دانلود تحقیق نکاتی مفید برای طراحی بیمارستان (ضوابط مقرراتی)

1- طراحی مدولار :

هم در USA و هم در UK برای تحت کنترل داشتن هزینه ها از سیستم طراحی مدولار استفاده می شود. در بریتانیا DHHS هزینه طرحهای استاندارد مربوط به همه بیمارستانها را تامین می کند.

2- روش مهار

حوزه دپارتمان براساس مدول طراحی معمولی m15، که برای تامین نیازهای عملی لازم است، می باشد. این حوزه برحسب رابطه فونکسیونی صحیح جهت مهار کردن منطقه جوامع و خدمات گروه بندی شده است.

3- هسته

از تکامل روش مهار حاصل می شود. هسته واحد اولیه 300 تخت خوابی سرویس شده را طی توسعه مرحله ای تامین می کند.

4- بهترین خرید

عبارت از طراحی است استاندارد برای بیمارستان که در آن واحد کاملی برای 600 تخت DCH تامین می شود.

5- مقیاس های زمانی برای طراحی بیمارستان

گروه های پروژه با تخصص های مختلف گزارش درازی را تهیه می کنند. راحت بودن کار و طرح شماتیکی و مراحل کار اجتناب ناپذیر است. زمین شروع کار ساخت بیمارستان تا زمان فروش آن ممکن است 20-10 سال طول بکشد: بنابراین، بسیاری از بیمارستان های جدید از نظر استفاده کنندگان قدیمی به حساب می آیند. برای هر چه کوتاهتر کردن مرحله قبل از قرار داد، آرشیتکت باید یک جدول زمان بندی دقیق تهیه کرده و قبل از آغاز کار با گروه خود به توافق برسد.

به محض تمام شدن کار ساخت بیمارستان لازم است یک کتابچه در مورد وظایف بیمارستان تهیه شده و در اختیار استفاده کنندگان قرار گیرد. در این کتابچه باید نحوه استفاده از بیمارستان توضیح داده شده و دستورالعمل های مربوط به استفاده و نگهداری بیمارستان باید درج شده باشد در صورت امکان، اطلاعات سازندگان نیز باید در کتابچه یا مانوئل مذکور درج شود. این کتابچه باید همراه با روند کار ساخت بیمارستان تهیه شود، زیرا در این صورت برنامه ریزی کار تسریع شده و از انتقادهای استفاده کنندگان کاسته می شود.

6- وسایل فرار، حفاظت در مقابل آتش سوزی، موارد خسارت بار

بیشتر مقررات ساختمانی دارای بندهایی است که در آن حداقل فاصله میان ساختمانهای مجاور و همچنین نوع ساختمانی که از نظر مقاومت به آتش سوزی قابل قبول است مشخص شده است، البته منظور از مقاومت در مقابل آتش سوزی در فاصله های زمانی معین مطرح است. بعضی از این بندها، فواصل و شرایط راههای فرار را توضیح می‌دهند.

600 بیمار باید در کمتر ازدو ساعت از دو طبقه ساختمان بیمارستان بتوانند تخلیه شوند، و در مورد چهار طبقه این زمان باید کمتر از 4 ساعت باشد: تمرینات طاقت فرسا برای گروه نجات ضرورت دارد. همه ساختمانهای بهداشتی و درمانی که دارای جمعیت بستری، ناتوان و بیماران ذهنی هستند باید ارتفاع کمی داشته باشند و بهتر است که محل بیماران به دو طبقه همکف و اول محدود گردد. ساختمان‌های مرتفع باید به زمین هایی که در آن راه حل دیگری وجود دارد محدود شوند.

اکنون بیمارستانهای (ساختمانهای بهداشت) UK به خاطر مسایل ویژه خود مجهز به سیستم حفاظتی دقیقی در مقابل آتش سوزی هستند که براساس شرایط بخش ها تامین شده است: در این سیستم، با حرکت دادن بیماران به فاصله کوتاهی و در صورت لزوم در روی تخت شان، می توان آنها را به قسمتهایی که نسبت به دود و آتش کاملاً درزبندی شده منتقل نمود. این قسمت ها در مقابل آتش مقاوم هستند.

مقررات مربوط به اندازه قسمتهای ضد آتش و زیر قسمت ها با حداکثر طول قابل قبول برای مسیرهای فرار در بخشها، سالن های عمل جراحی، آزمایشگاه و غیره را می‌توان از روی کتب رسمی به دست آورد. مطالب زیر به عنوان یک راهنمای کلی است:

7- قسمت های ضد آتش

مقررات UK:

ساختمان یک طبقه نباید بزرگتر از m3000 باشد.

ساختمان چند طبقه نباید مساحتی بیش از m2000 داشته باشد.

فاصله افقی تا مسیرهای متناوب نباید از m64 تجاوز کند.

فاصله افقی جهت خروج در یک جهت نباید از m15 تجاوز کند.

