طراحي منظر

گروه مهندسین ایران معماری با مدیریت آرشیتکت آرتورامید آذری

در این بخش تحت عنوان مقالات در معماری بر آن شده ایم تا مجموعه ایی از مقالات ،گفتارها و نظریات موجود در جامعه معماری ایران و جهان را ارائه دهیم، تا سرآغازی نوین در عرصه بحث مبانی و مفاهیم نظری معماری باشد.

شماره تماس برای کسب اطلاعات بیشتر: ۰۲۱۲۲۹۸۳۳۸۵

بهسازی لرزه ای و تفاوت آن با مقاوم سازی

متن سخنرانی شادروان دکتر مهدی قالیبافیان

پدر بتن معاصر و بنیانگذار انستیتو مصالح ساختمانی دانشگاه تهران

جوهر « بهسازی لرزه ای» وفرق آن با «مقاوم سازی»  چیست ؟

بهسازی لرزه ای (Seismic Rehabilitation) بیانگرمفهومی مرکب از دو مفهوم دیگر به شرح زیر است: اول بهسازی، که مفهومی است گسترده و فراگیر و دارای وجوه مختلف و متعدد، دوم لرزه ای که مشخص میکند چه نوع بهسازی مورد نظر است. برای شناخت  بهسازی لرزه ای  باید دو مفهوم فوق مورد بررسی و واکاوی قرارداده شوند تا بتوان با نگاه کردن به امر «بهسازی لرزه ای» از زوایای مختلف، جوهراصلی آن را دریافت.

بهسازی

بهسازی (Rehabilitation) درلغت به مفهوم بهتر کردن، اصلاح یا بهبود بخشیدن به وضعی یا شرایطی است. درصنعت ساختمان، بهسازی برحسب تعریف، ایجاد قابلیت انجام وظیفه یا وظائفی است درساختمان، سازه ساختمان یا اجزا (Components) و عناصر (Elements) آن، که در وضع موجود قادر به انجام تمام و کمال آن وظیفه یا وظایف نیستند.

در این تعریف:

• منظور از ساختمان (construction) هر فضایی است که برای زیست، کار، خدمات، تولید، ارتباطات، جابه جا شدن انسانها و حمل ونقل تولیدات صنعتی و کشاورزی حاصل از کار انسانها، ساخته می شود.
• سازه(Structure)مجموعه آناجزا(Components)و عنــــاصـر (Elements)ساختمان است که بارها و اثر عامل های دیگر را از قسمتهای مختلف ساختمان گرفته و به زمین منتقل می سازند.
• عدم توانایی ساختمان برای انجام وظیفه، که دراین تعریف مورد اشاره قرارگرفته، ممکن است ناشی از نارسائی طرح، نامناسب بودن اجرا، بهره برداری بی ضابطه یا فروپایگی ساختمان، سازه ساختمان یا اجرا و عناصر آن در اثر از دست رفتن مشخصه های مصالح و تجهیزات به دلائل مختلف از جمله اثر فرساینده زمان،سانحه، حادثه یا عوامل دیگر، یا حاصل تغییر و تحول در شرایط زیست و کار و سنگین تر شدن وظایف مورد انتظار از ساختمان باشد.

اگر بهسازی به منظور جبران فروپایگی و برگرداندن ساختمان، سازه ساختمان یا اجرا وعناصر آن به وضع اولیه باشد، «اعاده کیفیت» یا «اعاده وضع»  (Retrofitting)گفته می شود. اگر بهسازی به منظور پاسخ گویی به تغییر و تحول شرایط بهره برداری و سنگین تر شدن وظایف مورد انتظار از ساختمان باشد، اعم از اینکه در ساختمان، سازه ساختمان یا اجزا و عناصر آن فروپایگی به وجود آمده باشد یا خیر، «ارتقای کیفیت» یا «ارتقای وضع»(Upgrading) نام دارد. بهسازی طیفی گسترده از خدمات مهندسی و فعالیت هایی را در برمی گیرد که ممکن است به منظورهای مختلف فنی، اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی، زیبایی شناسی و حتی سیاسی، انجام داده شوند، از جمله:

• نمای ساختمان را به منظور تلطیف منظر یا هماهنگی با محیط اطراف بهسازی می کنند.
• به منظور کم کردن بار ساختمان، دیوارهای جداگر آن را تخریب و با مصالح سبک تر جایگزین می نمایند.
• دیوارهای ساختمان را به منظورکاهش آلودگی صوتی، بهبود شرایط زیست و افزایش رفاه بهره برداری کنندگان، عایق بندی صدایی می کنند.
• گردش کار داخلی بنا را به منظور پاسخگویی به نیازهای جدید و هماهنگ کردن آن با شرایط و تکنولوژی روز تغییر می دهند.
• به منظور کاهش هزینه های تامین شرایط دمائی در داخل ساختمان و کاهش میزان تبادل حرارتی آن با بیرون، دیوارهای ساختمان را عایق بندی حرارتی می نمایند.
• برای بهتر کردن شرایط دمائی در فضاهای داخل ساختمان و کاهش هزینه های گرمایش، خنک کردن وتهویه، موتورخانه ها وسیستم های تاسیساتی را تعویض و با سیستم هایی کاراتر جایگزین می کنند.
• با تغییر یافتن وضع شبکه های زیربنایی سراسری آب، فاضلاب، گاز وبرق، به منظور تامین هماهنگی، شبکه های داخلی را اصلاح یا تعویض می نمایند.
• به منظور ایجاد قابلیت های لازم در ساختمان، برای استفاده از کامپیوتر و سیستمهای ارتباطی و مخابراتیروز آمد، تغییراتی در فضاهای داخل بنا داده می شوند.
• بناهایی را به عنوان میراث فرهنگی، باقیمانده از گذشتگان، احیا، تعمیر یا مرمت می کنند تا بتوان آنها را حفظ کرده و سالم به آیندگان سپرد.
• محتمل است یک بنا را که جنبه ملی و نمادین دارد، مثلا ساختمانی را که اتفاقی ویژه ومهم در آن رخ داده، منزل یک رهبر سیاسی، یک دانشمند یا یک هنرمند را از طریق بهسازی، حفظ نمایند.
• ممکن است سازه یک ساختمان و اجزا وعناصر متشکله آن، به منظور افزایش ایمنی و عمر مفید ساختمان، مورد بهسازی قرار داده شوند.
• به منظور ایمن داشت(Preservation)، یعنی حراست زندگی انسان در مقابل بلاهائی که خود به وجود آورده، نظیر خطراتامواج الکترو مغناطیسی، تابش های رادیو اکتیو و آلودگیهای زیست محیطی، محتمل است که تغییراتی کوچک یا بزرگ در اجزا و عناصر ساختمان داده شوند.
• بهسازی صرفنظر از نوع و گستردگی آن، مستلزم دخالت(Intervention)، در وضع موجود ساختمان است و همانطور که بهسازی، طیفی گسترده را شامل می شود، میزان دخالت در وضع ساختمان، اجزا و عناصر آن نیز طیفی گسترده از بسیار کم تا بسیار زیاد را پوشش می دهد که از ترمیم (make up, clean up)، آغاز شده و پس از عبور از تعمیر(Repair) ، تقویت(Strengthening)، باز پیرایی تعمیر و رنگ(Refurbishing)، نوکاری تعمیر و رنگ کلی(Renovation)، تعمیر سازگاری (Adaptation)، تعمیر اساسی(Reconditioning)، تغییر نوع بهره برداری و گردش کار(Remodeling)، بازسازی(Rebuilding)، جـــایگزینی(Substitution)، یا تعویض(Restoration) ، در ساختمانهای پیش ساخته، به احیای(Restoration)، بناهای قدیمی می رسد که وارد جزییات آنها نمی شوم. بدیهی است که اگر هیچ یک از این راه حلها وافی به مقصود نبود، اگر ساختمان مزاحمتی نداشت، به حال خود رها می شود یا تخریب و به جای آن بنایی دیگر با مشخصه های دیگر احداث می گردد که « نوسازی» (Reconstruction) گفته می شود.

