیش ساخته را می توان در قالب های متنوع جای داد. طراحی مناسب این قالبها می تواند پاسخگوی نیازهای سازه های از یک سو و نیازهای معماری از سوی دیگر باشد. در نتیجه می توان المان های سازه‌ای مقاوم و با دوام و در عین حال شکیل و زیبا را همزمان در یک قطعه بتنی پیش ساخته طراحی و به سادگی اجرا نمود.

کنترل دقیق کیفیت بتن در قطعات پیش ساخته (به سبب تولید انبوه آن در خط تولید کارخانه) موجب افزایش ضریب اطمینان و در نتیجه کاهش هزینه های طراحی و ساخت می شود.

امروزه پیش ساخته‌سازی یکی از روشهای مرسوم در صنعت ساخت وساز می‌باشد. با بهره گیری از تکنولوژی روز، سیر صعودی استفاده از قطعات پیش ساخته در امر ساخت و ساز با شتاب چشمگیری ادامه دارد. در دوره کنونی، انواع مختلفی از قطعات پیش ساخته در بسیاری از بناها، مورد استفاده قرار می گیرند. این صنعت بخصوص در هنگام وقوع حوادث غیر مترقبه و پدیده های ناگوار طبیعی، ارزش بیش از پیش خود را آشکار می سازد. سازه های امروزی شامل ساختمانهای مسکونی و اداری، اسکلت فلزی برجها، سازه های فضایی، استادیوم های ورزش، سالن های صنعتی، قطعات پلها و تونلها نماهای ساختمانی، قطعات غیر باربر داخلی ساختمان، شبکه های آبرسانی و فاضلاب، خطوط انتقال نیرو، فرودگاهها پارکینگ های چند طبقه، دیوارهای حائل و صدها نمونه دیگر، مظاهری از این صنعت پیشرفته در جهان می باشند.

همزمان با روند رو به رشد استفاده از فولاد و بتن در سازه های پیش ساخته بکارگیری مصالح جدید با مشخصات کیفی مطلوب به کاهش هزینه، کاهش زمان ساخت، سهولت اجرا و تنوع سیستم سازه ای منجر گردیده و همراه با معماری زیبا و مطلوب صنعت ساختمان را با شکوفایی مناسبی روبرو نموده و به عصر تحولات طلایی در این زمینه نزدیک می کند.

نمونه قرارداد خاکبرداری

---

نقش مهندسی Piping در پروژه های ساختمانی

مهندسی Piping سه شاخه کلی را شامل می شود:

1) Material of Piping

2) Supporting & Stress Analyse

3) Design

در این جا به بررسی مدارک مورد نیاز برای شروع یک پروژه در یک واحد فرآیندی می پردازیم هر پروژه شامل سه بخش و یا سه مرحله می باشد که شرکتهای مجری انجام پروژه براساس نوع فعالیت تقسیم بندی می شوند. سه بخش کلی پروژه عبارتند از:

1) Engineering            2) Procurment      3) Construction

مرحله اول: بخش مهندسی یا همان بخش طراحی انجام پروژه می باشد.

مرحله دوم: تهیه ابزار آلات لازم برای انجام پروژه می باشد.

مرحله سوم: ساخت و ساز پروژه می باشد.

شرکتهای مختلف بنا به نوع فعالیت به شرکتهای EPC یا EP و یا PC تقسیم بندی می شوند عمده شرکتهای معتبر در این صنعت از نوع شرکتهای EPC هستند.

در این مرحله به معرفی نقشه ها و مدارک مورد نیاز برای انجام یک پروژه می‌پردازیم.

نقشه ها و مدارک مورد نیاز در طراحی Piping

به منظور انجام فعالیتهای مربوط به یک پروژه لازم است که یک تیم پروژه تحت نظر یک مدیر پروژه مشغول شوند. مدیر پروژه مسئول و کنترل کننده تمامی فعالیتها بوده و پاسخگوی مسائل مربوط می باشد. افراد مشغول در انجام پروژه مسائلی از قبیل طراحی مهندسی، زمان بندی و قیمت تمام شده را در موارد مختلف به مدیر پروژه ارائه می کنند که البته معمولاً این موضوع شامل مسائل فنی پروژه نمی شود.

دپارتمان مهندسی مکانیک مهندسین را برای انجام یک پروژه خاص در زمینه های زیر بکار می گیرد. این زمینه ها عبارتند از: طراحی سیستمها و تجهیزات، ساخت و گرمایش و تهویه مطبوع و نیز طراحی تیم های Piping.

