تا چندین سال قبل تصور عموم افراد این بود که هر چه از مصالح سنگینتری برای ساخت ساختمان استفاده شود، سازه ایمنتر است. ولی وقتی که بحث سبکسازی روی کار آمد و همه توجهها به سمتش جلب شد، استفاده از مصالح سبک در ساختمانها بسیار اهمیت پیدا کرد. امروزه اغلب افرادی که در این حوزه فعالیت میکنند، آگاه هستند که بهکارگیری مصالح سنگین نه تنها ایمن نیست، بلکه احتمال خطرات و خسارات را افزایش میدهد. استفاده از مصالح سبکتر هم باعث بالا رفتن ایمنی سازه میشود و هم مقاومت آن را در برابر حوادث احتمالی افزایش میدهد. در ضمن سبک سازی ساختمان باعث کم شدن هزینههای ساخت و ساز نیز میشود. برای اینکه دقیق به مسئله سبک سازی ساختمان بپردازیم در ادامه همراه ما باشید.
سبک سازی ساختمان چیست؟
به مجموعهای تکنیک و روشهایی که هدف اصلی آنها کاهش وزن ساختمان طوری که مقاومت آن کم نشود، سبک سازی میگویند. سبک سازی یکی از اصول مهم در مهندسی ساختمان است که تاثیرات مثبتی چون کاهش هزینهها، پایداری در برابر زلزله و سرعت ساخت و ساز را به دنبال دارد.
سبک سازی ساختمان در انواع سازههای مسکونی، اداری و تجاری قابل اجرا است که باتوجه به مزایای بسیارش، به یکی از روشهای محبوب ساخت و ساز تبدیل شده است. این تکنیک با کاهش وزن ساختمان و بهبود عملکرد آن در مقابل نیروهای خارجی در ساخت سازههای مقاومتر و مقرون بهصرفهتر بهکار میآید.
روشهای نوین سبک سازی ساختمان
روشهای نوین سبکسازی ساختمان شامل فناوریها و تکنیکهای مدرن برای کاهش وزن ساختمان بدون کاهش مقاومت و ایمنی آن است. این روشها با استفاده از مواد پیشرفته، فناوریهای نوین و طراحیهای بهینه، به بهبود عملکرد سازه و کاهش هزینههای ساخت و نگهداری کمک میکنند. به عنوان مثال، پروفیل زد به عنوان یکی از مهمترین مصالح در سبک سازی ساختمان به کار میرود. بررسی قیمت روز پروفیل زد میتواند به مهندسان و پیمانکاران کمک کند تا بهترین انتخابها را برای کاهش هزینهها داشته باشند. در ادامه به برخی از روشهای نوین سبک سازی ساختمان پرداخته میشود:
سبک سازی اسکلت فلزی
عنصر کلیدی در پیشرفت سبکسازی سازهها، توسعه محصولات فولادی مانند لولههای فولادی، آرماتور و ورقهای فولادی است. انواع مختلف سازههای سبک فلزی در ساختمانها شامل موارد زیر میشود:
سازه فلزی سبک ال اس اف (LSF)
اسکلت فلزی سبک LSF (Lightweight Steel Framing) یا CFS از دهه 1950 در سطح جهانی و از سال 2003 در ایران برای سبک سازی ساختمان بهکار رفته است. این تکنیک مدرن به خاطر مزایای بسیارش، از جمله ایمنی بالا، سازگاری با انواع اقلیمها، عایق صوتی و حرارتی، و هزینه پایین اجرا، بسیار رایج شده است. ورق گالوانیزه فولادی با عرض پروفیلهای متغیر (اغلب بین 89 تا 308 میلیمتر) نقش اصلی را در این نوع سازهها ایفا میکنند و گالوانیزه کردن آنها موجب مقاومت در برابر زنگزدگی و پوسیدگی میشود. این سازه بهشکلی صنعتی تولید شده و با استفاده از اتصالات پیچ، پرچ و گاهی جوش اجرا میشود.
