وبلاگ
ترندهای جدید چیست؟
-
- آذر 14, 1402
- ساختمان
- (0)
انواع روشهای ساخت و ساز
انواع روشهای ساخت و ساز
این نوع ساختمان سازی از ابتدای تاریخ ساختمان سازی بشر آغاز و تا عصر حاضر نیز ادامه دارد و هنوز در روستاهای کشور و در حاشیه شهرها نیز به نوعی به این گونه ساخت و سازها پرداخته می شود در این روش، قسمتهای باربر از خشت و گل و یا چوب و گل و یا گل و سنگ و یا گل و گچ و سنگ و یا خشت و آجر ساخته می‌شود و پوشش آنها از طاق خشتی و یا تیر چوبی و الیاف گیاهی ساخته می شود. نیروی انسانی به کار گرفته شده در این ساختمانها بعضاً غیر ماهر و یا نیمه ماهر بوده و از مصالح سنتی در دسترس محلی استفاده می شود.
ساختمان سازی با این گونه روشها حداقل مقاومت را در مقابل حوادث طبیعی (زلزله، سیل، طوفان و…) داراست و می توان تنها بعنوان یک سرپناه موقت از آن ذکر نمود.
۲ – ساختمان ساز با روش های سنتی و یا متداول:
Traditional or Conventional Building System
در این روش، عملیات ساختمانی با استفاده از وسایل ابتدائی توسط افراد متخصص و نیمه ماهر و غیرماهر انجام می شود. ساختمان های با دیوار آجری باربر در این تقسیم بندی منظور می شوند. برخی از حرفه های دست اندرکار با این شیوه عبارتند از: کارگر ساده، بنا، گچ کار، نقاش، آهنگر، لوله کش، سیم کش، عایق کار، کاشی کار، آسفالت کار، شیشه بر و…
سرعت اجرای کار ساختمان با این روش بطور متوسط در ایران ۱۴ تا ۱۸ ساعت برای هر مترمربع زیر بنا می باشد.
در حال حاضر در اکثر مناطق غیر شهر و بعضی مناطق شهری یا اطراف شهرهای بزرگ و یا برخی ساختمانهای خاص (مدارس و مساجد در روستاهاو…) از این گونه، روش ساخت و ساز استفاده می شود. ماهرترین استادکاران بنایی و نازک کاران و نجاران سنتی در بین این گونه سازندگان یافت می شوند.
حداکثر طبقات مجاز با این روش ساخت ۴ طبقه و ارتفاع مجاز ۱۲ متر تجویز می‌شود. به دلیل تحمل بار قائم ساختمان توسط دیوارهای باربر بر ضخامت دیوارهای طبقه زیرین افزوده می شود که یکی از عوامل بازدارنده در افزایش بیشتر طبقات و یا ارتفاع می باشد. با ایجاد تمهیداتی نظیر شناژهای افقی وقائم بتنی، می توان از صدمات زلزله کاست.
۳ – ساختمان سازی پیشرفته:
این روش که ساختمان سازی پیشرفته یا بهبود یافته نیز نامیده می شود، عبارت از: اجرای کار توسط افراد و متخصصان ذکر شده در روش قبلی که از ماشین آلات و تجهیزات ساختمانی مکانیکی به منظور اضافه نمودن سرعت و حجم کار استفاده می‌نمایند.
ساختمانهای با اسکلت فلزی و یا اسکلت بتنی در این تقسیم بندی منظور می‌شوند، برخی از لوازم و تجهیزات مورد استفاده در اینگونه ساخت و سازها عبارتند از:
انواع جرثقیلهای ثابت و متحرک، بالابرهای برقی، داربستهای فلزی، دستگاههای تهیه کننده بتن (ثابت و متحرک) و دستگاههای سیمان پاش و رنگ پاش، ماشین های جوش و… .
سرعت اجرای کار ساختمان در این روش ۲۰ تا ۴۸ ساعت برای هر متر مربع زیر‌بنا بطور متوسط می باشد.