فاصله مورد پیمایش در راه پله های فرار نباید بیش از m45 باشد (البته این فاصله براساس گام پله ها است).

8- زیرقسمت های ضد آتش (محوطه های بیماران)

مساحت کف نباید از m750 بیشتر باشد.

فاصله افقی تا مسیرهای متناوب alternative نباید متجاوز از m32 باشد. فاصله افقی تا مسیر خروجی یک جهته نباید از m15 بیشتر باشد.

بالاترین تعداد بیماران 40 نفر است.

9- مواد خسارت بار یا مضر

بعضی از تجهیزات و مواد مورد استفاده در آزمایش، تشخیص و درمان بیماران، از نوع رادیواکتیو، انفجاری و یا قابل اشتعال هستند. توجه داشته باشید محلی که این تجهیزات و مواد استفاده می شوند باید دارای طرح، ساختار و جزئیات و تاسیسات خدماتی ویژه و مطابق با مقررات شرایط خاص خود باشند.

در مورد مواد مضر سلامتی و مقررات آتش سوزی قبل از اتخاذ هر تصمیمی به نشریات رسمی در این زمینه رجوع کرده و با مراکز بهداشتی مربوطه مشورت کنید.

نکات لازم در سیستم USA در شکلهای 4-1 نشان داده شده است. برای هر پروژه طراحی، توجه به کدهای محلی و ایالتی مربوطه ضرورت دارد.

..........................

41 صفحه فایل Word

دانلود تحقیق نکاتی مفید برای طراحی بیمارستان (ضوابط مقرراتی)

1- طراحی مدولار :

هم در USA و هم در UK برای تحت کنترل داشتن هزینه ها از سیستم طراحی مدولار استفاده می شود. در بریتانیا DHHS هزینه طرحهای استاندارد مربوط به همه بیمارستانها را تامین می کند.

2- روش مهار

حوزه دپارتمان براساس مدول طراحی معمولی m15، که برای تامین نیازهای عملی لازم است، می باشد. این حوزه برحسب رابطه فونکسیونی صحیح جهت مهار کردن منطقه جوامع و خدمات گروه بندی شده است.

3- هسته

از تکامل روش مهار حاصل می شود. هسته واحد اولیه 300 تخت خوابی سرویس شده را طی توسعه مرحله ای تامین می کند.

4- بهترین خرید

عبارت از طراحی است استاندارد برای بیمارستان که در آن واحد کاملی برای 600 تخت DCH تامین می شود.

5- مقیاس های زمانی برای طراحی بیمارستان

گروه های پروژه با تخصص های مختلف گزارش درازی را تهیه می کنند. راحت بودن کار و طرح شماتیکی و مراحل کار اجتناب ناپذیر است. زمین شروع کار ساخت بیمارستان تا زمان فروش آن ممکن است 20-10 سال طول بکشد: بنابراین، بسیاری از بیمارستان های جدید از نظر استفاده کنندگان قدیمی به حساب می آیند. برای هر چه کوتاهتر کردن مرحله قبل از قرار داد، آرشیتکت باید یک جدول زمان بندی دقیق تهیه کرده و قبل از آغاز کار با گروه خود به توافق برسد.

به محض تمام شدن کار ساخت بیمارستان لازم است یک کتابچه در مورد وظایف بیمارستان تهیه شده و در اختیار استفاده کنندگان قرار گیرد. در این کتابچه باید نحوه استفاده از بیمارستان توضیح داده شده و دستورالعمل های مربوط به استفاده و نگهداری بیمارستان باید درج شده باشد در صورت امکان، اطلاعات سازندگان نیز باید در کتابچه یا مانوئل مذکور درج شود. این کتابچه باید همراه با روند کار ساخت بیمارستان تهیه شود، زیرا در این صورت برنامه ریزی کار تسریع شده و از انتقادهای استفاده کنندگان کاسته می شود.

6- وسایل فرار، حفاظت در مقابل آتش سوزی، موارد خسارت بار

بیشتر مقررات ساختمانی دارای بندهایی است که در آن حداقل فاصله میان ساختمانهای مجاور و همچنین نوع ساختمانی که از نظر مقاومت به آتش سوزی قابل قبول است مشخص شده است، البته منظور از مقاومت در مقابل آتش سوزی در فاصله های زمانی معین مطرح است. بعضی از این بندها، فواصل و شرایط راههای فرار را توضیح می‌دهند.

600 بیمار باید در کمتر ازدو ساعت از دو طبقه ساختمان بیمارستان بتوانند تخلیه شوند، و در مورد چهار طبقه این زمان باید کمتر از 4 ساعت باشد: تمرینات طاقت فرسا برای گروه نجات ضرورت دارد. همه ساختمانهای بهداشتی و درمانی که دارای جمعیت بستری، ناتوان و بیماران ذهنی هستند باید ارتفاع کمی داشته باشند و بهتر است که محل بیماران به دو طبقه همکف و اول محدود گردد. ساختمان‌های مرتفع باید به زمین هایی که در آن راه حل دیگری وجود دارد محدود شوند.

