چطور سازه پیش‌ساخته مقاوم در برابر گرما در مناطق کویری اجرا کنیم؟

Picture of آریا بارون توس

آریا بارون توس

بزرگترین تولید کننده انواع ساختمان های پیش ساخته در ایران

آنچه در این مقاله می خوانید:
مناطق کویری با دماهای بسیار بالا، تابش شدید خورشید و اختلاف دمای روز و شب، یکی از سخت‌ترین محیط‌ها برای بهره‌برداری از ساختمان هستند. در چنین شرایطی، اجرای سازه پیش ساخته تنها زمانی موفق است که از ابتدا با نگاه تخصصی به کنترل گرما، تابش و تهویه طراحی و اجرا شود. در غیر این صورت، فضای داخلی سازه به محیطی غیرقابل استفاده و پرهزینه از نظر مصرف انرژی تبدیل خواهد شد.

هدف از اجرای سازه پیش ساخته مقاوم در برابر گرما در مناطق کویری، ایجاد فضایی پایدار، قابل سکونت و کم‌هزینه از نظر تأسیسات است. برای رسیدن به این هدف، باید از مرحله انتخاب سیستم سازه‌ای و مصالح تا نحوه نصب، جهت‌گیری و جزئیات اتصال، همه چیز بر اساس شرایط اقلیمی کویر تنظیم شود و صرفاً به جابه‌جایی یک سازه معمولی به منطقه گرم و خشک اکتفا نشود.

اصول اجرای سازه پیش ساخته مقاوم در برابر گرما در اقلیم کویری

نخستین اصل، انتخاب سیستم مناسب سازه پیش ساخته است. در مناطق کویری، سازه باید وزن نسبتاً کم، اسکلت فلزی یا ترکیبی و جداره‌های چندلایه داشته باشد تا هم در برابر گرما و هم در برابر تغییرات دما عملکرد خوبی نشان دهد. استفاده از سیستم‌های مدولار، امکان حمل و نصب سریع و همچنین تعمیر و تعویض آسان پانل‌ها را فراهم می‌کند.

لایه‌های پوسته خارجی سازه نقش اصلی را در مقاومت حرارتی بر عهده دارند. جداره‌هایی که از ترکیب ورق فلزی و هسته عایق تشکیل شده‌اند، اگر به‌درستی انتخاب شوند، می‌توانند شدت نفوذ گرما به داخل را به‌شدت کاهش دهند. به کارگیری پنل عایق حرارتی با ضخامت مناسب در دیوار و سقف، همراه با جزئیات دقیق در محل اتصال پانل‌ها، باعث کاهش پل‌های حرارتی و جلوگیری از نفوذ هوای داغ و گرد و غبار می‌شود.

جهت‌گیری و جایگذاری سازه روی سایت، مرحله‌ای است که مستقیماً بر آسایش حرارتی تأثیر می‌گذارد. در مناطق کویری باید سطح بازشوها و پنجره‌ها در جهت تابش مستقیم خورشید به حداقل برسد و سایه‌اندازی مؤثر بر روی نماها و سقف در نظر گرفته شود. استفاده از سایبان‌های پیش‌آمده، پیش‌فضاهای سایه‌دار و طراحی سازه به صورت ردیفی و فشرده، بار حرارتی تابشی را کاهش می‌دهد. در این مرحله، انتخاب مناسب محل استقرار سازه در کنار سایر سازه کارگاهی مناطق کویری اهمیت پیدا می‌کند.

تهویه طبیعی و کنترل جریان هوا، مکمل عایق‌کاری حرارتی است. تعبیه بازشوهای قابل کنترل در ارتفاع مناسب، امکان خروج هوای گرم جمع شده در بخش بالای فضا را فراهم می‌کند. در عین حال، باید از نفوذ گرد و غبار شدید جلوگیری شود؛ بنابراین استفاده از درزگیرهای مناسب، فیلتر در ورودی هوا و طراحی مسیرهای ورودی و خروجی به گونه‌ای که هوای تازه قبل از ورود تا حدی خنک و آرام شود، ضروری است. اسکلت‌های فلزی مدولار مانند سازه فلزی مدولار به‌خوبی اجازه ادغام این جزئیات را در پوسته سازه می‌دهند.

