كيف تجعل المبنى الخشبى آمنا ؟

المباني الخشبية الكبيرة هو اسلوب بناء مميز فى كل مكان تقريبا لأسباب وجيهة : أخشاب البناء قابلة للتجديد ولأنها خفيفة وسريعة و أقل تكلفة من غيرها من المواد. كما انها آمنة عندما يتم الانتهاء من نهوها وتجهيزاتها المناسبة. ومع ذلك ، في كل مرة يكون هناك حريق كبير في مبنى ذو هيكل خشبي ، يخرج الناس المؤيدون للمنشآت الصلب و الخرسانة للصياح فوق الرماد ، ومحاولة إقناع الجميع بأن الأبنية الخشبية خطيرة بطبيعتها.

ولكن هذه الحرائق تحدث ليس في المباني الآهلة بالسكان ، ولكن الحرائق تحدث في المباني التي لم يكن فيها أنظمة لإخماد الحرائق ، أو حوائط فاصلة مقاومة للحريق بهم. هذه مشكلة صعبة. معظم هذه الحرائق تحدث في الليل عندما لا يوجد أحد حولها، و سببه شيء يحترق أو يتصاعد منه الدخان في بقعة خفية بعيدا. الاستراتيجية المعتادة للتعامل مع ذلك هو المزيد من احتياطات الأمان.

وقد طورت بعض الشركات أنظمة ذكية لحماية الخشب ، عبارة عن مواد طلاء لمعالجة الأخشاب وهى تعمل كمثبط للاشتعال ، وكمادة حافظة ، وأيضا مضادة للماء . وهى تقلل من " خطر الحريق من المباني المجاورة " فقد يحدث حريق في الهيكل الخشبى للمبنى وهو قيد الإنشاء وتحسين مقاومة عناصر المبنى ضد كل من الحريق العرضي و الحريق المتعمد ".

يتم معالجة الخشب بالدهان بمادة مثل البورون وهى لا تحتوي على منتجات هالوجينية ، أوالفورمالديهايد ، أو المعادن الثقيلة ، والفوسفات أو المركبات العضوية المتطايرة . وهى تصبغه باللون الأرجواني بحيث يمكن تحديدها. ويجب دهان كل العناصر الخشبية في البناء وهى لا تكلف أكثر من المعالجة التقليدية للخشب.

يجب استعمال المواد التي سبق اختبارها ، وكذلك لها شهادات تثبت نجاحها في ذلك " تقلل من قابلية الاشتعال ، انتشار الحريق وانتشار اللهب. " كما أن لديها حماية أفضل من الحشرات والرطوبة ، وبالتالي فإن فوائدها تتجاوز السلامة من الحرائق. 

ما هى الهياكل الصلب الخفيفة ؟

تشمل مكونات الهياكل الصلب الخفيفة Light Steel Framing   قطاعات الصلب C و Z  المشكلة على البارد  Cold rolled وهي من المواد ذات الاستخدام الفعال جدا و مناسبة تماما لبناء المنازل والشقق المتوسطة الارتفاع . وسمك قطاع الصلب ما بين 1.2-2 مم فقط بحسب الحمل الواقع عليه . ويمكن تصنيع ألواح الحوائط ووحدات الأرضيات مسبقا ثم يتم تركيبها فى الموقع بسهولة . وهذه التكنولوجيا نفسها تتوسع لتشمل بناء وحدات كاملة أيضا .

تقدم العديد من الشركات أنظمة الهياكل الصلب الخفيفة ، التي تتوافق مع معايير بناء المنازل المحلية أو قوانين إصدار شهادات الاعتماد .

حجم وعمق قطاع الصلب الخفيف المستخدم يختلف باختلاف نوع المبنى وحجمه ، ولكن ، عموما حجم القوائم المستخدمة في انشاء حوائط المساكن تبدأ من عمق 75 مم قطاع C للحوائط وعمق 150 مم قطاع سيغما لكمرات الأرضيات . في حالة بحور الأرضيات أو المنشآت الأكبر التي تتطلب خدمات خفيفة، يمكن بناء كمرات الصلب الشبكية , steel lattice girders بأعماق قد تصل الى 300 مم . يتم وضع العزل الخارجي خارج الإطار ليبقى هيكل الإطار دافئا.

نطاقات الاستخدام :

• المنازل
• العمارات السكنية التي تصل إلى خمس طوابق
• أسطح المباني
• القاعات و المرافق الرياضية
• الحوائط الداخلية في المباني الحديدية أو الخرسانية

الفوائــــد

• خفيف الوزن
• البحر يمتد من 4  إلى 6 متر
• ألواح ووحدات سابقة التجهيز
• هيكل انشائي دافئ
• مصدر واحد للتوريد

ما هو الهيكل الانشائى الخرسانى ؟

المباني الهيكلية الخرسانية شائعة جدا - أو ربما هى أكثر الأنواع شيوعا فى المبانى الحديثة . وكما يوحي اسمها ، هذا النوع من المبانى يتكون من إطار أو هيكل من الخرسانة . وتسمى الأعضاء الأفقية فى هذا الهيكل " الكمرات " ، و تسمى الأعضاء الرأسية " الأعمدة " . شاغلوا المبنى يمشون على مسطحات افقية من الخرسانة تسمى " البلاطات " . من هؤلاء ، العمود هو الأهم ، لأنه العنصر الذي يحمل الحمل الأساسي للبناء . إذا حدث أن تضررت كمرة في مبنى ، سوف تؤثر عادة على طابق واحد فقط ، ولكن اذا لحقت الأضرار العمود قد ينهار المبنى بأكمله .

