القوالب الخرسانية العازلة المستخدمة في البناء

ما هي القوالب الخرسانية العازلة المستخدمة في البناء؟

القوالب الخرسانية العازلة: عبارة عن نظام بناء يستخدم قوالب خفيفة الوزن (مصنوعة من مادة عازلة) لدعم الجدران الخرسانية أثناء صبها في الموقع والتي تُترك بعد ذلك في مكانها كعزل. يمكن استخدام القوالب الخرسانية العازلة في العديد من البلدان وفي أمريكا الشمالية لسنوات عديدة، وقد أثبتت أنها طريقة قوية وفعالة من حيث التكلفة لبناء مجموعة متنوعة من أنواع المباني، من المنازل والأقبية إلى دور السينما متعددة الطوابق والمباني التجارية.

أشكال القوالب الخرسانية العازلة هي أشكال دائمة تشبه الساندويتش، بحيث يتم صب الخرسانة عليها بين طبقتين عازلة. كما تُعد اليوم واحدة من أقوى أنظمة الجدران وأكثرها كفاءة في استخدام الطاقة المستخدمة في البناء السكني والتجاري، وستبقى النماذج في مكانها كجدران دائمة لتشكيل الجدران عندما يتم توصيل كتل أو ألواح متعددة برباطات بلاستيكية.

القوالب الخرسانية العازلة المستخدمة في البناء عباره عن نوع قوالب من الخرسانة المسلحة المصنوعة عادة من العزل الحراري (البوليسترين أو رغوة البولي يوريثان) التي تعمل كركيزة داخلية وخارجية دائمة للأسطح والأرضيات والجدران. كما أن النماذج نفسها عبارة عن وحدات معيارية متشابكة دائمة تتلاءم معًا مثل قِطع الليجو التي يتم ملؤها بعد ذلك بالخرسانة، ممّا يؤدي إلى إنشاء مباني عالية الأداء أكثر من نظيراتها التقليدية.

يتم قفل الطوب المستخدم في إنشاءات قوالب الخرسانة العازلة معًا لإنشاء هيكل قوي بما يكفي لتثبيت الخرسانة المصبوبة. بحيث يتم استخدام القوالب الخرسانية العازلة من قبل المقاولين للتأهل للحصول على ائتمان الطاقة وأنواع أخرى من التصنيفات، على سبيل المثال نظام (LEED). هذه القوالب المعزولة التي ستتولى مكان البناء أو الخشب أو الخرسانة، لا توفر فقط عازلًا مستمرًا وحاجزًا للصوت، بل توفر أيضًا دعمًا للحوائط الجافة من الداخل والجِبص، أو انحياز اللفة أو الطوب من الخارج.

ستحقق قوالب الخرسانة المعزولة، كحد أدنى، جدارًا معزولًا بشكل دائم على كلا الجانبين بنواة من الطوب الخرساني الصلب. يتميز الطوب والألواح أيضًا بشرائط تسمير متكاملة لربط التشطيبات الداخلية والخارجية والقدرة على السماح بالدخول لعمليات التشغيل الميكانيكية، مثل الأسلاك والسباكة، دون قطع اللب الخرساني. ومع ذلك، يجب استيعاب اختراق الجدار أو الأنابيب التي تمر عبر الجدران قبل صب الخرسانة.

كيف يتم استخدام قوالب الخرسانة العازلة؟

تتكون القوالب الخرسانية المعزولة من ألواح البوليسترين الموسعة ذات الجدران المزدوجة والتي يتم تكديسها معًا لإنشاء قوالب صب دائمة تستخدم لاحتواء الخرسانة الجاهزة للجدران. تظل القوالب المعزولة في مكانها لتوفير عزل حراري كامل لجدران المبنى المكتمل. كما أنها توفر سطحًا موحدًا جاهزًا للتطبيق المباشر لمعظم التشطيبات وأنظمة الكسوة الخاصة. بحيث تشتمل العديد من أنظمة صب الخرسانة المعزولة أيضًا على نظام الأرضيات الخاص بها.

أين بدأت القوالب الخرسانية العازلة؟

تم تقديم تقنية القوالب الخرسانية العازلة في أوروبا بعد الحرب العالمية الثانية كبديل معقول التكلفة ودائم لإعادة بناء المباني المتضررة. نظرًا لأن العديد من البلدان النامية يتم إدخال قوانين بناء أكثر كفاءة في استخدام الطاقة ومقاومة للكوارث الطبيعية، فقد أصبحت القوالب الخرسانية العازلة أسلوب البناء السائد خاصة بالنسبة للبناء السكني عالي الأداء والمنخفض التجاري.