اکنون بیمارستانهای (ساختمانهای بهداشت) UK به خاطر مسایل ویژه خود مجهز به سیستم حفاظتی دقیقی در مقابل آتش سوزی هستند که براساس شرایط بخش ها تامین شده است: در این سیستم، با حرکت دادن بیماران به فاصله کوتاهی و در صورت لزوم در روی تخت شان، می توان آنها را به قسمتهایی که نسبت به دود و آتش کاملاً درزبندی شده منتقل نمود. این قسمت ها در مقابل آتش مقاوم هستند.

مقررات مربوط به اندازه قسمتهای ضد آتش و زیر قسمت ها با حداکثر طول قابل قبول برای مسیرهای فرار در بخشها، سالن های عمل جراحی، آزمایشگاه و غیره را می‌توان از روی کتب رسمی به دست آورد. مطالب زیر به عنوان یک راهنمای کلی است:

7- قسمت های ضد آتش

مقررات UK:

ساختمان یک طبقه نباید بزرگتر از m3000 باشد.

ساختمان چند طبقه نباید مساحتی بیش از m2000 داشته باشد.

فاصله افقی تا مسیرهای متناوب نباید از m64 تجاوز کند.

فاصله افقی جهت خروج در یک جهت نباید از m15 تجاوز کند.

فاصله مورد پیمایش در راه پله های فرار نباید بیش از m45 باشد (البته این فاصله براساس گام پله ها است).

8- زیرقسمت های ضد آتش (محوطه های بیماران)

مساحت کف نباید از m750 بیشتر باشد.

فاصله افقی تا مسیرهای متناوب alternative نباید متجاوز از m32 باشد. فاصله افقی تا مسیر خروجی یک جهته نباید از m15 بیشتر باشد.

بالاترین تعداد بیماران 40 نفر است.

9- مواد خسارت بار یا مضر

بعضی از تجهیزات و مواد مورد استفاده در آزمایش، تشخیص و درمان بیماران، از نوع رادیواکتیو، انفجاری و یا قابل اشتعال هستند. توجه داشته باشید محلی که این تجهیزات و مواد استفاده می شوند باید دارای طرح، ساختار و جزئیات و تاسیسات خدماتی ویژه و مطابق با مقررات شرایط خاص خود باشند.

در مورد مواد مضر سلامتی و مقررات آتش سوزی قبل از اتخاذ هر تصمیمی به نشریات رسمی در این زمینه رجوع کرده و با مراکز بهداشتی مربوطه مشورت کنید.

نکات لازم در سیستم USA در شکلهای 4-1 نشان داده شده است. برای هر پروژه طراحی، توجه به کدهای محلی و ایالتی مربوطه ضرورت دارد.

..........................

41 صفحه فایل Word

دانلود پروژه انواع سیمان و بتن و نحوه ساخته شدن آنها

بعضی از مطالب این پروژه

سیمان

1-1- مراحل ساخت سیمان پرتلند

1-2- شیمی ترکیبات سیمان

1-3- هیدراتاسیون سیمان

1-4- حرارت هیدراتاسیون

فصل دوم:

مواد سنگی بتن

1-2- طبقه بندی کلی

2-2- آزمایشهای خواص دانه ها

1- شکل و بافت سطحی سنگدانه ها

2- مقاومت سنگدانه ها

3- اندازه دانه ها و دانه بندی

و ....

فصل سوم:

کیفیت آب در بتن

3-1- آب اختلاط بتن

و................

.............

فصل اول:

سیمان

1-1- مراحل ساخت سیمان پرتلند

از تعریف کلی سیمان مشخص می گردد که سیمان ماده ای متشکل از مواد آهکی نظیر سنگ آهک یا گچ و مواد شامل اکسیدهای سیلیسیم و آلومینیوم یعنی رسها و شیل‌ها می باشد. مراحل مختلف ساخت سیمان شامل آسیاب مواد خام و تبدیل آنها به پودر، مخلوط نمودن آنها با درصدهای معین و پختن آنها در یک کوره گردنده در حرارت حدود 1400 درجه سانتیگراد.

در این درجه حرارت مواد در نقطه نزدیک ذوب، با هم ترکیب شده و به کلینکر تبدیل می گردند. سپس کلینکر سرد شده و با مقداری سنگ گچ، به صورت پودری بسیار ریز آسیاب می شود. نتیجه عملیات فوق منجر به تولید سیمان معروف به پرتلند می گردد. مرحله مخلوط کردن و آسیاب نمودن مواد خام ممکن است بصورت خشک و یا تر انجام شود. مخلوط فوق به داخل کوره گردانده ای که ممکن است به قطر 7 متر و طول 250 متر ساخته شود، ریخته می شود.