عندما نذكر الخرسانة في مجال انشاء المباني، فاننا هنا نتحدث عن الخرسانة المسلحة فى الواقع . واسمها الكامل الخرسانة الأسنتية المسلحة . الخرسانة المسلحة هى الخرسانة التي تحتوي على أسياخ (قضبان) من الصلب ، وتسمى أسياخ التسليح ، أو حديد التسليح . هذا المزيج يعمل بشكل جيد جدا ، والخرسانة قوية جدا في الضغط ، ومن السهل انتاجها في الموقع ، وغير مكلفة ، والصلب قوى جدا جدا في الشد . لعمل الخرسانة المسلحة ، علينا أن نصنع أولا القالب الذى يسمى الشدة ، التي سوف تحتوي على الخرسانة السائلة وتعطيها الشكل والتكوين الذى نحتاجه . ثم علينا أن ننظر في الرسومات الهندسية الانشائية ونضع أسياخ حديد التسليح و نربط بعضهم ببعض فى أماكنهم باستخدام الأسلاك . ويطلق على أسياخ الصلب المترابطة قفص حديد التسليح ، لأنه يتشكل مثل القفص . بعد وضع حديد التسليح والصلب في مكانه ، يمكن لنا أن نبدأ في إعداد الخرسانة ، بأن نخلط الاسمنت والرمل ، وكسر الحجارة متدرجة الأحجام ، والماء في خلاط الأسمنت ، وصب الخرسانة السائلة في القوالب الى أن يتم الوصول إلي المستوى الصحيح بالضبط . في غضون ساعات ستصبح الخرسانة  صلبة ، ولكن ستأخذ شهرا لتصل إلى كامل قوتها . لذلك عادة ما تترك مدعومة فى الشدة خلال تلك الفترة . أثناء هذا الوقت يجب أن تعالج الخرسانة ، أو يرش الماء على سطحها ، وهذا ما تحتاجه ليتمكن التفاعل الكيميائي داخلها من المضي قدما بشكل صحيح. " وصفة " عمل الخرسانة بالضبط ، أو نسبة كل من مكوناتها ، يعتبر علم في حد ذاته، يسمى " تصميم الخلطة الخرسانية " .

وسوف يبدأ مصمم الخلطة الجيد بالخصائص التي يتم طللبها في هذا الخليط، ثم يأخذ عدة من عوامل بعين الاعتبار، ثم يعمل تصميم مفصل للخليط. وهناك مهندس الموقع في كثير من الأحيان يأمر بنوع مختلف من الخليط لكل غرض مختلف . على سبيل المثال، اذا كان سيصب حائط خرساني نحيف في منطقة يصعب الوصول إليها ، فانه سوف يطلب خليط خرساني انسيابي  أكثر من المتماسك . وهذا سوف يسمح الخرسانة السائلة في التدفق بالجاذبية في كل ركن من أركان قالب صب الخرسانة . بالنسبة لمعظم استخدامات البناء ، مع ذلك ، يتم استخدام الخلطات القياسية. الأمثلة الشائعة من الخلطات القياسية هي الخرسانة M20 ، M30 ، M40 ، حيث يشير الرقم إلى قوة الخرسانة بــ ن / مم2 أو نيوتن لكل مليمتر مربع . لذلك فان  الخرسانة M30 لديها مقاومة ضغط قدرها 30 ن / مم2 . قد تحدد الخلطة القياسية أيضا الحد الأقصى لحجم الركام . الركام هو ناتج كسرالحجارة المستخدمة في الخرسانة. إذا حدد المهندس خرسانة M30 / 20 ، فانه يريد خرسانة M30 مع الحد الأقصى لحجم الركام 20 مم . انه لا يريد الخرسانة مقاومتها بين 20-30 ن / مم2 ، وهذا سوء فهم شائع في بعض الأنحاء. لذلك فان الهيكل في الواقع هو إطار متصل الأعضاء ، ويرتبط كل منهم بقوة بعضهم بعضا . في لغة الهندسة ، تسمى هذه الوصلات وصلات عزوم ، وهو ما يعني أن العضوين يرتبطان بقوة معا بعضهما ببعض . وهناك أنواع أخرى من الوصلات ، منها الوصلات المفصلية ، التي تستخدم في هياكل الصلب، ولكن الهياكل الإطارية الخرسانية لها وصلات عزوم في 99.9 ٪ من الحالات. يصبح هذا الإطار قوي جدا ، ويجب أن يقاوم الأحمال المختلفة التي تقع على البناء خلال حياته.

و تشمل هذه الأحمال:

• الأحمال الميتة : القوة الواقعة على المبنى الآتية من وزن المبنى نفسه ، بما في ذلك العناصر الهيكلية والحوائط و الواجهات ، وما شابه ذلك .
• الأحمال الحية: القوة الواقعة على المبنى الآتية من الوزن المتوقع من الشاغلين و ممتلكاتهم ، بما في ذلك الأثاث والكتب و هلم جرا. عادة يتم تحديد هذه الأحمال في أكواد البناء و يجب على المهندسين الإنشائيين تصميم المباني لتحمل هذه الأحمال أو أكبر منها . وتختلف هذه الأحمال مع اختلاف استخدام الفراغ، ما إذا كان سكنية أومكتبية أو صناعية على سبيل المثال لا الحصر. ومن الشائع أن الأكواد تتطلب أن يكون الحد الأدنى الأحمال الحية للسكني حوالي 200 كجم / م2، و المكاتب لتكون 250 كجم / م2، و الصناعية لتكون 1000 كيلوجرام / م2، وهو نفسه 1 طن / م2 . هذه الأحمال الحية، تسمى أحيانا الأحمال الافتراضية loads imposed .

• الأحمال الديناميكية : هذه عادة ما تحدث في الكباري (الجسور) والبنية التحتية المماثلة، و هي الأحمال التي أنشأتها حركة المرور، بما في ذلك الكبح (الفرملة) وتسريع الأحمال.
• أحمال الرياح : وهذا عامل مهم جدا في التصميم ، وخاصة المباني الشاهقة، أو المباني كبيرة المساحة . ولا تصمم المباني لمقاومة ظروف الرياح اليومية ، ولكن لمقاومة الظروف القاسية التي قد تحدث مرة واحدة كل 100 سنة أو نحو ذلك . وتسمى هذه "سرعة الرياح التصميمية" ، و هى المحددة في قوانين البناء . عادة ما تكون هناك حاجة لأن يقاوم المبنى قوة الرياح بمقدار 150 كجم / م2 ، و التي يمكن أن تصبح قوة كبيرة جدا عند ضربها في مساحة سطح المبنى.
• أحمال الزلازل : اثناء وقوع زلزال، تهز الأرض المبنى بقوة أفقيا ورأسيا . يمكن أن يسبب هذا انهيار المبنى. وكلما زاد ثقل المبنى، كلما ازدادت قوة الزلزلة. من المهم أن نلاحظ أن كلا من الرياح والزلازل تفرض قوى أفقية على المبنى، على عكس قوى الجاذبية التي يقاومها عادة ، وهي التي في الاتجاه الرأسي .

