آنچه در این مقاله می‌خوانید :
چکیده
در تحقیق حاضر که با هدف معرفی فناوری‌های نوین ساختمانی و امکان سنجی کاربرد سیستم LSF در ساخت و ساز تهران انجام شده برخورداری سیستم یاد شده از توجیه فنی صنعتی اقتصادی و فرهنگی برای بخش ساختمان و مسکن تهران به عنوان فرضیه اهم پذیرفته شده است. در این تحقیق که از نوع کاربردی است. جهت ارزیابی فرضیه مذکور ابتدا اطلاعات مربوط به وضعیت اقلیمی، جغرافیایی و لرزه خیزی تهران از طریق کتابخانه‌ای جمع آوری و به روش توصیفی بررسی می‌شود، سپس سیستم LSF به روش تحلیلی از دو منظر سازه و اجزای معماری با سه شاخص کیفیت اقتصاد و سرعت ارزیابی خواهد شد. در این تحقیق نتیجه گیری شده که هر چند این سیستم با استقرار در گروه B از جدول رتبه بندی سیستم‌ها و در مقایسه با ۱۱ سیستم ساختمانی مطرح و کسب امتیاز طیف ۸۰ – ۷۵ از ۱۰۰ دارای بیشترین امتیاز است اما با وجود خطر بسیار زیاد لرزه خیزی تهران استفاده از سیستم LSF برای کلان شهر تهران فاقد توجیه فنی بوده و مجاز نمی‌باشد. در خاتمه با توجه به مردود بودن فرضیه تحقیق که ارزیابی آن با تکنیک فراتحلیل انجام یافته است روایی و پایایی آن علاوه بر تحلیل‌های کمی از روش دلفی با مقیاس تورستن مورد آزمون قرار می‌گیرد.
واژگان کلیدی:مسکن، صنعتی سازی ساختمان فناوری‌های نوین ساختمانی راهبرد صنعتی سازی سیستم قاب سبک فولادی (LSF) شهر تهران چشم انداز بیست ساله
مقدمه
افزایش تقاضای مسکن ناشی از رشد جمعیت مهاجرت به شهرها و در نهایت توسعه شهرنشینی از یک سو و عدم عرضه متناسب مسکن با توجه به ناکارآمدی روشهای سنتی ساخت و ساز از سوی دیگر استفاده از صنعتی سازی ساختمان را در جوامع مختلف اجتناب ناپذیر نموده است.
امروزه توسعه علوم و فنون موجب پیدایش فناوری‌های نوینی در عرصه ساخت و ساز گردیده است. هم اکنون در ایران بیش از ۶۵ سیستم و فناوری نوین ساختمانی مورد تأیید قرار گرفته است مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن (۱۳۸۸) از این رو آشنایی و بهره مندی از آنها متناسب با شرایط اقلیمی جغرافیایی و نیازهای ساختمانی مناطق مختلف کشور یک ضرورت فنی و اقتصادی در بخش ساختمان و مسکن محسوب می‌گردد.
بیان مسئله
تهران بزرگترین و پرجمعیت ترین شهر ایران به دلیل مشکلاتی مانند رشد جمعیت، مهاجرپذیری، کمبود مسکن و بافت های فرسوده ساختمانی نیازمند ساخت و ساز گسترده است. در سال ۱۳۸۵ تعداد ۱۴۶۹۵ مجوز ساختمانی در تهران صادر شده که نسبت به سال قبل ۳۵٫۷ درصد افزایش داشته است. در حالیکه این رشد در شهرهای بزرگ کشور ۱۰٫۲ درصد و در تمام مناطق شهری ایران ۱۷ درصد بوده است. بانک مرکزی گزارش کرده که روش های ساخت و ساز در تهران همچنان سنتی است، در حالی که با توجه به وضعیت زلزله خیزی ایران ممکن است مشکلاتی ایجاد کند. ماجدی نیز اعلام کرده که ساخت و سازهای غیر استاندارد در تهران می‌تواند مشکلات بیشتری ایجاد کند. شهرداری تهران نیز هشدار داده است که ساخت و سازهای غیر استاندارد در حال افزایش است. به نظر می‌رسد عدم معرفی کامل فناوری‌های نوین ساختمانی و نیز عدم توضیح مزایا و معایب آنها باعث این مشکل شده است. بنابراین با توجه به راهبرد صنعتی سازی در ایران و نیاز به مسکن در تهران باید بررسی کرد که تا چه حد استفاده از سیستم قاب فولادی سبک می تواند مفید باشد.
