تاریخچه
شروع صنعتی‌سازی را می‌توان از زمان مهاجرت اروپاییان به آمریکا در قرن ۱۹ میلادی یاد کرد. به دلیل تخریب‌های ناشی از جنگ جهانی و نیاز به تأمین سریع مسکن ساخت و سازها به سمت صنعتی شدن پیش رفت؛ و با رونق گرفتن مدرنیسم ساخت انبوه، ارزان و مطابق با معیارهای استاندارد در دستور کار قرار گرفت. همچنین در کشور ایران از سال ۱۳۴۰ و با افزایش نیاز به مسکن در کلان شهرها، ساخت و ساز با استفاده از قطعات پیش ساخته توسط چند کارخانه تحت لیسانس کارخانه‌های خارجی آغاز گردید.
سیستم‌های صنعتی سازی ساختمان شامل کلیهٔ فعالیت‌های مرتبط با طراحی، فناوری‌ها و روش‌های ساخت و ساز، و تولید کارخانه‌ای قطعات و اجزای ساختمانی است. در این روش اجزای ساختمان تحت نظام صنعتی در کارخانه تولید و از جنبه‌های مختلف از نظر کیفیتی، آزمایش و به کارگاه منتقل می‌گردد. در نتیجه عملیات ساختمان در محل کارگاه کاهش یافته و میزان تولید افزایش می‌یابد. مهمترین اهداف بکار بردن این روش عبارتند از: افزایش کیفیت و سرعت ساختمان سازی و کاهش هزینه‌های آن که نتایج آن را بدین شرح می‌توان برشمرد:
- مقاوم‌سازی و استحکام ساختمان
- سبک سازی
- کاهش ضایعات مصالح
- مصرف بهینه انرژی
- کاهش حجم عملیات ساختمانی در محل کارگاه و افزایش تولید و ساخت در محل کارخانه.
معرفی سیستم I.C.F
سیستم I.C.F مخفف عبارت Insulating Concrete Formwork می‌باشد که یک نوع سیستم ساخت و ساز مرکب از بتن مسلح و پنل‌های پلیاستایرن EPSاست که در آن بتن مسلح بعنوان عضو باربر و پنل‌های پلی استایرن بعنوان قالب بتن وعایق حرارتی و صوتی عمل می‌کنند. این نوع سیستم در دهه ۱۹۵۰-۱۹۶۰ در آلمان ابداع گشت و با سرعتی چشمگیر در آمریکای شمالی به عنوان یک ساختار پایه‌ای پیشرفت کرد. این نوع سیستم با روش‌های متفاوت و مختلفی طراحی و ساخته می‌شود که همگی شامل دو لایه فوم عایق که معمولاً از جنس E.P.SS است، با فواصل متفاوت به موازات هم قرار می‌گیرند و پس از بتن ریزی به قسمتی از دیوار تبدیل می‌گردند که این دو لایه بوسیله عناصر مسلح کننده که در بین این دو لایه نصب می‌شوند، به یکدیگر متصل می‌گردند. قطعات اتصال دهنده اغلب از جنس پلاستیک یا تسمه‌هایی از ورق گالوانیزه هستند. عمدتاً قالب‌ها از جنس پلی استایرن منبسط شده می‌باشد اما از مصالح دیگری از جمله کامپوزیت پلی استایرن، سیمان یا فوم پلی پورتال نیز استفاده می‌شود. این قالب‌ها از نظر ابعاد، شکل هندسی سوراخ‌ها و نوع اجزای تشکیل دهنده با هم متفاوت هستند.
