/صنعتی‌سازی سیستم ساختمان به روش ICF/
در پی رشد سریع جمعیت و در نتیجه افزایش نیاز به مسکن و همچنین مسائل تأثیرگذار بر کیفیت و قیمت ساختمان‌ها، ضرورتی جدی در تحول روش‌های ساخت و ساز ایجاد شده است. یکی از روش‌های بهبود این وضعیت، صنعتی‌سازی تولید ساختمان می‌باشد. این امر باعث کاهش بسیاری از هزینه‌ها و افزایش سرعت ساخت سیستم‌های صنعتی سازی ساختمان شامل کلیه‌ی 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، آزمایش شده 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 افزایش کیفیت و سرعت ساختمان‌سازی 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
سیستم ساختمانی ICF
سیستم I.C.F مخفف عبارت Insulating Concrete Formwork می‌باشد یک نوع سیستم ساخت و ساز مرکب از بتن مسلح و پنل‌های پلی استایرن EPS است که در آن بتن مسلح به عنوان عضو باربر و پنل‌های پلی استایرن به عنوان قالب بتن و عایق حرارتی و صوتی عمل می‌کنند.
در این سیستم قالب بندی برای سازه‌های بتن آرمه صفحه‌ای است که به طور دایمی در محل باقی می‌ماند. مزیت عمده این سیستم افزایش سرعت اجرا و مشکل عمده آن افزایش ضخامت دیوار‌ها است. در این سیستم، قالب‌ها به صورت ماژول‌های پیش ساخته هستند که در دو طرف دیوار قرار گرفته به وسیله اتصالاتی به یکدیگر وصل می‌شوند. این قالب‌ها متشکل از دو لایه پلی استایرن، یکی به ضخامت ۵5 میلی‌متر در طرف داخلی و ضخامت متغیر از ۵ سانتی‌متر به بالا در لایه بیرونی هستند که ضخامت لایه اخیر بستگی به میزان عایق حرارتی خواسته شده قابل افزایش است.
انواع اجرای عایق ماندگار بتنی ICF
قالب‌های عایق ماندگار دیوار بتنی از نظر قالب بندی به سه دسته بلوکی، نواری، پانلی تقسیم می‌شود که از نظر ابعاد بلوک، شکل هندسی سوراخ‌ها و یا فضای خالی برای بتن ریزی با یکدیگر متفاوت هستند. امروزه نوع بلوکی و پانلی کاربرد بیشتری نسبت به نوع نواری دارند. قالب بلوکی معمولاً تا ابعاد۱۲۰×۳۰ تولید می‌شوند و قالب‌های تخته‌ای و نواری ابعادی بزرگتر تا حدود ۳۰×۲۴۰ سانتی‌متر هستند که معمولاً بصورت دو تخته جداگانه با ضخامت ۵ سانتی متر به محل ساختمان منتقل شده و سپس بوسیله اتصالات پلاستیکی بهم متصل می‌شوند. ابعاد پانل‌ها بسیار متنوع است و معمولاً تا ابعاد ۱۲۰×۳۶۰ سانتی‌متر نیز تولید می‌شوند که می‌توانند بصورت افقی یا عمودی بکار روند. اما از نظر شکل هندسی بدنه داخلی قالب یا بخش بتنی به سه حالت تخت و صاف، شبکه دو بعدی بدون حفره، شبکه دوبعدی حفره دار می‌تواند باشد که نوع تخت و صاف متداول تر است و به ندرت از نوع شبکه‌ای دوبعدی حفره دار استفاده می‌شود.
مزایای و ویژگی‌های ICF
- مطابقت با مقررات و ضوابط ملی ساختمان (مبحث نهم و …)
- امکان تلفیق و ترکیب با سایر سیستم‌های ساخت و ساز
- رفتار لرزه‌ای مناسب: یکپارچگی ایجاد شده در دیوار و سقف به علت بتن ریزی هم زمان، باعث ایجاد عملکرد لرزه ای مناسب سازه در زمان وقوع زلزله می شود:
الف: اتصالات دیوار به سقف: یکی از نقاط حساس در سیستم انتقال بار های ثقلی و جانبی ، اتصال دیوار به سقف است. این اتصال توسط میلگرد های خم شده و بتن درجا به نحوی صورت می گیرد که اتصال گیردار برای انتقال بارهای ثقلی و یک اتصال برش پذیر برای انتقال بارهای درون صفحه ای ناشی از زلزله به وجود آید.
ب: عناصر بابر ثقلی و جانبی: دیوار های باربر (دیوار های برشی ) از مهمترین عناصر باربر جانبی در ساختمان های ساخته شده با این سیستم هستند. در این ساختمان ها، نقش دیواره‌های سازه‌ای، به عنوان عناصر اصلی مقاوم در برابر بارهای جانبی و نیز اعضای اصلی (در ترکیب با دال سقف) برای تحمل و انتقال بارهای قائم به علت فقدان تیر و ستون، حائز اهمیت است.
- عدم محدویت معماری: درسیستم ICF به دلیل حذف و یا کاهش ستون‌ها، در بسیاری از موارد محدودیت طراحی معماری از بین رفته است و با توجه به عدم وجود ستون، شرایط بهتری برای تامین پارکینگ ایجاد می‌شود که این مورد نیز یکی از مزیت‌های مهم در استفاده از سیستم سازه‌ای ICF می‌باشد.
