سقف‌های Bubble Deck و کاربردهای آن

با توجه به پیشرفت های تکنولوژی بشر در حوزه های مختلف و به خصوص در صنعت ساخت وساز، شاید بتوان مطرح کرد که دیگر جایی برای مصالح کم کیفیت، پردردسر و سنگین وجود ندارد. درواقع عصر، عصرِ سرعت بالا، سبک سازی و عدم استفاده از مصالح و روش های قدیمی است؛ بنابراین بابل دک می تواند یکی از آن ایده های درخشان باشد. بابل دک روشی انقلابی برای حذف کردن واقعی بتنی است که کاربرد ساختاری ندارد و در میانه سقف قرار می گیرد، در چنین حالتی بار مرده ساختمان به طرز شگفت انگیزی کاهش می یابد.

سقف های بابل دک چه نوع سقف هایی هستند؟

درواقع این نوع از سقف ها با داشتن حباب های پلاستیکی پیش ساخته (توپی شکل) یا بابل دک و سپس تقویت سقف با استفاده از شبکه میلگردها، به سقف های بابل دک معروف شده اند. ازجمله مهم ترین وظیفه این نوع از دال ها حذف بتن ناکارآمد در مرکز سقف می باشد که به این شکل عملکرد مؤثری در کاهش وزن سازه ایفا می کند. دال های حبابی باعث کاهش وزن ساختمان، افزایش استحکام و امکان استفاده در دهانه های بزرگ تر را فراهم می کنند. درنتیجه، نه تنها کل هزینه ساخت را کاهش می دهد، بلکه ازنظر محیط زیستی نیز جزو موارد سازگار در نظر گرفته می شوند، زیرا با کاهش مقدار بتن همراه اند. همچنین لازم به ذکر است که توزیع بار در این نوع سقف نیز به صورت دوطرفه است.

تاریخچه سقف های بابل دک

اختراع سقف حبابی نخستین بار توسط یک مهندس عمران به نام یورگن برونینگ مؤسس کمپانی بابل دک در کشور دانمارک ثبت گردید؛ و خیلی زود پس از اجرای موفقیت آمیز یک پروژه عمرانی با چنین سقفی در دهه ۱۹۹۰ در کشور آلمان و اخذ تأییدیه های بین المللی، تکنولوژی استفاده از سقف های بابل دک به الگوی سایر سیستم های مشابه نیز تبدیل شد. جالب است بدانید که کمپانی بابل دک (Bubble Deck) به عنوان اولین و برترین تکنولوژی دال توخالی در سرتاسر جهان شناخته شده است و استفاده از توپ های پلاستیکی توخالی در میان دال موجب ایجاد محیط خلأ و حذف بتن اضافی میان دال شده و بیش از ۳۵ درصد از وزن کل دال را کاهش می دهد. همچنین لازم به ذکر است که این نوع سقف مقاومت بیشتری را در مقایسه با سقف های معمولی دیگر دارا است. درواقع اهمیت این ایده در تلفیق توپ های پلاستیکی قابل بازیافت با بتن، به جهت افزایش فاصله بین ستون ها است که در صورت استفاده، پیامدهای بسیار مفیدی در ساخت ساختمان های مسکونی، ساختمان های تجاری، ساختمان های اداری و پارکینگ ها خواهد داشت.

مزایای استفاده از سقف های حبابی بابل دک

به طورکلی صحبت درباره برتری این نوع از دال ها نسبت به سایر دال های موجود در بازار را می توان از دیدگاه های مختلفی بررسی کرد که شامل موارد زیر است.

• کاهش مصالح فونداسیون و افزایش دهانه بین ستون ها
• امکان طراحی بی نظیر به دلیل حذف ستون ها ناشی از افزایش طول دهانه
• حذف تیرها و آویزها در سازه
• افزایش چشمگیر سرعت کار (استفاده از تکنیک نیمه پیش ساخته)
• افزایش فضای مفید ساختمان به دلیل کاهش مصالح مصرفی
• کاهش قابل توجه اثرات ناشی از زلزله و سایر حوادث غیرمترقبه
• کاهش مصرف بتن به دلیل حذف بتن غیر سازه ای (بر مبنای: ۱ کیلوگرم پلاستیک به جای  ۱۰۰ کیلوگرم بتن)
• کاهش استفاده از مصالح ساختمانی نسبت به ساختمان های بتنی و فلزی معمولی
• عایق صوتی و حرارتی بسیار مناسب (فراتر از استانداردهای مباحث ۱۸ و ۱۱ ساختمان)
• افزایش مقاومت در برابر آتش سوزی و حریق
• افزایش ارتفاع مفید ساختمان (افزایش تعداد طبقات در مقایسه با روش معمولی در یک ارتفاع ثابت)
• انطباق کامل با آیین نامه ۲۸۰۰ ایران و مقررات ملی ساختمان
• کاهش هزینه های اجرای تأسیسات الکتریکی و مکانیکی به دلیل حذف تیرها و مشکلات ناشی از آویزها
• امکان اجرای بسیار آسان لوله کشی، سیم کشی و سیستم سرمایش و گرمایش در این نوع سقف
• تائید توسط معتبرترین دانشگاه ها و آزمایشگاه های ملی اروپا و آمریکا
• کاهش بار مرده سقف (وزن کمتر نسبت به سایر سقف های معمولی)
• سازگاری با محیط زیست به دلیل استفاده از توپ های پلاستیکی قابل بازیافت و کاهش مصرف بتن چراکه جالب است بدانید، ساخت هر تن سیمان، ۸۰۰ کیلوگرم CO2 تولید می کند.

علت برتری تکنولوژی بابل دک نسبت به سایر دال های توخالی

• استفاده از میلگردهای سازه ای به عنوان نگه دارنده توپ های پرکننده
• سرعت بالا به دلیل پوشش سطحی سقف نسبت به پوشش خطی و تکی
• حذف آرماتور گذاری شبکه پایین و بالا در سقف
• کاهش هزینه نیروی انسانی
• کاهش مصالح مصرفی
• جلوگیری از اتلاف میلگرد در ساختار سازه

مصالح موردنیاز جهت ساخت سقف های حبابی

• فولاد
• بتن
• حباب ها یا توپ های قابل بازیافت؛ از جنس پلی اتیلن با وزن مخصوص بالا
• اتصالات یا نگه دارنده ها و میلگرد اضافه برای پیوست کردن سقف

به طورکلی کل سقف از چند قطعه پیش ساخته که عرض بین ۲.۴ تا ۳ متر و طول ۹ تا ۱۴ متر (بسته به نوع ساختمان) دارد و در کارخانه ساخته شده است، تشکیل می شود. این قطعات شامل مش (شبکه میلگرد) بالا و پایین که بین آن ها حباب هایی وجود دارند، می باشد. در ساختار این نوع از سقف ها دو شبکه را با اتصالات قائم کوچک به طور موقت به هم جوش می دهند که به این سیستم ساندویچ (توپ- میلگرد) گویند. سپس آن را با لایه ۶۰ تا ۷۰ میلی متری بتن قالب می گیرند که این پوشش باعث ایجاد قالب اولیه برای ساختن سقف می شود. در پایان نیز در محل ساختمان این قطعات به وسیله اتصالات کوچک به هم بسته می شوند. پس از اتمام کار نیز همه سقف همانند دال کاملاً پیوسته ای به نظر خواهد رسید.

نصب و اجرای سقف حبابی بابل دک

معمولاً سقف های حبابی بابل دک به سه صورت قابل اجرا و نصب می باشند.

۱. به صورت پیش ساخته در کارخانه

در این روش معمولاً پنل ها در کارخانه هم زمان با اجرای فونداسیون و ستون و دیوار برشی یا بادبند ایجاد می گردند و اشکال مختلف سازه باکیفیت بالا در این روش همراه با بتن در کارخانه تولید می شود. در مرحله بعد و پس از بتن ریزی کف شبکه مش بندی می شود، لازم به ذکر است که امکان جایگذاری تأسیسات مکانیکی و تجهیزات برقی نیز در این مرحله وجود دارد.

پس از آماده سازی سقف حبابی این سقف به طورمعمول توسط تریلر از کارخانه به محل اجرا حمل می گردد.

همچنین لازم به ذکر است که در پروژه های عظیم که نقش مدیریت زمان دوچندان می گردد؛ استفاده از پنل های پیش ساخته می تواند مهم ترین تصمیم یک مدیر پروژه باشد. همچنین با توجه به بتن مسلح زیر که در شرایط استاندارد کارخانه تولیدشده است، نیازی به استفاده از میلگردهای تقویتی و حتی قالب بندی زیر نبوده و در زیر سقف تنها جک و ساپورت قرار می گیرد که پس از جایگذاری، عملیات یکپارچه سازی در آن صورت می گیرد.

مزیت این ترکیب، گذشته از نقاط قوت تکنولوژی در سرعت کار و اجرا، پایین آمدن فراوان هزینه سیستم پیش تنیده و پس کشیده در قیاس با روش معمول می باشد. درواقع عملیات بتن ریزی روی شبکه های میلگرد، مسطح سازی و ویبره به دلیل فیکس بودن توپ در بتن زیر، به آسانی و با نهایت سرعت صورت می گیرد.

۲. به صورت نیمه پیش ساخته

در این سیستم در پایین شبکه به میزان ۶ الی ۷ سانتی متر در محل کارخانه بتن ریخته شده و شبکه به صورت پنل های نیمه پیش ساخته درمی آید. سپس با حمل به محل موردنظر توسط جرثقیل در ساختمان نصب می شود. درواقع با مدول های پیش ساخته، می توان زمان ساخت وساز را در سایت کاهش داد. نوع پیش ساخته این سازه شامل ۷ سانتی متر صفحه پیش ساخته بتنی به عنوان پایه و قالب برای دال است. این نوع از دال می تواند بدون قالب در محل ساخت وساز مورداستفاده قرار گیرد و در سایت نصب شود و درنتیجه به طور قابل توجهی در کاهش زمان مؤثر باشد. مدول های نیمه پیش ساخته با استفاده از میلگرد سازه ای به عنوان نگه دارنده توپ های پرکننده عمل می کنند. در مدل نیمه پیش ساخته با حذف آرماتور گذاری شبکه ی پایین و بالا در سقف، با کاهش مصالح مصرفی مواجه خواهیم شد و همچنین جلوگیری از اتلاف میلگرد در سایت را نیز شاهد خواهیم بود. با مدول های نیمه پیش ساخته این سازه هزینه قالب های چوبی حذف شده که این موضوع مقدار قابل توجهی از مصرف چوب را نیز کاهش می دهد؛ که به لحاظ زیست محیطی و اقتصادی بسیار باصرفه تر است.

۳. به صورت شبکه ای از میلگرد و توپ

در این نوع روش از نصب ابتدا طراحی و محاسبات اولیه توسط کارشناسان برحسب ابعاد، اندازه و نقشه های اجرایی انجام می گردد. سپس روند تولید هم زمان با اجرای فونداسیون، ستون و دیوار برشی یا بادبند (در صورت لزوم) و همچنین قرار دادن میلگردهای تقویتی قالب بندی در زیر سقف شروع می شود. همچنین لازم به ذکر است که هم زمان شدن شبکه بندی میلگردهای سقف در روند تولید در کارخانه همراه با عملیات اجرا در سایت موجب افزایش چشمگیر سرعت در کار خواهد شد.

با استفاده از سقف های حبابی شبکه ها و میلگردهای تقویتی در جای خود قرارگرفته و یکپارچه سازی می شود و با توجه به عدم نیاز به مش بندی، این کار به آسانی و با سرعت بالا صورت گرفته و از اتلاف میلگرد در سایت جلوگیری می گردد. همچنین در صورت جانمایی صحیح تجهیزات الکتریکی و تأسیسات مکانیکی در نقشه ها، امکان قرارگیری آن به آسانی و به سرعت، پیش از بتن ریزی نیز وجود دارد. همچنین بدیهی است که در غیر این صورت این عملیات پس از بتن ریزی صورت می گیرد.

لازم به ذکر است که در روش شبکه میلگرد و توپ، پس از یکپارچه کردن شبکه میلگرد و توپ عملیات بتن ریزی انجام می گیرد؛ و در پایان و پس از بتن ریزی و سپری شدن مدت زمان استاندارد، قالب ها از زیر سقف باز می شوند.

جمع بندی

همان طور که در این مقاله مطالعه کردید، سیستم سقف حبابی یا همان بابل دک روشی است که در آن تقریباً همه بتن موجود در وسط مقطع دال را حذف شده و هیچ نقش سازه ای ایفا نمی کند، بنابراین به خوبی وزن مرده سازه را کاهش می دهد. همچنین کره های پلی اتیلن توخالی با چگالی بالا جای بتن غیر مؤثر در وسط مقطع را گرفته و کارایی سقف را بهتر می کند. درواقع این کره ها با ایجاد فاصله در بخش های مختلف سقف حدود ۳۰ الی ۵۰ درصد سقف را سبک تر می کنند و طبیعتاً بار روی ستون ها، دیوارها، پی و در یک نگاه کل سازه نیز متعاقباً کاهش می یابد. درواقع این عمل موجب کاهش حدود ۱۰ درصدی در هزینه پروژه اجرایی خواهد شد. در پایان امیدواریم که مقاله پیش رو کمک شایانی در راستای یادگیری شما انجام داده باشد.