الهيكل الخرساني يرتكز على الأساس ، الذي ينقل القوى - من المبنى ومن على المبنى - الى الأرض. بعض مكونات الهيكل الانشائي الخرساني الهامة الأخرى هي:

• حوائط القص أحد العناصر الهيكلية الهامة في المباني الشاهقة . جدران القص أساسا أعمدة كبيرة جدا - ومن الممكن أن تصل مقاساتها الى سمك 400 مم و 3 متر طولا بسهولة - مما يجعلها تبدو مثل الحوائط بدلا من الأعمدة . وظيفتها في المبنى المساعدة في احتواء القوى الأفقية المؤثرة على المباني مثل أحمال الرياح والزلازل . عادة ، تخضع المباني للأحمال الرأسية - الجاذبية . كما تحمل حوائط القص الأحمال الرأسية. من المهم أن نفهم أنها تعمل فقط مع الأحمال الأفقية في اتجاه واحد – هو محور البعد طويل من الحائط . هذه الحوائط عادة ليست مطلوبة في الهياكل منخفضة الارتفاع .
• آبار المصاعد عبارة عن صناديق عمودية تتحرك المصاعد خلالها صعودا وهبوطا - وعادة يتم وضع كل مصعد في الصندوق الخرساني الخاص به. هذه الآبار هي أيضا عناصر هيكلية جيدة جدا ، فهى تساعد في مقاومة الأحمال الأفقية ، و تحمل أيضا الأحمال الرأسية .

الحوائط في المباني الهيكلية الخرسانية

المباني الهيكلية الخرسانية قوية و اقتصادية. وبالتالي يمكن استخدام أي مادة تقريبا لبناء الحوائط فيها . وتشمل الخيارات الحوائط الثقيلة مثل المباني من الطوب ، البلوك الخرساني ، أو الحجر . وتشمل الخيارات الخفيفة الحوائط الجبسية المبنية بالقوائم المعدنية الخفيفة أو الخشب مع تغطية القوائم بالألواح . وتستخدم الأولى عند طلب قواطيع قوية وآمنة وعازلة للصوت ، وهذه الأخيرة عندما تكون هناك حاجة الى قواطيع سريعة ، مرنة وخفيفة الوزن .

عندما يتم استخدام الطوب أو البلوك الخرساني ، فانه من الشائع تغطية كامل سطح – الحائط الطوب أوالخرسانة - بالبياض الاسمنتي لتشكيل سطح صلب ، طويل الأمد .

تكسية المباني الهيكلية الخرسانية

يمكن تكسية المباني الهيكلية الخرسانية بأي نوع من مواد التكسية. مواد التكسية الشائعة هي ألواح الزجاج والألمنيوم ، والحجر، و الواجهات السيراميك . وبما أن هذه الهياكل يمكن أن تكون مصممة للأحمال الثقيلة، يمكن للمصمم أن يستخدمها في تغطية الحوائط المصمتة من مباني الطوب أو الحجر .

ما هى وظيفة الحوائط ؟

قد نجحت المباني الخالدة كمادة مفضلة للمأوى لآلاف السنين . بدءا من المساكن المريحة لأسرة واحدة الى مباني المكاتب المعاصرة والمباني السكنية أو دور العبادة الملهمة والمباني تتكيف لتناسب أي تحد انشائي.

جودة الصورة التي نقلها الطوب ، والبلوك والحجر تترك انطباعا بالدوام والاستقرار والقوة. وقد نجحت المباني في اختبار الزمن بسبب صفاتها الجمالية والانشائية الطبيعية . ومهارة وخبرة مقاولوا البناء جنبا إلى جنب مع مجموعة واسعة من الأنماط المختلفة ، والقوام والألوان والأحجام من الحجر والطوب و البلوك المتاح للبناء و اللمسات الزخرفية المتوفرة اليوم نضت أي قيود على الإبداع الجمالي.

الابتكارات المميزة في نظم البناء يمكن أن تخلق تصميم فريد من نوعه والذي بدوره يبرز من الحشد و يكون مصدرا للفخر في مجتمعك. حائط من الحجر، البلوك أو الطوب يمكن أن يؤدي عدة وظائف في وقت واحد . البناء لا يحترق ، ولا ينصهر أو يلتوي حين يتعرض للهيب النار ، مما يوفر المزيد من الأمان لك والأسرة أو العمل، ناهيك عن التوفير المحبب للأقساط السنوية لنظام التأمين ضد الحريق .

توفر مبانى الحوائط كمية كبيرة من الكتلة للحفاظ على درجة الحرارة، و الاستقرار، و تمنع تسرب الأمطار ، و تقاوم انتقال الصوت . وللمزيد من العزل الحراري، يمكن لمقاول المباني حشو المادة العازلة في فراغات وحدات البناء ببساطة ، أو يعلق طبقة العزل على وجه الحائط من الداخل. يمكن توظيف حوائط البناء كحوائط انشائية حاملة وحوائط ساترة في المبنىعلى حد سواء في نفس الوقت . وهذا يمكن أن يقلل كثيرا من التكاليف عن طريق تجنب الحاجة لأعمال اضافية في موقع العمل ، وتوفير الوقت و بالتالي توفير المزيد من زخم البناء.

الوقت الاسترشادي الفعال لتشييد المباني عادة لا يستغرق سوى  أسبوعين حتى يمكن للمقاول الحصول على جميع مواد البناء ، سواء كان طوب ، بلوك خرساني ، وحدات البناء ذات الوجه المضاف (القشرة) ، الحجر الصناعي، و الحجر الطبيعي، الحجر الرقيق، و الحجر المروم أو الحجر الجيري من المصادر المحلية . وبالإضافة إلى ذلك ،  بناء الحوائط من الطوب والبلوك والحجر - يعتبر أكثر نظم البناء المتاحة انسجاما مع البيئة.

هذه المواد مصنوعة كليا أو أساسا من المكونات الطبيعية الخاملة وغير السامة ، ويمكن الوصول إليها بسهولة . وهى قابلة لإعادة التدوير وإعادة الاستخدام ، وتعوق نمو العفن مما يعزز جودة الهواء في الأماكن المغلقة.

مباني الحوائط من الحجر الطبيعي يمكن أن تعزز من جمال وطبيعة أي مشروع وتحول البيت البسيط إلى منزل جميل . باستطاعة الحرفيين بناء عقود حجرية أو مزيج من مواد البناء المختلفة ، ما يتجاوز حدود الخيال.