مهندسین Piping موظفند پروژه را طوری هدایت کنند که اهداف نهایی پروژه تامین شود برخی از این مسئولیت ها شامل موارد زیر است:

-      انجام مراحل طراحی مهندسی کارخانه فرآیندی و ارائه طرح سیستم Piping

-      تحلیل تنش لوله‌ها

-      طراحی تکیه گاه‌ها

-      پیشگیری از واماندگی و خروج سیال از سیستم

-      به پایان رساندن موارد مشخص شده در قرارداد پروژه

-      ارتباط با بخشهای دیگر پروژه به منظور هماهنگی میان تمام گروه‌های مربوطه

و تطابق لازمه با مشخصات استاندارد، مشخصات فنی، برنامه زمانبندی تعیین شده و در نهایت بودجه در نظر گرفته شده است.

برای کنترل تمامی فازهای طراحی، آنالیز، تدارکات، ساعت و نصب لوله ها و تکیه گاهها و سایر قسمتهایی که در شکل گرفتن تیم Piping لازم است سندهای فنی موجگود است که ابزار و روشهای لازم را فراهم می کنند.

مهندسین Piping با مطالعه دقیق نیازها تشخیص می دهد که چه مدارکی لازم است و در چه زمانی باید مورد استفاده و یا برای تایید به دیگر اعضای پروژه تحویل داده شود.

مدرک های مورد نیاز در مهندسی ‍Piping شامل موارد زیر است:

·     دیاگرام جریان یا فرآیند Process Flow Diagram (PFD)

·     دیاگرام لوله کشی به همراه ابزار دقیق  Piping and Instrument Diagram (P&ID)

·     Line List لیست خطوط

·     Piping Specification مدارک محدود و یا مشخصات فنی کار

·     Plot Plan جانمایی کلی واحد فرآیندی

·     Piping Layout نقشه های طراحی لوله کشی

·     ایزومتریک لوله کشی Piping Isometric

·     ایزومتریک ساپورت Support Isometric

·     نقشه های مرکب

·     نقشه های قیود و تکیه گاهها

·     مدل اشل Scale Model

·     گزارشهای مربوط به تحلیل تنش

·     نقشه های مربوط به بازرسی در حال سرویس

·     گزارش تغییرات در طراحی

دیاگرام جریان یا فرآیند (PFD)

نقشه شماتیکی است که تعریف کلی از فرآیند سیستم را توسط نمایش تجهیزات و خطوط اصلی فرآیند همراه با مشخصات پروسی این خطوط ارائه می دهد این مشخصات عموماً شامل درجه حرارت و فشار کاری (عملیاتی)، دبی جریان، دانسیته و ویسکوزیته، میزان و یا درصد عناصر مهم در خطوط مختلف می باشد. این مهم توسط مهندسی شیمی- فرآیند آماده شده و هدف پروژه و نحوه فعالیت کارخانه را از لحاظ جریان فرآیند معین می کند این دیاگرام در مرحله Basic Design ایجاد می شود.

دیاگرام لوله کشی به همراه ابزار دقیق (P&ID)

سندی که براساس P.F.D پایه گذاری می شود وی با جزئیات کاربردی
Piping and Instrument Diagram می باشد.

این دیاگرام مشخصات فرآیندی تجهیزات، اجزاء و اقلام مورد نیاز در سیستم لوله کشی نیازهای ابزار دقیق و محل قرارگیری آنها، نحوه اتصالات لوله ها را بین تجهیزات مختلف، سیستم عایق بندی، سایز لوله ها، کلاسهای مختلف کاری براساس نوع سرویس و فشار کاری (Rating)، خطوط شیبدار و مقدار شیب، جهت جریان و… را براساس شماره خطها نشان می دهد. نکته قابل توجه در توضیحات بالا این است که آندسته از اقلام لوله کشی که در طراحی Piping Layout (چیدمان لوله‌کشی) مورد نیاز واقع می شوند در نقشه P&ID دیده نمی شوند. از جمله زانویی ها که دقیقاً بستگی به طریقه چیدمان لوله کشی دارند.

نکته دیگر در این مبحث این است که مجموعه سرویس که تعیین کننده جنس لوله و فشار کاری که اصطلاحاً Rating می گویند را با کلاس کاری نمایش می دهند. نکته بعدی که در (P&ID) به آن اشاره می شود.

که برای ارجاع به Line List پروژه Piping بکار می رود این شماره تا وقتی که پارامترهای طراحی تغییر نکند ثابت باقی خواهد ماند لذا وقتی یک شماره خط تغییر می کند.

باید انتظار داشت که برخی از پارامترها از قبیل سرویس خطوط (سیالی که در داخل لوله جریان دارد)، ماده بکار رفته، دما، فشار و یا هر ترکیب دیگری از این خصوصیات تغییر کرده باشد.

