تطوير نظام لبناء شاهق الارتفاع بغرض إطالة عمره التشغيلي وعمر الخدمة بفضل قدرته المرنة على التكيف
يمكن إعادة استخدام الوحدات إما بشكل مباشر أو فصلها حسب النوع
غالبًا ما تكون مدة تشغيل المباني وعمرها الافتراضي متباعدين، إذا لم يعد العقار صالحًا للغرض، يتم هدمه عادةً على الرغم من أنه لا يزال صالحًا للاستخدام تمامًا، حتى في حالة تلف أجزاء فردية من المبنى، يتعين عادةً هدم المبنى بالكامل، وذلك لأنه في معظم الحالات يكون بناء مبنى جديد أرخص من إجراء تحويل أو تجديد للمبنى الحالي، ومع ذلك، فإن هذا النهج لا يحافظ على الموارد.
في مشروع MOHOHO، قام فريق متعدد التخصصات من معهد تكنولوجيا الهندسة المعمارية ومعهد هندسة الأخشاب وتكنولوجيا الأخشاب في جامعة جراتس للتكنولوجيا (TU Graz)، بالتعاون مع الشركاء المؤسسيين Kaufmann Bausysteme وKS Ingenieure، بتطوير نظام لمبنى خشبي شاهق الارتفاع، والذي تم تصميمه بغرض إطالة عمره التشغيلي وعمر الخدمة بفضل قدرته المرنة على التكيف.
تم تقديم طلب براءة اختراع لهذا النظام.
زيادة المتانة والسلامة
يقول كريستيان كويشنيج من معهد تكنولوجيا الهندسة المعمارية في جامعة جراتس للتكنولوجيا: “إن صناعة البناء مسؤولة عن حوالي 60٪ من استهلاك الموارد العالمية ونحو نصف إنتاج النفايات العالمية وانبعاثات الغازات الضارة بالمناخ”.
ويضيف “لهذا السبب كانت استراتيجيات R الدائرية، مثل التجديد أو الإصلاح أو إعادة الاستخدام، مهمة جدًا بالنسبة لنا في مشروع MOHOHO من أجل تطوير نظام بناء يوفر بديلاً منخفض الكربون لطرق البناء التقليدية في البناء الشاهق ويمكن استخدامه لأغراض مختلفة لأطول فترة ممكنة”.
تم تحقيق ذلك من خلال الجمع بين البناء المعياري والهيكلي، في البناء المعياري، يتم استخدام وحدات خشبية ثلاثية الأبعاد مُصنّعة مسبقًا بالكامل، والتي يتم تكديسها بجوار بعضها البعض وفوق بعضها البعض.
يوفر البناء الهيكلي هيكلًا داعمًا مجانيًا، وبالتالي مخططات أرضية مرنة يمكن تعديلها عن طريق إدخال أو إزالة الجدران الفاصلة.
تتكون هذه الوحدات الهيكلية القابلة لإعادة التدوير من أرضيات خشبية متداخلة الطبقات وأعمدة وعوارض من الخشب الرقائقي الملتصق.
يمكن توصيل الوحدات الهيكلية الجاهزة بسرعة وأمان باستخدام عقدة التوصيل التي تم تطويرها كجزء من المشروع، كما تتيح عقدة التوصيل إعادة توزيع الحمل، مما يعني أن فشل الأعمدة الفردية لا يؤدي إلى انهيار المبنى بأكمله.
يؤدي هذا أولاً إلى زيادة المتانة وبالتالي السلامة، وثانيًا إلى تمكين الإصلاح المستهدف للوحدات الفردية، بالإضافة إلى ذلك، يضمن المحمل المطاطي المدمج في العقدة مستوى عالٍ من عزل الصوت بين الوحدات.
هيكل دعم قابل للإصلاح
لاستبدال وحدة أو عناصر فردية، من الضروري فصل خطوط الإمداد بالكهرباء والمياه والتدفئة وكشف الوصلات. تم تصميم العقدة بحيث يمكن إدخال أسطوانة رفع بين الفواصل، مما يرفع الدعامة أعلاه قليلاً.
يتيح ذلك إزالة الفواصل وإعادة توجيه القوى بواسطة لوحة قص بعد خفض أسطوانة الرفع، وهذا يخفف الضغط على المكونات الأساسية ويخلق المساحة اللازمة لعملية الاستبدال.
بالإضافة إلى إمكانية الوصول، يجب أن تكون العناصر الفردية قابلة للتفكيك لضمان إمكانية إصلاح البناء.
من الناحية الرياضية، يمكن أن يصل ارتفاع مبنى بهذا النظام الإنشائي إلى 24 طابقًا، على الرغم من أن وجود قلب خرساني ضروري للغاية من ارتفاع يزيد عن ستة طوابق، وهو ما يزيد بشكل كبير من استهلاك الموارد وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون .
يقول كريستيان كويشنيج: “في MOHOHO، قمنا بالجمع بين مزايا البناء الخشبي المعياري، مثل الدرجة العالية من التصنيع المسبق ووقت البناء القصير، مع مزايا البناء الهيكلي”.
“إن تصنيع الوحدات مسبقًا في قاعة الإنتاج في ظل ظروف خاضعة للرقابة يتيح جودة أعلى وإمكانية تتبع المفاصل مقارنة بالتجميع في الموقع، ويضمن أوقات بناء أقصر فضلاً عن تقليل الضوضاء والتلوث الناجم عن الأوساخ، ومن شأن قابلية إصلاح ومرونة نظام البناء أن يطيل بشكل كبير من عمر التشغيل وعمر المبنى.
“أثناء التفكيك، يمكن إعادة استخدام الوحدات إما بشكل مباشر أو فصلها حسب النوع، ونحن نخطط بالفعل لمشروع لاحق نريد فيه اختبار وتدقيق كل هذه الأشياء عمليًا.”