- مقاومت در برابر حریق: دو مصالح عمده این سیستم، قالب ماندگار پلی استایرن منبسط و بتن است. انواع بتن‌های معمولی مورد استفاده در این سیستم، غیر قابل اشتعال بوده و خطری را ایجاد نمی‌کند.
پلی‌استایرن به کاربرده شده در قالب‌های ICF باید مطابق استانداردهای معتبر از نوع خود خاموش‌شو یا کندسوز باشد. این نوع پلی‌استایرن در مدت کوتاهی پس از قرار گرفتن در معرض شعله جمع می‌شود و بدون شعله‌ور شدن، از منبع آتش دور می‌شود. به دلیل جمع‌شدگی عایق پس از قرار گرفتن در معرض آتش (دماهای نزدیک به ۱۰۰درجه) پوشش گچ دچار ریزش می‌شود و در نتیجه پلی‌استایرن مستقیما در معرض آتش قرار می‌گیرد، به همین دلیل برای اتصال پوشش گچ به عایق باید از توری رابیتس یا مش فلزی استفاده شود. در صورت رعایت این نکات، ساختمان‌های با سیستم ICF مقاومت بسیار خوبی را در برابر آتش از خود نشان می‌دهند.
- بررسی عملکرد صدابندی (آکوستیکی): هر چه ضخامت لایه بتنی دیوار بیشتر باشد، صدابندی افزایش می‌یابد. به طور کلی جدارهایی که شاخص کاهش صدای وزن یافته آنها از ۵۰ دسی‌بل بیشتر است برای دیوارهای خارجی و دیوارهای بین واحدهای مستقل در ساختمان‌های مسکونی قابل قبول می‌باشد. از آنجایی که در اینسیستم معمولا دیوار بتنی ۱۵ سانتی متر اجرا می‌شود این خواسته تأمین خواهد شد. البته لازم به ذکر است که در سیستم ICF دو لایه پلی‌استایرن ۵ سانتی متری هم داریم که عملکرد آکوستیکی آن را به نحو قابل توجهی بهبود می‌بخشد، به طوری که به این سیستم “مسکوت” گفته می‌شود.
- تعداد طبقات: تعداد طبقات اجرا شده با سیستم ICF در کلیه پهنه‌های لزره‌خیزی ایران، مطابق استاندارد ۲۸۰۰ ایران، حداکثر تا ۱۵ طبقه بلامانع است. در کشورهای مختلف اروپایی و مناطق غیر لرزه‌خیز، جهت ساخت سازه‌های ۲ تا ۲۵ طبقه، از سیستم ICF استفاده می‌شود. البته از منظر اقتصادی تعداد طبقات بهینه در روش ICF بین ۸ تا ۱۰ طبقه است.
- به علت عایق بودن ساختمان، میزان مصرف مواد سوختی جهت گرمایش ساختمان بسیار کم بوده که علاوه بر منافع زیست محیطی، هزینه سالیانه سوخت را بسیار کاهش می‌دهد.
- از آنجاییکه در این سیستم جک‌ها حذف می‌شود و قالب‌ها ماندگار هستند لذا سرعت ساخت و پیشروی دیوار‌ها به طور چشمگیری تا ۵۰% افزایش می‌یابد.
- توجه به وزن پایین و نوع جنس این محصول، حمل و نقل و جابجایی و هر گونه تغییر در اندازه آن به سادگی میسر می‌باشد.
- قیمت و صرفه اقتصادی: سازه‌های اجرا شده با قالب‌های عایق ماندگار، با توجه به نوع ساخت و قالب، ارزانتر از سازه‌های معمولی و سنتی است. در مرور زمان این سازه‌ها ماندگارتر و قوی‌تر و مستحکم‌تر شده و نیاز به تعمیرات و نگهداری در آنها به نسبت سازه‌های دیگر هیچ است. بعد از گذشت زمان در سوخت و برق این سازه‌ها صرفه جویی زیادی شده که خود دلیلی بر ارزانتر بودن این سازه‌ها است.
- مناسب برای دهانه‌های کمتر از ۹ متر است.
- امکان افزودن طبقات روی بنای موجود
- مناسب جهات ساختمان‌های مخابراتی، آموزشی، اسکان موقت، خوابگاهی، ورزشی و …
- امکان تعبیه بازشوها در جداره‌ها با ابعاد مختلف
- این سیستم اغلب برای دیوارهای بیرونی ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. دیوارهای نازک داخلی نیازی به عایق کاری، یا آرماتوربندی نداشته و تنها در صورت باربر بودن دیوارهای داخلی می‌توان از این روش برای ساخت آنها استفاده نمود تا ضخامت دیوارهای داخلی افزایش نیافته و از کارهای نازک کاری داخلی نیز کاسته می‌شود. موارد دیگر استفاده این سیستم تعمیرات یا بازسازیی دیوارهای قدیمی بوده که نیاز به تقویت و تثبیت شدن در آنها وجود دارد.
معایب سیستم ICF
- عدم تولید مواد اولیه اصلی مورد نیاز تولید بلوک‌ها (پلی استایرن کندسوز) در داخل کشور
- سنگینی وزن ساختمان
- امکان از بین رفتن لایه‌های پلی استایرن موجود در دو طرف دیوار بر اثر عوامل طبیعی و تاثیر حشرات و جوندگان
- وابستگی کامل به سیمان
- عدم امکان استفاده مجدد از مصالح
- صعوبت جابجایی در و پنجره پس از اتمام ساخت زیرا چنین تغییراتی نیازمند برش بتن است
- در صورت استفاده از رابط های پلاستیکی ، حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان به دو طبقه محدود می شود.