کوره فوق که کمی شیبدار می باشد، از انتها و طرف بالا با مواد خام تغذیه شده و از ابتدا و طرف پایین سوخت به صورت پودر زغال یا مواد دیگر نظیر گاز با هوا به داخل آن دمیده می شود. دمای کوره به حدود 1500 درجه سانتیگراد رسیده و با مصرف 100 تا 250 کیلوگرم زغال، حدود یک تن سیمان تولید می گردد.

در طول کوره، مواد خام به درجات حرارت بالاتری رسیده و به مرور در آنها تغییرات شیمیایی یک سری فعل و انفعال شیمیایی در مواد بوجود آمده و سرانجام در داغ ترین قسمت کوره حدود 20 تا 30 درصد مواد بصورت مایع در آمده و اکسیدهای کلسیم، سیلیسیم، و آ‌لومینیوم مجدداً با یکدیگر ترکیب می شوند. مواد فوق سپس به گلوله هایی با قطر بین 2 تا 25 میلیمتر بنام کلینکر تبدیل می شوند.

کلینکر سپس سرد شده و هوای گرم شده مجدداً همراه سوخت مصرف می شود. کلینکر سرد شده که به صورت گلوله های سختی در آمده است با کمی سنگ گچ که به منظور جلوگیری از گیرش سریع سیمان به آن اضافه می شود، آسیاب می گردد. مواد حاصله معروف به سیمان حاوی 12 10*1/1 ذره در هر کیلگرم می باشد.

یک کوره گردنده جدید در روش خشک می تواند 200 تن کلینکر در یک روز تولید نماید. جهت درک این رقم باید متذکر شد که میزان تولید سیمان در سال 1984 بالغ بر 70 میلیون تن در آمریکا و 5/13 میلیون تن در انگلستان و حدود 11 میلیون تن در ایران بوده است.

با توجه به مصرف سیمان که به علت صادرات و واردات با میزان تولید شده متفاوت است، در سال 1984 مصرف سرانه سیمان در آمریکا 225 کیلوگرم و در انگلستان 244 کیلوگرم بوده است. بالاترین میزان مصرف سرانه برابر 678 کیلوگرم و در ایتالیا بوده است. در کشورهای عربستان سعودی و قطر و امارات متحده عربی این رقم کلاً به 2000 کیلوگرم رسیده است.

1-2- شیمی ترکیبات سیمان

مواد خام تشکیل دهنده سیمان اساساً از اکسیدهای کلسیم، سیلیسیم و آهن تشکیل شده اند. این مواد در کوره با هم ترکیب شده و به غیر از مقداری آهک آزاد باقیمانده، که فرصت کافی برای فعل و انفعال نداشته است، ترکیبات شیمیایی جدید و پایداری نتیجه می شوند. در هنگام خنک کردن مصالح، براساس سرعت خنک کردن، مواد به شکل بلوری و بی شکل ظاهر می گردند. دانه های بی شکل که اکثراً شیشه ای هستند و دانه های بلوری شده در حالی که یک فرمول شیمیایی دارند، دارای خواص متفاوتی می باشند. برای سیمان معمولی، درصد ترکیبات حاصل از فعل و انفعالات فوق با داشتن درصد اکسیدهای موجود در کلینکر و با فرض اینکه کریستاله شدن کامل انجام پذیرفته باشد، قابل محاسبه است.

جدول 2-1 چهار ترکیب اصلی سیمان با علائم اختصاری مشخصه آنها را نشان می‌دهد. علائم مختصر شده که توسط شیمی دانهای سیمان پیشنهاد گردیده است به صورت CaO=C، SiO2=S، Al2O3=A، Fe2O3=F و H2O=H می باشند.

.................

64 صفحه فایل Word

دانلود پروژه انواع سیمان و بتن و نحوه ساخته شدن آنها

بعضی از مطالب این پروژه

سیمان

1-1- مراحل ساخت سیمان پرتلند

1-2- شیمی ترکیبات سیمان

1-3- هیدراتاسیون سیمان

1-4- حرارت هیدراتاسیون

فصل دوم:

مواد سنگی بتن

1-2- طبقه بندی کلی

2-2- آزمایشهای خواص دانه ها

1- شکل و بافت سطحی سنگدانه ها

2- مقاومت سنگدانه ها

3- اندازه دانه ها و دانه بندی

و ....

فصل سوم:

کیفیت آب در بتن

3-1- آب اختلاط بتن

و................

.............

فصل اول:

سیمان

1-1- مراحل ساخت سیمان پرتلند

از تعریف کلی سیمان مشخص می گردد که سیمان ماده ای متشکل از مواد آهکی نظیر سنگ آهک یا گچ و مواد شامل اکسیدهای سیلیسیم و آلومینیوم یعنی رسها و شیل‌ها می باشد. مراحل مختلف ساخت سیمان شامل آسیاب مواد خام و تبدیل آنها به پودر، مخلوط نمودن آنها با درصدهای معین و پختن آنها در یک کوره گردنده در حرارت حدود 1400 درجه سانتیگراد.

