فایل word ساختمان ها و خانه های پیش ساخته

ساختمان های پیش ساخته

بخش اول:  ساختمان های پیش ساخته و مبانی فکری

1-    ساختمان های پیش ساخته:
اگر چه ما از دیر باز به نفوذ فنون در سایر زمینه نای زندگی انس گرفته ایم, ولی نفوذ فنون به عرصه معماری هنوز موجب نگرانی معماران می باشد و این سوال را برای آنان مطرح می کند که آیا طرح ریزی عقلانی و عینی و استفاده از سیستم های فنی در معماری اصولا این امکان را برای معماران باقی می گذارد که علاوه بر هویت مهندسی شخص خود هویت معماریشان هم حفظ شود یا نه؟ پاسخ این سوال که چندان تازه هم نیست در اندیشه و افکار پیشتازان معماری نوین به این صورت تبلور یافته که یک مهندس معمار نه تماما مهندس فن است و نه تماما یک هنرمند, زمانی می توان گفت یک مهندس معمار بر حرفه خود مسلط است که داده های فنون را به طور کامل جذب کند و به علاوه قدرت هنری اش به او اجازه خلق فضاهایی را دهد که به راحتی قابل درک و تجربه باشند. مهم, ترجیح یکی از این دو توانایی مهندس معمار بر دیگری نیست, بلکه ترکیب این دو به منظور دستیابی به یک نتیجه درخور دارای اهمیت است. وقتی یک مهندس معمار تعهدی کلی را قبول می کند, معماری وی, یک معماری جامع می شود, چرا که باید کلیه جوانب کار_ چه هنر وچه فن_ را مد نظر قرار دهد. به کار گرفتن سیستم های ساختمانی در مرحله اول کار مستلزم تحلیل عملکرد و امکانات فنی اجرا می باشد و در مرحله دوم به کمال مهارت خلاقه معمار در تعبیر این داده ها بستگی دارد تا بتواند سیستم های مناسبی برگزیند. این روال کار به طور اجتناب پذیری به خلق اثر جامع معماری می انجامد که در چنین حالتی دیگر نمی توان بین چگونگی عملکرد, اجرا و کاربری یک بنا, ترجیحی قائل شد.
« ساختمان پیش ساخته » نتیجه چنین دیدگاهی است,  دیدگاهی که فراتر از بعد صرفا طراحی معماری , کل ساختمان از طرح تا اجرا را به صورت یک کل واحد دیده و در آن طراحی با مسائل فنی و اجرائی کاملا پیوند می خورد و مجموعه ای یکپارچه از معماری و سازه فراهم می شود.
در واقع در اینجا راجع به آن بخش از کار که به صورت سنتی در اجرا طرح و حل می شده است, از پیش اندیشیده شده و راهکار آن ارائه می شود , به این ترتیب اندیشه جای سیستم آزمون و خطا را گرفته , در زمان و نیروی انسانی صرفه جویی شده و نتیجه مطمئن تری حاصل می  شود.
در چنین سیستمی سهم معمار در طراحی نسبت به سیستم سنتی چند برابر شده و برخلاف ساختمان های عادی که طراحی آن ها در کمترین زمان صورت گرفته و اجرا معمولا طولانی می باشد , در این جا طراحی طولانی تر و در عوض اجرا بسیار کوتاهتر و ساده تر می باشد.
اما حقیقت اینجاست که تمام این حرف ها بدین معنا نیست که « ساختمان پیش ساخته » راه حل مطلوب و نهایی معماری می باشد چرا که تجربه تا به امروز چنین نشان نداده و راه رسیدن به چنین مطلوبی بسیار طولانی و پر پیچ و خم است.
آن چه امروزه به عنوان « ساختمان های پیش ساخته » می شناسیم , بیش از هر چیز « کانکس » هایی هستند که در گوشه و کنار شهر ها به عنوان اقامت گاه های موقت بر پا می شوند , در این فضاهای پیش ساخته معمولا چیزی از زیبایی و راحتی لحاظ نشده است و در واقع هدف اصلی آن ها , تامین سرپناهی ساده , موقت و قابل حمل بوده است و نمی توان آن ها را ناشی از هنر معماری دانست بلکه بیشتر تولیدی صنعتی محسوب می شوند. « کانکس » ها به صورت قوطی هایی در کارخانه با تمامی اجزا تولید شده و در محل پروژه قرار داده می شوند و بدلیل این که باید قابل حمل باشند در ابعاد و ارتفاع کم قابل تولیدند.
از انواع دیگر ساختمان های پیش ساخته می توان از ساختمان های « مدولار » یاد کرد که معمولا با تکرار یک یا چند واحد خاص بدست می آیند , خطر بزرگی که این ساختمان ها را تهدید می کند ایجاد حس یکنواختی و صنعتی بودن در مخاطب است که از تکرار ناشی می شود , که البته در این زمینه تجربه های موفق و خوبی موجود است .
از لحاظ سازه ای این ساختمان ها به دو صورت فلزی یا بتنی موجودند , ساختمان های فلزی معمولا به صورت قابی طراحی شده و پوشش سقف و دیوار های آن ها به صورت سبک در نظر گرفته می شود , اما در ساختمان های بتنی معمولا کل ساختمان به صورت یکپارچه از قطعات پیش ساخته بتنی تشکیل می شود.
 