یعنی سرعت اجرای عملیات ساختمانی را می توان با استفاده از تجهیزات مکانیکی و برقی تا حدود زیادی افزایش داد. به دلیل استفاده از اسکت بتنی و فلزی، تعداد طبقات و ارتفاع کل ساختمان را بیش از ۵۰ طبقه و ۱۵۰ تر نیز می توان پیش بینی کرد. سرمایه گذاری اولیه برای بکار بستن این روش، در رابطه با حجم عملیات ساختمانی و خرید یا اجاره تجهیزات قابل توجه می باشد. توقف کار به دلیل مسائل کارگری و یا مشکلات مالی از نکات منفی می باشد و باعث زیانبار شدن پروژه می‌شود.
در حال حاضر، اکثر ساخت و سازها در مناطق شهری از این روش بهره می گیرند و با معتبر شدن کارگران و متخصصان در رشته های مربوطه و ابداع وسایل و تجهیزات جدید و بکارگیری فن آوریهای نوین، این گونه ساختمانهای مسکونی و یا عمومی در مدت زمان کمتنر و با صرفه و ایمنی بیشتر ساخته می شوند.
۴– ساختمان سازی صنعتی:
Industrialized Building
در این روش از قطعات آماده شده از قبیل بلوکها، تیرچه ها، پانلهای پیش ساخته، تیرها و ستونهای فلزی و بتنی، شبکه های فلزی، قطعات گچی و بتنی و… استفاده می‌شود. و اکثر عملیات با استفاده از تجهیزات و لوازم کارگاهی بطور مکانیکی انجام می شود.
انواع کفراژهای یکپارچه فلزی از قبیل کفراژهای صفحه ای، تونلی، لغزنده و کفراژهای مدوله و کفراژهای ساخته شده از مواد سبک و همچنین کفراژهای پلاستیکی و بازشو و لغزنده ها نیز در این روش جهت بتن ریزی سریع ساختمانها در چهار فصل سال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تعداد تخصصها و افراد کارگر در این روش از نظر کمیت کمتر از روش های قبل است، ولی از نظر کیفیت باید از افراد متخصص در سطح بالای مهارت و دقت فنی استفاده شود.
سرعت اجرای کار در این روش بین ۹ تا ۱۴ ساعت برای هر متر مربع می باشد. با برنامه‌ریزی مناسب و بکارگیری فناوری های مناسب، این روش می تواند با پیش‌سازیهای سنگین نیز رقابت نماید. در حالی که تعداد کارگران ماهر و نیمه ماهر آن در مقایسه بیشتر بوده ولی سرمایه گذاری اولیه کمتر از روش های پیش ساخته می‌باشد.
در صورتی که بیش از ۵۰ درصد عملیات ساختمانی در کارخانه ساخته شود به سیستم ساختمانی صنعتی اطلاق می شود.
۵– سیستم های پیش ساخته سنگین:
Heavy Weight Pre-Fabricated Systems
استفاده از روشهای پیش ساخته سنگین در مورد ساختمانهای پیش از یک طبقه مفهوم دارد و در آن کلیات قطعات ساختمان از قبیل دیوارها، نماها، سقف ها و پلکانها و غیره در کارخانه بتنی، پیش ساخته می شود و توسط ماشین های سنگین به کل کارگاه ها حمل و نصب می گردند.
حمل قطعاتی که دارای وزنی تا ۱۲ تن می باشند توسط تریلی و برپایی آنها به جرثقیل های سنگین ثابت و یا متحرک نیاز دارد.
به دلیل سنگینی وزن قطعات، فاصله حمل تا ۶۰ کیلومتر از محل کارخانه، صرفه اقتصادی دارد و جهت بیشتر از آن می بایست توجیه اقتصادی لازم آنرا مد نظر قرار داد.
هزینه احداث کارخانه و یا به نوعی سرمایه گذاری اولیه در سیستم پیش ساخته سنگین بالا بوده و مستلزم برای مکانی و اقتصادی دقیقی می باشد. به تجربه ثابت شده است که برای احداث کارخانجات پیش ساخته سنگین، حداقل یک یا دو پروژه مسکونی با حدود هزار واحد و یا هر پروژه دیگر با متراژ زیربنای حدود ۱۰۰۰۰۰ مترمربع در شعاع عملکردی ۶۰ کیلومتر مورد نیاز است.
کارخانه قطعات بتنی تهران، وابسته به سازمان ملی زمین و مسکن که از سیستم آلمانی کستینگ استفاده می نماید در طبقه بندی سیستم پیش ساخته سنگین قرار دارد.
۶– سیستم پیش ساخته نیمه سنگین :
Middle Weight Pre-Fabricated Systems
در این سیستم وزن قطعات حداکثر ۵ تن می باشد. اسکلت ساختمان فلزی و یا بتنی است. سقف و دیوارهای خاری از قطعات بتنی و جدا کننده های داخلی از صفحات گچی مسلح شده و یا چوبی در نظر گرفته می شوند.
وزن قطعات نما و ابعاد آن بصورتی در نظر گرفته می شود که بالا بردن و نصب آنها با جرثقیلهای سبک امکان پذیر باشد.
با توجه به اسکلت فلزی و یا بتنی باربر که می تواند بصورت پیش ساخته و در کارخانه انجام پذیرد محدودیتی از نظر ارتفاع طبقات وجود ندارد. منظور شدن ابعاد ستونهای بتون آرمه در طبقات پائین از عوامل تعیین کننده ارتفاع این گونه اسکلت ها است و در ساختمانهای بالاتر از ۵۰ طبقه قابل ملاحظه می باشد در اتصال قطعات پیش ساخته نما باید دقت بسیار زیاد نمود زیرا، در زلزله ارمنستان اکثر قطعات پیش ساخته از نما جدا شده و مشکلات زیادی ببار آورد.
۷– سیستم های ساختمانی پیش ساخته سبک :
Light Weight Pre-Fabricated Building Systems
این گروه پیش سازیها بیشتر در مورد ساختمانهای یک طبقه و یا جهت نماسازی‌های ساختمانهای بلند مرتبه با اسکلت فلزی و یا بتنی بکار گرفته می شوند. جهت ساخت مدارس و خانه های بهداشت روستایی، استراحت گاههای خارج از شهر و یا خانه های متحرک (Mobile Homes) می توان از این روش استفاده نمود.
اسکلت باربر ساختمان و سقف و دیوارهای خارجی و داخلی از یک ماده و یا ترکیبی از مواد و فلزات سبک نظیر آلومینیوم، چوب، فایبرگلاس، ورقهای فلزی فرم داده شده، فیبر، فرآورد های پتروشیمی، بتن متخلخل، بتن سبک و… ساخته شده اند.
از نظر وزنی پیش ساخته های سبک بصورت قطعه و یا ترکیب یکپارچه کمتر از دوتن در نظر گرفته می شوند. بطوریکه حمل و نقل آنها با بالابرهای برقی و یا مکانیکی و جرثقیل های سیار کوچک امکان پذیر است.
برای امکان موقت و اضطراری و خانه های کچی و دارس و درمانگاهها نیمه موقت و استقرار پرسنل کارگاههای ساختمانی می توان از این روش بخوبی استفاده کرد. در جریان جنگ تحمیلی عراق علیه ایران بکارگیری این نوع روش، موقعیتهای مناسبی را در صرفه جویی زمان و سرعت پوشش مکانی بوجود آورد.
در صورتی که در اجرای ساختمان با این روش و بکارگیری جزئیات اجرایی مناسب دقت شود، بعد از نصب در یک مکان و پایان عملکرد کاربری آن، می توان ساختمان را با حداقل ضایعات بازکرده و قطعات آنرا بصورت مجزا به محل دیگری برای نصب و استفاده مجدد حمل کرد.