مرحله بعد، انتخاب و نصب تأسیسات مکانیکی و الکتریکی هماهنگ با طراحی حرارتی سازه است. اگر سازه از نظر عایق و جهت‌گیری به‌درستی طراحی شده باشد، سیستم سرمایش می‌تواند با ظرفیت پایین‌تر انتخاب شود و در مصرف انرژی صرفه‌جویی قابل توجهی ایجاد کند. جایگذاری تجهیزات سرمایشی باید به گونه‌ای باشد که از تابش مستقیم آفتاب محافظت شوند و مسیر لوله‌ها و کابل‌ها کمترین طول ممکن را داشته باشد تا تلفات حرارتی و الکتریکی کاهش یابد.

در زمان اجرای سازه در کارگاه، کنترل کیفیت نصب پانل‌ها و اتصالات نقش تعیین‌کننده دارد. هرگونه باز بودن درزها، عدم تراز بودن پانل‌ها یا نصب ناقص درزگیرها، نقطه ضعف جدی در برابر گرما و گرد و غبار خواهد بود. به همین دلیل، باید برای تیم نصب، دستورالعمل اجرایی روشن تدوین شود و مرحله تحویل موقت سازه شامل چک‌لیست دقیق برای کنترل هوابندی و عایق‌بندی باشد.

در نهایت، انتخاب مدل سازه و جزئیات آن باید با کاربری نهایی سازه هماهنگ باشد. برای نمونه، در فضاهای اقامتی، کنترل آسایش حرارتی داخلی اهمیت بیشتری نسبت به فضاهای انباری دارد. طراحی یک کابین پیش ساخته مقاوم در برابر گرما برای استقرار پرسنل در کویر، نیازمند توجه بیشتر به میزان تبادل حرارتی، تهویه، سایه‌اندازی و حتی رنگ پوشش خارجی است تا دمای داخلی در محدوده قابل‌قبول باقی بماند و استفاده از سازه در طول روز عملی و ایمن باشد.