2-تاریخچه پیش سازی :

اولین اتفاق تاریخی که در ارتباط با پیش سازی به وقوع پیوست را می توان ارائه شهر خیالی « مدینه فاضله » ( UTOPIA ) توسط لئوناردو داوینچی دانست.
این طرح در واقع ایده ای بود برای دوباره سازی شهر فلورانس که در آن الگوی شهر به شکل شطرنجی و بناهای آن به صورت پیش ساخته ارائه شده بود.
اتفاق بعدی که بر اساس آن تفکر پیش سازی بطور جدی تری شکل گرفت در قرن هفدهم و در جریان مهاجرت مهاجرین انگلیسی به آمریکا صورت گرفت.
در آن زمان وقتی این مهاجرین در سواحل آمریکا پیاده می شدند , تا شروع فصل سرما فرصت کافی برای ساخت خانه به روش های متداول را نداشتند و در نتیجه بسیاری از آنان به دلیل نداشتن مسکن جان خود را از دست دادند. لذا مهاجرین بعدی تصمیم گرفتند خانه های خود را در انگلستان  به نحوی بسازند که بتوانند آنها را به آمریکا انتقال داده و در آنجا طی زمان کوتاهی خانه خود را برپا نمایند.
واقعه بسیار مهم دیگر که تاثیر بسزایی در پیش سازی داشت وقوع انقلاب صنعتی در قرن نوزدهم و پیدایش و توسعه مواد جدید مثل فولاد و چدن در صنعت بود. در واقع دست آورد انقلاب صنعتی در ساختمان پیدایش تفکر استفاده از این مصالح در ساخت بنا است.
بیشتر مصالح روش های پیش سازی دو خصیصه مشترک دارند که عبارتند از : 1 ـ قابلیت اتصال سریع 2 ـ قابلیت انفصال سریع . این دو خصوصیت در مصالح قبل از انقلاب صنعتی ( آجر و سنگ و ملات و … ) موجود نبود ولی در مصالح صنعتی مثل فولاد به راحتی می توان از خصوصیات یاد شده سود برد.
در سال 1851 نمایشگاه بزرگی در شهر لندن برپا شد که در آن کلیه پدیده های ناشی از انقلاب صنعتی به نمایش گذارده شد. در این نمایشگاه یک معمار انگلیسی به نام « سرجوزف پاکستون » ( Sir . JOSEPH PAKSTON ) یک بنای کاملا پیش ساخته به نام «کریستال پالاس » ( CRYSTAL PALACE ) را ارائه داد که کلیه قسمت های آن پیش ساخته و با اتصالات پیچ و مهره به هم بسته شده بود. در سال 1854 مجدداً همین بنا را از هم باز کرده و به شهر دیگری انتقال دادند تا قابلیت حمل بنا را نشان دهند.
مشابه عمل فوق در سال 1854 در نمایشگاهی در پاریس به وقوع پیوست که طی آن چند واحد مسکونی پیش ساخته به نمایش گذاشته و سپس همان خانه ها به استرالیا انتقال داده شد.
در اوایل دهه 1920 یک معمار آلمانی به نام « ارنست می » ( ERNEST MEY ) تفکراتی در زمینه ساخت دیوارهای بتنی پیش ساخته ارائه داد. اگر چه وی توفیق زیادی در این امر به دست نیاورد اما بعدها مهاجرین نقطه نظرهای او را به سایر نقاط جهان منتقل نمودند.
اگر چه وابستگی کشورها به معماری سنتی و پیرایشگری در معماری باعث جلوگیری از پیشرفت این علم می شد, اما پس از جنگ جهانی دوم و ویران شدن اروپا , نیاز شدید به مسکن ارزان و سریع الاحداث موجبات ترویج پیش سازی را فراهم آورد.
از طرف دیگر به علت بالا رفتن قیمت نیروی کار بعد از جنگ رفته رفته روش های جدید با بهره گیری از نیروی انسانی کمتر متداول شد. در بعضی موارد نیروی انسانی تقریباً 45 برابر قبل شده بود و لذا قیمت اجناس و فرآورده های انسانی نیز به میزان بسیار زیادی افزایش یافته بود.
به همین منظور سازندگان بناها سعی می نمودند تا با بهره گیری از روش های صنعتی نقش نیروی انسانی در ساخت بنا را تا حد امکان کاهش دهند.
نمودار صفحه بعد تغییرات بعضی از قیمت ها و همچنین هزینه نیروی انسانی را در طول سال های 1950 تا 1968 در اروپا نشان می دهد.
یک نمونه تجربی انبوه سازی صنعتی مسکن در سال 1952 در فرانسه صورت گرفت که طی آن دولت فرانسه بوسیله سیستم پیش ساخته کاموس تعداد 4000 واحد مسکونی را تنها در مدت 6 ماه برپا ساخت.
با همین سیستم بود که لوکوربوزیه اولین مرکز فراغت را ساخت.
1-منحنی دستمزد بنا در زوریخ 
2-منحنی ارزش ساختمان
3-منحنی سرویس اصلاح اندازه ها
4-منحنی قیمت مصرف
5-منحنی قیمت فولکس واگن(حاصل صنعت)
6- منحنی محوطه(نتیجه صنعت در ساختمان)

 طبق آمار منتشره در سال 1970 میلادی نسبت ساختمان های پیش ساخته به کل ساختمان ها در چند کشور پیشتاز در امر پیش سازی به شرح زیر بوده است:
در شوروی 86% , در سوئد 60 % , در انگلیس 40 % , در فرانسه 22 % .
همان طور که پیداست از نظر کمیت , بالاترین
 پیشرفت متعلق به اتحاد جماهیر شوروی بود که
 از سال 1925 پیشگامان منفرد آن شروع به
ساختن ساختمان های پیش ساخته کرده بودند,
اگر چه تازه بعد از جنگ جهانی دوم بود که اتحاد
 جماهیر شوروی از این طرح ها در بازسازی
 استفاده شایانی کرد,                                                                         
        کاموس, یک بلوک ساختمانی از        
          برنامه آزمایشی , شامل 4000 واحد, ساخت دولت فرانسه
 به طوری که در فاصله سال های 1950 تا 1968 با جمعیتی در حدود 237 میلیون نفر , امکان زندگی تک تک ها را در هر واحد مسکونی فراهم ساخت.
 
2-1-توسعه اجتماعی و پیامدهای آن در تجارت ساختمان :

تغییرات اجتماعی و انقلاب هایی که بعد از جنگ جهانی به وجود آمد, نه تنها موجب افزایش دستمزدها در صنایع و بازرگانی شد , بلکه در همه بخش های مختلف زندگی که نیروی انسانی نقشی تعیین کننده در آنها دارد هم تاثیر گذاشت و هزینه زندگی را بسیار بالا برد. در این بین , صنعت با کم کردن مدت زمان ساخت محصولات خود, در مقابل افزایش قیمت ها ایستادگی کرد, و حتی در مورد بعضی محصولات واحد مانند وسایل نقلیه و کف های تولید شده صنعتی , توانست قیمت ها را پایین بیاورد. در روند ساخت سنتی , قیمت مصالح با ارزش نیروی انسانی برابری می کرد ولی با وجود آمدن ساخت صنعتی , ضریب بهره وری دچار تغییرات اساسی شد , به طوری که نسبت هزینه مصالح به نیروی انسانی برابر با چهار به یک شده است.
 
3-زمینه های پیش سازی :

احساس نیاز به « ساختمان پیش ساخته » از عوارض پیشرفتهای سریع دنیای مدرن و صنعتی ماست . دنیایی که در آن تمامی کالاها در کارخانه ها در کمترین زمان ممکن تولید می شوند , صنعت ساختمان سازی نیز می باید همگام با دیگر صنایع حرکت کند و نمی تواند با شیوه های صرفاً سنتی به حیات خود ادامه دهد.
اگر بخواهیم زمینه های بروز « پیش سازی » را به طور مشخص بررسی کنیم باید به موارد ذیل توجه کنیم :

3_1ـ نیروی کار :
 یک فرد , در مدت زمانی محدود قادر به تولید نیرویی برابر یا 5/0 وات می باشد , ولی همین نیرو در مدت زمان طولانی به 5 درصد تنزل پیدا می کند . به عبارت دیگر بازده چنین فردی تنها 01/0 است که در مقایسه با بازده حداقل 20 درصدی یک ماشین , بسیار ناچیز می باشد. از سوی دیگر آمار و اطلاعات برای ساخت یک متر مربع بنا به روش سنتی به چهارده ساعت کار کارگر بدون تخصص و هفده ساعت کار کارگر متخصص یعنی جمعاً به 31 ساعت کار لازم است . اگر تعداد روزهای کار در سال را 274 و ساعت کار در روز را 8 ساعت احتساب نمائیم , خواهیم داشت :
( جمع ساعات کار یک کارگر در سال ) = 2129 = 8 × 274
( متوسط توانایی یک کارگر برای ساخت بنا در سال به متر مربع ) 72 = 31 : 2129
این متراژ تقریباً برابر با زیربنای یک واحد مسکونی کوچک است , به عبارت دیگر یک کارگر ساختمانی با روش های متداول تنها قادر است در سال یک واحد مسکونی کوچک تولید نماید و با توجه به نیاز ساخت مسکن , حتی اگر مسئله هزینه را نادیده بگیریم , نیروی کارگری بخش ساختمان کشور جوابگوی نیاز موجود نخواهد بود. ضمن اینکه توانمندی های انسان , از ناحیه هوش و ذهن بر می خیزد, نه نیروی بدنی و این نکته ای است که از زاویه هزینه نمایان تر است , یعنی انجام کارهای بدنی ـ که امروزه هنوز در امر ساختمان سازی معمول است ـ هم از نظر اقتصاد ملی و هم اقتصاد مقاطعه کاری و فردی , فاقد ارزش می باشد.

3-2- هزینه :

 ساخت هر کالایی به صورت تولید انبوه , هزینه های جاری را کاهش می دهد, این کاهش هزینه ها شامل کاهش هزینه طراحی , کاهش هزینه مصالح به خاطر خرید عمده و همچنین کاهش پرت مصالح به خاطر کار در کارگاه و مهم تر از همه کاهش هزینه استقرار و ایاب و ذهاب نیروی کار می باشد.

