آشنایی با مقایسه و ارزیابی فناوری های ساختمانی
معیارهای مؤثر در فرایند مقایسه، ارزیابی و انتخاب فناوری های ساختمانی:
ارزیابی و یا پیشنهاد یک سیستم ساختمانی برای یک پروژه معین براساس میزان تحقق معیارهای مورد نظر و پاسخگویی آن سیستم به نیازها و یا تأمین ویژگیهایی که از پروژه انتظار میرود، صورت میگیرد.
این معیارها، نیازها و ویژگیها را میتوان در پنج دسته کلی طبقهبندی کرد و رفتار هر سیستم ساختمانی را در پاسخگویی مناسب به هر دسته به طور جداگانه و به صورت دقیق سنجید.
در مرحله مقایسه، ارزیابی و انتخاب فناوری ساختمانی مناسب برای یک طرح، میتوان در یک فرایند منطقی به مقایسه فناوریهای ساختمانی ممکن و یا پیشنهاد شده در پروژه پرداخت و گزینه مناسب را برگزید.
پنج گروه اصلی نیازها، معیارها و محدودیتهای مطرح در هر پروژه را میتوان به شرح زیر تقسیمبندی نمود:
1- نیازهای عملکردی معماری
2- الزامات سازهای
3- معیارهای زیباییشناسی
4- نیازها و محدودیتهای اجرایی و ساخت
5- نیازهای دوران بهرهبرداری
- نیازهای عملکردی معماری در بررسی فناوری های جدید ساختمانی:
هر طرح معماری براساس فراهم آوردن فضای مناسب برای انجام مجموعهای از فعالیتها شکل میگیرد.
سیستم ساختمانی که برای هر طرح پیشنهاد میشود، باید برای تحقق اهداف طرح به کار گرفته شود.
نیازهای عملکردی یک طرح میتواند شامل موارد زیر باشد:
- تأمین فضای معماری مطلوب و مناسب برای انجام فعالیتهای مورد نظر
- پاسخگویی به شرایط اقلیمی
- انعطافپذیری برای ایجاد فضای مناسب به شکلهای مختلف در زمان مورد نیاز
- امکان برچیدن و نصب مجدد
- امکان توسعه و گسترش
- مقاومت در برابر حریق
- مقاومت در برابر انتقال صوت
- امکان استفاده حداکثر از زمین طرح و فضای معماری
- امکان بهرهگیری از نور طبیعی
- برخورداری از تهویه طبیعی
- امکان طراحی معماری داخلی به نحو مطلوب
الزامات سازهای در بررسی موردی هر یک از فناوری های نوین ساختمانی:
سیستم ساختمانی مورد نظر باید در برابر بارهای قائم و افقی وارد بر ساختمان مقاومت کرده و براساس عملکرد و درجه اهمیت ساختمان در برابر انواع بارهای وارده احتمالی پایدار بماند یا کمترین آسیب را ببیند تا مانع از ادامه عملکرد ساختمان نشود.
به این ترتیب میتوان الزامات سازهای هر طرح را شامل موارد زیر دانست:
- مقاومت در برابر نیروهای ثقلی و بارهای جانبی (نیروی زلزله، باد و مانند آن)
- اطمینان از میزان باربری و دوام سازه برای عمر مفید مورد نظر
- محدودیت تغییر شکلهای سازه
- کنترل درجات نامعینی سازه
- مقاومت در برابر نیروهای دینامیکی (به ویژه در ساختمانهای خاص)
معیارهای زیباییشناسی در فناوری های ساختمانی به شرح زیر است:
اولین ساختمانهای ساخته شده توسط بشر، تنها برای ایجاد یک سرپناه شکل گرفتند و از سازه آنها تنها انتظار میرفت که بارهای ناشی از وزن یا در نهایت بار برف را تحمل کنند.
اما امروزه با شکلگیری فعالیتهای فرهنگی، ورزشی، تفریحی و … در زندگی بشر فضاهایی مانند موزهها، سالنهای اجتماعات، ورزشگاهها و … ضرورت مییابند، که بسته به عملکرد و اهمیتشان باید زیبا، چشمگیر، دعوت کننده و هماهنگ با معماری بومی باشند.
جدا از موضوعات و مباحث متفاوتی که در زمینه زیباییشناسی مطرح میشود، میتوان ادعا کرد که عدم صحت رفتار یک سازه میتواند نشانه نامقبولی باشد.
برای مثال طرهای که در محل اتصال به تکیهگاه ضخامت اندکی دارد، به روشنی ناخوشایند مینماید.
بنابراین زیباییشناسی بسیاری از ساختمانها را میتوان در برخورد تنگاتنگ با درستی رفتار سیستم سازهای آنها دانست.
- نیازها و محدودیتهای اجرایی و ساخت:
نیازهای اجرایی و ساخت به طور عمده شامل مسائل اقتصادی است، که بر پروژه تحمیل میشود و به صورت محدودیت زمان اجرا، هزینه ساخت و دسترسی به مصالح و فناوری مورد توجه قرار میگیرد.
شایان ذکر است که نیازهای اجرایی پروژه در برخی موارد رابطهای نزدیک با نیازهای دوران بهرهبرداری دارد.
در برخی سیستمهای ساختمانی هزینه اجرای هر مترمربع ساختمان بسیار کمتر از هزینه اجرای یک مترمربع پروژه، با استفاده از سیستمهای دیگر است، اما هزینههای نگهداری آن در طی دوران بهرهبرداری به مراتب بیشتر از هزینه نگهداری سایر سیستمها است.
این گروه از نیازها و محدودیتها را میتوان به شرح زیر برشمرد:
- هزینه مصالح
- هزینه نیروی انسانی ماهر
- هزینه ماشینآلات
- صرفهجویی در بهرهگیری از منابع (میزان مصالح مصرفی و یا انرژی مورد نیاز)
- مدت زمان ساخت
- دسترسی به فناوری ساخت
نیازهای دوران بهرهبرداری:
میزان پاسخگویی یک سیستم ساختمانی به نیازهای دوران بهرهبرداری یک پروژه یکی از مهمترین معیارها در مرحله مقایسه و ارزیابی سیستمهای ساختمانی مختلف به شمار میرود.
در هر پروژه باید این نیازها در طول مدت زمان بهرهبرداری برحسب عملکرد آن به دقت شناسایی شده و امکان پاسخگویی سیستم مورد نظر به آنها ارزیابی شود و در صورت لزوم تمهیدات لازم برای پاسخگویی به این نیازها پیشبینی شود.
این نیازها را میتوان به شرح زیر برشمرد:
- انعطافپذیری (امکان تغییر عملکردهای داخلی، برحسب نیاز یا جابهجایی تیغهها و جداکنندهها)
- دوام (طول عمر مفید سازه)
- هزینههای نگهداری سازه
- هزینههای ناشی از مصرف انرژی در دوران بهرهبرداری
مبانی نظری حاکم بر فرایند مقایسه، ارزیابی و انتخاب فناوری های ساختمانی:
معماران این سرزمین، با تکیه بر فرهنگ و منزلت اجتماعی مردم ایران و با توجه به مرتبه و شأنهایی که خداوند سبحان برای مقام انسان قائل است، همواره سعی کردهاند تا برای انسانها، بستر فیزیکی مناسب و محیطی امن، آرام، پایدار و سرشار از آسایش، سازگار با طبیعت و متکی بر دانش فنی و امکانات بومی خود فراهم آورند تا انسانها بتوانند با حداقل وابستگی به منابع تمام شدنی و کمترین صدمه به طبیعت و محیط زیست، بهتر و متعالیتر زندگی کنند.
بنابر این آنچه به عنوان جلوه معماری در هر دورهای مشاهده میشود، از یک سو حاصل دانش به شرایط اقتصادی، سیاسی، جغرافیایی و محیطی جامعه و مکانی است که ساختوساز برای آن انجام میشود و از سوی دیگر حاصل التزام به فرهنگ و انتظارات جامعه برای حفظ و تعالی منزلت انسان است با تحولاتی که طی سالهای اخیر با عرضه فناوریهای نوین و روشهای جدید ساخت ایجاد شده است و با توجه به نیاز روزافزون مسکن مناسب در جامعه، آشنایی و شناخت شیوههای ساختمانی جدید در مرحله اول و ارزیابی آنها برای استفاده در شرایط مختلف اجتماعی، فرهنگی و اقلیمی در مرحله بعد الزامی مینماید.
طبیعتاً معیارهای انتخاب و ارزیابی شیوههای ساختمانی باید مبتنی بر مبانی نظری عمیق و دیدگاههای اصیل در مورد نحوه طراحی و ساخت مسکن مناسب (از ابعاد انسانی، اجتماعی، فرهنگی، اقلیمی و اقتصادی) باشد.
ارزیابی فناوریها و سیستمهای ساختمانی و تعیین میزان کارایی و مناسب بودن این روشها باید با توجه به معیارهای زیر صورت گیرد:
- طرح معماری
- پایداری سیستم سازهای
- مطلوبیت بصری و انعطافپذیری
- زمان و هزینه ساخت
- مصالح و اجزای ساختمان
- روش اجرا
- تحقق معیارهای معماری پایدار
- امکان تحقق تولید صنعتی
تحقق معماری خوب (معماری متعالی) در تحقیق فناوری های نوین ساختمانی:
در خصوص طرح معماری به عنوان اولین معیار ارزیابی و تعیین میزان مناسب بودن یک فناوری، ضروری است به دو نیاز اساسی زیر در مورد کیفیت فضای معماری توجه شود:
1) ضرورت ایجاد یک معماری خوب
2) لزوم تحقق یک معماری پاسخگو به نیازها
این دو ویژگی معماری در رابطه مستقیم و متقابل با یکدیگر قرار میگیرند.
معماری خوب وجه انسانی معماری پاسخگو است و شرط اول یک معماری خوب پاسخگویی به نیازها است.
از آنجا که معماری ظرف زندگی انسان است، تحقق این دو ویژگی موجب شکلگیری معماری متعالی میشود، آن معماری که ظرف ارتقا معنوی انسان در این جهان است.
باید توجه داشت که با استفاده از ضوابط نمیتوان به معماری خوب (معماری متعالی) دست یافت، بلکه تنها میتوان بستر پیدایش آن را فراهم آورد.
با بیانی دیگر ضوابط تنها میتوانند مانع ایجاد اشتباهات شوند.
بنابراین باید به جای ارائه ضوابط صرف به ارائه راهکارهای ایجاد یک معماری با هویت با نگرش صنعتیسازی پرداخت.
در غیر این صورت ضوابط و مقررات به هیچ وجه نمیتوانند تضمین کننده شکلگیری یک معماری خوب و با هویت باشند.
ضوابط تنها میتوانند بسترساز چنین هدفی تلقی شوند.
معیارهای شکل دهنده یک معماری پاسخگو هم به موضوعات خاص معماری و هم به موضوعات علوم ساختمان مربوط میشود.
از این دیدگاه معماری در ارتباط تنگاتنگ با موضوعات مرتبط با علوم ساختمان قرار میگیرد، که گاه تفکیک آنها از یکدیگر ممکن نیست و یا موجب از میان رفتن تفکر حاکم بر طراحی میشود.
بر همین اساس تعیین ارزش معیارها باید در یک ساختار کلی و با دیدگاهی جامع صورت گیرد و نمیتوان معیارها را بدون در نظر گرفتن تاثیر متقابل آنها بررسی کرد.
- تحقق معماری با هویت مطلوب:
با توجه به تفکیک تخصصی حوزه معماری از دیگر حوزههای مرتبط با ساختمان (سازه و تأسیسات) و از آنجا که تحقق معماری با هویت مطلوب از اصیلترین نیازها به شمار میرود، ضروری است که ارزیابی معمارانه هم به عنوان نقطه آغاز ارزیابی فناوریها و سیستمهای ساختمانی و هم نقطه پایانی آن تلقی شود و در اولین مرحله یک ارزیابی کلی از قابلیت آن فناوری یا سیستم در ایجاد فضای معماری مطلوب صورت گیرد.