الحجر الرقيق المنحوت من الحجر الطبيعي ، يعتبر بديل خفيف الوزن وقشرة بكامل الحجم. ويمكن تثبيته بدون حافة حجرية أو أساس مما يجعل استخدامه جيدا خاصة لمشاريع التجديدات والمدافئ . والحجر المروم يعتبر خيار آخر.

البلاطات الرقيقة - تمنح البناء مظهر البناء التقليدي بلا أعتاب ، ولا أساسات ثقيلة ولا دعامات انشائية أو مجهودات باهظة الثمن.

الحجر الجيري - ممتاز في البناء لسهولة نحته ، تشكيله وتثبيته وكذلك الأمر في القطع ذات المقاسات الخاصة مثل الوزرات ، والأعمدة ، والكنارات الزخرفية أو الدرابزينات مما يوفر علامة حرفية مميزة واستثنائية بالاضافة الى المتعة البصرية للناظرين.

الحجر الصناعي - يمكن تصنيع مجموعة متنوعة من الأشكال والألوان والقوام من       من الحجر  المصبوب (المعماري الصناعي) و يتم استخدامه كبديل فعال لوحدات الحجر الطبيعي من حيث التكلفة .

وقد اضاف استخدام حديد التسليح الى مباني الطوب الأحمر قدرتهاعلى مقاومة القوى الجانبية مثل قوة الرياح والهزات الارضية . حيث استطاعت تلك المباني مقاومة الزلازل ولم تتأثر بها إطلاقا بينما انهارت مبان ذات هيكل خرساني في أحداث مماثلة .

كذلك طلاء المباني بدهانات مانعة لتسرب المياه – إذا كانت المباني تعاني من مشكلة اقتحام المياه فإنه مع التقدم في صناعة البناء والتشييد في العقود الماضية وزيادة التطور التكنولوجي في مجال المواد العازلة – ابتكار طارد المياه الشفاف، الذي يتغلغل في مسام مباني الحوائط ، ويسمح لها بالتنفس - في ذات الوقت - لتتخلص من الغازات وبخار الماء . يمكن القيام بهذه المهمة جنبا إلى جنب مع أي إصلاحات مطلوبة في غلاف المبنى.

الطوب الخفاف - وهو طوب خفيف الوزن بمقارنته مع باقي الأنواع ، وعازل جيد للحرارة والصوت ، وكفاءته في ذلك تعادل 6 أضعاف الحجر الخرساني ، وسطحه يحتاج إلى المعالجة بعد وضع طبقة البياض، ويستخدم في بناء الحوائط والأسقف ، وهو اختيار ممتاز في بعض الحالات.

طوب السيليكات (الطوب الحراري) ، ومكونه الأساسي رمل السيليكا ، ولونه أبيض ، وتستخدم في صناعته نفس المواد التي تستخدم في صناعة الطوب المفرغ العادي ، لكنه مصمت تماما ، ومن استخداماته هي بناء العقود وكسوات للحوائط والديكورات ويتميز بقوة تحمله .

الطوب الزجاجي ، وهو مصنوع من مادة الزجاج ، وله أشكال مختلفة ، وإما أن يكون شفاف ، أو مزخرف ، كما أن له أبعاد مختلفة ومن استخداماته للحوائط المميزة والديكور بالاضافة أنه يسمح بنفاذ الضوء الطبيعي وهو يبنى بمونة من الإسمنت الأبيض والكوارتز ، ويستخدم في بناءة أسياخ حديد التسليح فيما بين المداميك.

الخلاصة

• استخدام مواد مثل الطوب والحجارة يمكن أن تزيد من الكتلة الحرارية للمبنى مما يعوق انتقال الحرارة من والى داخل المبنى.
• معظم أنواع المباني عادة لا تتطلب دهانات وهكذا يمكن انشاء المبنى بوحدات بناء ظاهرة بشكل أنيق مع خفض تكاليف دورة الحياة.
• حوائط المباني من الطوب والبلوك والحجر غير قابله للاحتراق لأنها مواد خاملة ويمكن أن تحمي المبنى من أخطار الحرائق.
• حوائط المباني من وحدات البناء التقليدية لها مقاومة عالية للمقذوفات والعواصف والأعاصير.
• حوائط المباني المبنية الواقعة تحت اجهاد ضغط ويفضل بمونة الجير يمكن أن يكون لها حياة مفيدة أكثر من 500 سنة بالمقارنة مع المنشآت من الصلب أو الخرسانة المسلحة 30-100 سنة.
• حوائط المباني - حرة الاستناد freestanding - من الطوب والبلوك والحجر التي تبنى بسمك 1/16 من ارتفاعها تكون مستقرة بذاتها ، وقد تبين أن زيادة نسبة نحول الحائط أسفرت عن حوائط أكثر عرضة للخطر، مالم تدعمها حوائط أخرى تتقاطع معها.
• حوائط المباني تمكن من السيطرة على نفوذ المطر وهو الأكثر أهمية، كذلك السيطرة على تدفق الهواء لضمان جودة الهواء في الأماكن المغلقة، ومراقبة استهلاك الطاقة، وتجنب التكثيف (وبالتالي تساعد على ضمان المتانة)، وتوفير الراحة.
• حوائط المباني الخارجية تشكل الفواصل المادية بين المبنى والبيئة ، بما في ذلك مقاومة الهواء والماء والحرارة، الضوء، وانتقال الضوضاء.  العناصر الأساسية الثلاثة المطلوبة من غلاف المبنى هي حاجز الطقس، حاجز الهواء، والحاجز الحراري. 

المباني من الطوب والبلوك والحجر يمكن أن تكون مستدامة مثل أي مبنى آخر. نحن نعرف هذا بسبب مواد البناء ، اذ أن جميع مكونات المباني لا تزال جيدة الأداء بعد مرور قرون بعد البناء. بالرغم من كون عناصر التصميم الأساسية غير جيدة، ولكن بفضل المواد والمواصفات، والمصنعية، والبناء، فان مكونات المبنى لم تتدهور حتى الآن  أو لم تتدهور أسرع مما ينبغي.