به دلیل تابش شدید خورشید و دمای بسیار بالا، سازه بدون طراحی حرارتی مناسب به سرعت داغ می‌شود و استفاده از آن سخت و پرهزینه خواهد شد.
عایق حرارتی کافی در دیوار و سقف، پوسته چندلایه و طراحی درست تهویه و سایه‌اندازی مهم‌ترین ویژگی‌ها هستند.
عایق‌های با ضریب انتقال حرارت پایین و پایداری در برابر دمای بالا، مثل انواع فوم سخت یا الیاف معدنی متراکم، عملکرد مناسبی دارند.
بله، رنگ‌های روشن‌تر تابش را بیشتر بازمی‌تابانند و باعث کاهش جذب گرما در پوسته بیرونی می‌شوند.
با استفاده از سقف عایق‌کاری‌شده، ایجاد لایه هوا، اجرای سایبان یا شیروانی دوجداره و استفاده از پنل‌های عایق سقفی مناسب.
بهتر است سازه طوری قرار گیرد که نماهای اصلی با بیشترین سطح بازشو کمترین تابش مستقیم آفتاب را دریافت کنند و از سایه‌اندازی بهره ببرند.
بسته به کاربری و شدت گرما، تهویه طبیعی می‌تواند کمک کند، اما اغلب نیاز به ترکیب آن با سیستم سرمایش مکانیکی وجود دارد.
با استفاده از درزگیرهای مناسب، کنترل دقیق اتصال پانل‌ها، فیلتر هوا در ورودی‌ها و طراحی درب و پنجره‌های باکیفیت.
بله، به شرط آن‌که پانل‌ها و اتصالات با درنظرگرفتن عایق حرارتی و هوابندی طراحی شده باشند و در اجرا به‌دقت نصب شوند.
با کاهش بار حرارتی از طریق عایق، سایه و تهویه درست، می‌توان ظرفیت و زمان کارکرد سیستم سرمایش را کم کرد و مصرف انرژی را کاهش داد.
بله، باید پایداری روی خاک سست یا شنی تأمین شود و از انتقال رطوبت احتمالی و گرمای زمین به کف جلوگیری گردد.
پنجره‌های دوجداره با قاب مناسب و درزبندی خوب که در زیر سایبان یا پیش‌آمدگی نصب شده باشند، عملکرد بهتری دارند.
بله، نصب پنل خورشیدی روی سقف یا سایبان علاوه بر تولید برق، بخشی از تابش را هم از پوسته اصلی دور می‌کند.
استفاده از درزگیر مناسب، نصب صحیح چهارچوب، جلوگیری از پل حرارتی در اطراف قاب و قرار دادن بازشوها زیر سایه.
با طراحی صحیح جریان هوا، استفاده از عایق پیوسته و جانمایی مناسب تجهیزات سرمایشی و تهویه.
اگر از ابتدا با استانداردهای حرارتی و تهویه مناسب طراحی و اجرا شود، می‌تواند برای سکونت طولانی‌مدت نیز قابل استفاده باشد.
بی‌توجهی به عایق‌بندی و جزئیات اتصال پانل‌ها و بسنده کردن به یک پوسته فلزی ساده بدون کنترل حرارت.
بله، با افزودن لایه‌های عایق، اجرای سایبان، بهبود درزگیری و اصلاح سیستم تهویه می‌توان عملکرد حرارتی را بهتر کرد.
سایه‌اندازی مستقیم از تابش شدید خورشید بر روی دیوار و سقف جلوگیری می‌کند و دمای پوسته را به‌طور محسوسی کاهش می‌دهد.
پوشش‌های با رنگ روشن، سطح قابل شست‌وشو و مقاومت حرارتی مناسب که گرما را کمتر جذب و نگه‌داری می‌کنند، مناسب‌اند.
در صورت امکان تأمین آب، گیاهان می‌توانند به ایجاد سایه، کاهش دمای موضعی و بهبود کیفیت محیط اطراف کمک کنند.
با انتخاب مقاطع مناسب، پیش‌بینی انبساط حرارتی در اتصالات و استفاده از مصالح مقاوم در برابر دمای بالا.
اگر طراحی و اجرای اتصالات و انتخاب پروفیل‌ها درست باشد، تغییر شکل در محدوده مجاز و قابل کنترل خواهد بود.
بهتر است در محل سایه، با دسترسی آسان برای سرویس، و به‌دور از محل تجمع گرد و غبار نصب شوند.
در اقلیم کویری، نماهای شرقی و غربی بیشترین تابش کم‌زاویه را دریافت می‌کنند و سایبان در این جبهه‌ها بسیار مؤثر است.
حداقل یک‌بار در سال، به‌خصوص قبل از شروع فصل گرمای شدید، باید درزگیری و وضعیت عایق‌ها کنترل شود.
بله، به شرط آن‌که عایق حرارتی در کف در نظر گرفته شود تا گرمای زمین به فضا منتقل نشود.
با ایجاد پیش‌فضا، نصب سایبان روی ورودی، استفاده از درب دوم یا بادبند داخلی و درزگیری مناسب.
هزینه اولیه کمی بیشتر است، اما در طول بهره‌برداری با کاهش مصرف انرژی و افزایش دوام، جبران می‌شود.
داده‌های اقلیمی، نوع کاربری، مدت استفاده، امکانات تأسیساتی موجود و محدودیت‌های سایت باید مشخص و به طراح منتقل شود.

مقالات مرتبط

آخرین نوشته ها

نظرات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *