تکنیک های جدید ساختمان سازی
کامپوزیت ها :
آشناترین مثال برای كامپوزیت، دیوار كاه گلی است. در گذشته بشر كاه و گل را با هم تركیب كرد و ماده ای ساخت كه از لحاظ خواص فیزیكی با هر دو آنها متفاوت بود. این تركیب، تركیبی است فیزیكی و این مواد با هم آلیاژ نشده اند بلكه در كنار هم قرار گرفته اند. بشر اولیه به این ماده دسترسی پیدا كرد؛ چیزی كه امروز آن را به نام كامپوزیت یا مواد مهندسی شده می شناسیم و در واقع، تركیبی است از مواد مختلف در سه زیر شاخه پایه پلیمر، پایه سرامیك و پایه فلزی..
این مواد به صورت لوازم بهداشتی داخل ساختمان مثل وان، دستشویی، در و پنجره و ... برای جلوگیری از انتقال حرارت كار گذاشته می شوند. مواد كامپوزیت ترك نمی خورند و در مقابل ضربه و خوردگی و خمش مقاومند.
در حالت دیگر این مواد در سازه ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند؛ بطوریكه می توان از آنها به جای تیرآهن یا میلگرد داخل بتن استفاده كرد مواد كامپوزیتی بطور اخص در ساخت پلها و پل های عابر پیاده بکار می روند
تاكنون در آمریكا در حدود 130 هزار پل تمام كامپوزیتی و یا تقویت شده توسط كامپوزیت ساخته شده است.
میلگردهای و پروفیل های كامپوزیتی(FRP) :
بزرگترین سهم بازار مصرف كامپوزیت در اختیار صنعت ساختمان بویژه احداث بناهای ساحلی و یا سازههای مستقر شده در شرایط اقلیمی خورنده است.
مزایای استفاده از پروفیل های كامپوزیتی :
- دلیل عمده استفاده از پروفیل های FRP در داخل بتن، جلوگیری از پدیده خوردگی و افزایش عمر سازه در برابر ارتعاش می باشد.
- استفاده از پروفیل های FRPبه جای نمونه های فلزی که سبب كاهش وزن بنن نیزخواهد شد .
- دلیل بالا بودن عمر كامپوزیت ها، خواص غیر كشسان آنهاست. در حالی كه مواد فلزی حالت كشسان داشته و انرژی جذب شده را میرا می نمایند.
- مواد كامپوزیتی در برابر ارتعاشات زلزله عملكرد بهتری خواهند داشت و بهترین گزینه جهت مقاومت سازه در برابر لرزه خواهند بود.
- بكارگیری پروفیل های FPRبه جای فلزی، بطور قابل ملاحظه ای از زیانهای ناشی از بروز خوردگی جلوگیری می كند.
بتــن الیافی :
بتن الیافی در حقیقت نوعی كامپوزیت است كه با بكارگیری الیاف تقویت كننده داخل مخلوط بتن، مقاومت كششی و فشاری آن، فوق العاده افزایش می یابد. این تركیب كامپوزیتی، یكپارچگی و پیوستگی مناسبی داشته و امكان استفاده از بتن به عنوان یك ماده شكل پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم می آورد. بتن الیافی از قابلیت جذب انرژی بالایی نیز برخوردار است و تحت اثر بارهای ضربه ای به راحتی ازهم پاشیده نمی شود. شاهد تاریخی این فن آوری، كاربرد كاه گل در بناهای ساختمان است. در واقع بتن الیافی نوع پیشرفته این تكنولوژی می باشد كه الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین كاه، و سیمان جانشین گل بكار رفته در كاهگل شده است.
پلی استون :
پلي استون را مي توان سنگي پليمري، بر شمرد كه ضمن داشتن همه قابليت هاي سنگ مي تواند در قطعات بسيار بزرگ و با ميزان انعطاف و خميدگي مورد نظر و دلخواه توليد شود. اين ماده به سختي سنگ است و به زيبايي آن، اما با اين تفاوت كه سنگي است در 41رنگ متنوع!
پلي استون خصوصيات قابل توجهي، به خصوص براي استفاده در سرويس هاي بهداشتي و آشپزخانه ها دارد .