صنایع پیش ساخته سبک به روش پانلهای ساندویی یا (۳D Panel) که از آخرین پدیده های صنعت ساختمانی بشمار می رود، از جمله دست آوردهایی است که همزمان با افزایش نیاز به مسکن، سرعت فوق العاده در اجرای برنامه های ساخت و ساز بوجود آورده است. با بررسی های مقدماتی که از سال ۱۳۷۲ آغاز گردید، صنعت پیش ساخته سبک در ایران و جهان مورد مطالعه قرار گرفت و متعاقب آن ایده استفاده از صنعت پیش ساخته سبک شکل گرفت که مزایای عمده آن سبکی وزن ساختمان، سرعت، مقاومت و کیفیت بود.
پی آمد مطالعات انجام شده مقدماتی، بررسی منابع برای کسب دانش فنی و انتقال تکنولوژی بود. با ارزیابی تکنولوژی موجود در کشورهای اروپایی و استعلام بهای خرید کارخانه و انتقال تکنولوژی، گرایش به ساخت داخل بوجود آمد که نتیجه آن صرفه جویی قابل توجهی در هزینه های راه اندازی کارخانه و عدم وابستگی به کشورهای صنعتی بود. سیستم ساختمانی پیش ساخته با پانل های ساندویچی با دو لایه شبکه های مش در طرفین و لایه مبانی عایق از فوم پلی استایران یکی از اختراعات جدید و پیشرفته ای است که در بسیاری از کشورهای پیشرفته، برای احداث ساختمانهای ویلایی و بلند مرتبه ارزان قیمت مورد توجه و استقبال فراوانی قرار گرفته است.
ساندویچ پانل به تناسب نیاز در اندازه های مختلف تولید شده و کاربردهای گوناگونی در دیوارهای باربر جدا کننده، کف یا سقف و دیوار خارجی دارند.
در هنگام احداث بنا، ابتدا کف سازی شده و شالوده با میل گرد انتظار آماده می‌شود سپس پانلهای ساندویچی در امتداد شالوده داخل آرماتورهای انتظار قرار گرفته و به یکدیگر بسته می شوند.
پانل های سقف نیز کاملاً تراز شده و با مفقول های تقویت روی دیوارها نصب می‌گردند.
پس از نصب تاسیسات و برش کلیه بازشوها شامل درها و پنجره ها، بتن پاشی سطوح داخل و خارج انجام (البته ساندویچ پانلهائی که با دو ورقه گالوانیزه ساده و یا رنگی پوشش داده شده باشند دیگر هیچ نیازی به انجام نمای خارجی و داخلی ندارند و خود استحکام و زیبایی لازم را دارند) و در نهایت عملیات تکمیلی روی سطوح انجام می شود.
در ساختار کلی صنعت پیش ساخته سبک، سه رکن اصلی وجود دارد:
الف) کارخانه
مهمترین رکن این صنعت توان تولید قطعات پیش ساخته است به نحوی که وابستگی به کشورهای خارجی نداشته باشیم و هم اکنون ماشین آلات و تجهیزات مورد نیاز کارخانه اعم از (ماشین های تمام اتوماتیک تولید مش، تولید پانل و بلوکهای پلی استایرن) با استعداد موجود ساخته شده و قابل بهره‌برداری می باشد.
ب) مهندسی و اجرا
اجرای طرحهای ساختمانی به نوبه خود از اصول فنی و اجرایی، طراحی و استانداردهای خاصی تبعیت می نماید روش اجرا، تجهیزات، مدیریت و برنامه های آماده سازی و تجهیز کارگاه با توجه به تفاوت آن با روش های سنتی موجود تجربه شده است و تا کنون پروژه های انبوه سازی متعددی در نقاط مختلف کشور اجرا گردیده است.
ج) تحقیقات
فعالیتهای این بخش در زمینه های تدوین دانش فنی و استانداردسازی، توسعه، بهینه‌سازی و طراحی است و تولید پانلهای ساندویچی و اجرای ساختمانهای پیش ساخته سبک براساس اصول طراحی ساختمان و عملکرد سازه ها انجام می شود و الزاماً تدوین آئین نامه ها و ضوابط سازه ای و استانداردسازی آن از ارکان مهم این صنعت به شمار می رود.