3-3- حجم ساختمان سازی و سرعت انجام کار :

این مشکل ناشی از رشد جمعیت است و باید دقت کرد که استانداردهای فعلی ـ به عنوان یک مبنای محاسباتی ـ بسیار نامناسب و ناکافی می باشد.
با توجه به محاسبات یک کارگر ساختمانی در طول یکسال قدر خواهد بود تنها یک واحد مسکونی کوچک 70 متری بسازد که البته این در صورتی است که یک کارگر بدون اتلاف کار کند که معمولاً اینگونه نیست و این زمان عملاً از یک سال تجاوز می کند, حال آنکه در روش های سنتی با توجه به تنوع بیش از حد کار به کارگران با تخصص های مختلف نیاز است و غالباً تنظیم کار این کارگران از نظر تقدم و تاخر کارها با مشکل مواجه شده و باعث به تاخیر افتادن بعضی از فعالیت ها می شود.
بر اساس آنچه گفته شد , چاره راه استفاده از روش های صنعتی و پیش سازی ساختمان است , زیرا سرعت از خصوصیات فعالیت های صنعتی است .
این سه مثال تنها زمینه اصولی موضوع صنعت پیش سازی را نشان می دهند , چرا که عناصر واقعی و ملموس می توانند به دو دسته تقسیم شوند : الف ـ دلایل ریشه ای و تاریخی  ب ـ دلایل مقطعی و ظاهری که صنعت پیش سازی را , به مضمون باب روز مطبوعات مبدل می کنند , دلایلی نظیر کاهش قیمت ها , ساختمان سازی در کوتاه مدت , کار مناسب و دلخواه, قیمت های ثابت و … دلایل دسته اول برای ما شایان توجه است , به شرح زیر :

3-4- دلایل ریشه ای و تاریخی
 
3-4-1-تغییرات عمیق اجتماعی ناشی از انقلاب فرانسه :
 این تغییرات شامل این موارد بود: سلسله مراتب قدیمی استادی و شاگردی , مورد سئوال قرار گرفت , پدیده آزادی پا گرفت که موجب لغو اختلاف طبقاتی و ظهور عادت های زندگی برابر (استفاده از امکانات مختلف نظیر اتومبیل , تلویزیون و … ) شد. آزادی عمل در اجتماع شکل گرفت.هر کس خواهان مسکن مورد علاقه خود شد که پدیده کاملا تازه ای بود و خصوصی گرایی جای عام گرایی را گرفت. در ساختمان سازی هم, این تغییرات, در مجزا بودن تولید و مونتاژ, ظهور پیدا کرد. این امر را می توان به تخصص گرایی به جای علم گرایی تعبیر کرد که در صنعت ساختمان سازی معادل آن می تواند مجزا بودن تولید و سر هم بندی(مونتاژ) باشد.
3-4-2- تنزل ارزش های ظاهری , تجمل گرایی و قدرت طلبی ناشی از دگرگونی های اجتماعی: 
بدین ترتیب در جوامع بزرگی نظیر ایالات متحده آمریکا و یا در جوامع متمرکزی همچون جامعه سوسیالیست, رفتار مصرف کنندگان تحت کنترل قرار گرفت و به یک تعبیر, سیستم هایی ظهور کرد که بر ویرانه های نظام فرد گرایی قرار گرفتند. به موازات این گرایش ها, در ساختمان سازی اصطلاحاتی نظیر رسم(narme), استاندارد و شبکه مدولار که بیانگر اساس منطقی پیش سازی هستند به وجود آمد که همه این ها حاکی از حرکت به سمت صنعت پیش سازی می باشند.
3-4-3-برنامه ریزی کلی:
  تا کنون سهم معمار در برنامه ریزی, کم و بیش حدود 5 تا 10 درصد بوده است. در صنعت که همواره برنامه ریزی گسترده تری وجود داشته است سهم برنامه ریزی بیش از 20 درصد است که البته تازگی و نوآوری نقش مهمی را ایفا می کنند چرا که تغییر و نو آوری در دستاورد ها, محرکی برای خریداران به شمار می آید.
یک معمار واقعی, برای خلق نتایج منحصر به فرد آموزش دیده است. چند گونگی, با رسالت هنری او در تضاد است, اصولا برنامه ریزی, در اکثر مواقع با اندیشه چند گونگی سر ناسازگاری دارد و وجود این اندیشه هنگام برنامه ریزی مانع تلقی می شود.
تمام دلایل فوق ودلایل دست اندر کار دیگر در مجموع به یک حرکت و جنبش منجر می شوند.

4-مقایسه اجمالی روند طراحی در دو روش سنتی و صنعتی
 تصویر شماره 1 نموداری است از روند طراحی با شیوه های سنتی و متداول. در این روش ها عامل عمده در تعیین نتیجه طرح و نوع ساختمان ایده و فرایافت ذهنی طرح است و سایر عوامل از قبیل عملکرد ـ ویژگیهای ساختمان ـ تکنولوژی ساخت و جنبه های اقتصادی نقش بسیار کمتری در تعیین این نتیجه دارند .
فرآیند طراحی بر پایه ذهنیت معمار
اما در طراحی صنعتی نتیجه طرح و نوع ساختمان از تاثیر عوامل مختلف با اندازه های معین پدید می آید و فرایافت ذهنی معمار نقش ضعیف تری پیدا می کند و این عامل نیز مانند سایر عوامل و در کنار آنها بر روی طرح تاثیر می گذارد نه بیشتر و نه کمتر.