به منظور ارائه راهکارهای روشن و تأثیرگذار در ایجاد یک معماری مطلوب با استفاده از فناوریهای مورد نظر باید راهکارها و الزامات زیر با مطالعه و بررسی دقیق تهیه و ارائه شود:
ارائه راهکارهای عملی برای ایجاد یک معماری با هویت مطلوب منطبق بر فرهنگ اقلیم ارزشهای اجتماعی با نگرش صنعتیسازی.
ارائه الزامات معماری و ساختمانی در خصوص هر یک از روشها و فناوریهای مورد نظر.
- مراحل ارزیابی فناوریهای ساختمانی:
ارزیابی فناوریهای نوین ساختمانی در یک فرایند علمی میتواند به ترتیب زیر عملی گردد:
گام اول: شناسایی معیارهای ارزیابی فناوریها و سیستمهای ساختمانی با دیدگاه معماری، سازه، تأسیسات، پایداری، ایمنی و اجرا.
گام دوم: ارزیابی سیستمهای ساختمانی با استفاده از معیارهای تعیین شده.
گام سوم: سنجش مجدد معيارها براساس نتایج ارزیابی و عملکردهای واقعی.
گام چهارم: تعیین الزامات و تدوین دستورالعملهای معماری برای استفاده از فناوریها و سیستمهای مورد نظر.
- مبانی انتخاب معیارهای ارزیابی:
ارزیابی یک فناوری ساختمانی از دو دیدگاه قابل بررسی است.
نخست: ضرورت انعطافپذیری برای انطباق با ویژگیهای فرهنگی، بومی و اقلیمی.
دوم: ضرورت پاسخگویی به انتظارات مهندسی، فنی، محیطی، اقتصادی و اجرایی.
دیدگاه نخست مستلزم اطمینان از وجود قابلیتهایی در فناوری های ساختمانی مورد نظر انطباقپذیری با شرایط یاد شده است.
ولی دیدگاه دوم از طریق انجام بررسیهای فنی و آزمایشگاهی و معیارهای کمی و نهایتاً با تکیه بر ارزیابی و قضاوت مهندسی حاصل میشود.
از سوی دیگر، ورود و عرضه شیوههای نوین ساختمانی از روندی خاص تبعیت نمیکند، در نتیجه امکان برخی از آزمایشها و بررسیهای مستقیم و عملی در ابتدای امر و در هنگام ارائه سیستم وجود ندارد، از همین رو باید این ارزیابیها در مقاطع مختلف (و با عمق متفاوت) صورت پذیرد.
برای دستیابی به انتخابهای مناسبتر و اصلاح مداوم باید اقدامات زیر را گام به گام عملی نمود.
گام اول: تعیین میزان تناسب فناوری مورد نظر سیستم با توجه به قابلیتهای آن برای انطباق با انتظارات کلی معماری برخواسته از شرایط محیطی و جغرافیایی مختلف کشور.
گام دوم: بررسی فنی فناوریها و سیستمهای ساختمانی پس از استقرار خط تولید آنها و آغاز تولید آزمایشی آنها.
در این مقطع نحوه پاسخگویی به انتظارات معماری و نیز نیازهای فنی و مهندسی، همچنین ضوابط و مقررات ملی ساختمان از طریق ارزیابی نمونههای طرح معماری ارائه شده و قطعات یا اجزای ساخته شده مورد بررسی قرار میگیرد.
نقاط ضعف نمایان شده و توسط سازنده ارائه کننده فناوری برطرف گردد.
گام سوم: مجموعه اطلاعات فنی، طرحها و جزئیات اجرایی سیستم که برای یک پروژه معین در موقعیت مکانی مشخص تهیه گردیده است مورد بررسی قرار گرفته و در صورت انطباق با ضوابط و انتظارات فنی و مهندسی و مقررات ملی ساختمان برای آن موقعیت زمانی و مکانی به عنوان یک انتخاب مناسب در نظر گرفته شود.
گام چهارم: این گام شامل بررسیهای دوره بهرهبرداری است.
شایان ذکر است که در میان مراحل مختلف بررسی این مرحله با بازخوردهای دوره بهرهبرداری برای اصلاح و ارتقا شيوه طراحی در سیستم مورد نظر تا دوره مشخصی ادامه مییابد.
