روش های ساخت وساز

روش های ساخت و ساز انواع مختلفی دارد که به هفت دسته عمده تقسیم می شود و عبارتند از:

• ساختمان سازی باروش های ابتدایی
• ساختمان سازی با روش های سنتی و یا متداول
• ساختمان سازی پیشرفته
• ساختمان سازی صنعتی
• سیستم پیش ساخته های سنگین
• سیستم پیش ساخته های نیمه سنگین
• سیستم های ساختمانی پیش ساخته سبک

در ادامه درمورد هر کدوم از روش ها توضیح داده شده است.

ساختمان سازی با روش های ابتدایی

ساختمان‌سازی با روش‌های ابتدایی از نخستین مراحل شکل‌گیری سکونتگاه‌های انسانی آغاز شده و امروزه نیز به‌صورت محدود در برخی روستاها و حاشیه شهرها رواج دارد. در این روش، اجزای باربر ساختمان معمولاً از مصالحی نظیر خشت و گل، چوب و گل، گل و سنگ، گل و گچ و سنگ، یا خشت و آجر ساخته می‌شوند و پوشش سقف اغلب به‌صورت طاق خشتی، تیرهای چوبی و الیاف گیاهی اجرا می‌گردد.

نیروی انسانی مورد استفاده در این نوع ساخت‌وساز عمدتاً از افراد غیرماهر یا نیمه‌ماهر تشکیل شده و مصالح مصرفی نیز عموماً از منابع محلی و به‌صورت سنتی تأمین می‌شود. ساختمان‌های احداث‌شده با این روش در برابر حوادث طبیعی نظیر زلزله و سیل از مقاومت بسیار پایینی برخوردار بوده و در عمل تنها می‌توان آن‌ها را به‌عنوان سرپناه‌های موقت مورد استفاده قرار داد.

ساختمان‌سازی با روش‌های سنتی یا متداول

در حال حاضر، این روش ساخت‌ و ساز در بیشتر مناطق غیرشهری، برخی مناطق شهری، حومه شهرهای بزرگ و همچنین در برخی ساختمان‌های خاص مانند مساجد و مدارس روستایی کاربرد دارد. در این شیوه، ماهرترین استادکاران بنایی، نازک‌کاری و نجاری سنتی فعالیت می‌کنند. اجرای عملیات ساختمانی عمدتاً با استفاده از ابزار ساده و توسط افراد متخصص، نیمه‌ماهر و غیرماهر انجام می‌شود. در این دسته‌بندی، ساختمان‌هایی با دیوارهای آجری باربر نمونه اصلی محسوب می‌شوند. حوزه فعالیت حرفه‌ای این روش شامل کارگران ساده، بنا، گچ‌کار، نقاش، آهنگر، لوله‌کش، سیم‌کش، عایق‌کار و کاشی‌کار است.

سرعت اجرای این نوع ساختمان‌سازی در ایران به‌طور متوسط ۱۴ تا ۱۸ ساعت برای هر متر مربع زیر بنا است. حداکثر ارتفاع مجاز برای ساختمان‌های ساخته‌شده با این روش، چهار طبقه و حدود ۱۲ متر است. از آنجا که دیوارهای باربر نقش تحمل بار قائم ساختمان را دارند، ضخامت دیوارهای طبقات پایین افزایش می‌یابد که محدودیت قابل توجهی برای افزایش طبقات و ارتفاع ایجاد می‌کند. با این حال، با به‌کارگیری تدابیری مانند شنارژهای افقی و قائم بتنی می‌توان مقاومت ساختمان در برابر زلزله را بهبود بخشید.

ساختمان‌سازی پیشرفته

در حال حاضر، اکثر پروژه‌های ساخت و ساز شهری از این روش استفاده می‌کنند. با افزایش تخصص و مهارت کارگران و متخصصان، ابداع ابزار و تجهیزات جدید و به‌کارگیری فناوری‌های نوین، ساختمان‌های مسکونی و عمومی با زمان کمتر، صرفه اقتصادی و ایمنی بالاتر اجرا می‌شوند. این روش که به ساختمان‌سازی پیشرفته یا بهبود یافته نیز معروف است، شامل اجرای کار توسط افراد ماهر و متخصصان مشابه روش سنتی است، اما با استفاده از ماشین‌آلات و تجهیزات مکانیکی برای افزایش سرعت و حجم کار. برخی از تجهیزات رایج در این روش عبارت‌اند از: جرثقیل‌های ثابت و متحرک، بالابرهای برقی، داربست‌های فلزی، قالب بتن، دستگاه‌های تهیه‌کننده بتن (ثابت و متحرک)، دستگاه‌های سیمان‌پاش و رنگ‌پاش، و ماشین‌های جوش.