مزایا:
- پیسازی ساده و کمحجم
- قابلیت جابجایی
- تنوع در ضخامت و مصالح
- دوام و ثبات کیفیت
- هماهنگی با سیستمهای تأسیساتی
- سرعت در مونتاژ و اجرا
سازه ساختمانی پانلی سبک
در این نوع سازه فلزی یا بتنی سبک، وظیفه تحمل بار و نقش باربری بر عهده پانلهای پیشساخته است. این پانلها به جای دیوارهای باربر، جداکنندهها یا دیافراگمهای افقی بهکار میروند و در سازههای سنتی برای سبک سازی ساختمان، بخش قابل توجهی از بار وارد بر تیر و ستون را بهعنوان دیوار برشی تحمل میکنند. سازههای پانلی شامل دو لایه شبکه فلزی مش هستند که در دو طرف یک لایه فوم پلیاستایرن عایق قرار گرفته و اتصال نهایی این سه لایه با استفاده از مفتولهای فولادی صورت میگیرد.
مزایا:
- افزایش عمر مفید ساختمان
- کاهش ضخامت دیوارهای خارجی
- عایقبودن در برابر صوت، حرارت و رطوبت
- افزایش سرعت اجرا
- کاهش وزن ساختمان
- افزایش مقاومت در برابر نیروهای برشی
سازه ساختمانی پیش تنیده سبک
در این سازه، ظاهر اصلی شبیه به بتن است، ولی پیشتنیدگی بتن بهوسیله کابلهای فولادی صورت میگیرد. در کل، این سازه سبک شامل بتن پیشساخته، پوشش ضد زنگ، مجاری محافظ و کابلهای فولادی میشود. بتن پیشتنیده مقاومت فشاری بالا و مقاومت تنشی پایینی دارد و به همین خاطر برای جبران این موضوع، از بتن بیشتری نسبت به دیگر سازههای سبک استفاده میشود. کابلهای فولادی یا استرند با مقاومت کششی بالا، نقش بهبود یافته میلگردهای آجدار را در بتنهای مسلح ایفا میکنند.
در این سازه برای سبک سازی ساختمان، با کشیدن کابلهای فولادی و سپس رها کردن آنها درون بتن، نیروی فشاری دائمی ایجاد میشود. این نیروی فشاری به دلیل تمایل کابلها به جمع شدن و رسیدن به حالت اولیه در بتن تولید میشود، که باعث افزایش ظرفیت باربری مقطع میشود. فولادهای استفاده شده در سازههای پیشتنیده با آلیاژهای مختلف به شکل سیم، رشته، کابل و میله در بتن پیشساخته به کار میروند.
مزایا:
- افزایش مقاومت و کاهش ترکها
- امکان ساخت بازشو و دهانههای بزرگتر
- کاهش ضخامت دالها
- حذف تیرها و کاهش محدودیت فضایی
سازه فضایی سبک
این سازه فلزی سبک طبق گسترش خرپا در سه بعد و بهوسیله مدولهای مشابه و تکرارشونده، با لایههای موازی در بالا و پایین برای سبک سازی ساختمان، ساخته میشود. اجزای سازه شامل پروفیل و لولههای فولادی، کابلهای فولادی و ترکیبهای کش بستی هستند که تحت فشار و کشش باعث گسترش دهانهها از هر دو سمت میشوند. مزیت اصلی این سازه، امکان ساخت دهانههای بزرگ بدون نیاز به ستونهای میانی است.
مزایا:
- ساخت دهانههای بزرگ
- مقاومت بالا
- وزن بسیار کم
- حملونقل آسان
- عدم نیاز به ستون یا ستونگذاری نامنظم
- هماهنگی با تأسیسات
- امنیت بالا
سبک سازی اسکلت بتنی
سبک سازی ساختمان اسکلت بتنی کاهش وزن کلی سازه بتنی بدون کاهش مقاومت و ایمنی آن را در پی دارد. این عملیات به کمک تکنیکها و مصالح مدرن انجام میشود و شامل استفاده از فناوریهای پیشرفته برای بهینهسازی ساختار و کاهش بار مرده ساختمان است. در ادامه، به روشهای متداول سبکسازی اسکلت بتنی میپردازیم.
دیوار سبک
استفاده از دیوارهای سبک مانند تریدی پنل، درای وال، ساندویچ پانل و هبلکس، به کاهش وزن سازه کمک بسیاری میکند. همچنین، استفاده از پنجرههایی با چارچوبهای سبک از جنس آلومینیوم یا پلاستیک هم در پروسه کاهش وزن نهایی ساختمان موثر هستند.
سقف سبک
سبک سازی ساختمان و سقف آن یکی دیگر از تکنیکهای کلیدی در بهینهسازی ساخت و کاهش بار مرده ساختمان است. هدف اصلی این کار، کاهش وزن کلی سقف بدون افت کیفیت و مقاومت سازه است. این کار به بهتر شدن عملکرد ساختاری، کاهش نیاز به پیسازی سنگین و کاهش هزینههای نگهداری کمک میکند. سبکسازی سقف میتواند بر سرعت ساخت، هزینههای اجرایی و بهرهوری انرژی ساختمان تاثیر بهسزایی بگذارد.
بتن سبک
استفاده از بتن سبک در سبک سازی ساختمان یکی از راههای مؤثر در کاهش وزن سازهها و بهبود کارایی آنها است. بتن سبک، به خاطر ویژگیهای خاص خود، میتواند تأثیر بسیاری بر روی هزینههای ساخت، دوام و عملکرد کلی ساختمان بگذارد. انواع بتنهای سبک که در فرآیند سبک سازی مورد استفاده قرار میگیرند، عبارتند از: بتن سبک دانه، اسفنجی و بدون ریزدانه
بهینه سازی مقاطع سازه بتنی
بهینهسازی مقاطع سازه بتنی یکی از تکنیکهای کلیدی در سبک سازی ساختمان بوده که هدف آن کاهش مصرف مصالح و وزن سازه، بدون افت کیفیت و مقاومت در پروژه است. این فرآیند شامل تحلیل دقیق و طراحی بهینه مقاطع جهت افزایش کارایی سازه و کاهش هزینههای ساخت و نگهداری است.
سبک سازی نمای ساختمان
نمای ساختمان و دکوراسیون داخلی سازه نیز جزو بخشهایی به حساب میآید که اگر درست اجرا شوند، میتوانند به سبک سازی ساختمان کمک بسیاری کنند. استفاده از سیمان، سنگ، آجر و مصالح دیگر در شاسی کشی نمای ساختمان باعث افزایش وزن ساختمان میشود، اما میتوان از فوم به جای این مصالح استفاده کرد و وزن سازه را کاهش داد.
انواع سقف سبک در ساختمان
ساختمانهای قدیمی که با مصالحی مانند آجر، سنگ، خشت و دیگر مواد ساخته میشدند، در برابر نوسانات دما مانند سرما و گرما مقاومت خوبی از خود نشان میدادند، اما در مقابل عوامل بیرونی نظیر سیل و زلزله ضعف داشتند. با پیشرفتهای اخیر در علم و فناوری ساختوساز، از مصالح مدرن با ویژگیهای مقاومتر برای ساخت سقفهای ساختمان استفاده میشود. این پیشرفتها منجر به توسعه سقفهای سبک بتنی، سقفهای سبک فلزی و سایر انواع سقفهای سبک شده است. سقفهای سبک معمولاً از گویها یا باکسهای پلاستیکی توخالی به جای دالهای بتنی استفاده میکنند که به کاهش وزن سقف کمک میکند. این نوع سقفها علاوه بر کاهش خسارات مالی و جانی ناشی از تخریب، به کاهش هزینههای ساخت، تعمیر و نگهداری نیز میانجامند. در ادامه به بررسی انواع سقف ساختمانی سبک میپردازیم.
سقف تیرچه بلوک
در میان انواع مختلف سقفها، سقف تیرچه بلوک یکی از پرکاربردترین آنهاست. در این سیستم، تیرچهها بهعنوان تیرهای فرعی عمل میکنند و بلوکها بهعنوان پرکننده میان تیرچهها قرار میگیرند.
برای پر کردن فضای بین تیرچهها، از بلوکهای توخالی سبک بتنی، سفالی و سایر مصالح مشابه استفاده میشود. این نوع سقف بهعنوان دالهای یکطرفه شناخته میشود و برای کاهش بار مرده بر ساختمان، از بلوکهای توخالی در ساخت آن استفاده میشود.
سقف اینتل دک
اینتل دک یک روش مدرن برای ساخت سقفهای مشبک دو طرفه است که با طراحی خاص تیرچهها به شکل I و به صورت کاملاً صاف انجام میشود. این سیستم سقف توسط متخصصان ایرانی معرفی شده و بهخاطر مزایای زیادش، خیلی سریع مورد توجه قرار گرفته است.
در این روش، بلوکهای زیرین از بتن سبک و بلوکهای بالایی از یونولیت ساخته میشوند. این نوع سقف توانسته مشکلاتی مثل وزن زیاد، هزینههای بالا، پیچیدگی در قالببندی و زمانبر بودن کار را حل کند. اینتل دک با استفاده از خاصیت شکلپذیری بتن، با وزن کم خود بهخوبی در برابر فشارها مقاومت میکند.
سقف وافل
سقف وافل یک سازه بتنی با ساختار شبکهای است که بهعنوان سقف مجوف نیز شناخته میشود. این نوع سقف به دلیل طراحی شبکهای خود، نقش مهمی در زیباسازی سطح زیرین بنا، کاهش وزن مرده سازه، کاهش هزینهها، افزایش سرعت اجرا و سبک سازی ساختمان دارد. سقف وافل بهویژه در ساختمانهای فلزی و بتنی با ارتفاع زیاد و دهانههای بیش از ۱۲ متر، چه در اشکال منظم و چه نامنظم، بسیار کاربرد دارد.
این سقف از بتن مسلح ساخته میشود و لایههای بتنی آن در قسمت زیرین از دو جهت اجرا میشوند. نام “وافل” از الگوی تیرچههای زیرین آن گرفته شده است. این سقفها برای دهانههای بزرگتر از ۱۲ متر (۴۰ فوت) استفاده میشوند، زیرا در مقایسه با صفحات مسطح و تیرچهای یکطرفه، بسیار قویتر هستند.
سقف کوبیاکس
سقف کوبیاکس، که به آن عرشه حبابی نیز گفته میشود، یک دال توخالی است که در دو جهت توسعه مییابد. در این سقف، توپهای پلاستیکی برای پر کردن فضاهای خالی و کمتر تحت فشار استفاده میشوند. در این روش، بتن اضافی که در یک دال معمولی به سازه کمکی نمیکند، حذف میشود و مدولهای پیشساخته با استفاده از جرثقیل در محل سقف نصب میشوند. این فرآیند منجر به کاهش قابل توجه هزینهها نیز میشود.
سقف دال بتنی
سقف دال بتنی یکی از انواع رایج سقفهای ساختمانی است که از بتن و فولاد ساخته میشود. این سقف معمولاً در طبقات مختلف برای سبک سازی ساختمان به کار میرود و ضخامت آن بین 10 تا 50 سانتیمتر متغیر است.
در سالهای اخیر، سقف دال بتنی به دلیل ویژگیهای منحصر به فردش مورد توجه پیمانکاران قرار گرفته و حتی به شکل منحنی نیز اجرا میشود. از این نوع دالها در ساخت سقف و کف، فونداسیون، بالکن، تونل، پل، جاده و پیادهرو و بسیاری دیگر از سازهها استفاده میشود.
سقف تیرچه کرومیت
سقف تیرچه کرومیت نوعی سقف تیرچه بلوک است که از تیرچههای فلزی با جان باز ساخته میشود. این سقف از اجزای پیشساختهای تشکیل شده که شامل بالهای تحتانی و فوقانی و اعضای قطری است. ویژگی ایستایی این سقف باعث میشود که نیازی به شمعبندی نداشته باشد.
تیرچه کرومیت به گونهای طراحی شده که در برابر وزن بتن مقاومت بالایی دارد. این نوع سقف برای سازههایی با دهانههای کوچک و متوسط بسیار مناسب است، اما برای دهانههای بزرگتر، معمولاً از سقفهای دال بتنی و کامپوزیت استفاده میشود.
سقف تیرچه کامپوزیت
در کل باید گفت که سقف تیرچه کامپوزیت از ترکیب پروفیل فلزی و بتن مسلح بهوجود میآید. به همین علت اصطلاحا به آن سقف مختلط و یا مرکب میگویند. لازم به ذکر است که سقفهای کامپوزیت در اسکلتهای فلزی بسیار کارآمد هستند.
سقف سبک LCP
سقف سبک LCP (Lightweight Concrete Panel) یک نوع سقف بتنی پیشساخته بوده که از پانلهای بتنی سبک ساخته میشود. این پانلها به شکل پیشساخته در کارخانه تولید شده و سپس به محل پروژه ارسال میشوند. استفاده از متریال سبک در سقف LCP موجب سبک سازی سازه و کاهش هزینههای فونداسیون میشود. این سقفها به دلیل مقاومت بالا، سرعت اجرای مناسب و ویژگیهای عایقبندی، در پروژههای ساختمانی مسکونی، تجاری و صنعتی بهکار میروند.
مزایای سبک سازی ساختمان
تا به اینجای کار بررسی کردیم که سبک سازی ساختمان چیست و از چه راههای میتوان اقدام به کاهش وزن سازه نمود. در ادامه قصد داریم که مزایای سبک سازی ساختمان را مورد بررسی قرار دهیم.
- کاهش بار ساختمان: با بهکارگیری بتن سبک به جای بتن معمولی و مسلح نمودن آن، تا حد زیادی از بار سازه کم میشود. این امر موجب کاهش نیروهای عملکردی بر ساختمان شده و در سازههایی که پایه ضعیفی دارند، بسیار مفید است.
- بهبود عملکرد: بتن سبک ویژگیهای عایق حرارتی و صوتی خوبی دارد که موجب کاهش انتقال گرما و صدا به درون و بیرون ساختمان میشود. استفاده از این بتن همچنین باعث صرفهجویی در انرژی سیستمهای گرمایشی و سرمایشی شده و نتیجه آن بهبود عملکرد ساختمان مد نظر است.
- دوام و طول عمر: به خاطر وزن پایین بتن سبک، خواص مکانیکی و شیمیایی آن بهتر شده و دوام و طول عمر سازه را بیشتر میکند، چرا که نیازی به تعمیرات و نگهداری مکرر ندارد.
- کاهش هزینه حمل و نقل: بتن سبک به خاطر وزن سبک، هزینههای حمل و نقل را در پروسه ساخت و ساز کاهش میدهد.
- افزایش ایمنی ساختمان: با استفاده از روشهای نوین و جدید ساخت و ساز و سبک سازی ساختمان، علاوه بر صرفهجویی در تایم و انرژی، از صدمات ناشی از زلزله جلوگیری میکنید.
هزینه سبک سازی ساختمان
سبکسازی ساختمان به شکل چشمگیری میتواند هزینههای ساخت را کاهش دهد. با استفاده از مقاطع سبکی مانند ورق گالوانیزه، میلگرد آجدار و پروفیل زد، میتوان به کاهش بار مرده سازه و نیاز به فونداسیون کمتر، کمک کرد. این مقاطع به دلیل ویژگیهای خاص خود نظیر مقاومت در برابر زنگزدگی، استحکام بالا و سهولت نصب، در سبک سازی ساختمان بسیار کارآمد هستند.
برای تهیه این مقاطع با قیمت مناسب، میتوانید از خدمات فولادسل استفاده کنید. فولادسل به عنوان تأمینکننده معتبر، ورق گالوانیزه، میلگرد آجدار و پروفیل زد را با کیفیت بالا و قیمتهای رقابتی ارائه میدهد، که به صرفهجویی در هزینهها و بهینهسازی پروژههای ساختمانی کمک میکند.
قیمت هر متر مربع سبک سازی ساختمان
برآورد هزینه قیمت هر متر مربع سبک سازی ساختمان به دو فاکتور مهم فعالیت مهندسین و میزان وزن ساختمان بستگی دارد. اسکلت سبک، دیوار سبک و سقف سبک سه جزء اصلی در سبک سازی ساختمان هستند. برآورد هزینههای اجرای این اجزا قبل از شروع پروژه ضروری است تا از بروز مشکلات مالی در زمان اجرا جلوگیری شود. باتوجه به نوسانات شدید بازار کشور، تخمین دقیق قیمت هر متر مربع سبکسازی ساختمان به دلیل وابستگی به عوامل متعدد و تغییرات مداوم، کاری دشوار و تقریباً غیرممکن است. اما بهطور کلی عوامل تعیین کننده قیمت هر متر مربع سبک سازی ساختمان به عوامل زیر بستگی دارد:
- نوع مصالح
- روشهای سبکسازی
- موقعیت جغرافیایی
- حجم و میزان پیچیدگی پروژه
چه ساختمانهایی نیاز به سبک سازی دارند؟
سبک سازی ساختمان یا هینهسازی آنها به منظور کاهش بارهای اضافی و بهبود عملکرد سازه میتواند در انواع مختلفی از ساختمانها صورت گیرد. در ادامه به معرفی برخی از ساختمانهایی که ممکن است نیاز به سبکسازی داشته باشند، پرداختیم:
- ساختمانهای قدیمی: خیلی از ساختمانهای قدیمی که با استانداردهای طراحی و ساخت جدید ساخته نشدهاند، ممکن است به سبکسازی نیاز داشته باشند تا بارهای اضافی را کاهش دهند و به استانداردهای ایمنی روز نزدیکتر شوند.
- ساختمانهای مرتفع: این ساختمانها به دلیل ارتفاع زیاد و بارهای وارده، نیاز به سبکسازی دارند تا مقاومت ساختاری بهتری داشته باشند و در برابر باد و زلزله عملکرد بهتری از خود نشان دهند.
- ساختمانهای صنعتی: گاهی اوقات، ساختمانهای صنعتی که موقت یا در شرایط خاص استفاده میشوند، به سبکسازی نیاز دارند تا بارهای عملیاتی کمتر شود و به کاربری بهینهتری برسند.
- ساختمانهای مسکونی با مشکلات ساختاری: اگر ساختمانهای مسکونی دچار مشکلات ساختاری مانند ترکهای بزرگ یا بارهای اضافی شوند، باید سبک سازی روی آن اعمال شود تا مشکلات ساختاری برطرف شده و ایمنی ساختمان تأمین شود.
- و….
سبکسازی معمولاً با هدف افزایش دوام و طول عمر ساختمان، بهبود ایمنی، و کاهش هزینههای نگهداری انجام میشود.
جمعبندی
سبک سازی ساختمان به عنوان یک استراتژی کلیدی در بهبود عملکرد و ایمنی سازهها، مورد توجه قرار گرفته است. با پیشرفت فناوری و افزایش نیاز به بهینهسازی منابع، روشهای نوین سبکسازی به ابزارهای مؤثری تبدیل شدهاند که به کاهش بارهای سازهای و ارتقاء پایایی ساختمانها کمک میکنند.
یکی از اصلیترین روشهای سبکسازی استفاده از مصالح پیشرفته و سبک است. مواد مانند بتنهای سبک، فومهای پلی استایرن و الیاف کربن، به دلیل وزن کم و ویژگیهای مقاومتی بالا، به کاهش بارهای مرده سازه و بهبود عملکرد آن کمک میکنند. این مصالح، علاوه بر کاهش وزن سازه، باعث بهبود بهرهوری انرژی و کاهش هزینههای نگهداری میشوند.
همچنین شما میتوانید محصولات فولادی مربوط به سبک سازی ساختمان را از فولادسل تهیه نمایید و اگر نیاز به مشاوره دارید، با کارشناسان ما در ارتباط باشید.