مفهوم لرزه ای

مفهوم لرزه ای از زمانی در نوشته ها وخدمات مهندسی واردشد، که مهندسان به تجربه دریافتند که برای تامین ایمنی آنچه می سازند، ناگزیرباید اثر تکانهای شدید زمین را ، که به صورت ادواری حادث می شوند، در نظر بگیرند. در واقع، لطمات ناشی از زلزله های بزرگ وکوچک و کوشش برای احتراز از این لطمات، محمل اصلی تکوین و رشد روشها و مشخص شدن معیارهای تامین ایمنی ساختمانها در برابر زلزله بوده اند و بطور بدیهی، هرچه مراکز تجمع جمعیت بزرگترشده اند، به دلیل افزایش آسیب پذیری بالقوه آنها در برابر زلزله، ضرورت تامین ایمنی آنها در برابر زلزله محسوس تر و تلاش برای یافتن راه حلی به منظور تامین ایمنی بیشتر شده است. پیشگامان این راه دانشمندان کشور ژاپن و در پی آنان دانشمندان ایالات متحده آمریکا بوده اند. اولین اقدام عملی در این راه ،انجام پژوهشهایی در دانشگاه توکیو برای شناختن رفتار ساختمانها در موقع زلزله و تامین پایداری آنها، به ابتکار دکتر ر.سانو (Dr.R.SANO) بوده است. در ایالات متحده آمریکا پس اززلزله  سانفرانسیسکو و حریق فراگیر ناشی از آن در ساختمانهای چوبی، ابتدا حریق در مرکز توجه قرار گرفت ولی بتدریج توجه به سمت تامین پایداری ساختمانها در برابر زلزله معطوف شد و پس از زلزله سانتاباربارا، برای اولین بار ضوابط و معیارهائی برای تامین پایداری ساختمانها دربرابر زلزله در آئین نامه متحدالشکل آمریکا U.B.C مطرح شدند که رعایت آنها اختیاری بود و حدود چند سال طول کشید که رعایت این ضوابط ازحالت اختیاری خارج و اجباری گردد.

تدوین ضوابط برای تامین ایمنی ساختمانها در برابر زلزله،بتدریج در سایر کشورها هم آغاز گردید و هنوز تلاش برای تدقیق و پالایش این ضوابط، بطور گسترده و جهانی ادامه دارد. در کشور ما نیز پس اززلزله ویرانگر بوئین زهرا، تلاش برای تدوین اولین مدرک آئین نامه ای به منظور تامین ایمنی ساختمانها در برابرزلزله، به ابتکار و هدایت آقای مهندس علی اکبر معین فر در چارچوب دفتر فنی سازمان برنامه آغاز گردید. با توجه  به اینکه تلاش مهندسان برای طراحی ساختمانها در برابر زلزله وقتی شروع شدکه دهها سال از تدوین ضوابط طراحی و تامین ایمنی ساختمانها در مقابل بارهای قائم می گذشت، بطور طبیعی برای طراحی ساختمانها  در برابر زلزله، از همان الگوی تامین ایمنی در مقابل بارهای قائم کمک گرفتند و همانطور که تامین ایمنی در مقابل بارهای قائم و گاه بارهای جانبی باد، با برداشتی «یقین اندیشانه» به «تامین مقاومت» اجزا و عناصرسازه ای مشخص، در محیط ارتجاعی، در مقابل نیروهای مشخص، محدود می شد، کوشش به عمل آمد که اثر زلزله را هم به صورت نیرویی جانبی در نظر گرفته و بر روی ساختمان اثر بدهند. در اولین ضوابط مربوط به طراحی ساختمانها در برابر زلزله، با این استدلال که در موقع زلزله ، ساختمان تحت اثر(شتاب زمین) شتاب می گیرد و این شتاب به پدید آمدن نیروی اینرسی می انجامد، در صدی از وزن ساختمان و اشیاء، مواد و بارهای دیگر موجود در آن را به صورت نیرویی افقی برساختمان اثر دادند و تصور حاکم این بودکه با تامین «مقاومت» اجزا و عناصر سازه ای در برابر این نیرو در محیط ارتجاعی، می توان ایمنی در برابر زلزله را تامین کرد و مانع خرابی ساختمان شد. به این ترتیب«طراحی برای مقاومت در برابر زلزله»، شکل گرفت. ولی به دلیل قدرت تخریبی زیاد مشاهده شده در زلزله های شدید و نامشخص بودن سقف آن، در هر تجدید نظر، درصد منظور شده در ضوابط، افزایش داده می شد و خیلی زودآشکار گردید که با پذیرش رفتار ارتجاعی اجزا و عناصر سازه ای، ابعاد این اجزا وعناصر بطور غیر متعارف بزرگ می شوند و عملا” امکانات موجود انسان، پاسخگوی این راه حل نیست. رسوبات ذهنی آن دوره هنوز هم کاملا” از بین نرفته  وهنوز هم عده ای از مهندسان، تامین ایمنی در برابر زلزله را به «تامین مقاومت» تعبیر می کنند. وقتی مهندسان دریافتند که تامین ایمنی ساختمانها در برابر نیروهای زلزله با همان الگوی تامین ایمنی در برابر بارهای قائم عملی نیست، جستجوی راه حلهای دیگر را دردستور کارشان قراردادند. در اولین پژوهشها، مشخص گردیدکه باید فرق ماهوی موجود بین بارهای قائم ونیروهای اینرسی ناشی از زلزله را دربررسی ایمنی ساختمانها در برابر زلزله مد نظر داشت. مقادیربارهای قائم در جریان زلزله تغییری نمی کنند و ثابت اند ولی نیروهای اینرسی تابع شتاب داده شده بهساختمان دراثر زلزله اند و با تغییر مقدار شتاب تغییر می کنند و در واقع نمایانگر انرژی حرکتی القا شده به ساختمان می باشند که باید توسط ساختمان جذب و مستهلک شوند. با عنایت  به اینکه بخشی از این انرژی می تواند با تغییر شکلهای ارتجاعی و بخشی دیگر با تغییر شکلهای فرا ارتجاعی جذب شوند و اگر ساختمان قادر به جذب و اتلاف انرژی حرکتی از این طریق نباشد، خرابی آن حتمی خواهد بود، مهندسان کوشش کردند با پذیرش خرابیهای محدود قابل کنترل و با قبول درهم شکستن موضعی بخشهایی از اجزا و عناصر متشکله سازه ساختمان که خرابی آنها باعث فروپاشی ساختمان نمی شود و پس از زلزله، بسادگی قابل بهسازی اند، نیروهای زلزله را جذب و مستهلک نمایند. به عبارت دیگرسعی کردند که اگر نمی توانند از بروزخرابی جلوگیری کنند، آن را به جایی منتقل نمایند که آثار زیانبارش کمتر و جبران آنها پس از زلزله آسانتر باشد. به علاوه برای محدود کردن آثار جانبی خرابی، سعی کردند که پدیدار شدن گسیختگی در اجزا وعناصر سازه  حالت ترد و ناگهانی نداشته و به صورت تغییر شکلهای فرا ارتجاعی وتشکیل مفصلهای خمیری باشد. به این ترتیب بتدریج، اهمیت تغییر شکلهای فرا ارتجاعی برای جذب و اتلاف انرژی القا شده به ساختمان در اثر زلزله ، روشن شد و ابتدا مفهوم«شکل پذیری» در ضوابط طراحی منعکس و سپس «طراحی برای ظرفیت» شکل گرفت. موضوع محوری «طراحی برای ظرفیت» جذب و اتلاف انرژی حرکتی زلزله به کمک تغییر شکلهای فرا ارتجاعی و تشکیل مفصلهای خمیری در مقاطع و مناطق ازپیش تعیین شده سازه می باشد که بطور بدیهی مستلزم آن است که سازه نا معین (هیپرستاتیک)، و دارای پیوندهای اضافی مناسب باشد، بطوریکه با ازبین رفتن تعدادی از این پیوندها دراثر تغییر شکلهای فرا ارتجاعی ، سازه فرو نریزد.

بموازات این تغییر وتحولات ، اهمیت تغییر مکانهای جانبی نقاط مختلف اجزا و عناصر سازه ای در پایداری سازه ها روشن و محدود کردن این تغییر مکانها به منظور تامین ایمنی در برابر نیروهای زلزله ضرورت یافت، بویژه توجه به این نکته معطوف گردید که گرچه بروز تغییر شکلهای فرا ارتجاعی وتشکیل مفصلهای خمیری کار جذب و اتلاف انرژی حرکتی ناشی از تکانهای شدید زمین را تسهیل می نماید، ولی تغییرمکانهای جانبی سازه نسبت به تغییر مکانهای نظیر رفتار ارتجاعی بیشتر می شوند و این مسئله از لحاظ انطباق با ضوابط و قیود آئین نامه ای مربوط به تغییر مکانهای جانبی باید در طراحی ملحوظ شود. همچنین بتدریج با توجه به اینکه در همه احوال منظور از طراحی، تامین و حفظ قابلیت بهره برداری از ساختمان است و سازه فقط بخشی از این قابلیت را فراهم می کند و اجرا و عناصر غیر سازه ای هم در تامین قابلیت بهره برداری از ساختمان نقش اساسی دارند، بتدریج ضوابط و قیودی، هرچند کمرنگ، در آئین نامه ها وضوابط تامین ایمنی ساختمانها در برابر زلزله وارد شدند.

بهسازی لرزه ای

با آنچه در مورد «بهسازی» و مفهوم لرزه ای گفته شد، اکنون میتوان «بهسازی لرزه ای » را بررسی کرد. گفتیم «بهسازی» موقعی صورت می گیرد که نارسائی یا کمبودهای در ساختمان وجود داشته باشد و برخی از موارد بهسازی را نامبردیم. همچین دیدیم که مفهوم «لرزه ای» به چه مقولاتی مربوط می شود، و بویژه دیدیم که آئین نامه ها در مورد سازه ساختمان، از دیدگاه این مفهوم روی چه نکاتی تاکید می ورزند. حال می توانیم بگوئیم «بهسازی» وقتی مطرح می شود که ساختمانی، بهر علت، آسیب دیده یا احتمال آسیب دیدنش در شرایط مختلف و به صورت عام وجود داشته باشد. اما بهسازی لرزه ای بطور عمده موقعی مطرح می شود که کاهش احتمال آسیب پذیری و بروز نارسائیهای کوچک یا بزرگ درساختمان در اثر زلزله مد نظر باشد. ذکر این نکته خالی از لطف نیست که گرچه بهسازی به قدمت ساختن و در واقع همزاد آن است، تا چند دهه پیش، «بهسازی» کار مهندسی محسوب نمی شد و آن را به حرفه مندان رده های پایین، یعنی معماران (به مفهوم سنتی) و بنایان واگذار می کردند و بطور استثنائی در موارد ویژه و برای ساختمانهای خاص از مهندسان کمک گرفته می شد. کارمهندسان ساختن فضاهای زیست و کار و ارتباطات بود و در واقع مهندسان کالبد فیزیکی زندگی مدنی را می ساختند و اکنون هم می سازند، ولی با پیچیده تر شدن ساختمانها و بالطبع بغرنج شدن بهسازی آنها، بتدریج حضور مهندسان در این عرصه بیشتر شد و وقتی درحدود ربع قرن پیش شورای اقتصادی سازمان ملل متحد در یک اقدام بی سابقه، کتابی در زمینه بهسازی وبرخی ضوابط حاکم برآن منتشر کرد، مسئله جایگاهی دیگر یافت. بویژه انتشار این کتاب اهمیتی نمادین ازلحاظ نشان دادن جایگاه مهم بهسازی در اقتصاد جهان داشت.

حدود بیست سال پیش، وقتی پیشنهاد کردم که «بهسازی» به عنوان درسی مستقل و واحدی اختیاری، برای اولین بار در دانشکده فنی ارائه شود، شایدبرخی از همکاران هم به خاطر داشته باشند که می گفتم «اگر قرن بیستم قرن ساختن است، قرن بیست و یکم قرن بهسازی خواهد بود» و در قرن بیست و یکم، «ساختن» و «بهسازی»، همعنان و رکاب به رکاب حرکت خواهند کرد. ولی اکنون وضع ازاین هم  فراتر رفته و بهسازی جلوتر از ساختن و نوسازی حرکت میکند. یکی از علل عمده این مسئله، این است که مهندسان در نوسازی بطور عمده درچارچوب مقررات و مفاهیم کلاسیک و متداول باید حرکت کنند ولی در بهسازی امکان مطرح کردن افکار نو و راه حلهای غیر متعارف بیشتر است. یکی از ثمره های بزرگ این نحوه برخورد با مسئله، «طراحی ساختمانها دربرابر زلزله برمبنای عملکرد» است که اول باردر بهسازی مطرح شد وسپس راه خود را به سمت آئین نامه های ساختن ساختمانهای نو گشود وگسترش یافت.

در اولین کارهای بهسازی که مهندسان به عهده گرفتند، بطور طبیعی تلاشها متوجه تعمیم مقررات تامین ایمنی ساختمانهای نو، بر امر بهسازی ساختمانهای موجود بود ولی تجربیات حاصل نشان دادند که رعایت این مقررات در بهسازی خواه به منظور «اعاده کیفیت» (اعاده وضعیت) ساختمانهای آسیب دیده و خواه به منظور «ارتقای کیفیت» (ارتقای وضعیت) ساختمانهائی که انجام وظیفه یا وظایفی سنگین تر از آنها مورد نظر است، دخالت بسیار در وضع موجود ساختمان را ایجاب می کند و به مراتب پرهزینه تر از اعمال مقررات مزبور در ساختمانهای در دست طراحی و ساخت است و امکاناتی قابل ملاحظه می طلبد که فراهم کردن این امکانات اگرغیر ممکن نباشد، اغلب بسیار مشکل است بطوریکه دراغلب موارد پافشاری در کاربرد مقررات نوسازی در امر بهسازی، کار را به بن بست می کشاند.

کوشش برای یافتن راه حل ادامه یافت و مهندسان دست اندرکار بهسازی، بتدریج به این نتیجه رسیدند که اگر نمی توان باهزینه ای منطقی و معقول ایمنی ساختمانی را تا حد یک ساختمان نو بالابرد، دلیلی ندارد که آن را به حال خودرها کنیم. بلکه عقل سلیم و منطق مهندسی حکم می کنند که با تساهل و تسامح و اختیارکردن میزان دخالت در وضع ساختمان متناسب با امکانات، هر میزان ایمنی را که دستیابی به آن درچارچوب منطق وامکانات میسر است، تامین کنیم.

اهمیت این راه حل موقعی بیشتر شد که از سویی، برمبنای شناخت بیشتر از پدیده زلزله، آئین نامه های روزآمد تامین ایمنی ساختمانها در برابرزلزله، محدودیتهایی بیشتر برای طراحی ساختمانها در نظر گرفتند و از سویی دیگر، توقع جوامع انسانی برای تامین ایمنی، با سرعت رو به افزایش نهاد و«بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود» در دستور روز قرار گرفت. زیرا مسئله از دو حال خارج نبود، یا ساختمانها براساس آئین نامه ای معتبر برای زلزله طراحی نشده بودند یا  براساس آئین نامه های پیشین طراحی شده بودند که نیروها و محدودیتهایی کمتر نسبت به آئین نامه های جدید اعمال می کردند و لذا در هردو حال، ایمنی ساختمانها در برابر نیروهای زلزله مورد تردید بود و می بایست مورد واکاوی قرار می گرفت و بطور بدیهی، با توجه به حجم زیاد ساختمانها و محدودیت امکانات، تامین ایمنی همه ساختمانهای موجود در حد ساختمانهای نو میسر نبود و چارهای جز این نبود که به تامین ایمنی نسبی در حد مقدورات اکتفا شود. وقتی که به این ترتیب بهسازی با تساهل و تسامح برای تامین ایمنی محدود ضرورت یافت، برای احتراز از اعمال سلیقه های متفاوت و ضابطه مند کردن امر بهسازی با پذیرش ایمنی نسبی، فکرتدوین ضوابطی برای بهسازی ساختمانهای موجود، در مجامع مهندسی پدید آمد.

کار تدوین این ضوابط با تعریف «سطوح عملکرد ساختمان» شامل«سطوح عملکرد سازه ای» و «سطوح عملکرد غیرسازه ای» از یک سو و تعریف سطوح مخاطرات زلزله تهدید کننده ساختمانها از سویی دیگر، آغاز شد و بتدریج به تدوین «ضوابط بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود» انجامید. به این ترتیب، با تجدید نظر در فلسفه بهسازی، بهسازی از قید آیین نامه های طراحی وساخت ساختمانهای نو رها گردید. براساس این ضوابط، «بهسازی لرزه ای» را می توان نوعی «بهینه سازی» در «بهسازی» دانست که شاخصه اصلی آن تامین ایمنی بطور نسبی، متناسب با مقدورات  وامکانات، برای تمام اجزا و عناصر ساختمان،  اعم از سازه ای و غیر سازه ای است و این را می توان «جوهر اصلی بهسازی لرزه ای» دانست. درکشور ما نیز، تقریبا” همزمان با اکثر کشورهای زلزله خیز جهان، این ضوابط توسط«سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور» تدوین و تحت عنوان «دستورالعمل بهسازی ساختمانهای موجود» منتشر گردید و در اختیار دست اندرکاران قرارگرفت. براساس این دستوالعمل، وقتی صحبت از بهسازی لرزه ای ساختمانی به میان می آید، مفهومش این است که ساختمان مزبور، کم یا بیش، عملکرد لازم را دربرابر زلزله ندارد. عملکرد ساختمان، همانطور که دیدیم، مشتمل بر دو مولفه است، عملکرد سازه ای و عملکرد غیرسازه ای. عملکرد سازهای بطور بدیهی به سازه ساختمان مربوط می شود و عملکرد غیرسازه ای، اقلام معماری و تاسیساتی را شامل می گردد. وقتی می گوییم سازه یک ساختمان عملکرد لازم ندارد، محتمل است که یکی یا تعدادی از نارسائیهای مشروحه زیر را داشته باشد:

۱٫     برخی از اجزای سازه یا کل آن، « مقاومت» کافی دربرابر نیروهای ناشی اززلزله را نداشته باشند وتلاشها و تنشها در مقاطع مختلف سازه از حد قابل پذیرش فراترروند.

۲٫     برخی از اجزای سازه یا کل آن، فاقد «سختی» مناسب در برابر اثر نیروهای ناشی از زلزله باشند وتغییر مکانهای جانبی سازه از حد قابل پذیرش تجاوز نمایند.

۳٫     برخی از اجزای سازه یا کل آن از «شکل پذیری» کافی برخوردار نباشند و نتوانند انرژی منتقله از زلزله به ساختمان را گرفته، از طریق احراز تغییر شکلهای فرا ارتجاعی در مقاطع و اجزای از پیش تعیین شده، بدون درهم شکستن و فروریختن ساختمان، تلف نمایند.

وقتی عملکرد غیر سازه ای ساختمانی در برابر زلزله نارسایی داشته باشد، ممکن است در موقع زلزله کاستیهای زیر درآن پدید آیند:

• شبکه برق ساختمان آسیب ببیند و زندگی درداخل ساختمان مختل شود (مثلا” آسانسورهامتوقف شوند) یا در اثر اتصالی مدارها و جرقه زدن آنها سبب ایجاد حریق گردد.
• چراغها جداشده، فروافتاده و گردش کار در داخل ساختمان و راههای خروج اضطراری به دلیل از بین رفتن سیستم تامین روشنائی، مختل شود.
• در ساختمانهای خاص نظیر بیمارستانها، سیستم تامین و توزیع برق اضطراری آسیب دیده و قادر به انجام وظیفه نباشد.
• شبکه تلفن، سیستم ارتباطی و مخابراتی، تجهیزات پیام رسانی، تجهیزات شبکه کامپیوتر، تجهیزات اعلام حریق و پیشگیری از آن آسیب دیده و کارشان دچار اختلال شود.
• شبکه لوله کشی آب آسیب دیده و آب به داخل فضاها نشت نماید یا حتی لوله ها شکسته و جریان آب قطع گردد.
• لوله کشی فاضلاب آسیب دیده و نشت فاضلاب، بهداشت فضاها را مختل کرده و سلامتی بهره برداران ازساختمان را به مخاطره اندازد.
• لوله کشی گاز آسیب دیده ، گاز به بیرون نشت نماید وخطر انفجار و آتش سوزی درساختمان پدید آید. سیستمهای گرمایش، سرمایش، تهویه و تعویض هوا و موتورخانه ها آسیب دیده و شرایط نامناسب رفاهی برای زندگی پدید آورند و سبب پخش شدن موادی نظیر آمونیاک و گازهای هالوژنه شده و بهداشت ساکنان را به مخاطره اندازند.
• تیغه ها ودیوارهای جداگر فروریخته، باعث لطمات جانی و مالی شده و گردش کارفضاها را برهم زنند.
• سقفهای کاذب فروریخته یا در اثر ضربه زدن به دیوارها و جداگرها و حتی به اجزای سازه ای، باعث تشدید خرابیهای ناشی اززلزله و افزایش لطمات و تلفات گردند.
• شیشه های درها وپنجره ها شکسته و فضاها غیرقابل استفاده گردند.
• درها و پنجره هادر نتیجه تغییر شکلهای ماندگار ناشی از حرکات زلزله، بازوبسته نشوند.

از این موارد بازهم می توان یافت، به عبارت دیگر موارد کاستیهای ناشی از نقص عملکرد سازه ای،بویژه نقص عملکرد غیرسازه ای به موارد فوق محدود نمی شوند و طبعا” در «بهسازی لرزه ای» باید به همه این کاستیها اندیشید و آنها را رفع کرد و توجه داشت که نه با تامین عملکرد سازه ای ساختمان به تنهائی و نه تنها با تامین عملکرد غیره سازه ای ساختمان، عملکرد مورد انتظار ساختمان تامین نمی شود. به عنوان مثال ساختمان بیمارستانی را درنظر بگیرید که سازه آن همه جانبه بهسازی شده بطوریکه درمقابل زلزله خدشه ای به عملکرد آن وارد نیامده است ولی تمام شبکه های آن شامل شبکه آب، فاضلاب، برق، گازآسیب دیده ، شیشه های درها و پنجره ها شکسته اند. آیا چنین بیمارستانی می تواند عملکرد مورد انتظار را در موقع زلزله و پس از زلزله داشته باشد؟

با توجه به آنچه گذشت می توان نتیجه گرفت که «مقاوم سازی» جزئی از یک کل به نام«بهسازی لرزه ای» است و اطلاق نام جزء به کل و کاربرد واژه «مقاوم سازی» به جای «بهسازی لرزه ای» گمراه کننده است و این شبهه را ایجاد می کند که همانند یک قرن پیش، هنوز تنها به مقاومت می اندیشیم و  می خواهیم سازه و اجزای سازه ای ساختمان موجودی را چنان تقویت کنیم که دربرابر زلزله مقاومت نمایند. این کار اگر غیرممکن نباشد، بسیار مشکل، پرهزینه و زمان بر است، در حالیکه «بهسازی لرزه ای»، جامع نگر و فراگیر است و همه اجزا و عناصر ساختمان، اعم از سازهای و غیر سازه ای را شامل می شود و می تواند به درجات مختلف صورت گیرد و با رعایت موازین بهسازی لرزه ای،  متناسب با امکانات می توان ایمنی را کم یا زیاد اختیار نمود و زمان و هزینه لازم برای بهسازی را کاهش یا افزایش داد. به عبارت دیگر، فرق «مقاوم سازی» با «بهسازی لرزه ای»، فرق موجود بین یک «جزء» محدود و غیر قابل انعطاف با یک  «کل» فراگیر و انعطاف پذیر است. با توجه به تعدد ساختمانهای موجود در سطح کشور و اینکه بطورطبیعی آئین نامه های جدید طراحی ساختمانها در برابر زلزله، که ملحوظ داشتن نیروهای بیشتری رادرطراحی ساختمانها طلب می کنند، نمی توانسته اند درطرح واجرای آنها رعایت شوند، حجم عملیات لازم برای «مقاوم سازی» ساختمانهای مزبور زیاد و هزینه های مربوطه بقدری گزاف خواهند بودکه عملا” قابل تامین نیستند و صحبت از«مقاوم سازی» آنها، تعلیق کار به محال است.

ولی می توان براحتی از ایمن سازی فنی وبهسازی لرزه ای صحبت کرد زیرا «ایمنی»، مقوله ای نسبی است و می توان حتی بدون هزینه یا با هزینه ای ناچیز، از بخشی از لطمات و خسارات جانی و مالی ناشی از زلزله جلوگیری کرد. به عنوان مثال می توان با انتقال بارهای سنگین (مثل بایگانی و آرشیو)، از طبقات بالای ساختمان یک اداره به طبقات پائین یا به زیرزمین، میزان ایمنی در برابر زلزله را افزود. یا با بستن قفسه ها، یخچال و غیره به دیوار، آسیب پذیری آنها را کاهش داد. بدیهی است که هرچه امکانات بیشتر باشند، میزان ایمنی را بیشتر می توان افزود و میزان ایمنی را متناسب با عملکرد مورد انتظار از ساختمان، زیاد یا کم اختیار کرد.

برای حسن ختام یادآوری می شود که وقتی سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، بابررسی جوانب امر، نام جامع و مانع «بهسازی لرزه ای»، را برای تامین ایمنی ساختمانهای موجوددربرابر زلزله اختیار کرده است، اصلح آن است که این نام را بپذیریم و با کاربرد واژه های نارسا، ایجاد اغتشاش فکری نکنیم.

برای ارتقاء سواد علمی –پژوهشی متخصصین ، دانشجویان و علاقمندان معماری بر آن شدیم تا مجموعه کاملی از لغات، تصاویر و تعاریف تخصصی معماری را در غالب یک دیکشنری تصویری معماری ارائه دهیم.
شماره تماس برای کسب اطلاعات بیشتر: ۰۲۱۲۲۹۸۳۳۸۵

آحاد:

واحد اندازه گیری measure

واحد (یکا) یا معیاری برای اندازه گیری، مورد استفاده در تعیین ابعاد، کمیت یا ظرفیت چیزی.

دستگاه متریک metric system

دستگاهی دَه دَهی برای اوزان و مقادیر، که اول بار در فرانسه پذیرفته شد، اما اکنون گسترش زیادی پیدا کرده و به طور وسیعی در علم مورد استفاده قرار می گیرد.

دستگاه بین المللی آحاد international System of Units

یک دستگاه پذیرفته شده ی بین المللی از واحدهای فیزیکی هم قماش که از متر، کیلوگرم، ثانیه، آمپر، کلوین و کاندلا (شمع) به عنوان واحدهای پایه ی کمیت های اصلی طول، جرم، زمان، جریان الکتریکی دما و شدت نور استفاده می کند.

طول length

گستره ی هر چیز، که در راستای بزرگترین بعدش اندازه گیری شده است.

سطح area

اندازه ای کمَی از یک صفحه یا سطح خمیده

حجم volume

اندازه یا گستره ی یک شیء سه بعدی یا بخشی از فضا، که در سیستم واحدهای مکعبی اندازه گیری می شود.

واحد SI SI unit

یکی از واحدهای پایه ی دستگاه بین المللی آحاد

متر meter(m)

واحد پایه ی طول در سیستم متریک، معادل ۳۷/۳۹ اینچ؛ که در ابتدا بصورت یک ده میلیون اُمِ فاصله ی خط استوا تا قطب – روی نصف النَهاری (که از پاریس می گذرد) – تعریف شده و سپس بصورت فاصله ی بین دو خط روی میله ای از جنسِ (آلیاژ) پلاتین – آیریدیوم، – که در انجمن بین المللی آحاد و اوزان در نزدیکی پاریس، نگهداری می شود – و اکنون به صورت ۱:۲۹۹۹۷۲۴۵۸ فاصله ای که نور در یک ثانیه در خلاء می پیماید. علامت اختصاری آن: m

.

کیلومتر kilometer (km)

واحدی برای طول و فاصله؛ مساوی با ۱۰۰۰ متر و معادل ۸/۳۲۸۰ فوت یا ۶۲۱/۰ مایل. علامت اختصاری آن km

هکتار hectare (ha)

واحدی متریک برای سطح، مساوی با ۱۰۰۰۰ متر مربع یا ۴۷/۲ ایکِر (جریبِ فرنگی).

لیتر liter (L)

واحدی متریک برای ظرفیت؛ مساوی با یک هزارم متر مکعب یا ۰۲/۶۱ اینچ مکعب. علامت اختصاری آن L

خط کشِ مدرج scale

مجموعه ای از علامت های منظم پیاده شده در بازه های مشخص؛ به عنوان مرجعی استاندارد برای اندازه گیری.

سانتی متر centimeter (cm)

واحدی متریک برای طول؛ مساوی با یک صدم متر یا ۳۹۳۷/۰ اینچ. استفاده از سانتی متر، در ساختمان سازی توصیه نمی شود. علامت اختصاری آن: cm.

میلی متر millimeter (mm)

واحدی متریک برای طول؛ مساوی با یک هزارم یا ۰۳۹۳۷/۰ اینچ. علامت اختصاری آن : mm.

میکرون micron (micrometer. mu,µ)  یک میلیون اُمِ متر (همان “میکرومتر” است) علامت های اختصاری آن: mu,µ.

میلی لیتر millillitr (ml)

واحدی متریک برای ظرفیت؛ مساوی با یک هزارمِ لیتر یا ۰۱۶۲/۰ اینچ مکعب. (در ایران از معادل “سی سی” استفاده می شود). علامت اختصاری آن: ml.

جرم حجمی density

جرم یک ماده در واحد حجم آن. (“چگالی”، همان “جرم حجمیِ نسبی” است).

حجم مخصوص specific volume

وارونِ جرم حجمی؛ مساوی با حجم در واحد جرم.

وزن مخصوص specific gravity

نسبت جرم حجمی یک ماده به جرم حجمی ماده استاندارد دیگر – که این ماده ی استاندارد برای مایعات و جامدات، آب مقطر و برای گازها، هوا یا هیدروژن است.

نیوتن newton (N)

واحد SI مربوط به نیرو؛ مساوی با نیروی لازم برای ایجاد شتابی مساوی با یک متر بر مجذور ثانیه در یک وزنه ی یک کیلوگرمی. علامت اختصاری آن: N.

کیلوگرم kilogram (kg)

واحدی برای نیرو و وزن؛ مساوی با وزن یک وزنه ی یک کیلوگرمی تحت اثر جاذبه ی زمین. علامت اختصاری آن: kg.

اتمسفر atmosphere (atm)

واحدی برای فشار؛ مساوی با فشار عمودی هوا در سطح دریا؛ که برابر است با ۱۰۵*۰۱۳۲۵/۱ نیوتن بر متر مربع یا حدود ۷/۱۴ پوند بر اینچ مربع. علامت اختصاری آن: atm.

فشار اتمسفر atmosphere pressure / (barometric pressure)

فشار وارده توسط اتمسفر هوا به هر نقطه ی مشخص، که معمولاً به صورت ارتفاع ستون جیوه بیان می شود. (همان “فشار هوا” می باشد.)

فشارسنج barometer

وسیله ای برای اندازه گیری فشار هوا؛ مورد استفاده در پیش بینی هوا و تعیین ارتفاع.

اسب بخار horsepower (hp)

واحدی برای توان؛ مساوی با ۵۵۰ فوت پوند بر ثانیه یا ۷/۷۴۵ وات. علامت اختصاری آن: hp.

تُنِ متریک metric ton (tonne , m.t)

واحدی برای جرم؛ مساوی با ۱۰۰۰ کیلوگرم و معادل با ۶۲/۲۲۰۴ پوندِ انگلیسی. علامت اختصاری آن: m.t.

توان power

میزان کار انجام شده یا انرژی انتقال یافته در واحد زمان، که معمولاً بر حسب وات یا اسب بخار بیان می شود.

گرم gram (g)

واحدی متریک برای جرم؛ مساوی با یک هزارم کیلوگرم یا ۰۳۵/۰ اونس. علامت اختصاری آن: g یا “gr”

جرم mass

معیاری برای لَختی یک جسم که با میزان مصالح موجود در آن و وزنش – در یک شرایط ثابت از نظر جاذبه ی زمین – تعیین می شود. علامت اختصاری آن: M.

کیلوگرم kilogram (kg)

واحد SI پایه ای برای جرم؛ مساوی با جرم یک استوانه از جنس (آلیاژ) پلاتین – آیریدیوم – که در انجمن بین المللی آحاد و اوزان، در نزدیکی پاریس، نگهداری می شود – و معادل است با ۲۰۵/۲ پوند انگلیسی. علامت اختصاری آن: kg.

وزن weight

نیروی ثقلیِ وارد بر یک جسم از طرف زمین؛ مساوی با جرم جسم، ضرب در شتابِ ثقل محلی.

جاذبه ی زمین gravity

نیروی رو به مرکزِ جاذبه ای وارده از طرف کره ی زمین به اجسامِ نزدیک سطح آن.

شتاب ثقل acceleration of gravity

شتاب یک جسم در حال سقوطِ آزاد در میدان جاذبه ی زمین؛ که مقدار آن در سطح دریا تقریباً ۳۲ فوت (۸/۹ متر) بر مجذور ثانیه می باشد.

فشار pressure

نیروی وارد بر یک سطح که بصورت نیرو بر واحد سطح، اندازه گیری می شود.

پاسکال pascal (pa)

واحد SI مربوط به فشار؛ مساوی با یک نیوتن بر متر مربع. علامت اختصاری آن: pa.

انرژی energy کاری که یک سیستم فیزیکی می تواند در تغییر از محل اصلی اش به محل مرجع مشخصی، انجام دهد.

ژول joule (newton – meter.J)

واحد SI مربوط به کار یا انرژی؛ مساوی با کار انجام شده به واسطه ی جا به جایی نقطه ی اثر یک نیروی یک نیوتنی در فاصله ای به اندازه ی یک متر و در امتداد نیرو، که تقریباً مساوی با ۷۳۷۵/۰ فوت – پوند می باشد. علامت اختصاری آن: J.

وات ساعت watt.hour (wh)

واحدی برای انرژی؛ مساوی با انرژی یک وات که برای یک ساعت فعالیت کند، و معادل با ۳۶۰۰ ژول. علامت اختصاری آن: wh.

برای ارتقاء سواد علمی –پژوهشی متخصصین ، دانشجویان و علاقمندان معماری بر آن شدیم تا مجموعه کاملی از لغات، تصاویر و تعاریف تخصصی معماری را در غالب یک دیکشنری تصویری معماری ارائه دهیم.
شماره تماس برای کسب اطلاعات بیشتر: ۰۲۱۲۲۹۸۳۳۸۵

آرایه omament

ضمیمه، بخش یا جزیی که زیبایی یا آراستگی را برای یک چیز – به عنوان بخش الحاقی یا اصلی آن – فراهم می کند.

نماد نگاره pictografh

نماد یا نشانه ای تصویری.

شهر – کتیبه graffiti

نوشته یا ترسیماتی که روی سطوح معابر عمومی، پیاده روها و یا دیوار ساختمان ها نقاشی، یا اسکیس شده است.

حاشیه sgraffito

آرایه حاصل از برش دادن یا خراشیدن یک سطح رنگ یا اندود – به منظور احیای زمینه ای از رنگ متضاد.

موزاییک mosaic

تصویر یا نگاره ی تزیینی ساخته شده از طریق چیدن تکه های کوچک – و معمولاً رنگارنگِ – کاشی (کف پوش)، مینا یا شیشه با ملات.

شیشه ی رنگین smalto

شیشه یا مینای رنگین – خصوصاً در فُرم مربع های کوچک – مورد استفاده در موزاییک کاری.

نقش برجسته relif

برآمدگی یک ترکیب یا فرم، از پس زمینه ی مسطحی که روی آن شکل گرفته است.

نقش فرو رفته cavo – relievo )sunk relief)

برجستگی تندیس‌گون که در آن، با اهمیت‌ترین نقاط فرم مدل قرار گرفته، پایین‌تر از – یا هم‌تراز با – سطح اصلی هستند.

دیوار نگاره mural

تصویر بزرگ رنگ آمیزی شده روی – یا مستقیماً به کار رفته در – یک دیوار یا سطح سقفی.

نقاشی دیواری fresco

هنر یا فن نقاشی روی سطح اندود تازه گسترده شده با رنگدانه های حل شده در آب یا مخلوط آب آهک – همچنین، تصویر یا طراحی که چنین نقاشی شده است. (دیوار نگاره هم می گویند).

کنده کاری engrave

حکاکی، تراشیدن یا قلم زنی طرحی روی یک سطح تخت مانند آهن، سنگ و یا چوب.

مشبک openwork

اثر هنری ساختاری یا آرایه ای؛ با ویژگی شباک مانند یا (دارا بودن) روزنه های قابل دید در سرتاسر آن.

ستاره star ترکیبی بومی؛ معمولاً دارای پنج پر منشعب از یک مرکز، که اغلب به عنوان آرایه یا نماد، به کار می رود.

ستاره ی داوود star of david (Magen David, Magen David)

ستاره ی شش پَرِ مورد استفاده به عنوان نمادِ آیین یهود.

ستاره ی شش پر hexagram

ترکیبی ستاره ای با شش تیزی، که از طریق کشیده شدن هر یک از اضلاع یک شش ضلعی منتظم به داخل مثلث های متصاوی الاضلاع، فرم یافته است.

هاله ی تقدس glory

طوقه، دایره و یا شعاع‌های پیرامونی نورانی به مثابه ی یک هاله، اکلیل نور یا تاج آسمانی.

هاله halo )nimbus)

حلقه یا طوقه ای از پرتو تابان گرداگرد یا بالای سر قدیسان و شخصیت های ربانی، که در پیکر تراشی‌ها و نقاشی های مذهبی، به طور سنتی، نماد تقدس محسوب می شود. اکلیل نور هم نامیده می شود.

قاب table صفحه ای مستطیل شکل فرو رفته یا برجسته، روی یک دیوار؛ که به طور مشخص با یک کتیبه، نقاشی یا پیکره، آرایه بندی یا اجرا میشود.

لوح نوشته tablet

صفحه یا لوحه ای تخت، با سطحی مناسب برای – یک کتیبه، پیکره ی تزیینی یا مانند آن.

ترنج medallion

نقش معمولاً دایره ای یا بیضوی، که اغلب ترکیب یا آرایه ای را در یک نقش برجسته در بر می گیرد.

قاب کتیه cartouche )cartouch)

سطح مستطیلی یا بیضوی – و به ندرت محدب – که برای نیل به یک نقش برجسته محدود، معمولاً با پیچک چنگ تزیینی، حاشیه پردازی شده است.

شیردال griffin )griffon, gryphon)

جانوری افسانه ای؛ با سر و بال عنقا و بدن و دم شیر.

ته ستون griffe )spur)

آرایه ی پیش آمده از ته ستون گرد یک ستون، در جهت کنج یک پاسنگ چند ضلعی یا مربع.

صلیب cross شی ء یا ترکیبی اساساً شامل بازوی قائم و بازویی عرضی- با زاویه ی نود درجه نسبت به هم – می باشد و نماد آیین مسیح محسوب می شود. (به آن “چلیپا” هم می گویند).

صلیب رومی Latin cross

صلیبی با یک بازوی قائم یا عمودی که در قسمت بالا، یک بازوی افقی آن را قطع می کند.

صلیب سلتی Caltic cross

صلیبی شبیه به صلیب رومی؛ با طوقه ای حدوداً در محل تقاطع بازوی عرضی و قائم.

صلیب یونانی Greek cross

صلیبی شامل یک بازوی قائم که در وسط، توسط یک بازوی افقی هم اندازه با آن، قطع شده است.

صلیب اورشلیم Jerusalem cross

صلیبی با چهار بازو که هر کدام، به یک بازوی عرضی منتهی می شود و اغلب دارای یک صلیب یونانی کوچک در مرکز هر ربع گرد، می باشد.

صلیب مالتی Maltese cross

صلیبی منتظم با بازوهایی که انتهای آن به شکل V می باشد.

صلیب منتظم cross farmèe

صلیب دارای بازوهایی با طول یکسان، که هر یک، از مرکز به طرف خارج گسترش یافته است.

اسلیمی arabesque

طرح پیچیده و پر زرق و برقی که دارای گل ها، نقش برگ ها و گاه صورت های جانوری و هندسی است تا نگاره ای در هم‌بافت از خطوط مشبک تشکیل دهد.

پخ bullnose  یک زاویه ی خارجی گرد یا مدور.

کُنج conge ابزار مقعر دارای فرم یک ربع گرد انحنا یافته از سطحی مشخص، که نسبت به یک کام کشویی موازی با آ« سطح، به حالت قائم خاتمه یافته است.

تاج ogee )gula) ابزار دارای مقطع دو خم – به شکل یک S کشیده.

قرنیز cornice پیش آمدگی پیوسته و ابزارزنی شده، که تاجی برای یک دیوار – یا ساختار دیگر – پدید می آورد و یا آن را برای اهداف ترکیبی، به طور افقی تقسیم می کند.

سنتوری شکسته broken pediment نوعی سنتوری که قرنیزهای شیب دارش – در قسمت تاج یا تارک آن – شکسته است. این بریدگی، اغلب با یک خاکستردان، قاب کتیبه یا آرایه ی دیگر، پر می شود.

سنتوری گردن قو swan’s neck pediment سنتوری شکسته ی دارای خط کناره نمای فرم یافته با یکجفت خمیدگی دو تاب مماس بر لبه های سنتوری؛ که نسبت به یک جفت توماری سر ستون در دو طرف مرکز – جایی که اغلب، یک سر مناره از بین تومارهای سر برآورده – بالا آمده است.

تزیین سردر coronet آرایه ی برجسته نمای واقع در بالای یک پنجره یا در – در قسمت سنتوری.

مرکز شنا و بازیهای آبی؛ مکعب آب

Chinese National Aquatics center (Water Cube)

مکعب آب نام پروژه “مرکز شنا و بازیهای آبی” در بازیهای المپیک تابستانی ۲۰۰۸پکن است. ساخت این پرژه در سال ۲۰۰۳ با تحویل زمین آغاز و در ۲۸ ژانویه ۲۰۰۸ به پایان رسید، و برای استفاده تحویل داده شد.

در ژوییه ۲۰۰۳، طرح مکعب آب از بین ۱۰ طرح بین المللی که در رقابت معماری طراحی استخر شرکت کرده بودند، انتخاب شد.

طراحی و اجرای پروژه مکعب آب را کنسرسیومی متشکل از گروه معماران PTW  از استرالیا، شرکت آروپ، انجمن مهندسی ساختمان جمهوری خلق چین (CSCEC)، و انستیتو طراحی شنزن(Shenzhen) وابسته به آن (CSCEC+DESIGN) انجام دادند.

به نظر طراحان مکعب آب، این پروژه یکی از هنرمندانه ترین و مهیج ترین طراحی های ورزشگاهی محسوب می شود.

طراحی مکعب آب حاصل تلاش یک کار گروهی است؛ معماران چینی به دلیل تناسبات نمادین فرهنگ چینی و نیز همخوانی با ورزشگاه آشیانه پرنده، علاقمند به ایجاد فرمی مکعب شکل بودند، در حالی که طراحان شرکت استرالیایی، ایده مکعبی با پوشش حبابی که نماد و سمبل آب باشد، را ارایه کردند.

به نظر می رسد که در معماری چین، مکعب نماد زمین و دایره (فرمی شبیه ورزشگاه)، نماد آسمان باشد.  در نتیجه فرم مکعب، که به معماری نمادین چین باز میگردد، تصویب و اجرا شد.

ایجاد بنایی که یکپارچگی و عدم تفکیک اجزای مختلف بنا اعم از سقف و، دیوارها و … در آن اعمال شود، یکی از اهداف طراحان معمار شرکت آروپ بود. علاوه بر این موضوع، برآوردن انتظارات زیست محیطی و انرژی کارفرمایان پروژه بود که با استفاده از پوششی شفاف و دولایه و بهره گیری از عملکرد گلخانه ای، این امر ممکن شد.

سازه مکعب

پروژه به شکل یک مکعب ساده و شفاف و سازه آن بسیار شبیه به اجتماع مولکولهای آب(H2O) و در حقیقت آرایش پیچیده ای از اجزای حباب مانند است که به صورت یک مکعب بزرگ و حجیم، کریستالیزه شده اند. سازه اصلی، یک قاب فضایی فولادی است که با بیش از ۱۰۰۰۰۰متر مربع از بالشتک های حبابی با پوششی از جنسETFE ،پوشیده شده است، و بزرگترین پوشش از این جنس در جهان محسوب می شود.

سازه به کار رفته در مکعب آب شامل دوجزء سازه داخلی و بدنه است. که در نهایت بدنه توسط پوشش حبابی ساختمان پوشیده می شود.

دیوار پیرامونی برمبنای ساختار Weaire-Phelan شکل گرفته است. این ساختار، ساختاری ابداعی با استفاده از الگوی طبیعی حباب کف صابون است. در ساختار واقعی Weaire-Phelan، (برمبنای قوانین تعادل)،  هر سلول زاویه ۱۰۹٫۵ درجه در هر راس دارد. اما در این پروژه، مهندسین سازه به منظور دسترسی به مقاومت بهتر در راستای هر محور، ناگزیر به برهم زدن این زاویه شدند. با تغییر زوایا و اندازه حباب ها در این الگوی پیچیده که همانگونه که عنوان شد برمبنای حباب های کف صابون ابداع شده بود، توانستند به مقاومت و ایستایی مورد نظر دست یابند. طراحان آروپ ومهندسان سازه بر این باور بودند که استفاده از ایده الگوی طبیعی حباب صابون  بسیار تکرار پذیر و قابل ساخت است. درواقع ایده استفاده از الگوی حباب های طبیعی، بسیار قبل تر و توسط دانشمندی به نام کلوین مطرح و ارایه شده بود.

با استفاده از هندسه  Weaire-Phelan، روکش فلزی بیرونی مکعب آبی، از ۴۰۰۰ حباب ETFE، تشکیل شده است که برخی ازآنها دارای عرض بزرگتر از ۹٫۱۴ متر هستند. در نهایت سقف مجموعه با هفت اندازه متفاوت از این حباب ها و دیوارهای آن با ۱۵ اندازه متفاوت، پوشیده شده است. این پوشش تنها ۱% وزن شیشه را دارا می باشد از اینرو مکعب آب دارای سازه ای بسیار سبک  است که این خود علاوه بر صرفه اقتصادی باعث اطمینان بخشی قابل توجه در محاسبات لرزه ای سازه می شود.

در تحلیل سازه ای، بارهای ناشی از وزن سازه، بار زلزله، بار باد و بار برف لحاظ شده است که در محاسبات بار زلزله، از مشخصات ژئوتکنیک سایت پروژه استفاده شده است. در واقع می توان گفت که طراحی لرزه ای سازه، یکی از مهمترین مراحل کل روند طراحی بوده است.