مزایای سیستم پیش ساخته سبک نسبت به روش های سنتی:
– کاهش زمان احداث
– کاهش قیمت تمام شده
– کاهش وزن عمومی ساختمان
– بهره برداری بهینه از فضا
– افزایش سرعت در تجهیز کارگاه (در حجم انبوه سازی(
– کاهش مصرف مصالح و جلوگیری از دو ریز مصالح و منابع ملی
– تقلیل حجم پی ها
– اقتصادی بودن حمل و نقل
– مقاومت بهتر در مقابل زلزله (اتصالات فیکس و نیز پیوستگی سازه(
– عایق بودن در مقابل حرارت و برودت
– دوام در مقابل آتش سوزی
– انعطاف پذیر بودن معماری ساختمان
– مقاومت و نفوذناپذیری ساختمان در مقابل حشرات، قارچ‌ها و عوامل طبیعی و…
– کنترل کیفیت متمرکز در کارخانه (به دور از مشکلات اجرایی، منطقه‌ای، اقلیمی(
– امکان بازکردن اجزای مختلف ساختمان و حمل و نقل و نصب آن در محل مورد نیاز دیگر و استفاده مجدد (البته بیشتر در مورد ساختمانهای یک طبقه که قابلیت و زیبایی خود را حفظ کرده باشند(
نتیجه
نیاز روز افزون به مسکن، مدرسه و… بدون شک روش های سریع، آسان و ارزان مسکن را اقتضا می نماید. ابداع روشهای این چنین در تولید انبوه مسکن به استعدادهای فنی و مهندسی کارا نیاز دارد و بکارگیری این استعدادها می بایست با ملاحظات اقتصادی توام باشد.
بررسی های انجام شده در زمینه های تقاضای بازار، توان فنی و حرفه اقتصادی که از آن است که صنعت پیش ساخته سبک در تمامی ابعاد قابل توجیه است و طراحی و اجرای موفق آن می تواند پاسخگوی نیازهای جامعه باشد.
فصل دوم
تکنولوژی صنایع پیش ساخته در صنعت ساختمان
صنایع پیش ساخته در دنیای امروز
افزایش روز افزون جمعیت و تقاضای شدید برای شرایط بهتر اقتصادی و زندگی آسوده تر در محیطی امن و سالم، به راه حل های اقتصادی ویژه ای در زمینه صنعت ساختمان نیاز دارد، در این زمینه طرح جامعی که ضمن اقتصادی بودن و زمان کوتاه ساخت، از کیفیت برتر و ایمنی بالائی برخوردار باشد مورد استقبال دست اندرکاران، صاحبنظران، کارفرمایان و مصرف کنندگان قرار خواهد گرفت استفاده از صنایع پیش ساخته به طور اعم و بتن پیش ساخته به طور اخص می تواند پاسخ مثبتی در جهت تامین نیازهای انسان امروزی در این زمینه باشد.
با توجه به خاصیت شکل پذیری بتن، قطعات پیش ساخته را می توان در قالب های متنوع جای داد. طراحی مناسب این قالبها می تواند پاسخگوی نیازهای سازه های از یک سو و نیازهای معماری از سوی دیگر باشد. در نتیجه می توان المان های سازه‌ای مقاوم و با دوام و در عین حال شکیل و زیبا را همزمان در یک قطعه بتنی پیش ساخته طراحی و به سادگی اجرا نمود.
کنترل دقیق کیفیت بتن در قطعات پیش ساخته (به سبب تولید انبوه آن در خط تولید کارخانه) موجب افزایش ضریب اطمینان و در نتیجه کاهش هزینه های طراحی و ساخت می شود.