ما هى أنواع الأساسات ؟

أنواع الأساسات Type of Foundations الشائعة في المباني. بشكل عام، تنقسم كل الأساسات إلى فئتين: الأساسات السطحية (الضحلة) والأساسات العميقة . الكلمتان السطحية (الضحلة) والعميقة تشير إلى عمق التربة التي ترتكز عليها الأساسات. الأساسات السطحية يمكن انشاءها على عمق اقل من متر واحد  ، في حين الأساسات العميقة يمكن انشاءها على أعماق من 20-65 متر . وتستخدم الأساسات السطحية (الضحلة) في المشاريع الصغيرة والمباني الخفيفة ، في حين أن تلك العميقة في المباني الكبيرة والثقيلة .

الأساسات السطحية

ويطلق على الأساسات السطحية (الضحلة) Shallow foundations  وأيضا القواعد المنتشرة أو القواعد المفتوحة. كلمة ' مفتوح ' تشير إلى حقيقة أن عمل الأساسات يبدأ بان تحفر كل الأرض أولا حتى المنسوب السفلي للـ قواعد ، ومن ثم تشيد الأساسات . خلال المراحل الأولى من العمل، تكون القاعدة بالكامل مرئية للعين ، ولذلك يسمى أساس مفتوح . والفكرة هي أن كل قاعدة تأخذ الحمل المركز من العمود وتنتشر به على مساحة واسعة ، بحيث يكون الوزن الفعلي على الأرض لا يتجاوز قدرة التحمل الآمنة للتربة. وهناك عدة أنواع من القواعد السطحية (الضحلة) : القواعد المنفصلة ، القواعد الشريطية و الأساسات اللبشة أو الحصيرة .

القواعد المنفصلة

القواعد المنفصلة Individual Footings واحدة من أكثر أنواع الأساسات بساطة و شيوعا . وهى تستخدم عندما يتم نقل الحمل من المبنى على أعمدة. وعادة ، يكون لكل عمود قاعدته الخاصة . و القاعدة هو مجرد كتلة بشكل مكعب أو متوازي مستطيلات من الخرسانة يرتكز عليها العمود . للحصول على فكرة تقريبية جدا عن حجم القاعدة ، يأخذ المهندس الحمل الكلي على العمود و يقسمه على قدرة التحمل الآمنة للتربة safe bearing capacity ( SBC ) . على سبيل المثال ، إذا كان الحمل الرأسي على العمود قدره 10 طن ، و SBC للتربة هو 10 طن / م2 ، اذن ستكون مساحة القاعدة 1 متر مربع . في الممارسة العملية، سوف ينظر المصمم في العديد من العوامل الأخرى قبل إعداد التصميم الانشائي للقاعدة. عادة ما ترتبط القواعد المنفصلة عن طريق الميدات ، كمرات أفقية تشيد على مستوى الأرض أو تحت مستوى سطح الأرض .

القواعد الشريطية

القواعد الشريطية Strip footings  ، يشيع استخدامها في مباني الحوائط الحاملة ، و تكون بمثابة شريط طويل تحمل وزن الحائط بالكامل . وتستخدم هذه عندما تنتقل أحمال المبنى بكاملها عن طريق الحوائط بدلا من الأعمدة المنفصلة ، كما هو الحال في المباني القديمة المبنية من الأحجار .

أساسات لبشة أو حصيرة

أساسات لبشة Raft Foundations وتدعى أيضا أساسات حصيرة Mat Foundations ، تستخدم في معظم الأحيان عندما يتقرر بناء بدروم في المبنى . في أساسات لبشة ، تعمل بلاطة أرضية البدروم كلة باعتبارها الأساس، وينتشر وزن المبنى بالتساوي على بصمة كامل المبنى. ويطلق عليه طوف Raft لأن المبنى مثل سفينة " تطفو " في بحر من التربة. وتستخدم الأساسات الحصيرة حينما تكون التربة ضعيفة ، ويجب أن يكون بالتالي انتشار أحمال المبنى على مساحة واسعة ، أو حيث تكون الأعمدة متقاربة ، مما يعني أنه إذا تم استخدام القواعد المنفصلة ، فإنها تلامس بعضها البعض .

الأساسات العميقة
تستخدم الأساسات العميقة لنقل أحمال المنشأ الى أسفل من خلال طبقة التربة العليا السطحية الضعيفة الى الطبقة الأقوى في باطن الأرض من تحتها . وهناك أنواع مختلفة من القواعد العميقة بما في ذلك خوازيق اختراق بالدق ، خوازيق حفر بالتثقيب ﺑﺎﻟﺤﻔﺮ اﻟﺒﺮﻳﻤﻲ اﻟﻤﺴﺘﻤﺮ ، قيسونات ، وخوازيق حلزونية ، وخوازيق تكثيف التربة .  اصطلاحات التسمية للأنواع المختلفة من القواعد تختلف بين مختلف المهندسين . تاريخيا ، كانت هناك خوازيق من الخشب والصلب لاحقا، الخرسانة المسلحة ، والخرسانة سابقة الشد. 

ما هو برنامج الصيانة الدورية ؟

برنامج الصيانة الدورية هو أحد البرامج الخاصة بأعمال الصيانة الوقائية للمبانى بهدف اطالة عمرها الافتراضى والمحافظة على عناصرها سليمة وفى حالة جيدة بالاضافة الى مظهرها الجمالى : يتم صيانة كسوة الجدران الداخلية والخارجية وعمل اللازم وفقا للأصول الفنية المتبعة من أعمال دهان إلى تركيب قطع من الرخام عند اللزوم ، الكشف الدوري على المزاريب بحثا عن الأضرار والتسرب والرشح ومعالجتها بالطرق الفنية.

تشحيم مفصلات ومحاور وأكر الأبواب والشبابيك والكشف على جميع المشغولات الخشبية والمعدنية وإصلاح المعطوب منها ودهان ما يلزم من أبواب وقواطع والكشف على جميع الأقفال والكوالين وصيانتها وتغيير التالف ، الكشف الدوري على جميع مجاري الصرف الصحي وصرف الأمطار ، الكشف على جميع الجدران دوريا وتنظيفها من البقع وإصلاح الأضرار ، معاينة أعمال الرخام والبياض والقيشاني والسيراميك والتيراز و والتغطيات بمختلف أنواعها والكسوات الحجرية وظهر البراويز وباطنها والكرانيش والأعمدة ، الكشف على فواصل التمدد وعمل اللازم لصيانتها ، الكشف على الطبقة العازلة على أسطح المباني وعمل اللازم لصيانتها .

