در سال های گذشته برای ساخت سازه ها از آجر و بلوک های ساختمانی و مصالح سنگین دیگر استفاده می شد، زیرا قبلا وزن ساختمان اهمیت چندانی نداشت. اما امروزه مدتی است بحث سبک سازی سازه ها مطرح شده که به همین دلیل استفاده از مصالح سبک ضرورت بیشتری پیدا کرده است. 

اکنون دیگر مهندسان و طراحان سازه ها در این فکر هستند که چگونه می توانند با کاهش وزن سازه، در عین حال بتوانند کیفیت آن را افزایش دهند. چرا که هر قدر ساختمان سبک تر باشد می توان به ایمنی آن، بیشتر اطمینان داشت و علاوه بر این در مقابل زلزله نیز مقاومت بیشتری از خود نشان خواهد داد.

سبک سازی ساختمان چیست؟

ساختمان های قدیمی با مصالح سنگینی از قبیل خشت، سنگ، آجر و … ساخته می شدند. همان طور که می دانید این گونه مصالح در مقابل سرما و گرما بسیار مقاوم هستند اما در مقابل عوامل دیگری از جمله زلزله، سیل و طوفان نمی توانند مقامت مناسبی از خود نشان دهند. برای رفع این مشکلات و با پیشرفت تکنولوژی کم کم مصالح جدیدی وارد بازار شدند که توانستند وزن سازه را سبک تر کنند. به مجموعه عواملی که بتواند وزن ساختمان را کاهش دهند، سبک سازی ساختمان گفته می شود.

در ساخت و سازهای امروزی اولویت اول رعایت ایمنی است که اهمیت بسیار زیادی دارد. از جمله مواردی که در بحث ایمنی ساختمان ها مطرح می گردد، مقاومت در مقابل زمین لرزه است. برای اینکه بتوان ساختمان ها را در برابر زمین لرزه مقاوم نمود می توان از روش های سبک سازی ساختمان استفاده کرد.

دلایل سبک سازی ساختمان

در زمان طراحی سازه دلایل بسیاری وجود دارد که موجب استفاده از روش های سبک سازی می شود. برخی از دلایل اصلی و مهم در سبک سازی ساختمان عبارتند از:

• استفاده از مصالح و تجهیزات جدید برای ایمن سازی بیشتر و بهتر
• افزایش سرعت ساخت سازه و در نهایت صرفه جویی در زمان
• به کارگیری مصالح سبک و در عین حال خیلی مقاوم در جهت کاهش هزینه ها و تلفات جانی ساکنین
• بهینه سازی هزینه ها و مصرف انرژی
• کاهش وزن سازه به مقدار قابل توجه و در نتیجه کاهش فشار وارد بر فونداسیون

مزایای سبک سازی ساختمان

سبک سازی ساختمان در حالت کلی مزایای بسیاری می تواند داشته باشد. این حجم از قابلیت های سبک سازی به اندازه ای چشمگیر است که نمی توان از آنها چشم پوشی کرده و دوباره به مصالح سنتی روی آورد. عمده مزایای استفاده از روش سبک سازی عبارت است از:

1. این روش می تواند ساختمان ها را در مقابل ارتعاش و مخصوصا زلزله مقاوم کند.
2. هزینه های ساخت و ساز در این روش به میزان زیادی کاهش می یابد. 
3. با به کارگیری روش های سبک سازی می توان سرعت ساخت و ساز را افزایش داد.
4. با پیاده سازی روش های سبک سازی ساختمان می توان از هدر رفت انرژی های گرمایشی و سرمایشی جلوگیری کرد.

راه های سبک سازی ساختمان

سبک سازی ساختمان باید بر اساس استانداردهای لازم و طبق اصول خاصی انجام بگیرد. طراحی این ساختمان ها باید به شکل مناسبی انجام بگیرد که برای این منظور راه های مختلفی وجود دارد. چند مورد از این روش ها عبارتند از:

• سبک سازی به روش کاهش نمای ساختمان
• ایجاد تغییراتی در هندسه و طراحی سازه
• استفاده از روش های سبک سازی در اسکلت سازه
• تحلیل و بررسی بلایا و محیط در منطقه احداث سازه
• انتخاب استاندارد و اصولی مصالح مورد نیاز
• کم کردن بار ثقلی و گرانشی
• چیدمان صحیح مصالح به شکلی مرتب و منظم

• 

مصالح جدید در سبک سازی ساختمان

• چوب شفاف

از مصالح جدید مورد استفاده برای سبک سازی ساختمان می توان به چوب شفاف اشاره نمود. مواد اصلی این ماده را شیشه، چوب و اپوکسی زرین تشکیل می دهند و به همین دلیل محصول نهایی ماده ای است که خواص شیشه و چوب را یکجا دارد. 