تعاریف
سیستم‌ها و فناوری‌های نوین ساختمانی
به مجموعه ای از روشهای صنعتی ساخت اطلاق می‌شود که سبک سازی، سرعت اجرا و مقاومت سازه ها را در برابر – زلزله حریق افزایش داده و عملکرد حرارتی واکوستیک را در سیستم بهبود می‌بخشد مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن (۱۳۸۶) در این تحقیق سیستم و فناوری نوین ساختمانی که مورد تأیید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ایران قرار گرفته است،بررسی می‌شوند.
سیستم LSF
سیستم ساختمانی قاب‌های سبک فولادی سرد نورد شده (LSF) یکی از سیستم ها و فناوری‌های نوین ساختمان است که برای اجرای ساختمان‌های عمدتاً کوتاه مرتبه و میان مرتبه تا ۵ طبقه استفاده می‌شود.
این سیستم که شباهت زیادی به روشهای ساخت ساختمان‌های چوبی دارد.از سه جزء اصلی شامل مقاطع متشکل از ورق‌های فولادی سرد نورد شده برای سازه صفحات تخته گچی به عنوان پوشش رویه درونی و لایه عایق حرارتی و صوتی تشکیل می‌شوند.
تأییدیه فنی
مدرکی است که رعایت استانداردها و ضوابط مربوط به پایداری و پایایی ساختمان‌ها را در سیستم‌ها و فناوری‌های ساختمانی در شرایط مختلف اقلیمی و لرزه خیزی را گواهی می‌نماید، بنا به قانون بودجه سال ۱۳۸۶ تأییدیه فنی از سوی مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ایران پس از ارزیابی‌های مختلف صادر می‌شود.
چارچوب نظریه فنی
برای بررسی هر یک از سیستم ها و فناوری‌های نوین ساختمانی از چارچوب نظریه فنی استفاده خواهد شد. نظریه فنی به بیان ساده اعلام رسمی نتایج بررسی و ارزیابی کیفیت دوام و سایر ویژگی‌های یک فرآورده یا سیستم ساختمانی با استفاده از مقررات ساختمان استانداردها و دستورالعمل‌های معتبر است که از سوی یک سازمان مسئول و مطابق قانون برای مدتی محدود ارائه می‌شود به این ترتیب نظریه فنی رابطه بین تولید کننده، طراح مدیر اجرایی یا کارفرما و مصرف کننده را در مورد انتخاب نوع سیستم ساختمان تعیین می‌کند. در چارچوب نظریه فنی مصالح سیستم‌ها و فناوریهایی در بخش ساختمان و مسکن مورد استفاده خواهند بود که طبق قانون از تأییدیه فنی مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن برخوردار باشند، این تأییدیه پس از ارزیابی مرکز معمولاً با چهار گروه از شاخص‌ها به شرح زیر صادر می‌گردد.
مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن
گروه اول شاخصهای فنی مشتمل بر شاخصهای ارزیابی:
- سازه و زلزله
- حریق
- انرژی
- اکوستیک
گروه دوم شاخصهای تولید صنعتی مشتمل بر شاخصهای ارزیابی
- سرعت اجرا
- سبک سازی
- نیروی انسانی ماهر
- تولید کارخانه‌ای و کنترل کیفیت
- حمل و نقل و نصب در محل
گروه سوم شاخص های اقتصادی مشتمل بر شاخصهای ارزیابی
- هزینه احداث در کارخانه
- هزینه هر متر مربع زیربنا
- مسافت اقتصادی از نظر حمل و نقل
- تعمیر و نگهداری
- عمر مفید و دوام
گروه چهارم شاخصهای فرهنگی مشتمل بر شاخصهای ارزیابی
- میزان انطباق با معماری از ایرانی
- انعطاف پذیری در طرح‌های معماری
سؤالات تحقیق
با توجه به موضوع و مسئله اساسی تحقیق سؤالات زیر مطرح می‌شوند
۱) کاربرد سیستم LS.F با شاخص های فنی تا چه حد قابل تأیید است؟
۲ ) از نظر شاخص تولید صنعتی سیستم LSF چگونه ارزیابی می‌شود؟
۳) ارزیابی از سیستم LSF از بعد اقتصادی چقدر قابل توجیه است؟
۴) سیستم LSF تا چه حد با شاخص فرهنگ ملی و بومی قابل تطبیق است؟
۵) تا چه حد کاربرد سیستم LSF از توجیهات ،فنی صنعتی اقتصادی و فرهنگی در بخش ساختمان به ویژه احداث مسکن در شهر تهران برخوردار است؟
فرضیه اهم
هر چند با توجه به سؤالات تحقیق فرضیه های متعددی قابل طرح میباشند ولی فرضیه اهم این تحقیق به صورت زیر مطرح می‌شود. با توجه به شرایط اقلیمی و نیازهای شهر تهران در بخش ساختمان و مسکن استفاده از سیستم LSF در این شهر به ویژه برای شهرک‌های اقماری آن دارای توجیه فنی صنعتی اقتصادی و فرهنگی میباشد.