در این درجه حرارت مواد در نقطه نزدیک ذوب، با هم ترکیب شده و به کلینکر تبدیل می گردند. سپس کلینکر سرد شده و با مقداری سنگ گچ، به صورت پودری بسیار ریز آسیاب می شود. نتیجه عملیات فوق منجر به تولید سیمان معروف به پرتلند می گردد. مرحله مخلوط کردن و آسیاب نمودن مواد خام ممکن است بصورت خشک و یا تر انجام شود. مخلوط فوق به داخل کوره گردانده ای که ممکن است به قطر 7 متر و طول 250 متر ساخته شود، ریخته می شود.

کوره فوق که کمی شیبدار می باشد، از انتها و طرف بالا با مواد خام تغذیه شده و از ابتدا و طرف پایین سوخت به صورت پودر زغال یا مواد دیگر نظیر گاز با هوا به داخل آن دمیده می شود. دمای کوره به حدود 1500 درجه سانتیگراد رسیده و با مصرف 100 تا 250 کیلوگرم زغال، حدود یک تن سیمان تولید می گردد.

در طول کوره، مواد خام به درجات حرارت بالاتری رسیده و به مرور در آنها تغییرات شیمیایی یک سری فعل و انفعال شیمیایی در مواد بوجود آمده و سرانجام در داغ ترین قسمت کوره حدود 20 تا 30 درصد مواد بصورت مایع در آمده و اکسیدهای کلسیم، سیلیسیم، و آ‌لومینیوم مجدداً با یکدیگر ترکیب می شوند. مواد فوق سپس به گلوله هایی با قطر بین 2 تا 25 میلیمتر بنام کلینکر تبدیل می شوند.

کلینکر سپس سرد شده و هوای گرم شده مجدداً همراه سوخت مصرف می شود. کلینکر سرد شده که به صورت گلوله های سختی در آمده است با کمی سنگ گچ که به منظور جلوگیری از گیرش سریع سیمان به آن اضافه می شود، آسیاب می گردد. مواد حاصله معروف به سیمان حاوی 12 10*1/1 ذره در هر کیلگرم می باشد.

یک کوره گردنده جدید در روش خشک می تواند 200 تن کلینکر در یک روز تولید نماید. جهت درک این رقم باید متذکر شد که میزان تولید سیمان در سال 1984 بالغ بر 70 میلیون تن در آمریکا و 5/13 میلیون تن در انگلستان و حدود 11 میلیون تن در ایران بوده است.

با توجه به مصرف سیمان که به علت صادرات و واردات با میزان تولید شده متفاوت است، در سال 1984 مصرف سرانه سیمان در آمریکا 225 کیلوگرم و در انگلستان 244 کیلوگرم بوده است. بالاترین میزان مصرف سرانه برابر 678 کیلوگرم و در ایتالیا بوده است. در کشورهای عربستان سعودی و قطر و امارات متحده عربی این رقم کلاً به 2000 کیلوگرم رسیده است.

1-2- شیمی ترکیبات سیمان

مواد خام تشکیل دهنده سیمان اساساً از اکسیدهای کلسیم، سیلیسیم و آهن تشکیل شده اند. این مواد در کوره با هم ترکیب شده و به غیر از مقداری آهک آزاد باقیمانده، که فرصت کافی برای فعل و انفعال نداشته است، ترکیبات شیمیایی جدید و پایداری نتیجه می شوند. در هنگام خنک کردن مصالح، براساس سرعت خنک کردن، مواد به شکل بلوری و بی شکل ظاهر می گردند. دانه های بی شکل که اکثراً شیشه ای هستند و دانه های بلوری شده در حالی که یک فرمول شیمیایی دارند، دارای خواص متفاوتی می باشند. برای سیمان معمولی، درصد ترکیبات حاصل از فعل و انفعالات فوق با داشتن درصد اکسیدهای موجود در کلینکر و با فرض اینکه کریستاله شدن کامل انجام پذیرفته باشد، قابل محاسبه است.

جدول 2-1 چهار ترکیب اصلی سیمان با علائم اختصاری مشخصه آنها را نشان می‌دهد. علائم مختصر شده که توسط شیمی دانهای سیمان پیشنهاد گردیده است به صورت CaO=C، SiO2=S، Al2O3=A، Fe2O3=F و H2O=H می باشند.

.................

64 صفحه فایل Word

مهندسی عمران و تکنولوژی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 6

نو آوری قرن 21 در ساخت بتنهای پیش ساخته

در دهه های اخیر مهندسان و معماران برای دستیابی به مقاومت و پایداری سازه و همچنین الزامات طراحی از بتن پیش ساخته استفاده می کنند. برخی مزایای بتن پیش ساخته عبارتند از:

۱) مقاومت مناسبی در برابر ضربه و حریق دارند.

۲) انتخابهای هنری و زیبایی شناختی تقریبا نامحدود به لحاظ شکل ، رنگ و ... دارند .چنانچه ساختار سطحی مناسب آن برای اجرا هر نوع طراحی شرایط مناسبی را طراحی معماری فراهم می آورد.

۳) بدلیل تولید کارخانه ای آن کنترل کیفیت دقیقتری صورت می گیرد و سازگاری فوق العاده ای بین اجزاء سازه ایجاد می کند. 

۴) سرعت ساخت و اجرا بیشتر آن سبب کاهش تأخیرهای ناخواسته و کاهش قیمت تمام شده آن نسبت به سایر روشهای ساخت می گردد.

۵) بازده حرارتی عالی و مقاومت مناسب در برابر تغییرات آب و هوایی از دیگر مزایای آن است.

شرکت Altusgroup اخیرآ نوعی بتن پیش ساخته را برای اجزاء سازه ای و معماری ساختمانهای مسکونی و تجاری تولید کرده است. این محصول با نام «کربن کست» برای ساخت پانلهای دیواری،پانلهای معماری،پانلهای دیواری عایق و اجزاء سیستمهای ساختمانی و معماری ساختمان مناسب تر از قطعات پیش ساخته قبلی است. در کربن کست بجای استفاده از فولاد در آرماتورگذاری فرعی برای انتقال برش از شبکه فیبرهای کامپوزیتی استفاده شده است.در این نوآوری جالب توجه در تکنولوژی ساخت بتونهای پیش ساخته آرماتورگذاری مرسوم جای خود را به شبکه ای از فیبرهای کربن ضد خوردگی و با مقاومت بالا می دهد. این ابتکار سبب کاهش ضخامت مقاطع پیش ساخته و کاهش وزن اجزاء سازه ای و معماری (بار مرده) ساختمان تا ۶۶٪ می گردد. در این بتن پیش ساخته از میلگرد و کابلهای فولادی معمول برای آرماتورگذاری اصلی و از شبکه فیبرهای کربنی چسبیده به رزین با ضخامت ۱ میلی متر برای آرماتورگذاری فرعی استفاده می شود. مقاومت بالا ،دوام فوق العاده و خواص کششی بسیار خوب آن در مقایسه با میلگرد از نکات بارز این محصول است.بطوریکه در آن پوشش موثر بتنی سه چهارم اینچی تا سه اینچی در آرماتورهای فولادی به فقط یک چهارم اینچ پوشش بتنی کاهش می یابد.همچنین با استفاده از این تکنولوژی در ساخت پانلها و تیرهای T شکل کنترل ترک خوردگی انقباضی بتن (shrinkage cracking) نسبت به شبکه آرماتوری تا میزان ۵۰٪ بهبود می یابد و در پانلهای دیواری عایق بین جداره داخلی و بیرونی آن یک مقطع سازه ای کاملا مرکب ایجاد می کند.زیرا به لحاظ گرمایی کاملا عایق است. شبکه فیبرهای کربن کست همانند آنچه گاهی در مورد آرماتورهای فولادی دیده می شود زنگ نمی زند و نمای آن را بد شکل نمی کند.

کاهش وزن و ضخامت مقاطع پانلها و سپری های کربن کست سبب کاهش هزینه های حمل و نقل و نصب آن می گردد که در ساختمانهای بلند مرتبه رقم قابل توجه ای خواهد شد. علاوه بر این خاصیت عایق بودن این محصول به لحاظ صرفه جویی در مصرف انرژی و در نتیجه کاهش هزینه های بهره برداری و نگهداری ساختمان آن را به محصولی بسیار مناسب برای طراحی های سازگار با محیط زیست (environmentally friendly design ) تبدیل کرده است.

افزودن فیبر به بتن

سالهاست که تحقیقات گسترده ای برای ارزیابی و بررسی مزیت های کیفی استفاده از فیبر در بتن در کارهای عمومی مهندسی عمران در جریان است.فیبرهای افزودنی مختلفی در ترکیب با بتن برای کاربردهای خاص طراحی و برای بهبود خواص مکانیکی آن آزمایشهای زیادی صورت گرفته است.محققان در مواد جدید به دنبال افزایش شکل پذیری ، دستیابی به مقاومت فشاری بیشتر و یا افزایش مقادیر سختی ناهمسانگرد (anisotropic) هستند.مواردی که بیشتر در طراحی سازه ها در مناطق لرزه خیز کاربرد دارد. تحقیقات صورت گرفته بطورکلی به ارزیابی اثرات فیبرهای ساخته شده از فولاد،شیشه، کربن و یا کنف  روی رفتار بتن می پردازد.انتخاب مواد مختلف برای این صورت گرفته است تا خواص بتن الزامات ویژه طراحی را تامین کند. تعدادی از این الزامات شامل مقاومت قلیایی،مقاومت در برابر خوردگی،عدم حساسیت مغناطیسی و افزایش شکل پذیری اتصال تیر به ستون برای اتلاف انرژی در هنگام فعالیت گسلها و وقوع زلزله می باشد.

الیاف ریز تهیه شده از فولاد ،شیشه ،کربن و یا کنف چنان با بتن مخلوط می شوند که تشکیل ماتریسی از بتن میگردند که در آن الیاف سنگ دانه ها را در بتن در برگرفته اند.افزودن فیبرها به بتن آنرا همگن تر و ایزوترپیک تر می گرداند و سبب بهبود مقاومت کششی و به ویژه شکل پذیری آن می شود.اگرچه خواص فیبرهای ساخته شده از شیشه ،کربن و ... در برخی موارد متفاوت از خواصی است که ما از فولاد سراغ داریم اما آنچه کاملا مشهود است اینست که تنها فولاد است که می تواند ناحیه ای از رفتار پلاستیک را فراهم کند.

بیشترین کاربرد الیاف فولادی در احداث تونلها و کفهایی است که تحت بارهای سنگین صنعتی قرار دارند.افزودن فیبرهای فولادی سبب افزایش مقاومت کششی در بتنهای معمولی و یا بتنهای با مقاومت بالا می گردد.همچنین اثرات مثبتی بر روی کنترل تشکیل ترکها و تغییر شکلهای درازمدت عضو دارد.در مورد فیبرهای شیشه می توان گفت که ظرفیت بسیار خوبی در برابر حملات شیمیایی در محیطهای قلیایی را دارد بنابراین الیاف شیشه بویژه در مواردی که مقاومت بالا در برابر خاصیت قلیای مورد نیاز است قابل استفاده می باشد.از دیگر مزیت های آن مقاومت در برابر خراش است.فیبرهای کنف که از قدیمی ترین الیاف محسوب می شوند و در صنایع دیگری مانند نساجی نیز کاربرد دارند به دلایل زیادی استفاده از آنها در سازه های بتنی با شکست همراه بوده است. زیرا از جهت خواص مکانیکی نسبت به سایر مواد فاصله زیادی دارد.مقاومت کششی و مدول یانگ در آن بستگی به فصل برداشت محصول و فرایند برداشت محصول دارد.همچنین بدلیل وجود اسید سیلیسیک در آن مقاومت خوبی در برابر مواد قلیایی ندارد و سبب انبساط قلیایی و ایجاد ترک در بتن می گردد.فیبرهای کربن معمولا از مواد زائد حاصل از تولیدات کربنی مختلف بدست می آید و همچنین بصورت فتیله تولید و فروخته می شود.باید گفت که کربن مقاومت در برابر خوردگی و جریان مغاطیسی بهتری نسبت به فولاد از خود نشان می دهد. بطوریکه علاوه بر فیبرهای فولادی فیبرهای کربنی آینده بهتری نسبت به سایر فیبرها در کاربردهای مهندسی عمران دارند. اما باید دقت داشت که تولید بتن مسلح با فیبر با ارزش تر از اینست که ما فقط فیبر به بتن معمولی اضافه کنیم.زیرا در این صورت شاهد بهبود ساختار دانه ای برای تامین کارایی و خواص مکانیکی مخلوط خواهیم بود.

مهندسی آیروبیولوژیک و تکنولوژی ساختمان ایمن

امروزه با توسعه علوم و فنون و نیاز به محیطهای ساختمانی پاک شاخه های جدیدی به آن افزوده می شود. یکی از این علوم "مهندسی آیروبیولوژیک" است. این مهندسی که شاخه ای از مهندسی محیط زیست است علم طراحی ساختمانها و سیستمهایی برای کنترل میکروارگانیسم های بیماری زای موجود در هوا و آلودگی های تنفسی ناشی از آن در محیطهای داخلی همانند ساختمانهای تجاری ،بیمارستانها و خانه های مسکونی است.در حقیقت "هوا زیست شناسی" یا "آیروبیولوژی" مطالعه میکروارگانیسم های است که ممکن است برای سلامتی انسان مضر باشند. هوا می تواند پر از توده میکروارگانیسمهای ساکن باشد اما به واقع هیچکدام زنده نیستند. بسیاری از میکروب ها در هوای بیرونی بدلیل تابش خورشید یا افزایش دمای هوا ، کاهش رطوبت و یا اکسیژن و آلودگی هوا می میرند. هاگها و تعدادی از میکروبهای موجود در محیط بطور طبیعی مقاومتر هستند و می توانند بطور فصلی در هوای بیرونی تمرکز بیشتری داشته باشند.از آنجائیکه مردم در حدود ۹۳ از وقت خود را درمحیطهای بسته صرف می کنند لذا برای کنترل میکروارگانیسم های بیماری زای موجود در هوا از مهندسی آیروبیولوژی استفاده می شود.