ابعاد پروژه

این مجموعه در زمینی به مساحت ۶۵هزار متر مربع، با زیربنای ۳۲ هزار متر مربع واقع شده است. مکعب آب حقیقتا یک مکعب و به ابعاد ۱۷۷*۱۷۷ متر  و ۳۱ متر ارتفاع می باشد. ضخامت دیواره های پیرامون آن در حدود۶/۳ متر و ضخامت سقف آن ۲/۷ متر می باشد.

مکعب آبی در طول بازیهای المپیک دارای ظرفیت ۱۷۰۰۰ نفر بود، یعنی شامل شش هزار صندلی ثابت و ۱۱هزار صندلی متحرک برای مواقع مورد نیاز، اما اکنون این میزان به ۷۰۰۰ نفر کاهش پیداکرده است.

مجموعه دارای ۵ استخر برگزاری مسابقه می باشد که بخش اصلی آن، استخر اصلی است به طول ۵۰متر، عرض ۲۵ متر، عمق ۳متر، و شامل ۱۰ خط شنا می باشد.

تخمین زده می‌شود که ۱۵۰ تا ۲۰۰ ملیون دلار هزینه، صرف ساختن مکعب آبی شده باشد. طراحی خوب آن استفاده از این ورزشگاه را تا ۴۰-۳۰ سال آینده هم ممکن خواهد کرد.

ویژگی های منحصر به فرد مکعب آب

بسیاری از مردم معتقد بودند که مکعب آب، سریعترین استخر المپیک در جهان است.  چرا که این استخر ۱٫۳۱۴ متر از اغلب استخرهای المپیک عمیق تر است. (البته مرکز ورزشهای آبی لندن که در سال ۲۰۱۲ ساخته شده است، نیز به همین عمق است.). چرا که تا یک حد مشخصی از عمق،که بالاتراز آن، شناگران احساس بینایی خود را در زیرآب از دست می دهند، استخر عمیق تر اجازه پاشیدن امواج به پایین را می دهد، و این خود باعث می شود که اختلال کمتری در حین شنا برای شناگر به وجود آید و در نتیجه سرعت شناگر بیشتر شود.  از همین رو و به علت عمق بیشتر استخر مکعب آب، بسیاری از مردم بر آین باورند که این استخر، سریعترین استخر در جهان است. این استخر همچنین دارای دو آبرو در دو طرف است که باعث جذب امواج می شود.

در مجموع می توان گفت که پوشش به کاررفته در سطح خارجی مکعب و چگونگی عملکرد آن، مساله آتش سوزی و چگونگی مقابله با آن، استفاده از انرژی خورشیدی، و نیز بازیافت آب مصرفی در استخر با توجه به کمبود بارش و آب در شهر پکن از جمله ویژگی های منحصر به فرد و خلاقانه این پروژه می باشد.

طراحی مکعب آب در چهار محور اصلی یعنی اقتصادی بودن، مسائل اجتماعی، محیطی و منابع طبیعی قدم برداشته است. این مرکز آبی، آنقدر محبوبیت دارد که درحال حاضر یک نمونه یک به یک از آن در ماکائو ساخته شده است.

بازدهی بالای سازه

پوشش اتیل تتروفلورواتیلین (ETFE)،که برای پوشش سطح انتخاب شد، تنها وزنی برابر ۱% وزن شیشه دارد و عایق گرمایی و حرارتی بهتری است. چیزی در حدود ۲۰% انرژی خورشیدی در تله حرارتی این پوشش قرار می گیرید و برای گرمایش مورد استفاده واقع می شود.

روکش فلزی ETFE اجازه می دهد تا نور و گرمای بیشتری به درون بنا نفوذ کند. امکان استفاده از نور روشنایی روز این امکان را فراهم می آورد که بیشتر از ۵۵% انرژی روشنایی مورد نیاز برای سالن ماساژ استخر تامین شود و این خود باعث کاهش ۳۰ درصدی  هزینه های انرژی می شود.

مکعب از آب بارانی که روی سقفش می‌بارد بعد از تصفیه، برای تأمین آب ورزشگاه استفاده می‌کند.

این ورزشگاه طوری طراحی شده که در مصرف انرژی کارا باشد، پوسته حبابی، انرژی نور خورشید را جذب می‌کند و هوا و آب استادیوم را گرم می‌کند. هر حباب، فیلتری دارد که میزان پراکنده شدن گرما را تنظیم می‌کند. بنابراین این ورزشگاه سازه‌ای «سبز» و سازگار با محیط زیست محسوب می‌شود.

هوای داخلی مکعب، به دلیل وجود رطوبت فراوان، محیطی خورنده به شمار می آید که این امر می تواند در حالت عادی به هر سازه ای لطمه بزند. برای حل این مشکل، سازندگان مکعب آب، علاوه بر قراردادن سازه اصلی مکعب درون دو لایه پوششی و خشک، تمام اجزای سازه را با استفاده از نوعی پرایمر حاوی فلز روی، اندود کرده اند.

مکعب آب بعد از بازیهای المپیک

استادیوم های مسابقات ورزشی به خصوص المپیک، معمولا بعد از اتمام بازی ها به حال خود رها می شوند. دلیل این امر هم هزینه های بالای نگهداری چنین ساختمان های عظیمی است، که چندان صرفه اقتصادی برای ادامه فعالیت ندارند. اما دولت چین استادیوم زیبای ورزشهای آبی المپیک ۲۰۰۸ با نام مکعب آب را تبدیل پارک بازی های آبی کرده است. طراحی رستورانی در خارج از حجم حبابی شکل باعث شده تا این مکعب آب بعد از مسابقات المپیک پکن نیز به عنوان یکی از مناطق تفریحی شهر پکن مورد استفاده قرار گیرد. در بازیهای المپیک و در این ورزشگاه ۲۵ رکود جهانی شکسته شد. بعد از بازیهای المپیک مجموعه به پارک آبی تبدیل شد و از سال ۲۰۱۰ به طور رسمی و به عنوان پارک آبی افتتاح گردید. این پارک با بیش از ۱۲ هزار مترمربع مساحت، هم اکنون بزرگترین پارک آبی آسیا است، که بخش های متنوعی همانند استخر موج، رودخانه وحشی، تورنادو و بیش از ۱۳ محوطه آب بازی جداگانه دارد.

جوایز کسب شده برای طراحی و اجرای پروژه مکعب آب :

کسب جایزه ویژه برای بیشترین کارهای انجام شده در بخش طراحی کاربردی و هنرمندانه، که به شرکت استرالیایی معماری PTW ،و به نیز به شرکت طراحی و اجرای CSCEC، و شرکت آروپ، برای طراحی و ساخت مرکز ملی شنای بازیهای های المپیک ۲۰۰۸پکن چین اهدا شد. این پروژه نشان داد که چگونه همکاری آگاهانه و خردمندانه علوم زیستی  مولکولی، معماری و پدیدار شناسی، می تواند فضایی خیره کننده ، و سرشار از آرامش را برای انجام فعالیت های ورزشی آبی ایجاد کند. ( نقل قولی از گزارش هیئت داوران نهمین نمایشگاه بین المللی معماری؛ METAMORPH؛ دوسالانه ونیز؛

• ۲۰۰۴: دوسالانه ونیز، (Venice Biennale )جایزه برترین کار انجام شده در بخش طراحی کاربردی هنرمندانه؛
• ۲۰۰۶: علم محبوب و مردمی، ( Popular Science) بهترین کاری که در زمینه مهندسی در سال ۲۰۰۶ انجام شده است؛
• ۲۰۰۸ : NSW، پروژه سال، انستیتو مدیریت پروژه استرالیا؛
• ۲۰۰۹: چهلمین جایزه سالانه MacRobert، بزرگترین جایزه بریتانیا برای نوآوری در مهندسی؛
• ۲۰۱۰: انجمن بین المللی مهندسی پل و سازه(: International Association for Bridge and Structural Engineering )، جایزه ساختار برجسته ۲۰۱۰٫
•