مي‌توان قطعات كوچك پلي استون را در كنار هم قرار داد و چنان به هم چسباند كه هيچ درزي نداشته باشد و حتي تا كيلومترها كاملا يكپارچه شود؛ هر نوع انعطاف و پيچ و خمي را مثل پلاستيك به كمك پلي استون مي توان ايجاد كرد. پلي استون لااقل 15سال عمر مفيد دارد و پس از اين مدت نيز تغيير رنگش در اثر تماس با مواد غذايي رنگي يا خراشيدگي ها و خردگي ها و ترك هاي احتمالي اش با يك سمباده ساده از بين مي رود و دوباره به شكل اول برمي گردد وقابل ترميم است. مي توان از بازمانده هاي آن براي كاربري ديگري بهره گرفت! كاملا آنتي‌باكتريال است، ، به سادگي تميز مي‌شود. در مقابل لكه و جرم نيز مقاوم است و وزن چنداني ندارد، به علت آنتي‌باكتريال بودن از پلي استون ، در ساخت وان حمام، روشويي، توالت، پوشش سطوح مختلفي چون ميز، كابينت آشپزخانه ورستوران‌ها ... استفاده مي‌شود.
آسفالت الیافی :
الیاف با پیچش در میان مصالح سنگی و تثبیت جایگاه سنگدانه ها در ساختمان داخلی آسفالت، محصول یکنواختی را تولید می کند که علاوه بر افزایش مقاومت فشاری و کشش حاصل از آن در سازه آسفالتی، باعث ارتقاء چسبندگی مصالح به یکدیگر هم می شود.
از دیگر مزایای آسفالت با استفاده از الیاف نساجی، کاهش ترک های انقباضی و انعکاسی روسازی، افزایش مقاومت در برابر خستگی، بهبود چسبندگی و بهبود تراکم مي باشد ونيز با استفاده از این آسفالت، امکان ایجاد هدایت الکتریکی در سازه های آسفالتی، کاهش مصرف قیر و کاهش ضخامت روسازی و معرفی بازار جدیدی برای خرید ضایعات الیافی ایجاد می شود.
مهم ترین کاربردهای این آسفالت درباندهای پرواز فرودگاه ها، محوطه های پارکینگ، روکش اسکله های بنادر و محل های عبور بارهای سنگین است. هزینه تولید آن در هریک تن، تنها 50 هزار ریال می باشد . استفاده از نوعي متريال در ساختمان كه توانايي نورافشاني دارد :
ساختماني كه در ژاپن در حال ساخته شدن هست كه در اين ساختمان از نور طبيعي براي روشن كردن داخل ساختمان استفاده ميشه حتي در شب !
دو شركت ژاپني متريال شفافي رو براي ساختمان درست كرده اند كه در طول روز نور رو جذب ميكند و از آن براي روشن كردن داخل ساختمان در زماني كه خورشيد نيست استفاده ميكند
ديوارها ي قسمت هاي ساختمان به نظر شفاف هستند ولي در واقع شامل لايه بسيار نازكي از پنل هاي خورشيدي هستندكه نور سفيد متمايل به آبي رو در شب پخش ميكند
ديوارهاي مي توانند هفت درصد انرژي خورشيدي را به انرژي الكتريكي تبديل كنند و در حدود 4 ساعت و نيم در شب ساختمان رو روشن نگه دارند.
شیشه «های تک» :
قابلیت تغییر از حالت شفاف به حالت کدر، توسط یک کلید را دارد.
می توان از این شیشه برای پنجره خانه ( در حالت نیاز به ایجاد عدم دید)، برای جلو فروشگاه ها در شب و همچنین حمام استفاده کرد.
یک شرکت فرانسوی به نام «سنت گابین» شیشه هوشمندی به نام « پریولایت» تولید می کند که قابلیت تغییر از یک شیشه روشن و معمولی به حالت ابری و تیره را دارد. این ویژگی توسط یک جریان الکتریکی روی فیلم کریستال مایع در بین دو جداره شیشه اتفاق می افتد. دو سطح فیلم توسط یک پوشش هادی جریان الکتریکی و در عین حال شفاف، پوشیده شده است. زمانیکه کلید روشن است کریستال ها طوری قرار گرفته اند که نور را در تمام جهات عبور می دهند، با خاموش کردن کلید کریستال ها تغییر جهت می دهند و از عبور نور جلوگیری می کنند.این تغییر حالت به دفعات می تواند تکرار شود.