به طور خلاصه شماره خطوط شامل اطلاعات زیر است:

- قطر اسمی

- سرویس داخل لوله

- اعدادی که شماره خط را مشخص می کند

- کلاس کاری

بعنوان مثال CWS-1005-150CS-16 یک شماره خط است که به ترتیب از سمت راست مشخص کننده لوله با قطر اسمی 16 اینچ و کلاس کاری 150CS به معنای 150 پوند rating و جنس کربن استیل CS و شماره خط 1005، در یک سیستم تغذیه آب سرد Cooling Water Supply.

Line List

اعداد نشانگر شماره خط در P&ID به منظور مشخص شدن در لیست خط
(Line List) در نظر گرفته می شوند. لیست خط شامل تمام خطوط پروژه می شود که با توجه به سیستم مربوطه و سپس با توجه به اعداد نشانگر طبقه بندی می شوند. این لیست تمام پارامترهای طراحی خط مربوطه شامل قطر لوله، ضخامت دیواره، نوع سیال، دمای طراحی و دمای کاری جنس ضخامت عایق و استاندارد بکار رفته را در بر می گیرد. علاوه بر Line List اکثر پروژه ها لیستی از شیرهای مورد استفاده در سیستم Piping نیز دارند شماره شیر که برای هر شیر بطور منحصر به فرد تعیین می شود، سیستم مربوطه، کلاس و احتمالاً نوع شیر را مشخص می کند؛ نمونه Line List در ادامه آورده شده است.

لیست تجهیزات (Equipment List)

این مدرک تجهیزات را که باید در محدوده واحد فرآیند یا واحدهای جانبی قرار گیرند همراه با شماره بندی توضیحات فرآیندی لیست می کند. نمونه لیست تجهیزات در ادامه آمده است.

Piping Specification

مدرکی است که براساس استانداردهای مختلف طراحی خارج می شود. چکیده استانداردهای طراحی است. این مدرک محدودیت های کاری را در طراحی و خرید و ساخت و ساز و… براساس مسائل اقتصادی منطقه، مسائل فنی و هماهنگی گروههای مختلف کاری ایجاد می شود. این مدرک در حقیقت بایدها و نبایدهای موجود در استاندارد را پوشش می دهد.

مزیت های این مدرک شامل موارد زیر است:

1- جلوگیری از اتلاف دقت  در پروژه در مراجعه به تک تک استانداردها.

2- سلیقه ای کار نشدن پروژه و یک دست و تیپ بودن کار.

3- جلوگیری از اشتباهات فنی در مسائل حائز اهمیت.

4- مسائل و محدودیت اقتصادی منطقه در موجود و یا نبودن امکانات ساخت و یا خرید از جمله مهمترین Specها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- Piping Material Specification (P.M.S)

- Insulation Specification

- Painting Specification

- Supporting Specification

Plot Plan

Plot Plan یکی از مدارک مهم وکلیدی می‌باشد که طی فاز مهندسی ایجاد می‌گردد و از آن برای جانمایی تجهیزات و قسمتهای مختلف مانند واحدهای پروسس، لوله کشی و… و همچنین ثبت روال فعالیتهای عمده مهندسی و ساخت استفاده می گردد.

Plot Plan واحد فرآیند عبارت است از یک نقشه آرایش یافته که مشخص کننده محدوده کار یک کارخانه، جاده، ساختمانهای صنعتی و غیرصنعتی، تجهیزات و محل قرارگیری آنها سازه های مورد نیاز واحد، مانند Piperack (سازه ای است که لوله به صورت دسته بر روی آن قرار می گیرد) و… که این موارد برای یک فرآیند مشخص طراحی می گردد.

Plot Plan نهایی تمام اجزاء را با شماره های مخصوص مشخص می کند و با مقیاس اشکال تجهیزات و امکانات نگهداری را در نمادهای عمودی و افقی دو بعدی نشان می دهد، عموماً آرایش ها و نقشه های سه بعدی برای تجسم بهتر به کار برده می شود.

زمینه‌های مختلف استفاده از Plot Plan در قسمت های مختلف پروژه در بخش زیر توضیح داده شده است.

- طراحی لوله: Plot Plan به منظور جانمایی تجهیزات و تیم های لوله کشی فرآیند و بررسی عدم برخورد لوله ها به هم و همچنین برآورد اجناس و مقادیر لوله مورد استفاده قرار می گیرد.

- سازه: Plot Plan به منظور ایجاد نقشه های نواحی مختلف از لحاظ ارتفاعی و محلهای تخلیه و زیرزمینی، طراحی فونداسیون و سازه ها و لوله ها، محیطهای محصور و محیطهای مسقف و برآورد تمامی اجناس عمده بکار می رود.