ما هى مبادئ البناء الأخضر المستدام ؟

مصطلح البناء الأخضرgreen building  أو البناء المستدام Sustainable building يشير إلي مباني يعتمد تصميمها وتشييدها واستخدامها علي تقنيات البناء التي تراعي البيئة في المواد المستخدمة واستهلاك الطاقة والاستدامة . ومن ذلك الاعتماد علي مواد البناء الطبيعية المتوفرة في البيئة المحيطة Local materials ، ومنها الاعتماد علي تقنيات الحفاظ علي الطاقة وتوليدها ومعدات توفير المياه ، توجد بعض المعايير الدولية التي تُمنح من المؤسسات المختصة لقياس مدي توافق المبني مع البيئة وإمكانية تصنيفة ضمن المباني الخضراء.

مبادئ البناء الأخضر :

البناء المستدام هو المنسجم معن البيئة والمتجانس معها، أي يحترم موارد الأرض وجمالها الطبيعي. ويوفر احتياجات مستعمليه ويحافظ على صحتهم، وشعورهم بالرضا، وزيادة إنتاجهم وذلك من خلال العناية بتطبيق الاستراتيجيات المؤكدة لاستدامة البيئة ، دون استنزافها أو افسادها. بالاضافة الى شمولية تصميم وتشييد المباني بأساليب مستدامه تهدف إلى خفض آثارها السليبة على البيئة من خلال كفاءة استخدام الطاقة والموارد . ومن أهم مبادئ العمارة الخضراء هو الحفاظ على الطاقة، فالمبني يجب أن يصمم ويشيد بأسلوب يتم فية تقليل الاحتياج للوقود الحفري والاعتماد بصورة أكبر علي الطاقات الطبيعية المتجددة.

يقول البعض هناك خمسة مبادئ رئيسية للـ المباني الخضراء ، والبعض الآخر يقول ثلاثة، أربعة، ستة، سبعة، ثمانية، أو حتى تسعة . لم نصل إلى توافق ! كم عدد مبادئ البناء الأخضر يوجد هناك ؟ بعد مراجعة سريعة لبعض برامج المباني الخضراء الزائعة ، الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد ASTM لديهم ثلاثة مبادئ . "الريادة في تصميمات الطاقة والبيئة"  لييد  LEED لديهم سبعة . مينيسوتا النجم الأخضر Minnesota Green Star خمسة . " المعايير الوطنية للمباني الخضراء " National Green Building Standard لديهم ستة . بيت حرفة الأرض EarthCraft House تسعة . وهكذا :

الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد ASTM

وضعت الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد ASTM دليل قياسي للمفاهيم العامة بالنسبة للاستدامة في المباني، والتطبيق العملي لمبادئ الآستدامة العامة ، وهو يعتمد على موازنة الآثار البيئية والاقتصادية والاجتماعية والالتزام بالتحسين المستمر من أجل الاقتراب من هذا المثل الأعلى . المبادئ العامة للاستدامة الثلاثة، هى: البيئية والاقتصادية والاجتماعية.

الريادة في تصميمات الطاقة والبيئة  "ليـيـد"  LEED

الهدف الأدنى من LEED هو تصميم وإنشاء وتشغيل المشاريع الجديدة والقائمة على استهلاك أقل للطاقة والمياه و الموارد؛ انتاج نفايات أقل؛ توفير بيئة صحية للقاطنين و الزوار؛ والحد من تأثير المشروع على البيئة خلال دورة حياته. وهى المواقع المستدامة وكفاءة استخدام المياه والطاقة و الغلاف الجوي والمواد والموارد ، جودة البيئة الداخلية و للإبداع والابتكار في التصميم . وقد طور هذا المعيار المجلس الأمريكي للبناء الأخضر  USGBC، وتم البدء بتطبيقه في العام 2000 م.

مينيسوتا النجم الأخضر Minnesota Green Star

المفاهيم الرئيسية للأبنية الخضراء، خمسة :

• الكفاءة في استخدام الطاقة.
• الكفاءة في استخدام الموارد.
• جودة البيئة الداخلية.
• الحفاظ على المياه.
• التأثير البيئي والمجتمعي.

و تتحقق مستويات الشهادات من خلال تطبيق المفاهيم الخمسة الرئيسية على مراحل البناء هذه:

• الموقع وخارج الأبواب (الهواء الطلق).
• غلاف المبنى والأنظمة.
• الأنظمة الميكانيكية.
• الأنظمة الكهربائية والإضاءة.
• أنظمة السباكة و التركيبات الصحية.
• مواد التشطيب والدهانات.
• إدارة النفايات.

المعايير الوطنية للمباني الخضراء ICC- 700 2008

الامتثال لمعايير الجودة، في البناء أو التجديد يجب أن تتضمن الحد الأدنى من الميزات في المجالات التالية :

• تطوير أرض البناء والموقع
• الكفاءة في استخدام الطاقة
• الكفاءة في استخدام المياه
• الكفاءة في استخدام الموارد
• جودة البيئة الداخلية . و
• تعليم صاحب المنزل.

من أجل الحصول على أعلى مستوى من الشهادات الخضراء من قبل مركز البحوث NAHB ، يجب أن يحقق المبنى مستويات أعلى من نقاط الحد الأدنى في كل فئة تباعا.

بيت حرفة الأرض EarthCraft House

يسعى برنامج حرفة الأرض على الاستجابة لاحتياجات المستهلكين باستخدام تصميم وبناء بتقنيات جذابة وفعالة و مبتكرة لتوفير الميزات التي يتطلبها المستهلكون  ، بما في ذلك: التخطيط المناسب للموقع، الكفاءة في تصميم واستخدام مواد البناء والموارد، المحافظة على المياه، الكفاءة في استخدام الطاقة من خلال غلاف المبنى والأنظمة والأجهزة الموفرة للطاقة و الإضاءة، وتعليم مشتري المبنى، وجودة الهواء الصحية في الأماكن المغلقة، ومتانة البناء، والراحة والقدرة على تحمل التكاليف وادارة المخلفات.

