کاهش هزینه و افزایش سرعت ساختمان سازی در عین حفظ کیفیت و ایمنی از جمله مهمترین اهدافی است که در ساخت و ساز دنبال می شود و بدین منظور در سراسر جهان پژوهش های بسیاری برای نیل به آن اجرا می شود که کشف و نوآفرینی و بازآفرینی روش های جدید ساخت حاصل آن است. از جمله روش هایی که در سال های پس از جنگ جهانی دوم بسیار مورد توجه قرار گرفت ساختمان سازی تیلت- آپ (Tilt-Up) بود که در آن دیواره های بتنی روی زمین ساخته و حتی نمای مورد نظر روی آنها پیاده شده و سپس در زمان کوتاهی با استفاده از جرثقیل برافراشته و در جای خود قرار می گیرند. در این مقاله به بررسی روش ساخت و ساز تیلت- آپ و ویژگیها و کاربردهای آن می پردازیم. با کافه ساختمان همراه باشید.
صنعت ساختمان همواره در حال بهبود و ایجاد روش های نو جهت کاهش هزینه ها و افزایش سرعت ساخت (که دغدغه اصلی سازندگان و سرمایه گذاران به شمار می روند) بوده و تلفیق و بکارگیری انواع فن آوری ها اعم از فن آوری مدل سازی، رباتیک، بالابرها و غیره این بهبود را شتاب می بخشد. روش های مختلفی نیز برای نیل به این اهداف ابداع شده که از جمله می توان به استفاده از پیش ساخته ها، استفاده از مصالح بازیافتی، ساختمان سازی تیلت آپ، چاپ سه بعدی خانه و روش های دیگر را نام برد.
روش تیلت آپ یا دیوار تیلت (Tilt Wall) یک روش ساختمان سازی با استفاده از بتن است که دارای سرعت بالا بوده و نسبت به روش های سنتی و رایج ساخت و ساز مقرون به صرفه تر است. در این روش، عناصر سازه از قبیل دیوارها و ستون ها به صورت قطعه های بزرگ به نام پنل های تیلت- آپ (Titl-Up Panel) از جنس بتن آماده می شوند. پنل ها سپس در موقعیت خود در دیوارها یا قسمت های دیگر ساختمان با استفاده از جرثقیل جایگذاری می شوند. این روش تلفیقی از بتن تقویت شده مستحکم با مقاومت بالا را همراه با دقت و کارآیی اجرایی ارتقا یافته در اختیار سازندگان قرار می دهد که نتیجه آن سرعت بهینه اجرا و کاهش هزینه ها است. این روش در سال های اخیر رونق یافته به گونه ای که سالانه حدود 65 میلیون متر مربع ساختمان به این روش اجرا می شود.
روش اجرای تیلت آپ
در این روش با استفاده از قالب های چوبی سازه های تشکیل دهنده ساختمان از قبیل دیوارها روی زمین بتن ریزی و برش داده می شود تا شکل نهایی را به خود بگیرند. پس از آماده شدن دیوارها، با استفاده از جرثقیل روی پی های از قبل آماده شده به صورت عمودی قرار داده می شوند و جدار بیرونی ساختمان را شکل می دهند. تا پیش از قرار دادن سقف، این دیوارها به طور موقت نگه داشته می شوند ولی پس از اتصال به سقف به حالت ثابت و دایمی در می آیند. سطح این دیواره ها بدون پوشش بوده و هر نوع نما، روکش و پوشش فلزی و عایق کاری را می توان روی هر دو سمت آنها پیاده کرد.
در فیلم زیر روش اجرای تیلت آپ برای احداث یک ساختمان سبز در دالاس توسط شرکت Turner آمریکا نمایش داده شده است. همانطور که در فیلم گفته می شود دیواره های یک ساختمان 3 طبقه که بیشترین ارتفاع ممکن برای اجرای دیوار تیلت است با بلندای تقریبی 16.5 تا 17 متر و پهنای نزدیک به 6.5 متر با حفره های خالی پنجره ها روی زمین بتن ریزی و سپس بر افراشته می شوند.