در این دسته‌بندی، ساختمان‌هایی با اسکلت فلزی یا بتن مسلح مدنظر هستند. سرعت اجرای کار در این روش به‌طور متوسط ۲۰ تا ۴۸ ساعت برای هر متر مربع زیر بنا است، که نشان‌دهنده افزایش قابل توجه سرعت عملیات با استفاده از تجهیزات مکانیکی و برقی است. به دلیل بهره‌گیری از اسکلت فلزی و بتنی، تعداد طبقات و ارتفاع ساختمان می‌تواند به بیش از ۵۰ طبقه و ۱۵۰ متر برسد. سرمایه‌گذاری اولیه در این روش نسبت به حجم عملیات و خرید یا اجاره تجهیزات قابل توجه است و توقف پروژه به دلیل مشکلات کارگری یا مالی می‌تواند خسارت‌زا باشد.

ساختمان‌سازی صنعتی

در این روش، ساختمان‌سازی با استفاده از قطعات پیش‌ساخته شامل بلوک‌ها، تیرچه‌ها، پانل‌های پیش‌ساخته، تیرها و ستون‌های فلزی و بتنی، شبکه‌های فلزی، و قطعات گچی و بتنی انجام می‌شود. بیشتر عملیات در این روش به کمک تجهیزات و ابزار کارگاهی به‌صورت مکانیکی اجرا می‌گردد. سرعت اجرای کار در ساختمان‌سازی صنعتی معمولاً بین ۹ تا ۱۴ ساعت برای هر متر مربع زیر بنا است.

با برنامه‌ریزی مناسب و به‌کارگیری فناوری‌های نوین، این روش می‌تواند با سیستم‌های پیش‌ساخته سنگین نیز رقابت کند. هرچند تعداد کارگران ماهر و نیمه‌ماهر در این روش نسبت به روش‌های سنتی بیشتر است، سرمایه‌گذاری اولیه معمولاً کمتر از روش‌های پیش‌ساخته سنگین است.

انواع کفراژهای یکپارچه فلزی شامل صفحه‌ای، تونلی، لغزنده و مدوله، همچنین کفراژهای ساخته شده از مواد سبک و پلاستیکی، در این روش برای بتن‌ریزی سریع ساختمان‌ها در چهار فصل مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صورتی که بیش از ۵۰ درصد عملیات ساختمانی در کارخانه انجام شود، سیستم ساختمانی صنعتی محسوب می‌شود. تعداد تخصص‌ها و افراد کارگر در این روش ساخت و ساز از نظر کمی کمتر از روش‌های سنتی است، اما از نظر کیفیت، استفاده از نیروی متخصص با مهارت و دقت فنی بالا ضروری است.

سیستم‌های پیش‌ساخته سنگین

استفاده از این روش برای ساختمان‌هایی با بیش از یک طبقه کاربرد دارد. در این سیستم، قطعات اصلی ساختمان شامل دیوارها، نماها، سقف‌ها و پلکان‌ها در کارخانه تولید و پیش‌ساخته می‌شوند و سپس توسط کامیون به کارگاه منتقل و نصب می‌شوند. به دلیل وزن زیاد قطعات، حمل تا فاصله حدود ۶۰ کیلومتر از کارخانه از نظر اقتصادی به‌صرفه است و توجیه اقتصادی آن باید پیش از اجرای پروژه مورد بررسی قرار گیرد. قطعاتی با وزن تا ۱۲ تن معمولاً با تریلی حمل و با استفاده از جرثقیل‌های سنگین ثابت یا متحرک نصب می‌شوند.