گرچه ممکن است عناوین و معیارها از نظر موضوعی یکسان به نظر برسند، اما دیدگاه محتوایی و شیوه معیارگزینی میتواند متفاوت باشد.
اصولاً در مرحله نخست تکیه اساسی بر قابلیتهای فناوری مورد نظر میباشد، در مرحله دوم ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی آن فناوری به همراه جلوههای عینی معماری حاصل از آن مورد بررسی قرار میگیرد، در مرحله سوم کنترل مهندسی کامل و جامع بر روی طرحها و نقشههای یک ساختمان براساس مقررات ملی ساختمان و سایر ضوابط صورت میپذیرد و در مرحله چهارم معیارهای ارزیابی برای کنترلهای پس از سکونت ساکنان در طی دوره مشخص و در زمان بهرهبرداری انجام خواهد شد.
- معیارهای ارزیابی فناوریهای ساختمانی:
برای ارزیابی، مقایسه و انتخاب یک فناوری ساختمانی باید مجموعه گستردهای از معیارها، الزامات و محدودیتها مورد توجه قرار گیرد و در ابعاد گوناگون شامل معماری، سازه، تأسیسات و نیز از دیدگاه شرایط محیطی، ایمنی، روش اجرا، تأمین شرایط معماری پایدار و معماری سبز، تحقق اهداف و خواستههای بیان شده بررسی شود.
به منظور سامان بخشیدن به مجموعهای از معیارها که توجه به آنها در مراحل ارزیابی یک فناوری ساختمانی ضروری است، این معیارها در چهار بخش به شرح زیر تقسیمبندی میشوند:
1- متناسب بودن فناوری مورد نظر از نظر معماری:
این گروه از معیارها شامل مواردی به شرح زیر است:
- میزان اختیار در انتخاب شکل فضاها
- امکان ایجاد معماری متناسب با محیط
- میزان هماهنگی با طراحی مدولار
- عدم محدودیت در انتخاب فضاها
- تنوع در شکل سقف
- عدم محدودیت در انتخاب ارتفاع فضاها
- سازگاری با شرایط اقلیمی
- انعطافپذیری در طراحی فضاهای متنوع
- قابلیتهای بصری – حجمی نمای تمام شده (مانند امکان ایجاد فضاهای پر و خالی در نما، امکان ایجاد پیشآمدگی و پسرفتگی و امکان طرح سقف نهایی یا خط آسمان با طرحهای مختلف)
- انعطافپذیری در طراحی فضاهای باز و نیمه باز
- نیاز به پوشش برای نما یا نازککاری داخلی
- تنوع در نما و پوشش بدنههای خارجی
- قابلیت پرداخت نهایی سطوح دیوار و نما شامل رنگپذیری
- امکان تلفیق با شیوههای متفاوت نماسازی
- قابلیت اجرای پوشش نهایی بدون پرداخت اولیه
2- تأمین انتظارات عملکردی – محیطی در انتخاب سنجیده فناوری های ساختمانی:
در این بخش باید کیفیت پاسخگویی هر فناوری ساختمانی به محدودیتهایی که ناشی از انتظارات عملکردی – محیطی ساختمان است و شامل موارد متعددی به شرح زیر میباشد ارزیابی گردد.