این سیستم، شیوه اجرای ساختمان بتن مسلح درجا با قالب‌های عایق‌کننده ماندگار می‌باشد که سازه حاصل از آن، یک ساختمان بتن مسلح و در زمره سازه‌های متداول، تلقی می‌شود. در این سیستم ساختمانی، قالب‌های دیوار و سقف با استفاده از مفتول آهن گالوانیزهبه قطر ۲/۲ میلی‌متر به صورت شبکه جوش شده در محل کارخانه ساخته شده و در وجوه داخلی و خارجی قالب پانل‌هایی از مصالح عایق‌کننده، مانند پلیاستایرن منبسط شونده کندسوز، قرار داده می‌شود. قالب‌های دیوار بتنی با امکان آرماتوربندی به میزان موردنیاز و با ضخامت موردنظر طراح، از ۸۰ تا ۵۰۰ میلی‌متر و بیش‌تر برای دیوارها و قالب‌های سقف به صورت تیردال یک یا دو طرفه یا عمق و فواصل تیرچه‌های متغیر و دلخواه، توسط خطوط تولید در مقیاس نسبتاً زیاد، قابل تولید است. خط تولید کارخانه این سیستم، می‌تواند مدول‌های لازم برای ساخت واحدهای مسکونی را تولید کند.
مدول‌های کارخانه‌ای این سیستم سبک بوده و قابلیت حمل و نقل و نصب سریع در اجرا را دارا است، به طوری که اجرای بالغ بر ۲۰ متر مربع نفر روز کاری را مقدور می‌کند. ضخامت نسبتاً قابل ملاحظه‌ای دیوارهای تمام شده معماری را می‌توان یکی از محدودیت‌های این سیستم عنوان کرد.
ویژگی‌ها و مزایای سیستم I.C.F
برخی از ویژگی‌ها و مزایای این سیستم عبارتند از:
- مطابقت با مقررات و ضوابط ملی ساختمان (مبحث نهم )و…
- امکان تلفیق و ترکیب با سایر سیستم‌های ساخت و ساز
- حمل و نقل و جابجایی آسان و امکان اجرای سریع
- امکان تعبیه بازشوها در جداره‌ها با ابعاد مختلف
- انعطاف‌پذیری در طراحی و ایجاد فرم‌های متنوع.
- کیفیت بالا خصوصاً در بتن ریزی
- مناسب برای اجرای انواع نماسازی
- کاهش اتلاف مصالح
- عدم نیاز به اجرای قالب بندی در اجرای بتن ریزی
- افزایش مقاومت، استحکام و دوام ساختمان، محافظت ساختمان در برابر شرایط محیطی
- کاهش وزن ساختمان
- عایق حرارتی، برودتی و صوتی
- امکان عبور و نصب تاسیسات از داخل دیوار و سقف.
بررسی سیستم I.C.F
بررسی این نوع سیستم از دیدگاه هزینه و مدت زمان ساخت
- سرعت بالا و بازگشت کوتاه مدت سرمایه
- حذف دوباره کاری‌های موجود در ساختمان سازی‌ها در روش‌های معمولی
- عدم نیاز به تجهیزات، ماشین آلات و ابزارهای گران‌قیمت.
بررسی سیستم از دیدگاه عایق و انرژی
- به دلیل نسوز بودن بتن و خاصیت خود اطفاء کنندگی پلی استایرن، ساختمانهای ساخته شده با این سیستم دوام و مقاوت بیشتری در برابر حریق و آتش‌سوزی نسبت به ساختمانهای دیگر دارا هستند.
- مقدار کاهش صدای وزن یافته در این سیستم حدود ۵۰-۶۰ دسی بل می‌باشد.
- به دلیل وجود دو لایه عایق در طرفین، اتلاف انرژی در این سیستم حدود ۳۰ درصد از سایر روش‌های ساختمان سازی معمولی کمتر است.
بررسی از نظر مسائل زیست اقلیمی
این نوع سیستم از نظر صرفه جویی در مصرف انرژی و عدم اتلاف آن، تأثیرات مثبتی را برای محیط زیست داراست .