فرآیند طراحی بر پایه تحلیل و ترکیب عینیات

در این روند در واقع فرآیند طراحی بر پایه تحلیل و ترکیب عینیات استوار است.
همینطور روند طراحی که در شیوه های سنتی از کل به جز است در شیوه صنعتی به طور معکوس و از جز به کل صورت می پذیرد.
 
5-نقایص و مزایای پیش سازی :
هدف این پایان نامه این نیست که خواننده را متقاعد سازد که پیش سازی در ساختمان پاسخی خواهد بود به تمامی مشکلات و کمبودهای این رشته , بدون شک پیش سازی نیز به نوبه خود دارای نقایص و مشکلاتی است که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:
ـ در روش های صنعتی انسان هم خونی و انس و الفت بسیار کمتری با سیستم کاری خود دارد و یکنواختی و روحیه سرد کاری به ناچار بر محیط کار حاکم است.
ـ نیاز به کارخانه های ساخت قطعات و همین طور انتقال و ترابری قطعات به محل ساختمان باعث ایجاد ترافیک و آلودگی و مزاحمت برای محیط زیست می شود.
ـ صنعتی کردن ساختمان نیاز به ایجاد قطب های بزرگ صنعتی دارد و چنانچه به هر دلیل در آینده فعالیت این قطب ها تخفیف یابد , چنین قطب صنعتی بزرگی از نظر اقتصادی سربار جامعه خواهد بود.
به طور قطع در پیش سازی های معمول , با توجه به اهداف اصلی پیش سازی یعنی کاهش هزینه و بالا بردن سرعت , بسیاری از زمینه های تنوع و انعطاف پذیری طرح ها از بین می رود و لذا ساختمان ها به فضاهای سلولی یکنواخت و غیر قابل انعطاف تبدیل می گردد.
لیکن با وجود تمامی این نقایص و با توجه به مسائل اقتصادی و زمانی و نیروی کار که در قسمت قبل به تفصیل به بررسی آنها پرداختیم , در می یابیم که در شرایط کنونی پیش سازی از جدی ترین راه حل های حل مسئله مسکن خواهد بود.
جمعبندی و خلاصه امتیازات  نشان می دهد که پیش سازی :
ـ امکان افزایش سرعت در پای کار را فراهم می آورد.
ـ هزینه و زمان ساخت را کاهش می دهد.
ـ باعث بالانس در سرمایه گذاری می شود , به عبارت دیگر استفاده کننده می تواند از سرمایه گذاری کمپانی های سازنده قطعات که در رابطه با تولید , ماشین آلات , محل و زمین کارو نیروی کار صورت گرفته استفاده نماید و سرمایه خود را در مدت کوتاهتری درگیر نماید .
ـ امکان کنترل نزدیکتر بر روی فعالیت های ساختمانی مورد نیاز را فراهم می آورد.
ـ باعث می شود تا کار با شرایط و کیفیت خوب قابل هدایت باشد و لذا شرایط کاری خوبی برای کارگران حرفه های مورد نیاز فراهم می آورد.
ـ باعث استفاده بهتر از مهارت ها از طریق مرکزیت بخشیدن به فعالیت ها می شود.
ـ می تواند باعث کاهش استفاده از مهارت های تخصصی فردی شود. ( از طریق آموزش فعالیت های مدون شده )
ـ احتیاجات داربست و سایر تدارکات جانبی را کاهش می دهد.
ـ در جایی که استفاده صحیح در محل مناسب از مصالح مورد نظر است , به میزان زیاد موثر واقع می شود.
ـ در پروسه و سلسله مراحل کار تداوم بوجود می آورد.
ـ استاندارد سازی را ترویج می دهد و دیسیپلین را به طرح معرفی می نماید.
ـ تاخیرات ناشی از شرایط بد آب و هوا را کاهش می دهد.
ـ باعث برنامه ریزی هر چه صحیح تر در ساختمان سازی می شود.
ـ موجب ایجاد بخش های سازگار با احتیاجات ساختمان می شود.
ـ باعث اقتصادی ترین روش های بسته بندی و جاگیری می شود.
ـ با به وجود آوردن امکان استفاده از دیوارهای نازک ساندویچی باعث صرفه جویی در فضا و کاهش هزینه می شود.
ـ موجبات طراحی ایزولاسیون صدا را فراهم می آورد.
 
بخش دوم:  مسائل فنی و اجرائی ساختمان های پیش ساخته
1-تقسیم بندی سیستم های ساختمانی از نظرهای مختلف:
سیستم های ساختمانی را می توان از نظرهای مختلف ذیل تقسیم بندی نمود:
1-1-از نظر روش های ساختمانی
1-2-از نظر نوع مصالح
1-3-از نظر نوع گسترش
1-4-از نظر نوع اتصالات
در این بخش به بررسی هر یک از این تقسیم بندی ها و خصوصیات مربوط به آن خواهیم پرداخت .
1 -1-از نظر روش های ساختمانی:
از نظر روش های ساختمانی سیستم ها به سه گروه زیر تقسیم می شوند :
سیستم صفحه ای , سیستم قابی ( اسکلتی ) , سیستم حجمی ( سلولی )
1-1-1- سیستم صفحه ای: شامل صفحه های تخت به ابعاد یک نمودار دیوار یا کل دیوار به صورت جدا کننده یا باربر.
این سیستم از موفق ترین روش های پیش سازی بعد از جنگ جهانی دوم هستند. معمولاً در این سیستم ها برای مقابله با
 نیروهای افقی از هسته های مرکزی  متشکل
 از پانل های باربر متقاطع  استفاده می شود
 که این هسته ها  به عنوان فضای تاسیسات
 و سرویس ها و … به کار می رود.
نمونه ای از یک سیستم پانلی, منازل کارکنان مرک
ز اترنیت AG در سوئیس

1-1-2-سیستم قابی ( اسکلتی ): که عمل باربری را به قاب های اسکلتی می دهد  . در فاصله بین آنها , از دیوارهای غیر باربر جداکننده ـ و به عبارت دیگر از دو گروه مختلف عناصر ـ استفاده می شود.

 نمونه ای از سیستم تیر و ستون, اداره مرکزی
 باربری هوایی سوییس در زوریخ

1-1-3- سیستم حجمی ( سلولی ): که به صورت سلول های مختلف , هم اندازه اتاق ها ـ که هم باربر هستند هم جدا کننده ـ ساخته می شود.

نمونه ای از سیستم سلولی, ساختمان سنگین منازل فارکوف در شوروی

نهایت پیش سازی بعد از سال 1959 را می توان در این سیستم ها ملاحظه کرد. در این سیستم نمای خارجی , پوشش های داخل , قطعات چوبی , پنجره های شیشه شده و حتی کلیه اجزای سرویس ها در جعبه ها قبلاً در کارخانه آماده و نصب شده اند و در سایت ساختمان تنها با روی هم گذاردن این قطعات سه بعدی حجم ساختمان تکمیل می گردد. در این روش سهم کارگران شاغل در سایت 20 درصد کل است , یعنی 80 درصد کار قبلاً در کارخانه انجام شده و لذا عملیات نصب به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد و سرعت زمان کار نسبت به ساختمان های پانلی حتی 3 الی 4 برابر است.
 
1-2- از نظر نوع مصالح :
1-2-1-سیستم های سبک:
سیستم سبک به سیستم هایی گفته می شود که وزن مخصوص مواد تشکیل دهنده آنها از وزن مخصوص آب کمتر است . این مواد عمدتاً مواد ترکیبی , چوب و مشتقات آن مثل کاغذ و مقوا و … هستند.
ساختمان های یک تا دو طبقه با سیستم سبک بدون اسکلت و استخوان بندی فلزی یا بتنی هستند ولی در ساختمان های بلند اسکلت فلزی یا بتنی و مواد پوشاننده مواد سبک هستند.

1-2-2-سیستم های سنگین :

سیستم سنگین به سیستم هایی گفته می شود که وزن مخصوص مواد تشکیل دهنده آنها از وزن مخصوص آب بیشتر است, سیستم های سنگین به طور معمول در هر متر مکعب فضا دارای بیش از 1000 کیلوگرم وزن هستند و مصالح آنها از قبیل بتن و آجر و غیره می باشد.

1-3-از نظر نوع گسترش سیستم ها:

1-3-1-سیستم های بسته :
به سیستم هایی اطلاق می شود که در آن یک کارخانه پیش سازی تنها قطعات مورد مصرف ساختمان های خود را تولید نموده و راساً با مصرف نمودن آنها پروژه هیا خود را اجرا و تکمیل می نماید.
این سیستم ها هماهنگی با سیستم های دیگر ندارند و نتیجتاً عناصر آن فقط در همان سیستم مصرف و استفاده می شود , یعنی از لحاظ اندازه و اتصال با سایر سیستم ها هماهنگی ندارد.

1-3-2-سیستم های باز:

از آنجا که هدف اصلی در روش های صنعتی و پیش سازی کاهش هزینه ها و اقتصادی کردن ساختمان است و با توجه به اینکه در سیستم بسته بازار فروش عناصر و قطعات تنها محدود به همان سیستم و در نتیجه کاهش فروش می شود لذا سیستم باز باهماهنگی بین سیستم ها و اجزا آنها به وجود آمد.
در سیستم های باز دریافت سفارش های کوچک امکان پذیر است در حالی که در سیستم های بسته با توجه به آنچه گفته شد دریافت حداقل سفارش یک هزار واحد مسکونی برای احداث یک کارخانه ضروری می باشد.

1-4-از نظر نوع اتصالات:

 1-4-1-سیستم با اتصالات تر :
در این سیستم ها اجزا به طریقی به هم متصل می گردند که اتصال آنها کاملاً بسته و به طور صد در صد هوا از آن عبور نمی کند. این اتصالات معمولاً توسط عناصر پر کننده مثل بتن بوجود می آیند . به این صورت که در محل اتصال دو قطعه فاصله ای در نظر گرفته شود که قسمتهایی از قطعات در این فاصله با هم درگیر می شوند و سپس با ریختن بتن فاصله مورد نظر کاملاً پر می شود.

1-4-2-سیستم با اتصالات خشک :
به سیستمی که حتی به مقدار کم هوا از اتصالات آن عبور نماید سیستم با اتصالات خشک گویند. در این سیستم معمولاً از اتصالات پیچ و مهره ای و یا جوش استفاده می شود. سیستم با اتصالات خشک از نظر طراحی اتصالات به ظرافت و دقت بیشتری نیاز دارد و کلیه عملیات و امکانات اتصال می بایست از قبل در نظر گرفته شود.

2-اتصالات ( مونتاژ ) عناصر پیش ساخته :

فن اتصالات , به راستی هم دشوارترین مسئله سیستم های ساختمان پیش ساخته است. هر گاه در بناهای معمولی شکافی پدید آید , مرمت آن برای مهندسان معمار کار دشواری است , اما در ساختمان های پیش ساخته , تعداد زیادی شکاف اجتناب ناپذیر است و باید آنها را در مقابل آب و باد ( هوا ) کاملاً غیر قابل نفوذ ساخت. نصب قطعات پیش ساخته , ایجاب می کند که فواصلی بین آنها در نظر گرفته شود که نقش زیر را دارند :
ـ جبران تغییرات به وجود آمده در حجم قطعات
ـ جبران حرکات جزئی کل بنا ناشی از نشست عادی آن و زمین لرزه ها.
ـ جلوگیری از نفوذ آب و باد به داخل بنا
ـ تامین عایق حرارتی مطلوب
ـ ایجاد یک نمای خوش منظر و مشخص کردن شکل عناصر تشکیل دهنده ی نما
در سال های شروع کار پیش سازی , گرایش عمده در جهت مسدود کردن کامل درزها طبق روش ساختمان های معمولی بود. اما در طی سال های اخیر تمایل به باز گذاشتن درزها بود تا راه خروجی برای بخار آب وجود داشته باشد.
 

2-1-اتصالات بسته :

 این نوع اتصال , امروزه تقریباً در همه سیستم های سنگین متداول است. پس از نصب عناصر پیش ساخته در محل و ریختن بتن در اطراف میله های آهنی اتصالی , درز حاصله را با یک نوع ماستیک مخصوص که همواره حالت لاستیکی خود را تا حدی حفظ می کند پر می کنند.

2-2-اتصالات باز :

 دلیل انتخاب اتصالات باز بتنی , این است که هر گاه نمای بنا در معرض فشار باد قرار گیرد, اگر جریان باد پس از عبور از یک درز باریک وارد یک فضای بازتری شود کاهش می یابد. این فضای خالی را که در تمام طول درز اتصال بین دو قطعه پیش ساخته به صورت شیاری تعبیه می شود فضای انبساط می نامند. از طرف دیگر عملاً ثابت شده است که آب باران هم به نقطه ای جلوتر از فضای انبساط , نفوذ نمی کند. در این شرایط کافی است که باران را به وسیله ی مناسبی به بیرون هدایت کنند و با نصب یک تور پشه بند فلزی , جلوی نفوذ حشرات را بگیرند تا فضای داخلی بنا از هر عامل نامطلوب خارجی در امان باشد.
پروفیل های آلومینیوم و یا عناصر چوبی برای مسدود ساختن درزها , امکانات دیگری نیز فراهم می کنند.


3-درجه دقت اندازه ها و اختلاف مجاز:

 نصب و اتصال عناصر پیش ساخته , مستلزم درجه دقت معینی در اندازه ها است , تا این عناصر به طرز پیش بینی شده ای در ساختمان قرار گیرند. اما همین عملیات نصب و اتصال , مستلزم وجود یک جای بازی مشخص است تا عمل نصب قطعات در محل تعیین شده قابل اجرا باشد. بدین لحاظ دو نوع اختلاف مجاز یا خطا در تعیین اندازه های حقیقی قطعات در نظر گرفته می شود که آنها را به اختصار « خطا » می نامیم : خطای تولید و خطای نصب یا جای بازی .
هر قطعه تشکیل دهنده بنا , کمی از فاصله ای که باید در آن نصب شود کوچکتر است. این تفاوت جزئی در اندازه , خطای نصب یا جای بازی نصب نامیده می شود. فاصله تعیین شده قطعات در نقشه ها منهای این جای بازی کوچک , اندازه تولید یعنی آن اندازه استانداردی را که هر قطعه باید در آن بگنجد , به دست می دهد. با تعیین بزرگترین و کوچکترین اندازه مجاز فقط اندازه هایی از قطعات قابل قبول است که داخل این حدود قرار گیرند. فاصله این بزرگترین و کوچکترین اندازه مجاز « خطای مجاز تولید » نامیده می شود. ایجاد سیستم ها و حرکت به سمت ساختمان سازی با عناصر تنها از راه تعیین دقیق خطاهای مجاز امکان پذیر است.

4-حمل و نقل :

در ساختمان های پیش ساخته حمل و نقل از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است . قطعات پیش ساخته می بایست از کارخانه تا سایت ساختمان با برنامه دقیقی بارگیری و حمل شوند . تاخیر در حمل , عدم رعایت تقدم و تاخیر, عدم دقت در بارگیری و نحوه حمل زیان های بسیاری  به کار وارد خواهد ساخت.
از حمل زائد قطعات می بایست جلوگیری کرد و قطعات را در نزدیکترین فاصله به محل احداث ساختمان تولید نمود. کارخانه های پیش سازی در کاتالوگهای خود هر کدام شعاع معینی از عمل ذکر می نمایند , که این شعاع بر اساس هزینه ترانسپورت و وزن قطعات و شرایط جاده ها و غیره محاسبه شده است.
قطعات سقف , بام , پله , فونداسیون و بلوک ها به طور افقی حمل می شوند و دیوارها, پانل های جدا کننده و دیوارهای باربر به طور عمودی. بعضی قطعات خیلی بلند نیز به طور افقی حمل می شوند مانند ستون ها و برخی از دیوارهای مرتفع.
در حمل افقی وزن کل قطعات حمل شده نباید از 90 % گنجایش وزنی وسیله حمل کننده بیشتر باشد و در حمل عمودی این درصد بین 90 % تا 60 % در نظر گرفته شده می شود.
در بارگیری باید دقت کرد که وزن کل بار حتی الامکان بطور یکنواخت در وسیله حمل کننده گسترده شود و توازن نسبت به مرکز ثقل وسیله برقرار باشد به تعبیر عام نباید «یکدست بکشد».
حداقل فاصله بین قطعات می بایست 10 سانتیمتر باشد و استفاده از نوارهای لاستیکی یا چوب های پر کننده در بین قطعات می تواند مانع به هم خوردن آنها در هنگام حمل و ایجاد ضایعه شود.