مؤسسة بحوث البناء منهجية التقييم البيئي BREEAM

‘Building Research Establishment Environmental Assessment Methodology’ BREEAM  ، نشرت لأول مرة بعد أن أصدرتها مؤسسة بحوث البناء (BRE) في عام 1990، وهي أعرق طريقة في العالم والأكثر استخداما على نطاق واسع للتقييم والتصنيف والتصديق على استدامة المباني.  وأكثر من 250،000 مبني مصدقة من BREEAM وأكثر من مليون مسجلون للحصول على شهادات عديدة - في المملكة المتحدة وغيرها في أكثر من 50 بلدا في جميع أنحاء العالم.

تعمل BRE Global  مؤسسة بحوث البناء  Building Research Establishment العالمية المخططات BREEAM في المملكة المتحدة. وتوجد مخططات BREEAM القياسية لتقييم مختلف أنواع المباني المحلية وغير المحلية و يمكن تقييم أنواع المباني الأقل شيوعا من خلال تطوير معايير مفصلة . BREEAM UK المباني الجديدة ، BREEAM مجتمعات المملكة المتحدة ، BREEAM تحت الاستخدام ، EcoHomes ، كود المنازل المستدامة ، تجديد المباني BREEAM ، ثم معايير أخرى على مستوى العالم كله.

أحد هذه المعايير  BREEAM UK للمباني الجديدة ، وهو أسلوب التقييم الذي يتم استخدامه للتحسين والقياس و التصديق على الاستدامة الاجتماعية والبيئية والاقتصادية في المباني الجديدة . ويتحقق ذلك من خلال دمج و استخدام نظام من قبل العملاء وفرق مشروعهم في المراحل الرئيسية في عملية التصميم والبناء. يتناول البناء الجديد BREEAM قضايا الاستدامة الرئيسية التي تنشأ عند تشييد مبنى جديد باستخدام التسع فئات الرئيسية التالية : • الإدارة  • الصحة و الرفاهية • الطاقة • النقل • الماء • المواد • النفايات • استخدام الأراضي و البيئة • التلوث.

حسنا ، الآن اتضحت توجهات المبادئ تماما. بالرغم من ذلك، بعد قراءة كل ما لدينا في هذه المسألة يجب أن نتفق مع مبدأ أننا في حاجة إلى بناء مباني مستدامة والجميع بحاجة للتوافق على معايير البناء الأخضر . من جميع المواد المنشورة عن المباني الخضراء سوف سوف يقبل الناس نحو ما يجعلهم يشعروا بالراحة و يلبي احتياجاتهم. ولو أن هناك معيار واحد لجميع البناة لكان من شأنه أن يضع الجميع على نفس المستوى ، ويجعل تعليم مبادئ المباني الخضراء أسهل للتدريس، ويعطي المهنيين أسلوب بناء وأرضية مشتركة عامة للمناقشة والخطاب .

ما هى الأبواب المعدنية العازلة للصوت ؟

تصمم الأبواب العازلة للصوت لمنع قدر محدد من الصوت من المرور عبر الباب. وقد كانت شائعة الاستخدام في البيئات الصاخبة مثل المصانع واستوديوهات الموسيقى لعدة عقود. لكنها يزداد استخدامها باطراد في مباني المكاتب أيضا. لانطوائها على بعض الفوائد ، حيث ان مكان العمل الأكثر هدوءا أعلى إنتاجية ، و أقل أجازات مرضية ، والموظفين أكثر تركيزا .

يحدد تحكم الباب فى انتقال الصوت (STC) تصنيف الباب من حيث مدى الصوت الممكن منعه من المرور عبر الباب. وارتفاع تصنيف (STC) ، يدل أن الباب أكثر مقاومة الصوت.

STC	ماذا يمكن سماعه
25	الكلام بصوت عادي يمكن أن يفهم بسهولة وبوضوح من خلال الجدار
30	الكلام بصوت عال يمكن فهمه جيدا إلى حد ما، الكلام العادي مسموع ولكن غيرمفهوم
35	الكلام بصوت عال مسموع ولكن ليس واضحا
40	بداية ظهور " الخصوصية "
42	الكلام بصوت عال مسموع كما الهمس
45	الكلام بصوت عال غيرمسموع . ولا ازعاج لـ 90 ٪ من السكان
50	الأصوات العالية جدا مثل الآلات الموسيقية أو ستيريو يمكن سماعها بصوت ضعيف . ولا ازعاج لـ 99 ٪ من السكان .
60+	عازل أفضل للصوت. معظم الأصوات غير مسموعه

تعتبر الأبواب مصدر ضجيج عندما يتعلق الأمر بعزل للصوت. وإلى جانب عزل الباب للصوت هناك مشكلة تسرب الصوت ( بشكل كبير ) من خلال الفجوة الكبيرة تحت الباب و الفجوات الصغيرة (الخلوص) على طول الجانبين ومن أعلى ، وللتغلب على هذه المشكلة تتوفر مجموعة متنوعة من الجوانات بشكل شرائط مطاطية و حشوات ، وكذلك أعتاب بشكل السرج تحت الباب وهى تضيف المزيد من التحكم في الصوت من اجل إعطاء الباب طابع المهنية السليمة ويحتفظ بتصنيف STC الصحيح .

الباب الصوتي في الأساس ، (بالإضافة إلى أنه بداهة وسيلة دخول / خروج) يعمل كحاجز للصوت لتقليل مستويات الضوضاء الداخلة والخارجة الى البيئة أو مساحة العمل. وهناك عامل آخر مهم حقا أنه يجب النظر فيه دائما - الحريق! وبصرف النظر عن أي متطلبات تشريعية ، ينبغي دائما أن تؤخذ أي فرصة تطرح نفسها ، لمنع انتشار الحريق على محمل الجد.

لذلك مجردا وبعيدا عن التعقيد ، لدينا عاملين أساسيين اثنين نحتاج إلى وضعهما على رأس القائمة عند تحديد الباب العازل للصوت هما :

• الحد المستهدف من الضوضاء .
• استخدامه بوصفه باب مقاوم للحريق .

ما هى الوقاية الاشعاعية ؟

الوقاية من الإشعاعات المؤينة ، (درع الاشعاع أو التدريع shielding الإشعاعي) هو إنشاء درع واقي من الإشعاع النووي والأشعة السينية المستخدمة في الصناعة والطب الضارة للبشر إلا إذا كانت كميات محدودة بعناية . والتدريع هو نظام معين يحوي مواد ذات سماكة محددة تعمل على توهين الأشعة إلى الحد الذي يكفل عدم المساس بالصحة العامة.