- مهندسی برق: Plot Plan به منظور ایجاد نقشه های تفکیکی محیط تعیین مکان سویچرها و پستهای فرعی و مراکز کنترل موتور، تعیین مسیر کابلها و تخمین اجناس عمده به کار می رود.

- مهندس ابزار دقیق: Plot Plan جهت تعیین مکانهای ابزار دقیق اتاقهای کنترل، مسیر کابلها، کنترل خانه اصلی و برآورد اجناس عمده مورد استفاده قرار می گیرد.

- مهندسی سیستم ها: Plot Plan جهت تسهیل طراحی هیدرولیکی، سایز کردن لوله و نیازهای قطع جریان امکانات مورد استفاده قرار می گیرد.

- زمان بندی و کنترل پروژه: Plot Plan جهت زمان بندی فعالیتهای مهندسی در دوره های تعیین شده مورد استفاده قرار می گیرد.

- ساخت: Plot Plan جهت زمان بندی مراحل ساخت تمام تجهیزات کارخانه مطالعات مربوط به طنابها و کابلهای مورد استفاده در جابجایی های تجهیزات و باربرداریهای عظیم بررسی قابلیت های ساخت و فضاهای لازم جهت هدایت در طول دوره ساخت مورد استفاده قرار می گیرد.

- برآورد هزینه: Plot Plan جهت برآورد کلی کارخانه یا پالایشگاه بکار برده می‌شود.

- استفاده کارفرما: Plot Plan جهت بررسی های امنیتی، اپراتوری، نگهداری و نیز به منظور ایجاد یک نقشه همزمان با ساخت از چیدمان کارخانه و مسائل کنترل پیمانکاران مورد استفاده قرار می گیرد.

نمونه یک Plot Plan در ذیل آمده است.

نقشه های طراحی Piping

براساس P&ID و Plot Plan و Specها نقشه های طراحی Piping تهیه می شوند این نقشه ها مسیر و شکل دقیق سیستم Piping را نشان می دهد و اصلی ترین document مورد استفاده توسط مهندسین Piping است. این نقشه ها معمولاً شامل نماهای elevation و Plan می شوند (نمای Plan نما از بالا و نمای elevation نمای از جانب است).

یک نمای Plan از یک سیستم Piping به طور نمونه در شکل A آورده شده است. این نما لوله ها و مخازن اصلی و همچنین چگونگی عبور لوله از ساختمان را نشان می‌دهد وی از طرف دیگر نمای پلان تفاوت ارتفاع را به خوبی نشان نمی دهد لذا برای مشخص شدن مسیر Piping هر دو نمای Plan و elevation لازم است. (شکل B نمای elevation را نشان می دهد) برای مثال ارتفاع نازل A به آسانی قابل تشخیص نیست همان طوری که در این شکلها دیده می شود. Piping به صورت یک خط توپر نشان داده می شود.

زمانی که مسیر Piping مشخص شد باید با اندازه گیری نسبت به نقاط مبنا روی نقشه تعیین گردد. معمولاً Piping نسبت به دیوار یا ستون ساختمان که محل آنها ثابت است، اندازه گیری می شود.

مبنای دیگر در سیستم Piping موقعیت شمال (Plant North Arrow) است موقعیت شمال در نقشه های Piping نمایش داده شده و بعنوان یک جهت ثابت مبنا برای طراحی Piping به کار می رود، البته جهت شمال نشان داده شده در نقشه لزوماً شمال واقعی نیست بلکه به صورت قراردادی اینطور فرض می شود موقعیت شمال معمولاً موازی با یک سری خطوط ستونهای ساختمان انتخاب می شود و مرسوم است که مسیر Piping حتی المکان موازی یا عمود بر موقعیت شمال باشد، تا بتوان بیشترین استفاده را از سازه های ساختمان به عنوان تکیه گاه (Support) کرد.

مدلهای اشل (Scale) و نقشه های مرکب

برای جلوگیری از تداخل کارها و ایجاد فضای لازم برای نصب تمام دستگاهها از نقشه های مرکب استفاده می شود. به این ترتیب هر گروه قادر خواهد بود بطور مستقل از گروههای دیگر کار خود را انجام دهد.

نقشه های مرکب ترکیبی از نقشه های سازه ای، وسایل سیستم و Piping در هر حوزه که شامل سیستم Piping سیستمهای HVAC و تجهیزات دیگر می شود. این نقشه ها به عنوان ابزار طراحی امکان استفاده موثر از فضای موجود را فراهم می کند.

از طرفی ممکن است از نقشه مرکب استفاده نشود. در عوض مدل اشل شده یا ماکت بکار رود مدل Scale در واقع نسخه کوچک شده پروژه واقعی است که شامل سازه ها، تجهیزات و Piping می شود...