این موارد شامل کیفیت پاسخگویی به محدودیتهای زیر است:
- محدودیتهای حاصل از تأمین شرایط آسایش
- محدودیتهای حاصل از تأمین ضوابط در رابطه با صرفهجویی در مصرف انرژی
- محدودیتهای حاصل از تأمین ضوابط مربوط به انتقال صدا
- محدودیتهای حاصل از تأمین ضوابط مقاومت در برابر آتش
- محدودیتهای حاصل از تأمین ضوابط در رابطه با درزبندی، هوابندی
- محدودیتهای مرتبط با شرایط جوی متفاوت (بارش، تابش، رطوبت، هوازدگی، یخبندان، …)
- محدودیتهای مرتبط با عوامل خورنده محیطی (میکرو اورگانیزمها، عوامل شیمیایی، …)
3- انطباق با مبانی معماری پایدار و مسائل زیست محیطی:
مجموعهای از معیارها که باید در این بخش مورد توجه قرار گیرند، عبارتند از:
- همسازی مصالح اصلی با طبیعت
- امکان بازگشت مصالح به طبیعت
- میزان مصرف انرژی در مراحل تولید و اجرا
- میزان اتلاف مصالح در مراحل حمل و نقل و اجرا
- کیفیت استفاده از منابع طبیعی
- قابلیت بازیافت کاربردی مصالح
4- تأمین نیازهای اجرایی (سرعت و سهولت ساخت، هزینههای اجرا، …) :
تعدادی از معیارهای مرتبط با این بخش عبارتند از:
- وزن مصالح و سازه
- قابلیتهای مربوط به حمل و نقل (اقتصادی بودن حمل و …)
- امکان مرحلهبندی اجرا
- عدم وابستگی اجرا به شرایط جوی
- امکان انجام عملیات اجرایی به صورت موازی
- سرعت اجرای ساختمان
- قابلیت توسعه
- میزان فراوری اجزا و قطعات مورد نیاز در محل اجرا
- میزان نیاز به مصالح متعدد یا تجهیزات خاص برای اجرای اتصالات
- قابلیت ایجاد تغییر و بازبینی در مراحل اجرایی
- امکان تشخیص خطاهای طراحی و ساخت و اصلاح آن
- قابلیت تغییر در محل قرارگیری ساختمان
- سهولت استفاده از اجزا و ملحقات پیشساخته
- سهولت تعمیر و نگهداری
- هزینه اجرای ساختمان
- طول عمر مفید زیاد
- سهولت استفاده از ماشینآلات و ابزار مهندسی
- وضعیت نصب شبکههای تأسیسات
- سهولت دسترسی به اجزای سیستم پس از ساخت
- امکان تأمین نیروی انسانی مورد نیاز
- قابلیت ترویج و آموزش
- وجود ضوابط و مقررات ساختمانی و آیین نامههای اجرایی ملی و بینالمللی
انتخاب فناوری های ساختمانی مناسب:
پس از تعیین معیارها و محورهای اصلی ارزیابی، انتخاب فناوریها و سیستمهای ساختمانی براساس معیارهای تعیین شده طی مراحل زیر صورت میگیرد:
مرحله اول: در این مرحله دستهبندی معیارها و تعیین ارزش هر معیار با استفاده از روشهای آماری صورت میگیرد.
مرحله دوم: در این مرحله میزان پاسخگویی فناوری ساختمانی مورد نظر به هر یک از معیارها براساس میزان موفقیت فناوری مورد نظر در ایجاد شرایط مطلوب که شامل تحقق معیارها یا تأمین الزامها و محدودیتها میباشد، تعیین میشود.
مرحله سوم: در این مرحله ابتدا حاصلضرب ارزش هر معیار در میزان پاسخگویی فناوری مورد نظر به آن معیار تعیین و مجموع این حاصلضربها به دست میآید.
این مقدار به عنوان مجموع امتیازات آن فناوری در تأمین شرایط مورد نظر تلقی میگردد.
سپس براساس مجموع امتیازات هر فناوری در تأمین شرایط مورد نظر رتبهبندی فناوریها انجام شده و مناسبترین فناوری انتخاب میشود.
مرحله چهارم: در این مرحله ارزیابی روش انتخاب شده به صورت عملکردی و واقعی با گرفتن بازخوردهای دوره بهرهبرداری از کاربرد روش مذکور انجام شده و براساس آن اصلاحات نهایی در فناوری مورد نظر صورت میگیرد.
در صورت لزوم میتوان براساس نتایج حاصل از ارزیابی دوران بهرهبرداری نسبت به تجدیدنظر در مراحل اول تا چهارم اقدام نمود و با تعیین مجدد معیارها و ارزش آنها و میزان پاسخگویی فناوری های ساختمانی و تعیین مجموع امتیازات، رتبهبندی فناوریها را تجدید کرد و نسبت به انتخاب نهایی مناسبترین فناوری اقدام نمود.
گردآورنده: گروه آموزشی استوارسازان با نظارت علمی مهندس سیدعلی منتظری
pdfدانلود شده به ایمیلمون ارسال میشه ؟
بله مهندس