في حين كانت هناك زيادة مطردة في استخدام إنشاءات القوالب الخرسانية العازلة بعد السبعينيات، أصبح إنشاء القوالب الخرسانية العازلة الآن جزءًا من معظم قوانين البناء في العالم المتقدم نظرًا لكونه أقوى نظام جدار وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة متاحًا للبناء السكني والتجاري. فقد ينتج عن استخدام قوالب الخرسانة المعزولة جدران تحتوي على طوب خرساني صلب مع عزل دائم على كلا الجانبين.

كما تتيح الألواح والكتل الرغوية إمكانية ربط التشطيبات الداخلية والخارجية بسهولة، جنبًا إلى جنب مع إمكانية التشغيل الميكانيكي للسماح بالدخول مثل الأسلاك والسباكة دون قطع اللب الخرساني. على الرغم من ذلك، فإنّ أي نوع من اختراق الجدار أو الأنابيب التي تمر عبر الجدران يجب أن يتم حسابه قبل صب أي خرسانة.

اعتبارات تصميم قوالب الخرسانة العازلة:

يتم تصنيع الطوب الذي يشكل القوالب العازلة في مجموعة متنوعة من الأشكال وأنواع المكونات، ممّا يخلق فرص تصميم لا حدود لها. على سبيل المثال، يمكن إنشاء ميزات مثل النوافذ الكبيرة والأقواس دون الحاجة إلى اللجوء إلى المنتجات المتخصصة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إنشاء الأرضيات باستخدام مكونات قوالب الخرسانة العازلة، حيث أن أي نوع من أنواع الأساسات أو الأرضيات أو السلالم أو أنظمة التسقيف متوافق مع بناء قوالب الخرسانة العازلة.

توفر قوالب الخرسانة العازلة وسيلة سهلة لتحقيق معايير عالية من الأداء الهيكلي والطاقة والنار والصوت. يمكن أن يكون الجزء الخارجي من المبنى مغطى بأي تشطيب يطلبه المهندس المعماري بما في ذلك أعمال البناء وزلاقات الطوب والبلاط المصنوع والجدران الساترة وألواح الطقس داخليًا. ومن ثم، يتم تطبيق الجبس أو البطانة الجافة مباشرة على وجه صب الخرسانة البوليسترين الممتد.

الاستدامة والطاقة لقوالب الخرسانة العازلة:

يتمثّل أحد عوامل الجذب الرئيسية في قوالب الخرسانة العازلة في إمكانية تقليل الطاقة لتسخين وتبريد المبنى. تشير بعض التقديرات إلى أن المدخرات تبلغ 20 في المائة أو أكثر. يمكن للجدران غالبًا أن تتمتع بإحكام هواء مرتفع بنسبة 10 إلى 30 بالمائة أفضل من الإطار مع النوافذ والأبواب والسقف المتوافقة.

نتيجة لذلك، بافتراض عمر خدمة يصل إلى 100 عام، فإنّ منزل قوالب الخرسانة العازلة للأسرة الواحدة لديه القدرة على توفير حوالي 110 أطنان من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بمنزل إطار خشبي تقليدي. إنّ هذا يزيد من تعويض ثاني أكسيد الكربون المرتبط بإنتاج الأسمنت المستخدم في صناعة الخرسانة.

مزايا عزل القوالب الخرسانية للمنشئ:

صندقة الخرسانة العازلة سريعة وسهلة الاستخدام دون الحاجة إلى تاجر ماهر. في الواقع، يمكن لأي منشئ إنشاء هيكل من قوالب الخرسانة العازلة بسرعة لأن الوحدات خفيفة الوزن أسهل في التعامل معها من المواد التقليدية. عادةً ما يمكن لفريق من أربعة خبراء من ذوي الخبرة بناء وتثبيت جدران طابق من ثلاث غرف نوم في يوم واحد، ممّا يقلّل بشكل كبير من برنامج العقد.

يؤدي انخفاض العمالة وانخفاض الحاجة إلى التجار المهرة إلى استخدام أكثر كفاءة لعمال البناء الذين يزداد عددهم ندرة. أيضًا، مع الإنشاء السريع لغلاف المبنى المحكم للماء، يمكن أن تتقدم الخدمات والتشطيبات الداخلية بشكل مستقل عن الكسوة الخارجية. كما يمكن تركيب قنوات الخدمة والمرافق العامة مُسبقًا داخل اللب الخرساني أو مطاردتها في البوليسترين الموسع باستخدام جهاز توجيه من قاطع الأسلاك الساخنة.

يتم تسليم مكونات قوالب الخرسانة العازلة وأنظمة التدعيم المؤقتة كحزم محمولة خفيفة الوزن، والتي لا تتطلّب مناولة ميكانيكية أو استخدام أدوات خاصة. إنّ عمليات التسليم في الوقت المناسب والوضع المباشر للخرسانة الجاهزة تقلّل من النفايات ومرافق التخزين في الموقع. كما أن المبنى الموفر للطاقة يسمح بتقليص حجم المرجل.