هدفگذاری انرژی پیش بینی شده برای این ساختمان گواهینامه لید نقره (Leed Silver) است که البته تبدیل به گواهینامه لید طلایی (Leed Gold) نیز در آینده این ساختمان دنبال می شود. گفتنی است که سطح لید نقره درجه بالایی از کارآیی و مصرف بهینه انرژی در اجرای ساختمان های سبز و کم مصرف انرژی را الزامی می کند و ساختمان هایی که این گواهینامه را دارند نیز از دیدگاه مصرف انرژی برتری قابل قبولی نسبت به ساختمان های سنتی دارند. همچنین در فیلم گفته می شود که در اجرای ساختمان جنبه های زیست محیطی به طور کامل لحاظ می گردد.
طبق ادعای کارشناس شرکت Turner بخش مهمی از استقبال سازندگان و سرمایه گذاران دنیا از روش تیلت آپ در ساخت و ساز ساختمان های انبار و دفترهای کار اداری به دلیل سطح بالای کارآیی و آسانی اجرا است که بتن ریزی روی سطح زمین به ارمغان می آورد. به این معنا که کارگران و مهندسان در حالیکه روی زمین ایستاده اند (در مقایسه با روش داربست فلزی و ایستادن در ارتفاع) می توانند کارها را به خوبی پیش ببرند و در واقع بخش بیرونی ساختمان را به سادگی روی زمین بسازند و حتی حفره های نصب پنجره ها نیز روی زمین تعبیه می شود. البته عامل اصلی صرفه جویی در هزینه های مالک پروژه است که نسبت به روش های دیگر ساختمان سازی قابل توجه است.
لازم به یادآوری است که در طراحی و پیاده سازی این ساختمان از مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) استفاده شده است تا تمامی زوایا و مسیرهای عبور تاسیسات ساختمان به خوبی و با دقت بالا اجرا شوند.
تاریخچه تیلت- آپ
با وجودی که این روش در ساخت انبارهای قدیمی از گذشته رایج بوده است لیکن آغاز استفاده از آن به شکل مدرن به اوایل 1900 برمی گردد و در سال های پس از جنگ جهانی دوم که کمبود نیروی کار نیاز به ساخت و سازهای ارزان قیمت و مقرون به صرفه را اجتناب ناپذیر نموده بود رونق بیشتری یافت. پیشرفت های چشمگیر در طراحی ساختمان به کمک کامپیوتر و بهبود های رخ داده در زمینه متره و برآورد پروژه از دلایل افزایش کارآیی و انعطاف پذیری و در نتیجه گسترش استفاده از این روش ساخت و ساز در سال های اخیر محسوب می شوند.
کاربرد تیلت آپ
روش تیلت- آپ جایگزینی است برای:
- ساختمان های با اسکلت چوبی که نیروی انسانی زیادی طلب می کند
- ساختمان های با اسکلت فلزی که بسیار گران بوده و بیشتر برای ساختمان های بلند طبقه کاربردی است.
- ساختمان های با اسکلت پیش ساخته فلزی که اگرچه مقرون به صرفه تر از اسکلت های فلزی رایج است ولی با محدودیت هایی در طراحی روبرو است.
- دیوارهای رایج بنایی (آجرچین، خشتی، بلوکی و . . . )
به طور کلی نمی توان یک نسخه تجویز نمود که بر اساس آن روش تیلت آپ برای نوع یا بخش خاصی از ساختمان ها کاربرد دارد ولی آن چه که در کشورهای مختلف دنیا در سالهای اخیر رایج بوده این است که این روش بیشتر برای انبارها و مراکز توزیع کالا مورد استفاده قرار گرفته است. ولی می توان ساختمان های دیگری نیز به این روش ساخت.
ویژگی های تیلت آپ
با توجه به اینکه هر پروژه ای ویژگیهای منحصر به فرد خود را داشته بنابراین نمی توان روش های مختلف ساخت و ساز را صرفا از دید هزینه اجرا به ازای واحد سطح با هم مقایسه نمود. لیکن می توان ویژگیهای زیر را برای ساختمان سازی تیلت آپ بر شمرد:
هزینه واحد سطح: به طور کلی با افزایش متراژ اجرا، روش تیلت آپ نسبت به دیگر روش ها هزینه به ازای واحد سطح کمتری دارد
برافراشتن ساختمان: از آنجا که برافراشتن دیواره های تیلت آپ به سرعت قابل انجام است به سرعت می توان شکل کلی ساختمان را اجرا کرد و ساختمان را از حالت باز درآورد که از دیدگاه مدیریت پروژه یک مزیت به شمار می رود.