بررسی قابلیت‌های اجرایی این نوع سیستم
- امکان اجرای طرح‌های معماری و نقشه‌های مدولار و غیرمدولار
- خاصیت تعمیرپذیری پس از اجرا
- سبکی قطعات و حمل و نقل آسان
- نیاز به ابزارهای ساده و محدود
کاربردهای این نوع سیستم ساختمان سازی
برخی از کاربردها و موارد استفاده از این نوع سیستم به شرح زیر می‌باشد:
- مناسب برای دهانه‌های کمتر از ۹ متر
- قابلیت ایجاد سقف‌های شیبدار
- مناسب جهات ساختمانهای مخابراتی، آموزشی، اسکان موقت، خوابگاهی، ورزشی و …
- مناسب برای کلیه ساختمانهای یک تا دو طبقه
- امکان افزودن طبقات روی بنای موجود
- امکان طراحی و اجرای انواع فرم‌های مختلف
- مناسب برای طرح‌های مدولاسیون
الزامات روش اجرای ساختمانهای بتن مسلح دیوار باربر با قالب ماندگار:
۱- سیستم سازه‌ای حاصل از این روش اجرا به عنوان سیستم دیوار باربر با کاربری ساختمانهای مسکونی، در انواع زمین‌ها و کلیه پهنه‌های لرزه‌خیزی ایران بر اساس آخرین ویرایش استاندارد ۲۸۰۰ ایران و با احتساب تأمین الزامات مربوطه بلامانع است.
۲- بارگذاری ثقلی و لرزه‌ای سیستم سازه‌ای حاصل از این روش اجرا به ترتیب بر اساس آخرین ویرایش‌های مبحث ششم مقررات ملی ساختمان و استاندارد ۲۸۰۰ ایران صورت گیرد.
۳- طرح سازه‌ای سیستم سازه‌ای حاصل از این روش اجرا بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان یا آئین نامه ۰۵- ۳۱۸ ACI و ویرایش‌های بعد از آن صورت گیرد.
۴- حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان ۴ طبقه یا ۱۵ متر از تراز پایه است.
حداقل ضخامت دیواره‌های بتنی نباید از ۱۵ سانتی‌متر کمتر باشد.
۵- مشخصات کلیه مصالح مصرفی مربوط به اجزاء قالب‌بندی ماندگار، باید مطابق با استانداردهای بین‌المللی معتبر و اسناد ارائه شده باشد.
۶- مشخصات سایر مصالح مصرفی باید مطابق استانداردها و آئین‌نامه‌های ملی یا معتبر بین‌المللی باشد.
۷- پلیاستایرن منبسط شونده باید از نوع کندسوز مطابق با استاندارد ASTM یا سایر استانداردهای معتبر بین‌المللی باشد.
۸- محافظت پلیاستایرن با ضخامت کافی از اندودهای مناسب با توجه به شرایط داخلی و خارجی صورت گیرد.
۹- مقاومت لازم در برابر آتش با توجه به تعداد طبقات برای دیوار و سقف مطابق مبحث سوم مقررات ملی ساختمان در خصوص حفاظت ساختمان‌ها در مقابل حریق و الزامات نشریه ۴۴۴ مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت جداره‌ها در مقابل حریق تأمین شود.
۱۰- تمهیدات لازم جهت صدابندی دیوار و سقف مطابق با مبحث شماره ۱۸ مقررات ملی ساختمان به عمل آید.
۱۱- رعایت مباحث مربوط به صرفه‌جویی در مصرف انرژی مطابق مبحث شماره ۱۹ مقررات ملی ساختمان ضروری است.
۱۲- پوشش ملات مناسب برای مفتول‌های فولادی در بدنه داخلی و خارجی تأمین شود.
۱۳- تمهیدات لازم در شرایط اقلیمی مختلف کشور برای پوشش نهایی جهت مقابله در محیط‌های خورنده و نیز استفاده از فولاد گالوانیزه در این محیط‌ها و رعایت الزامات مربوط به مبحث نهم مقررات ساختمان ملی الزامی است.