روش شناسی تحقیق
این تحقیق از نوع کاربردی و روش آن تحلیلی است که از تکنیک فراتحلیل برای تجزیه و تحلیل یافته ها و استنتاج مطالعات انجام شده استفاده می‌شود. در جهت اطمینان از روایی و پایایی نتایج تحقیق و ارزیابی فرضیه تحقیق به روش دلفی و با مقیاس تورستن از نظرات خبرگان بهره گرفته می‌شود با عنایت به اینکه در تحقیق حاضر نوع سیستم و فناوری ساختمانی به عنوان متغیر مستقل و مشخصات فنی صنعتی اقتصادی و فرهنگی سیستم مورد نظر از متغیرهای وابسته خواهند بود. بنابراین به منظور نمایشی از روابط متغیرها و چگونگی اندازه گیری آنها به کمک شاخصهای مربوطه و ارزیابی توجیه کاربرد سیستم مورد نظر با توجه به تأثیر شرایط جغرافیایی – اقلیمی و شرایط اجتماعی – اقتصادی منطقه اجرای سیستم – به عنوان متغیرهای مداخله گر – همچنین فرآیند پذیرش و یا رد فرضیه تحقیق که پس از آزمون‌های لازم صورت می‌گیرد و نهایتاً مفهومی فرآیند تحقیق با رویکرد نمایش روابط متغیرها و مدل مفهومی فرآیند تحقیق با رویکرد سیستمی به شرح صفحه آتی استفاده می‌نماییم.
یافته های تحقیق
شهر تهران به عنوان محدوده مورد بررسی در فرضیه تحقیق معرفی شده است. بنابراین برای آشنایی با ویژگی‌های اقلیمی و نیازهای ساختمانی این شهر و در نهایت ارزیابی سازگاری سیستم LSF با ویژگی‌ها و نیازهای بخش ساخت و ساز مسکن در تهران، ابتدا به بررسی نتایج مطالعات محیط طبیعی شهر تهران پرداخته شده است.
از جمله نتایج حاصل از این بررسی میتوان به واقع شدن تهران در یکی از مناطق زلزله‌خیز البرز مرکزی اشاره کرد. بزرگترین گسل فعال این منطقه گسل مشا-فشم نام دارد که از مناطق فیروزکوه، دماوند تا شهرستانک امتداد دارد. علاوه بر این گسل، گسل‌های دیگری نیز در تهران وجود دارند که همگی با توجه به وجود آتشفشان خاموش دماوند، این شهر را در معرض خطر زلزله قرار می‌دهند.
همچنین طبق گزارش سازمان نوسازی شهر تهران، مساحت بافت‌های فرسوده شهری تهران ۱۴۷۹۲ هکتار اعلام شده که تنها ۳۲۶۸ هکتار آن به عنوان بافت فرسوده شناخته می‌شود. این گزارش حاکی از وضعیت نامطلوب کالبدی، عملکردی و زیرساختی این بافت‌هاست.
در کل یافته‌ها حاکی از شرایط زلزله‌خیزی و وجود بافت‌های فرسوده در تهران هستند که نیازمند بهبود وضعیت ساخت و ساز در این شهر با روشها و فناوری‌های نوین است.
تجزیه و تحلیل یافته‌ها و استنتاج نهایی
با توجه به مدل مفهومی تحقیق که با رویکرد روابط متغیرها و همچنین رویکرد سیستمی ارائه شده بود میتوان با مدل زیر نسبت به ارزیابی فرضیه تحقیق و نهایتاً پذیرش یا رد آن اقدام نمود. لازم به توضیح است که علاوه بر مستند و مستدل بودن نتیجه ارزیابی فرضیه به ویژه بهره مندی آن از تحلیل‌های کمی یافته‌های این تحقیق نه تنها با گزارش‌های رسمی مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن که تنها مرجع قانونی تایید فنی سیستم ها و فناوری‌های نوین ساختمانی در کشور بوده است انطباق کافی دارد بلکه روایی و پایایی آن با توجه به نظرات خبرگان این رشته به روش دلفی و با مقیاس تورستن مورد تأیید قرار گرفته است. در این پژوهش فرم داوری برای صاحب‌نظر ارسال گردید که ۸ داور از محققان و صاحبنظران مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن به طور صحیح و کامل به سؤالات پرسشنامه پاسخ دادند و به ارزیابی نتایج تحقیق به شرح زیر پرداختند.