کاربرد اصلی چوب شفاف در نمای سازه است که از نظر وزنی می توان گفت از شیشه و چوب سبک تر است. لازم به ذکر است که چوب شفاف تقریبا 10 برابر مقاوم تر از چوب بوده و 4 برابر نیز تحمل کششی بالاتری دارد.

• کربن و یا بتن نساجی

بتن نساجی ماده ای است که از ترکیب کامپوزیت با الیاف بتن و کربن تهیه می شود و در نهایت از بتن معمولی بسیار کم وزن تر است. از دیگر مزایای بتن نساجی می توان به عمر بیشتر آن در سازه و تحمل وزنی بیش از 6 برابر نسبت به بتن معمولی اشاره نمود. 

• بتن خود ترمیم کننده

با تولید این محصول با تحول عطیمی در بتن مورد استفاده در سازه ها مواجه شدیم. ترکیبات اصلی بتن خود ترمیم کننده کپسول آب، بتن معمولی و باکتری تشکی است. در بتن معمولی، ایجاد ترک خوردگی مشکل جدی بود که با توجه به خواص این محصول این مشکل رفع شده است. 

بتن خود ترمیم کننده به دلیل باکتری موجود در خود می تواند آهک تولید کرده و ترک ها را پوشش دهد. علاوه بر این استفاده از این محصول می تواند استحکام و عمر ساختمان را نیز افزایش دهد. بیشترین کاربرد بتن خود ترمیم کننده در ساخت پل ها و تونل ها می باشد.

• بلوک سبک سیمانی

بلوک های سبک سیمانی نیز از مصالح جدیدی هستند که می توانند در کاهش هزینه ها موثر باشند. از ویژگی های اصلی این نوع بلوک علاوه بر هزینه کم، می توان به افزایش مقاومت و ایمنی سازه اشاره کرد و به همین دلیل می توان بلوک سبک سیمانی را گزینه ایده الی برای سبک سازی سازه معرفی کرد.

با توجه به این که بلوک سبک سیمانی دارای خواص ضد گرما، صدا و آتش می باشد می توان آن را جایگزین مناسبی برای بلوک های سنگین سیمانی دانست. علاوه بر این، بلوک های سبک سیمانی می توانند در مقابل لرزش و ارتعاش ساختمان و سیل نیز مقاومت خیلی زیادی از خود نشان دهند. عمده کاربری این بلوک ها در دیوار و سقف سازه ها می باشد که برای مقاوم سازی هسته آنها از میله های فولادی استفاده می گردد.

• استفاده از پوکه معدنی برای سبک سازی

یکی دیگر از مصالح جدید برای سبک سازی سازه پوکه معدنی است که به دلیل تخلخل بالا وزن خیلی سبکی دارد.

در مقاله وزن مناسب پوکه معدنی برای ساختمان سازی ، مبحث وزن پوکه کامل توضیح داده شده است. پوکه معدنی به شکل های مختلفی می تواند در این مورد مفید واقع گردد:

• استفاده از پوکه معدنی در شیب بندی سازه

همان طور که می دانید شیب بندی به معنای ایجاد مسیری به منظور جاری شدن آب در سطح است به گونه ای که آب بتواند به صورت کامل خارج گردد. یکی از رایج ترین کاربردهای پوکه معدنی در ساخت سازه ها، استفاده از آن در شیب بندی ساختمان است.

• استفاده از پوکه معدنی در مرحله کف سازی

از کاربردهای دیگر پوکه معدنی می توان به استفاده از پومیس در کف سازی اشاره کرد. پس از این که اجرای سقف سازه تکمیل گردید، کف سازی انجام می گردد که کار را زیباتر خواهد کرد.

• استفاده از پوکه معدنی به عنوان جایگزین مصالح سنتی

مصالح سنتی در ساخت و ساز مشکلات زیادی از قبیل افزایش وزن وارد بر سازه دارند. به عنوان مثال ماسه که از مصالح سنتی به شمار می آید، خود وزن زیادی دارد. در این میان استفاده از پوکه معدنی و جایگزینی آن با مصالح سنتی می تواند به کاهش وزن سازه کمک نماید. وزن سبک پوکه موجب شده است تا از آن در بسیاری از مصالح ساختمانی استفاده شود که در ادامه به چند نمونه اشاره می کنیم:

• پومیس یا همان ملات بتن
• بلوک پوکه ای
• دیوار پیش ساخته
• و …

از پوکه معدنی در چه مواردی می توان به جای مصالح سنتی استفاده کرد؟

• برای افزایش میزان چسبندگی مصالح ساختمانی به یکدیگر
• برای شناژبندی