5-انبارداری :

برای دارا بودن شرایط مناسب و خوب کارگاهی می بایست برنامه دقیق جهت انبار نمودن و ایمنی قطعات در سایت ساختمان اجرا شود. در این برنامه نکات مختلفی را باید در نظر گرفت :
1 ـ یک فاصله به عرض 7/0 تا یک متر بین توده های قطعات و یک راه محوری پهن در وسط انبار و چندین راه فرعی متقاطع به طول 25 الی 30 متر می بایست تعبیه گردد.
2 ـ هنگام توده سازی قطعات باید مطمئن شد که قطعات یک فرم و اندازه در یک توده قرار داده شود.
3 ـ ارتفاع هر توده از قطعات نباید از 5/2 متر تجاوز نماید.
4 ـ قطعات را باید در هر توده رو به محوطه عبور علامت گذاری  ( مارک گذاری ) کرد, با چسباندن برچسب تعداد و نوع در قطعه در هر توده می بایست مشخص گردد.
5 ـ قبل از پایان یافتن قطعات هر توده , می بایست قطعات برای ارائه کار در طول 2 الی 3 روز آماده گردد.

بخش سوم:  نمونه های ساختمان های پیش ساخته

اولین تصویری که از یک ساختمان پیش ساخته به ذهن هر کسی متبادر می شود همان « کانکس ها » هستند , که در واقع ساده ترین و در عین حال موفق ترین نمونه از این ساختمان ها بوده و به تعداد زیاد در اطراف ما قابل مشاهده اند.
اما به جز کانکس ها , پروژه های بزرگی در دنیا بوسیله پیش سازی ساخته شده اند که اکثراً ساختمان های بتنی بوده و در واقع مفهوم پیش ساختگی در آنها بیش از آنکه به کل پروژه مربوط باشد , مربوط به استفاده از پانل های پیش ساخته بتنی در دیوارها و سقف ها بوده است.
در این فصل نگاهی داریم به نمونه های تجربه شده پیش سازی در دنیا و ایران. تجربه های جهانی این کار از کتاب ها و همچنین اینترنت جمع آوری شده و نمونه های داخلی با پژوهش و پرس و جو از شرکت هایی که در این زمینه فعالیت می کنند جمع آوری شده است. در این فصل با بررسی نمونه های خارجی و داخلی متوجه فاصله زیاد بین پیشرفت این صنعت در داخل و خارج شده و به لزوم طرح چنین پروژه هایی در داخل کشور پی می بریم.
در اینجا به خاطر گستردگی نمونه های خارجی به معرفی نمونه ها با عکس اکتفا کرده و از توضیحات اضافه پرهیز می کنیم .
 
1- نمونه های خارجی ساختمان های پیش ساخته:

ـ سیستم (Graf / Menig  ) X99 :

مکان به کار رفته : سوئیس
نوع سیستم : سیستم سبک / اجزای باربر
حداکثر دهانه : اختیاری
حداکثر طبقات : اختیاری
حوزه استفاده : نامحدود
نوع پی سازی : اختیاری
ساختار بام : اختیاری
مصالح نما: اختیاری
دیوارک های داخلی : اختیاری
طراح : مهندس ام منیگ و معمارگال و گراف
توضیح عکس ها:
1- مدرسه ای در ویلای پستالوژی , تیروژن     سوئیس
2-ورودی
3-محل نگهداری کودکان در فرانفلد سوئیس
4-نحوه مونتاژ قطعات
5-بسته بندی صحیح قطعات
6-کلاس درس در ویلای پستالوژی, تیروژن
 
ـ سیستم IPI Standard

مکان به کار رفته : ایتالیا
نوع سیستم : سیستم فولاد ساختمانی سبک , شاه تیرهای استاندارد
چند بعدی : سه بعدی
حداکثر دهانه : 27 متر
حداکثر طبقات : 3
حوزه استفاده : بناهای مدرسه ای و اداری , درمانگاه ها , همچنین خانه سازی
نوع پی سازی : پی های مستقیم و متمرکز ( فشرده ) , بتون
ساختار بام : بخش های فولادی
مصالح نما: پانل های مطبق پنبه نسوز , سیمان همراه با مواد اسفنجی
دیوارک های داخلی : پانل های مطبق یا گچی , تکی یا دوتایی

1-قسمت بهداشتی توالت یا دستشویی
2-نحوه سوار کردن اسکلت فلزی
3-نحوه سوار کردن صفحات نما
4-مدرسه ای در کاسانو, ماگناگو ایتالیا  ...