۱ ) شاخصهای فنی به این نتیجه ختم شد که سیستم LSF در مناطق مختلف به عنوان قاب ساده ساختمانی به همراه دیوار برشی بتن آرمه تا پنج طبقه یا ارتفاع ۱۸ متر از تراز پایه مجاز است در مناطق مختلف به عنوان قاب ساده ساختمانی به همراه دیوار برشی بتن آرمه تا پنج طبقه یا ارتفاع ۱۸ متر از تراز پایه مجاز است در مناطق مختلف تا دو طبقه یا ارتفاع ۷/۲ متر از تراز پایه با اجرای مهاربندی قطری مجاز است. به کارگیری حداکثر دهانه ۵ متر و حداکثر ارتفاع ناخالص با احتساب ضخامت سقف ۳/۶ متر برای هر طبقه مجاز است. در مناطق لرزه خیز با خطر نسبی بسیار زیاد همچون تهران مجاز نیست میانگین نمره اعتبار نتیجه فوق بر اساس ارزیابی داوران بر روی یک محور ۱۱ درجه ای (۱ تا ۱۱) ۶.۷۵ و میانه آن ۷ می باشد که نشان میدهد در مجموع داوران نتیجه فوق را معتبر ارزیابی نموده‌اند.
۲ ) شاخصهای صنعتی منتج به این نتیجه شدند که سیستم LSF به لحاظ کیفیت و سرعت نمره شاخص سرعت ۲۰ از ۱۰۰ به تفکیک ۷ نمره برای کیفیت سازه و ۱۳ نمره برای کیفیت اجزای معماری و نمره شاخص کیفیت ۲۵ از ۱۰۰ به تفکیک ۱۲/۵ نمره برای کیفیت سازه و ۱۲/۵ نمره برای کیفیت اجزای معماری لذا در مقایسه با دیگر روشها از قابلیت توجیه صنعتی برخوردار است. میانگین نمره اعتبار نتیجه فوق بر اساس ارزیابی داوران بر روی یک محور ۱۱ درجه ای (۱ تا ۱۱) ۶.۳۷۵ و میانه آن ۷ میباشد که نشان میدهد در مجموع داوران نتیجه فوق را معتبر ارزیابی نموده‌اند.
۳ ) همچنین از نظر شاخص های اقتصادی سیستم LSF نمره شاخص اقتصاد ۵۵ از ۱۰۰ به تفکیک ۲۳/۵ نمره برای کیفیت سازه و ۳۱/۵ نمره برای کیفیت اجزای معماری لذا به لحاظ اقتصادی در مقایسه با دیگر روشها از توجیه لازم برای اجرا در تهران برخوردار است. میانگین نمره اعتبار نتیجه فوق بر اساس ارزیابی داوران بر روی یک محور ۱۱ درجه ای( ۱ تا ۱۱ ) ۷.۵ و میانه نیز ۷۵ میباشد که نشان میدهد در مجموع داوران نتیجه فوق را معتبر ارزیابی نموده‌اند.
۴ ) همچنین به لحاظ شاخصهای فرهنگی سیستم LSF با وجود قابلیت انعطاف فاقد هماهنگی با معماری ایرانی و اسلامی تشخیص داده شد، به طوری که به کارگیری آن منجر به ایجاد عدم توازن در سیمای هویتی معماری و فرهنگی شهر تهران خواهد گردید. میانگین نمره اعتبار نتیجه فوق بر اساس ارزیابی داوران بر روی یک محور ۱۱ درجه ای (۱ تا ۱۱) ۶.۳۷۵ و میانه آن ۶ میباشد که نشان میدهد در مجموع با توجه به شاخصهای مرکزی داوران نتیجه فوق را معتبر ارزیابی نموده‌اند. اما اگر بخواهیم برمبنای فراوانی نمراتی زیر ۶ و بالای ۶ داوران قضاوت کنیم این نتیجه مطرح می شود که ۵۰ درصد داوران نتیجه فوق را معتبر و ۵۰ درصد دیگر نامعتبر دانسته اند.