بیشتر میکروبهای بیماری زا بسرعت در هوای بیرونی می میرند.اما در فضاهای داخلی بسته به تعداد افراد حاضر و نحوه انتشارشان در محیط متفاوت است.آمارها نشان می دهد که در حدود ۳۰ درصد از سرماخوردگیها در محیطهای کاری و ادارات روی میدهد.این رقم برای منازل در حدود ۱۸ درصد است و در مورد مدارس بدلیل رعایت کمتر مسائل بهداشتی قطعآ بیش از این است.فاکتورهایی که نحوه انتشار یک ذره بیماری زا را در ساختمان و ایجاد بیماری مشخص می کنند عبارتند از : دامنه دما و کنترل رطوبت،اندازه و توزیع هوای بیرونی،تاثیرگذاری فیلترها،تمیزی وسایل و اتاقها،تعداد ونوع سطوح ساختمان و در نهایت بهداشت و تمیزی ساکنین.همچنین ورود حداقل هوای لازم از محیط بیرونی (برطبق استاندارد ASHRAE) و توزیع آن با حداکثر تاثیرگذاری،فیلترگذاری موثر و نحوه چرخش هوا حداقل هایی هستند که برای انتقال بیماری ها لازم است.حوادث تروریستی اخیر که شهرهای بزرگ را در معرض تهدید و آسیب جدی قرارداد و خرابی های بزرگی ایجاد کرد ،نشان داد که مهندسان و طراحان و مدیران پروژه های ساختمانی باید توجه ویژه ای به اینگونه حملات و خصوصآ حملات بیولوژیکی در طراحی های خود داشته باشند.برای این کار از تکنولوژی ساختمان ایمن (Immune Building Technology )استفاده میشود.اصول موجود در این تکنولوژی تلفیقی است از سیستمهای تهویه و تصفیه هوا،سیستمهای کنترل و آشکارسازی و سیستمهای ایزوله کردن زونها می باشد تا حداکثر محافظت و ایمنی را برای ساکنین آن فراهم آورد.هرچند ممکن است اجرای این تکنولوژی قدری گران و پیشرفته بنظر برسد اما در یک مقیاس کوچک برای محافظت ساختمانهای تجاری در برابر حملات بیولوژیک و همچنین بیماریهای مسری موجود در هوا مناسب بنظر می رسد. به واقع هزینه اجرای یک سیستم تهویه هوای مناسب در برابر ریسک واقعی موجود می ارزد.البته این ریسک برای هر ساختمانی وجود ندارد.

استفاده از لاستیکهای فرسوده در بتن

در هر سال فقط در ایالات متحده ۲۵۰ میلیون تایر فرسوده به وزن بیش از ۳ میلیون تن جمع آوری می شود. همچنین یکی از بزرگترین چالشهای محیط زیستی موجود در اطراف کلان شهرها در جهان نحوه بازیافت و حذف مواد لاستیکی زائد از چرخه زیست محیطی می باشد. یکی از راه حلهای که برای حل این مشکل پیشنهاد شده است استفاده از ذرات لاستیک تایر بعنوان یک ماده افزودنی در مصالح بر پایه سیمان است. اگرچه بتن یک ماده محبوب و پراستفاده در مصالح ساختمانی است اما دارای تقطه ضعفهایی نیز می باشد . همانند مقاومت کششی پایین ، شکل پذیری پایین ،جذب انرژی کم،انقباض و جمع شدگی بتن (shrinkage) و در پی آن ترک خوردگی ناشی از آن و در نهایت ترکهای ناشی از عمل آوری نامناسب و سخت شدگی بتن (hardening and curing cracking). یافته های جدید نشان می دهد که استفاده از ذرات تایرهای فرسوده به میزان زیادی می تواند این نقاط ضعف بتن را برطرف کند. هر چند استفاده از لاستیک در آسفالت بیشتر از یک دهه است که صورت می گیرد اما کاربرد آن در بتن بتازگی صورت گرفته است و تحقیقات زیادی بر امکان سنجی آن انجام شده. هرچند این تحقیقات هنوز کامل نشده است اما روشهای آزمایشی مختلفی برای کاربرد این لاستیک ها حاصل گردیده است.معمولا جایگزینی کامل سنگدانه های درشت دانه(شن) و سنگدانه های ریزدانه (ماسه ) با لاستیک بدلیل کاهش مقاومت شدید مناسب بنظر نمی رسد. ولی با جایگزینی نسبت کمی از آن با سنگدانه ها کاهش مقاومت ناچیزی صورت می گیرد که قابل صرفنظر کردن است. مطالعات نشان می دهد که میزان لاستیک نباید از ۲۰-۱۷ درصد کل حجم سنگدانه ها بیشتر شود.