دیوارهای شیشه ای دو جداره :
دیوارهای حائل دوجداره نسل جدیدی از سیستم های گرماساز، تهویه هوا و سرماساز است که سیستم تعدیل کننده دما را که تا پیش از این در بخش مرکزی درونی خانه نصب می شد امروزه به پیرامون خانه انتقال داده است
سازندگان این دیوارها متخصصانی از کشور آلمان بوده اند که هدف اصلی آنها حفاظت از محیط زیست بوده است. در این دیوارها برای کنترل نور خورشید یک ورقه آلمینیومی سوراخدار با عرض 30 سانتی متر در فضای بین دو لایه شیشه ای دیوار قرار داده می شود. سوراخ های این ورقه آلمینیومی برای این است که بدون نیاز به نور زیاد و همچنین با حداقل نور خورشید بتوان از داخل نمای بیرون را دید. سایه سوراخ های موجود در این ورقه آلمینیومی بر روی بخش انتهایی ساختمان که از این دیوار ها در آن استفاده نمی شود، می افتد. بنابراین در هر دو قسمت انعکاس نور خورشید باعث پدید آمدن گرمای مضاعف در ساختمان نمی شود.
سبک سازی با پانل های پوما :
سيستم ساختمانی پوما علاوه بر سبک بودن و مقاومت بسيار بالا و اطمينان بخش در برابر زلزله، در برابر صدا، سرما و گرما نيز عايق است. همچنين اين پانلها کم حجم بوده و قادرند تا ساعتها در برابر شعله های مستقيم آتش مقاومت کنند. عمده ترين وجه تمايز پانل های پوما با ساير مصالح سبک از جمله ساندويچ پانل، ديوارهای درای وال، آزبست و ... قيمت مناسب اين پانلهاست. در حاليکه در ساخت نوعی از پانلها از ماده شيميائی پلی يورتان استفاده می شود که استفاده از اين مـاده علاوه بر تخريب محيـط زيست، برای سلامتی انسان نيز زيانبار است . معجزه پلیمر برای هزاره جدید ETFE :
امروزه ساخت پهنه¬ای شناور از حبابهای شیشه¬ای یا استادیوم ورزشی بافته شده از تیرهای فولادی و یا حتی پوشش شفاف چادرمانندی ، بر روی هزاران متر مربع زمین - که صرفا می¬توانست در تصور آدمی شکل بگیرد - جنبه عملی به خود گرفته است.
(Ethylene)ETFT یک پلیمر پایه فلوئوروکربن بسیار بادوام و با قابلیت¬های فوق العاده است که از آن به عنوان متریال ساختمانی آینده نام برده می¬شود. این پلیمر شگفت انگیز یک پلاستیک شفاف تفلونی است که جایگزین شیشه و پلاستیک¬های معمولی در بسیاری از ساختمانها شده است. در حقیقت تاریخچه اختراع آن به دهه 70 میلادی برمی¬گردد که نخستین بار در صنایع هوانوردی به کار برده شد
ETFT در مقایسه با شیشه، امتیازات فوق¬العاده¬ای دارد :
1- وزن بسیار کم
2- عبور دادن نور بیشتر از خود
3- طول عمر زیاد
4- عایق بهتر
5- قابلیت بازیافت
6- بین 24 تا 70 درصد صرفه اقتصادی
7- خاصيت ارتجاعی فوق¬العاده
8- گرد و غبار و چرک و لکه را پاک می¬کند
ساختمان هاي كار شده توسط ETFE :
1 – استادیوم Arena- zAlina در آلمان(2005 )
2 – مرکز بازی های آبی پکن (2007)
3 – استادیوم Basel در سوئیس (2001)
4 – پروژه Eden در انگلستان (2001)
5 – استادیوم ملی پکن – آشیانه پرنده – (2007)
وینیل (pvc) :
برخي از ويژگي هاي وينيل عبارتند از :
1 - صرفه جویی در انرژی
2 - قابلیت برگشت به چرخه محیط
3 - مقاومت و دوام
4 - مقاومت در برابر آتش سوزی
سیستمهای جدید ساختمانی تولید شده از وینیل:
ترکیبات جدیدی که از وینیل به دست می آیند، امکان عرضه سازههای جدیدی را میدهد که میتوانند جای فلز و چوب را در بسیاری موارد بگیرند . system building lroya یکی از این نوع سیستمهای سازه ای جدید است که از پیوند وینیلهای توخالی تولید میشود. داخل آن را با بتن پرنمودهو به عنوان دیوار آماده عرضه میشود. این سیستم، قابلیت آن را دارد که انجام هرگونه عملیات اجرایی در سطح آن انجامپذیر باشد. این سیستم در تمام دنیا، برای ساخت خانه های یک یا دو خانواری، ساختمانهای اداری، صنعتی و تجاری به کار میرود. مزایایی که این سیستم دارد، باعث میشود که بتواند در کشورهایی که تغییرات دمای آنها در طی سال زیاد است و در معرض آسیب های طبیعی مثل زمین لرزه، تندباد و سیلاب قرار دارند، بسیار مفید واقع شود. دیوارهای به کار رفته در این سیستم، علاوه بر دارا بودن خاصیت های وینیل، در برابر موریانه نیز مقاومند. بلوک بتا استایرن :
بتااستایرن یا پلی استایرن یکی از انواع بتن های سبک حاوی گرانول های سبک از نوع پلی استایرن می باشد که به دلیل وزن کم - ضریب هدایت حرارتی پایین برخی قابلیت های کار پذیری ومزیت مناسب جذب انرزی و صدا در سطح جهانی مورد استفاده و توجه قرار گرفته و منابع بین المللی متعددی از جمله123 ACI به آن اشاره نموده اند.
مواد تشکیل دهنده بتا استایرن:
1 – دانه های گرانول
2 – سیمان
3 – الیاف
4 – آب
5 – رزین
6 - افزودنی های دیگر
این مواد به صورت :
1 - بلوک سبک دیواری یا سقفی
2 - دیوار های پیش ساخته (ساندویج پنل)
3 - دیوارهای سبک درجا(ساندویج پنل مسلح)
هستند.
مزایای بتااستایرن :
1 - کاهش قابل توجه وزن دیوار
2 - پرت کم مصالح
3 - سهولت برش (با اره)
4 - پایائی در برابر عوامل مخربی چون یون های خورنده و املاح اسیدی خود
5 - سرعت و سهولت در حمل و اجرا در سطوح وسیع
6 - امکان تراش آسان سطوح به مدت زمان کوتاهی پس از اجرا نصب
7 - امکان انتخاب ضخامت مورد نظر برای دیوار
8 - انعطاف پذیری و قابلیت اجرای سطوح و احجام منحنی
9 - مقاومت مناسب در برابر کاهش ضریب انتقال صوت
10- کاهش موثر میزان تبادل حرارت
11 - قابلیت پذیرش میخ و گیرش پیچ و پلا
12 - رفتار مناسب در برابر نیرو های ناشی از تغییرشکل و نشت در ساختمان
13 - یک پارچگی و انسجام در برابر زمین لرزه و انفجار به واسطه نیرو و استهلاک آن در داخل خود
14 - حذف لایه استر نازک کاری و بسنده نمودن به پوشش چند میلی متری 15 - سهولت اجرای تاسیسات برقی ومکانیکی
سبک سازی :
سبک سازی یکی از مباحث نوین در علم ساختمان است که روز به روز در حال گسترش و پیشرفت میباشد.این فن اوری عبارتست از کاهش وزن تمام شده ساختمان با استفاده از تکنیک های نوین ساخت مصالح جدید و بهینه سازی روش های اجرا کاهش وزن ساختمان علاوه بر صرفه جویی در هزینه زمان و انرژی زیان های ناشی از حوادث طبیعی مانند زلزله را کاهش داده و صدمات ناشی از وزن زیاد ساختمان را به حداقل می رساند.
مصالح سبک سازی :
به سه نوع تقسيم مي شوند:
1- مصالح سبک سازه ای
2- مصالح سبک غیر سازه ای
3- سیستم ها
:مصالح سبک سازه ای : در موارد سازه ای در بنا به کار برده می شوند و به سه نوع تقسیم می شوند
2 - طبیعی (مانند چوب) 1 - بتنی
2 - طبیعی (مانند چوب)
3 - صنعتی(مانند ساندويچ پنل پيش ساختهd3)