۵ ) نتیجه نهایی تحقیق در ارزیابی . سیستم LSF این است که: «با وجود استقرار سیستم LSF در گروه B و برخورداری از بیشترین امتیاز در مقایسه با ۱۱ سیستم مهم و مطرح ساختمانی و مناسب بودن آن برای صنعتی سازی ساختمان در مناطق مختلف کشور به ویژه با کاربری اداری و تجاری به استثنای مناطق لرزه خیز با خطر نسبی زیاد استفاده از سیستم LSF در تهران به دلیل وجود گسل‌های متعدد و بسیار زیاد بودن خطر لرزه خیزی مجاز نمی‌باشد. هر چند با رعایت الزاماتی استفاده از این سیستم در ساخت و سازهای کم مرتبه یک تا دو طبقه در تهران به خصوص در شهرک‌های اقماری و در کاربری های اداری امکان پذیر خواهد بود بنابراین با توجه به جمیع جهات و به رغم ضرورت صنعتی سازی ساختمان در کشور استفاده از سیستم LSF از توجیهات کافی فنی و فرهنگی برای پاسخگویی به نیازهای بخش مسکن در تهران برخوردار نیست. میانگین نمره اعتبار نتیجه فوق بر اساس ارزیابی داوران بر روی یک محور ۱۱ درجه ای (۱تا ۱۱) ۶/۸۷۵ و میانه آن ۷ می باشد که نشان میدهد در مجموع داوران نتیجه فوق را معتبر ارزیابی نموده‌اند.
فرجام در صنعت ساختمان سازی
هر چند در جهت اجرایی شدن راهبرد صنعتی سازی ساختمان در کشور و دستیابی به اهدافی هم چون ارتقای سطح تولید صنعتی ساختمان از ۳ درصد به ۳۰ درصد. افزایش عمر مفید ساختمان‌ها از ۲۹ سال به ۱۰۰ سال و در نظر گرفتن سهم ۱۵ درصدی فناوری‌های نوین ساختمانی در ساخت و سازهای تهران به ویژه پاسخگویی به ضرورت احداث ۲۴ میلیون درصد واحد مسکونی تا سال ۱۴۰۴ هجری شمسی در کشور استفاده از سیستم های نوین ساختمانی اجتناب ناپذیر خواهد بود. لذا در این راستا فناوری LSF به دلیلی برخورداری از توجیهات صنعتی و اقتصادی و استقرار آن در گروه B نسبت به فناوری مهم ساختمانی دارای اولویت و اهمیت می‌گردد. اما شرایط ویژه تهران از نظر وجود گسل‌های متعدد و بالا بودن خطر لرزه خیزی آن استفاده از فناوری LSF را که در مناطق با خطر لرزه خیزی بسیار زیاد فاقد توجیه فنی است با تردید جدی مواجه می‌سازد. از سوی دیگر وجود بیش از ۱۴۷۹۲ هکتار پهنه ناپایدار در شهر تهران که ۳۲۶۸ هکتار آن به دلیل داشتن سه شرط ناپایداری نفوذ ناپذیری و ریزدانگی به عنوان بافت فرسوده وضعیت کالبد عملکردی خدمات زیر ساخت‌های شهری اجتماعی و زیست محیطی این شهر را با خطر مواجه ساخته و نیازمند سرعت در نوسازی است؛ ضرورت بازنگری در فناوری «LS.F» به منظور افزایش استحکام و مقاوم سازی آن در جهت به کارگیری در ساخت و ساز تهران بیش از پیش توجیه پذیر می‌گردد. لذا پیشنهاد می‌گردد تا ضمن معرفی و ترویج صنعت LFS از سوی مسئولین ذی ربط در استفاده از این فناوری در ساخت و سازه های مناطق مختلف کشور مطالعات تکمیلی در راستای رفع کاستی های فناوری LSF به ویژه مقاوم سازی آن در برابر زلزله از طریق روشهای تلفیقی و نوآورانه در مراکز مطالعاتی کشور به ویژه در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با جدیت انجام شود. با توجه به اینکه در گزارش تفصیلی تحقیق که این مقاله برگرفته از آن است. به تحقیقات و مطالعات داخلی و خارجی معتبر مراجعه و از نتایج آنها استفاده شده، لذا جهت مراجعه و مطالعه بیشتر، فهرست کامل آنها در قسمت منابع و ماخذ ارائه شده است.