هزینه احداث کارخانه و سرمایه‌گذاری اولیه در سیستم پیش‌ساخته سنگین نسبتاً بالا است و نیازمند برنامه‌ریزی اقتصادی دقیق می‌باشد. تجربه نشان داده است که برای راه‌اندازی یک کارخانه پیش‌ساخته سنگین، حداقل یک یا دو پروژه مسکونی با حدود ۱۰۰۰ واحد یا پروژه‌ای با زیر بنای تقریبی ۱۰۰,۰۰۰ متر مربع در شعاع عملکردی ۶۰ کیلومتر لازم است.

سیستم‌های پیش‌ساخته نیمه‌سنگین

در این روش ساخت و ساز، با توجه به استفاده از اسکلت فلزی یا بتنی باربر که می‌تواند به‌صورت پیش‌ساخته و در کارخانه تولید شود، محدودیتی از نظر ارتفاع طبقات وجود ندارد. ابعاد ستون‌های بتن‌آرمه در طبقات پایین یکی از عوامل تعیین‌کننده ارتفاع ساختمان‌های این نوع اسکلت است و در ساختمان‌های بالاتر از ۵۰ طبقه اهمیت ویژه‌ای دارد.

در اتصال قطعات پیش‌ساخته نما باید دقت کافی اعمال شود، زیرا در زلزله امکان جدا شدن قطعات از نما و ایجاد مشکلات قابل توجه وجود دارد. در این سیستم، وزن قطعات معمولاً حداکثر ۵ تن است و ابعاد آن‌ها به گونه‌ای طراحی می‌شوند که بالا بردن و نصب آن‌ها با جرثقیل‌های سبک امکان‌پذیر باشد.

سیستم‌های ساختمانی پیش‌ساخته سبک

این گروه از پیش‌سازها عمدتاً برای ساختمان‌های یک طبقه، نماسازی ساختمان‌های بلندمرتبه با اسکلت فلزی یا بتنی، مدارس، خانه‌های بهداشت روستایی، استراحت‌گاه‌ها و خانه‌های متحرک کاربرد دارند. اسکلت باربر، سقف و دیوارهای داخلی و خارجی از مواد و فلزات سبک مانند آلومینیوم، چوب، فایبرگلاس، ورق‌های فلزی فرم داده شده، فیبر، فرآورده‌های پتروشیمی، بتن متخلخل و سبک ساخته می‌شوند. وزن قطعات معمولاً کمتر از ۲ تن است و طراحی آن‌ها امکان حمل و نصب با بالابرهای کوچک و جرثقیل‌های سبک را فراهم می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود پس از پایان استفاده، ساختمان با حداقل ضایعات باز و در مکان دیگری نصب شود.

یکی از دستاوردهای مهم این صنعت، پانل‌های ساندویچی است که برای افزایش سرعت اجرا و کاهش نیاز به مصالح سنتی طراحی شده‌اند. این پانل‌ها در دیوارهای باربر، کف، سقف و دیوارهای خارجی کاربرد دارند و در هنگام احداث بنا، ابتدا شالوده و کف آماده شده، سپس پانل‌ها در محل نصب و به یکدیگر متصل می‌شوند. پانل‌های سقف نیز تراز شده و با مفتول‌های تقویت روی دیوارها نصب می‌شوند. در پایان، پس از نصب تأسیسات و ایجاد بازشوها، بتن‌پاشی و عملیات تکمیلی اجرا می‌شود. پانل‌هایی که با دو ورقه گالوانیزه ساده یا رنگی پوشش داده شده‌اند، دیگر نیاز به نمای داخلی یا خارجی ندارند و از استحکام و زیبایی کافی برخوردارند.

از سال ۱۳۷۲، صنعت پیش‌ساخته سبک در ایران و جهان مورد مطالعه قرار گرفت و ایده استفاده از آن شکل گرفت. مزایای اصلی این سیستم شامل سبکی وزن، سرعت اجرا، مقاومت و کیفیت بالا است. ساختار این صنعت بر سه رکن استوار است:

• کارخانه: مهم‌ترین رکن این صنعت، تولید قطعات پیش‌ساخته است، به‌گونه‌ای که وابستگی به کشورهای خارجی کاهش یابد. در حال حاضر، ماشین‌آلات و تجهیزات مورد نیاز کارخانه، از جمله ماشین‌های تمام‌اتوماتیک تولید مش، تولید پانل و بلوک‌های پلی‌استایرن، با ظرفیت موجود ساخته شده و قابل بهره‌برداری هستند.
• مهندسی و اجرا: اجرای طرح‌های ساختمانی خود تابع اصول فنی، اجرایی، طراحی و استانداردهای خاص است. روش اجرا، تجهیزات و مدیریت آماده‌سازی و تجهیز کارگاه با توجه به تفاوت آن با روش‌های سنتی تجربه شده است و تاکنون پروژه‌های انبوه‌سازی متعددی در نقاط مختلف کشور با این روش اجرا گردیده است.
• تحقیقات: فعالیت‌های این بخش شامل تدوین دانش فنی، استانداردسازی، توسعه، بهینه‌سازی و طراحی است. تولید پانل‌های ساندویچی و اجرای ساختمان‌های پیش‌ساخته سبک بر اساس اصول طراحی ساختمان و عملکرد سازه‌ها انجام می‌شود و تدوین آئین‌نامه‌ها و ضوابط سازه‌ای و استانداردسازی آن، از ارکان مهم این صنعت به شمار می‌آید.

مزایای استفاده از سیستم پیش‌ساخته سبک نسبت به روش‌های سنتی

• کاهش وزن کلی ساختمان
• کاهش هزینه‌های نهایی ساخت
• کاهش زمان احداث
• افزایش سرعت تجهیز کارگاه
• بهره‌برداری بهینه از فضا
• کاهش حجم فونداسیون
• صرفه اقتصادی در حمل و نقل
• مقاومت بالا در برابر آتش‌سوزی
• انعطاف‌پذیری بیشتر در طراحی و معماری ساختمان
• کاهش مصرف مصالح و جلوگیری از هدررفت منابع مالی
• عایق بودن در برابر حرارت و سرما
• مقاومت بهتر در برابر زلزله (به دلیل اتصالات فیکس و پیوستگی سازه)
• امکان کنترل کیفیت متمرکز در کارخانه، به دور از مشکلات اجرایی و اقلیمی
• مقاومت و نفوذناپذیری در برابر حشرات، قارچ‌ها و عوامل طبیعی
• قابلیت جداسازی قطعات ساختمان و نصب مجدد آن‌ها در مکان دیگر

نتیجه

بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که صنعت پیش‌ساخته سبک در تمامی ابعاد، از نظر فنی، اقتصادی و اجرایی قابل توجیه است. این سیستم ساخت و ساز نه‌تنها می‌تواند نیاز روزافزون جامعه به مسکن، مدارس و فضاهای عمومی را با سرعت و کیفیت بالا برآورده کند، بلکه با کاهش مصرف مصالح، کاهش زمان ساخت و امکان کنترل کیفیت متمرکز، موجب صرفه‌جویی مالی و افزایش بهره‌وری می‌شود.

از دیگر مزایای این روش می‌توان به سبکی وزن ساختمان، انعطاف‌پذیری طراحی، مقاومت بهتر در برابر زلزله و عوامل محیطی، و قابلیت جداسازی و استفاده مجدد قطعات اشاره کرد. این مسئله  اهمیت آن را در ساخت پروژه‌های انبوه و با مقیاس بزرگ دوچندان می‌کند.

توسعه و استفاده گسترده از این صنعت نیازمند تخصص فنی و مهندسی کارآمد، برنامه‌ریزی دقیق و ملاحظات اقتصادی است. تجربه نشان داده است که طراحی موفق و اجرای صحیح ساختمان‌های پیش‌ساخته سبک، نه‌تنها پاسخگوی نیازهای مسکن و زیرساخت‌های آموزشی و بهداشتی است، بلکه می‌تواند به عنوان یک راهکار پایدار و اقتصادی در صنعت ساختمان مورد بهره‌برداری قرار گیرد.

در نهایت، ترکیب فناوری‌های نوین، برنامه‌ریزی حرفه‌ای و اجرای استاندارد، این امکان را فراهم می‌کند که سیستم پیش‌ساخته سبک به عنوان یک راهکار مؤثر و مدرن در تولید انبوه ساختمان‌ها جایگاه ویژه‌ای در بازار ساخت‌وساز پیدا کند.