البناء النمطي (بناء الوحدات)

  علوم لا توجد تعليقات

يُعد قطاع الإنشاءات  من القطاعات المهمة والحيوية في الاقتصاد، وهو من القطاعات الرئيسية التي تساهم في نشأة المدن وتطورها، يمكن أن نُعرفه بأنه القطاع الذي يشمل جميع الأعمال الضرورية لقيام المدن، ويُقسم بشكلٍ عام إلى ثلاثة أقسام:

  1. الأبنية، كناطحات السحاب وأماكن السكن، المستشفيات.
  2. البنية التحتية، والتي تشمل الطرق والجسور وشبكات الصرف الصحي والمياه.
  3. الإنشاءات الخاصة، والتي تخدم الصناعات الأخرى مثل إنشاءات محطات الطاقة والكهرباء.

لمحة تاريخية لقطاع الأبنية

تطور هذا القطاع بشكل كبير بتطور تقنياته عبر التاريخ البشري، ولنأخذ لمحةً بسيطةً عن تطور قطاع الأبنية على سبيل المثال، الذي تطور من استخدام الطين والآجر والخشب لبناء البيوت البسيطة، إلى بناء القلاع الكبيرة والأبنية متعددة الطوابق، ثم تطوير البناء بالخرسانة المسلحة (Reinforced Concrete)، وصولاً إلى تشييد الأبراج وناطحات السحاب والمباني العملاقة.

تتطور آليات البناء يوماً بعد يوم، المصدر:Pixabay

ويَعد المستقبل بالعديد من التقنيات التي ستسمح لهذا القطاع بالتطور أكثر، من هذه التقنيات: نمذجة معلومات البناء (Building Information Model – BIM)، الطباعة ثلاثية الأبعاد (3d Printing)، التحول للمدن الذكية (Smart Cites).

إلى جانب نظام البناء النمطي أو البناء بالوحدات الجاهزة (Modular Building) الذي تتطور صناعاته وطرقه يوماً بعد يوم.

ما هو البناء النمطي؟

يتشابه البناء النمطي مع البناء العادي في الأنظمة والمواد المستعملة في تصميمه، لكنه يتميز بأن جزءً كبيراً من عملية إنشاءه تتم خارج موقع البناء.

 تتم عملية البناء باستخدام وحدات مسبقة الصنع تتبع نفس النمط وتُصنع في مصانع خاصة، ثم يتم نقلها إلى موقع البناء وتجميعها بآليات مختلفة للوصول إلى شكل المنتج النهائي المطلوب.

يمكن تشبيه هذا النظام بألعاب تجميع القطع للأطفال (LEGO)، التي تتكون من وحدات متشابهة أو متقاربة، يتم تجميعها بطرق مختلفة.

مجموعة سكاي ستون تقوم ببناء أطول فندق باستخدام وحدات معدة مسبقاً في العالم، وهو فندق الماريوت بحي منهاتن في مدينة نيويورك. مصدر الصورة تويتر.

فكرة هذا النظام ليست حديثة فهي مستخدمة منذ عقود، لكنها بدأت بالانتشار بشكل متزايد في الآونة الأخيرة، سواءً في المكاتب، الإنشاءات الطبية كالمستشفيات والعيادات وحتى في الإنشاءات السكنية. وقد تكون هذه الإنشاءات دائمة أو مؤقتة.

مميزات البناء النمطي

تحكم أكبر

 60-90 % من عملية الإنشاء في هذا النظام تتم خارج موقع البناء في مصانع مخصصة، يتم إنشاء الوحدات في ظروف معيارية تتوافق مع معايير البناء، هذه الوحدات الأساسية هي التي تكون المنشأ لاحقاً. إنتاج وحدات البناء في المصانع يساعد على مراقبة الأثر البيئي للبناء والحد من الأثر السيء له.

بعد أن تتم عملية إنشاء الوحدات الأساسية، يتم نقلها وتجميعها في الموقع، ويمكن إدارة عملية التجميع والتحكم بها بحيث تتوافق مع متطلبات البناء والسلامة، وقد تتحقق هذه المتطلبات بشكلٍ أفضل من عمليات البناء التقليدية.

تعدد خيارات البناء

رغم أن المكون الأساسي للمبنى متشابه إلا أنه من الممكن تشكيل هذه الوحدات بالطريقة التي يرغب بها صاحب البناء، حيث يمكن أن تحصل على العديد من الخيارات باستخدام نفس الوحدات، وهناك العديد من الطرق التي يمكن تثبيت هذه القطع ووصلها مع بعضها بعضاً، مثل المرابط أو الوصلات أو الخلطات الكيميائية، أو استخدام تفصيلة خاصة يتم إنشائها في كل وحدة لربطها بالوحدات الأخرى.

يمكن استخدام العديد من المواد لتشكيل هذه الوحدات، كالخرسانة المسلحة والخشب والحديد وغيرها، كما يمكن إضافة النوافذ والأبواب وغيرها من الملحقات.

توفير الوقت

يمكن توفير الوقت المستغرق في عملية البناء بشكلٍ كبير في هذا النظام، تنتج المصانع كميات تجارية من الوحدات المستخدمة على مدار الساعة بحيث يمكن تجميعها مباشرةً لإتمام البناء.

إضافةً إلى إمكانية مباشرة البناء في أكثر من مكان في الموقع في ذات الوقت،  كما يمكن تجنب التأخير الناتج عن الطقس السيء أو الظروف غير المناسبة.

على سبيل المثال: قامت الصين ببناء مستشفى بسعة 1000 سرير في 10 أيام لمواجهة جائحة كورونا.

إمكانية البناء في الأماكن النائية

هناك العديد من الأماكن التي لا يمكن أن تتتم عملية البناء فيها بشكل مباشر، مثل مواقع البناء البعيدة عن المراكز الحضرية، التي تحتاج إلى إقامة الخدمات التي يحتاجها العمال لمباشرة عملهم في هذه الأماكن، إضافةً إلى صعوبة تزويد الموقع بالمواد الخام التي يحتاجها في البناء.

في هذه الحالة، فإن البناء النمطي سيقلل من هذه التكلفة لأن جزءً كبيراً من عملية البناء يتم في المصانع القريبة من الخدمات، وفي أماكن قريبة من مزودي المواد الخام كالحديد والإسمنت والماء وغيرها.

بشكل عام، فإن البناء النمطي يساعد على تقليل الوقت المستغرق في البناء إلى النصف أو أكثر.

تحديات

على الرغم من المميزات الكثيرة للبناء النمطي إلا أن هناك العديد من التحديات التي تواجهه في الوقت الحالي، مثل:

  • يجب عمل الوحدات بأحجأم مناسبة لعملية النقل، مما قد يؤدي إلى تصغير حجم الغرفة التي تكونها الوحدة على سبيل المثال.
  • نقل الوحدات وتخزينها في الموقع قد يتطلب مساحةً كافية لا تتوفر في بعض مواقع البناء.
  • قد تحد قوانين البناء في بعض البلدان من فعالية البناء النمطي، حيث أن مواصفات البناء لا تتوافق مع المعايير الموضوعة في هذا البلد، وقد يلزم العمل على تعديل هذه القوانين أو تشريع مواد تتيح استخدامه.

تعد التكلفة من أهم العوامل التي تؤثر في مجال الإنشاءات بشكل عام، قد يساعد البناء النمطي في تقليل التكلفة في بعض النقاط، لكنه سيزيدها في أماكن أخرى، لذا يلزم عمل دراسة جدوى اقتصادية للتأكد من كلفته مقارنةً بالبناء العادي.

أمثلة

من الأمثلة الإنشائية على البناء النموذجي:

الخرسانة مسبقة الصب (Bre-Cast Concrete)

يعتمد هذا النظام على إنشاء مقاطع خرسانية في المصانع ومن ثم نقلها إلى موقع البناء، هذا النظام مستخدم منذ عقود في العديد من البلدان حول العالم، يمكن إنتاج بعض الوحدات المستخدمة في البناء مثل الجدران والأسوار وقنوات المياه، كما يمكن إنتاج الأعمدة والجسور والأرضيات، وبتوفر التكنولوجيا المناسبة يمكن إنتاج الغرف المتنقلة.

من الأمثلة المشهورة على إنشاءات اُستخدم فيها هذا النظام:

  • دار الأوبرا في سيدني (Sydney Opera House) في استراليا.
  • كلية الاقتصاد والأعمال في جامعة دييغو بورتاليز (Diego Portales University) في تشيلي.
دار الأوبرا في سيدني من الأمثلة المشهورة التي اُستخدمت فيها الخرسانة مسبقة الصب، المصدر: Pixabay

البناء بالحاويات

هذا النموذج ليس واسع الانتشار، لكن يمكن استخدامه لإنتاج أبنية بتصاميم معمارية مميزة، يتم تكديس حاويات الشحن فوق بعضها لإنتاج أشكال مختلفة من الأبنية، يمكن إنتاج أبنية بجودة وفخامة عالية بنصف سعر البناء العادي.

من الامثلة على هذا البناء:

  •  فندق بايسايد مارينا (Bayside Marina Hotel) في يوكوهوما في اليابان، يتكون الكوخ الواحد في الفندق من حاويتين مرصوصتين عامودياً.
  • بيت  بي في 14 (PV14 House) في تكساس في الولايات المتحدة الأمريكية، بمساحة 344 متر مربع، يتكون البناء من 14 حاوية شحن، إضافةً إلى مواد الحديد والزجاج.

المصادر

اترك تعليقاً