أنواع الاشعاعات الضارة

الإشعاعات المؤينة تقسم إلى نوعين الأولى الإشعاعات الجسمية ومن أمثلتها دقائق الفا وبيتا والنيوترونات والبروتونات والثاني الإشعاعات الكهرومغناطيسية مثل أشعة جاما والأشعة السينية وهي عبارة عن فوتونات وتشتمل على عدد كبير من الموجات المختلفة الطول مبتدئة بالموجات الطويلة كموجات اللاسلكي حتى موجات الأشعة الكونية.

مصادر الإشعاع

• الإشعاعات الطبيعية :

o      الإشعاعات الصادرة من التربة : تحتوي القشرة الخارجية للكرة الأرضية على كميات ضئيلة من عناصر مشعة مثل اليورانيوم والثوريوم ونواتجهما الوليدة و يختلف تركيز هذهِ العناصر في التربة باختلاف نوعها ،  فنجد أن تركيزها يزداد بالصخور الجرانيتيه ويقل في التربة الرملية .  الجرعات الإشعاعية الناتجة عن التربة وهي مكونة من إشعاعات جاما الصادرة عند تفكك الأنوية، كذلك تحتوي التربة على على نظائر مشعة مثل البوتاسيوم -40 والربيديوم -87  و الكالسيوم -40 وغيرها .

•  الإشعاعات الصناعية :

o      الطب: يستعمل الأشعة في عملية التشخيص والعلاج وبذلك يتعرض المريض والفنيين لهذهِ الإشعاعات.

o      التفجيرات النووية : وهي أكثر المصادر خطراً على البيئة فكل تفجير نووي يؤدي إلى زيادة تلوث عناصر البيئة

o      المفاعلات النووية : وهي تستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية.

o      الاستعمالات الأخرى: يدخل استعمال المواد المشعة في بعض البحوث الفيزيائية والكيميائية والأحياء والطب والصيدلة.

مبادئ الحماية من الإشعاعات المؤينة

التعرض للإشعاع بالنسبة للعاملين في المجالات النووية تحكمه التعليمات الحكومية ، وهي تحدد الحدود القصوى للأنواع المختلفة للأشعاعات ، وتحتم احترامها من قبل العاملين ، وذلك للحفاظ سلامتهم أولا وللحفاظ على الآخرين أيضا. تحفظ المواد المشعة الصلبة في خازنة من الرصاص.

وهناك ثلاثة عوامل لضبط كمية الإشعاع أو الجرعة الإشعاعية التي يتعرض لها شخص من مصدر مشع ، ويمكن ضبط كمية التعرض بتطبيق عدة عوامل :

•  الزمن : خفض زمن التعرض يقلل الجرعة المأخودة ، ونسبة الانخفاض تتناسب طرديا مع الزمن ،
• المسافة : كلما زاد بُعد الشخص عن مصدر الإشعاع كلما قلت الكمية المأخودة ، وطبقا لها تنخفض الكمية المأخوذة عكسيا مع مربع المسافة من المصدر،
• الدرع الواقي : وتستخدم دروع توهن الإشعاعات وتمتصها ، وتستخدم بالقدر المناسب لخفض كمية الإشعاع خلفها . من أهم المواد المستخدمة لحجب الأشعة الرصاص والنحاس  والحديد و لخرسانة وبالنسبة لحجب النيوترونات البرافين والماء.

اعتبارات التصميم

أ- يجب أن يكون مكان غرفة الأشعة معزولاً ويسهل الوصول إليه ( مثلا في "قبو" المستشفيات مع طبقة عازلة سميكة من ألواح الرصاص ). ب- يجب أن تكون أبواب ونوافذ غرف الأشعة محدودة، لإتاحة الدخول والخروج، والتهوية فقط. ج- يجب الأخذ بالاعتبار أن الأجهزة ستعمل بأعلى طاقاتها عند تحديد سمك التدريع. د- يجب خلو مادة التدريع من الثقوب أو التصدعات قبل وبعد التركيب. هـ- يجب تمييز المناطق الخاضعة للتحكم بالعلامات التحذيرية المتعارف عليها، بحيث توضع بشكل واضح وملائم عند مداخلها ومخارجها. و- تدريع غرف الأشعة لأغراض تشخيصية أو علاجية أو طب الأسنان. في الشكل أدناه أفكار لوقاية الممرات الموصلة لغرفة الأشعة بجعل أبواب الدخول غير مباشرة .

التطبيقات المعمارية

• تدريع الأرضيات والحوائط والأسقف (بألواح الرصاص أو بمكافئ للرصاص .
• الزجاج الواقي لشبابيك المراقبة ( المرصص أو بمكافئ للرصاص )
• تبطين الأبواب بألواح الرصاص أو بمكافئ للرصاص .

مواد التدريع الاشعاعي

•  الواح الرصاص
• معدن الباريوم
• الفولاذ المقاوم للصدأ
• سبائك التنغستن Tungsten لديه سلوك ممتاز جدا في التدريع ضد الأشعة السينية وأشعة غاما. التنغستن لديه 60٪ أفضل في التدريع ضد الأشعة السينية وأشعة غاما (لهذا، فإنه يمكن أن تقلل من عنصر التدريع ). 
• الواح جبسية مبطنة بالرصاص واقية من الاشعه .
• خشب الأبلكاج (الخشب الرقائقي) المبطن بالرصاص Lead Lined Plywood
• الحوائط الخرسانية العالية الكثافة
• وحدات من الطوب أو البلوك الواقي من الاشعة لبناء الحوائط
• مونة بناء الحوائط التي تحتوى علي الباريوم .
• المحارة الواقية من الاشعة التى تحتوي على الباريوم
• الزجاج المرصص
• الواح بوليمر البولي ايثيلين التي تحتوي عى البورون 5 ٪ بالوزن لتوهين الاشعه . و أيضا البولي اثيلين منخفض الكثافة ( LDPE) مع أي محتوى البورون حسب قوة الاشعاع. وتمتاز بخواص ميكانيكية عالية، اضافة الى خواصها الاخرى مثل خفة الوزن وسهولة التصنيع والنقل وسلاسة التركيب والقولبة الى الشكل المطلوب .
• الواح بوليمر البولي يوريثان (الرغوة الاسفنجية) التي تمتاز بالقابلية على توهين وامتصاص الاشعاع النووي .