هزینه مصالح و نیروی کار: با توجه به اینکه بتن یک ماده تقریبا در دسترس در همه مناطق است و بر خلاف انواع مصالح دیگر نیازی به حمل و نقل از نقاط دور دست نیست و به نیروی کار خیلی متخصصی نیاز ندارد، در قیاس با مصالح گرانتر که نیاز به نیروی کار متخصص با دقت بالا برای اجرا دارند دست مدیران پروژه را برای افزایش کارآیی و کنترل زمان بندی پروژه باز می گذارد.
مزیت های کلیدی روش تیلت آپ
روش تیلت آپ مزیت های بسیاری داشته و هزینه کلی پروژه و زمان اجرای آن را پایین می آورد که این خود برای سرمایه گذار پروژه ارزش بالایی دارد. این مزیت ها عبارتند از:
1) سرعت: روش تیلت آپ بسیار سریع بوده و این یکی از مزیت های اصلی آن است. بتن ریزی و خشک شدن پنل ها تنها چند روز کار می برد و برافراشتن و سر هم کردن آنها نیروی کار کمتری نیاز دارد. در نتیجه فضای ساختمان زودتر بسته شده و راه برای اجرای کارهای تاسیسات ساختمان و اجرای سقف هموار می شود.
2) هزینه نیروی انسانی و مصالح: روش تیلت آپ در قیاس با روش های مرسوم کمتر نیازمند نیروی انسانی متخصص است و کارکنان با مهارت پایینتر نیز می توانند در آن فعالیت کنند. عمده کار قابل انجام در تیلت آپ بتن ریزی در قالب ها و سپس برافراشتن آن با جرثقیل و قراردادن در جای خود است که تعداد نسبتا کمی نیروی کار طی چند روز توان انجام آن را دارند. از دیدگاه مصالح ساختمانی مورد نیاز نیز سیمان مورد نیاز برای بتن ریزی تقریبا همه جا پیدا می شود و سازنده مجبور نیست ماهها برای تحویل تیر آهن و میلگرد و سایر مصالح پیچیده منتظر بماند.
3) کارآیی انرژی: بتن تقویت شده به خودی خود یک عایق عالی به شمار می رود ضمن اینکه می توان ویژگی های حرارتی آن را با استفاده از لایه های عایق اضافی پوشش داد و در نتیجه تلفات انرژی را به حداقل رساند. البته اگر از دیدگاه چرخه عمر به این سبک از ساخت و ساز نگاه کنیم صرفه جویی انرژی آن بهتر هویدا می شود چرا که تولید بتن به نسبت تولید فلز انرژی بسیار کمتری تولید می کند.
4) انعطاف پذیری در طراحی و کاهش هزینه ها: شرکت های طراحی و معماری با استفاده از نرم افزارهای تخصصی امکان تهیه طرح های سفارشی را دقیقا طبق نیاز کارفرما داشته و هزینه های پیش بینی نشده طراحی که در طی فرآیند ساخت اتفاق می افتد در روش تیلت آپ معمولا رخ نمی دهد چرا که طرح از پیش کاملا مشخص است. همچنی در صورت تغییر برنامه سازنده، با استفاده از فن آوری 5D BIM اطلاع رسانی آنی به طراحان انجام می شود و تیم طراح می تواند به تناسب اصلاحات لازم را بسته به شکل و کارکرد جدید سازه اعمال نمایند. فن آوری 5D BIM فن آوری مدلسازی پنج بعدی اطلاعات ساختمان است که نمایش آنی همه اجزا و عناصر ساختمان به صورت پارامتریک با استفاده از یک مدل مجازی را ممکن می سازد
تیلت آپ برای چه ساختمان هایی مناسب نیست؟
این روش همانگونه که پیشر تر گفته شد برای همه ساختمان ها مناسب نیست. مثلا برای ساختمان های کوچک مثل انبارهای با ظرفیت پایین استفاده از سازه های فلزی پیش ساخته منطقی تر است. در واقع با افزایش اندازه سازه، روش تیلت آپ مقرون به صرفه تر می شود. با این حال، تصمیم گیری در مورد بکارگیری روش تیلت آپ یا سایر روش ها بسته به نظر مالک و پیمانکار پروژه دارد. همچین، همانطور که گفته شد دیواره های بتنی تیلت آپ نارسانای بسیار خوب حرارتی هستند بنابراین در سازه هایی که ذخیره انرژی و کنترل دما اهمیت چندانی ندارد برافراشتن پنل های تیلت آپ شاید اقتصادی نباشد.