امروزه پیش ساخته‌سازی یکی از روشهای مرسوم در صنعت ساخت وساز می‌باشد. با بهره گیری از تکنولوژی روز، سیر صعودی استفاده از قطعات پیش ساخته در امر ساخت و ساز با شتاب چشمگیری ادامه دارد. در دوره کنونی، انواع مختلفی از قطعات پیش ساخته در بسیاری از بناها، مورد استفاده قرار می گیرند. این صنعت بخصوص در هنگام وقوع حوادث غیر مترقبه و پدیده های ناگوار طبیعی، ارزش بیش از پیش خود را آشکار می سازد. سازه های امروزی شامل ساختمانهای مسکونی و اداری، اسکلت فلزی برجها، سازه های فضایی، استادیوم های ورزش، سالن های صنعتی، قطعات پلها و تونلها نماهای ساختمانی، قطعات غیر باربر داخلی ساختمان، شبکه های آبرسانی و فاضلاب، خطوط انتقال نیرو، فرودگاهها پارکینگ های چند طبقه، دیوارهای حائل و صدها نمونه دیگر، مظاهری از این صنعت پیشرفته در جهان می باشند.
همزمان با روند رو به رشد استفاده از فولاد و بتن در سازه های پیش ساخته بکارگیری مصالح جدید با مشخصات کیفی مطلوب به کاهش هزینه، کاهش زمان ساخت، سهولت اجرا و تنوع سیستم سازه ای منجر گردیده و همراه با معماری زیبا و مطلوب صنعت ساختمان را با شکوفایی مناسبی روبرو نموده و به عصر تحولات طلایی در این زمینه نزدیک می کند.
تعریف پیش ساخته سازی
پیش ساختگی یک اصطلاح نسبی است که تعریف آن در زمانهای مختلف تغیر کرده و گسترش یافته است. با نگاهی به آثار باستانی کشورهای ایران، مصر، یونان و روم، نوعی تعریف پیش‌ساخته‌سازی تجسم عینی پیدا می‌کند پیش ساختگی در صنعت ساختمان را می توان به شکل زیر تعریف نمود:
تولید قطعات یک شکل به تعداد زیاد که بعد از سوار شدن بر روی یکدیگر، بنای مورد نظر را بوجود آورند.
حالتهای کلی روشهای صنعتی کردن ساخت و ساز:
۱- مدولهای سه بعدی که در خارج از کارگاه تولید و در کارگاه بر روی یکدیگر سوار شده و در محل مربوط نصب می گردند.
۲- قطعات و پانلهای دو بعدی که در خارج از کارگاه تولید شده و در کارگاه بر روی هم سوار شده و نصب می گردند.
۳- قطعات ساده کوچک که در خارج از کارگاه آماده شده، شکل گرفته و در کارگاه مورد استفاده قرار می گیرند.
۴- خانه های متحرک که به عنوان چهارمین نوع پیش ساخته سازی شناخته شده است و دامنه استقبال از آن هر روزه گسترش می یابد.
۵ – روش های پیش ساخته سازی در محل، که با انتقال لوازم، قالب ها و تجهیزات به محل مورد نظر قابل استفاده می باشد.
اگر بتوان هدف و انتظار تولید کنندگان و فروشندگان صنایع پیش ساخته را در انگیزه مالی و سود دهی خلاصه نمود مصرف کننده یا خریدار باید از حداقل تسهیلات زیر برخوردار گردد:
۱. شرایط مناسب اقتصادی: پیش ساخته سازی باید قابل رقابت با سایر روشهای ساخت، سایر مصالح ساختمانی و سایر تکنولوژی ها باشد.
۲. کیفیت: استفاده از صنایع پیش ساخته باید نیازهای ایمنی و استاندارد آئین نامه مربوط را بر آورده نموده و از نظر بهره برداری، پاسخگوی مسائلی از قبیل تغییر شکل‌ها، ارتعاشات، ترک خوردگی ها، خوردگی و سایر مسائل مربوط به دوام یا پایائی باشد.
۳. زیبایی و سازگاری: استفاده از قطعات پیش ساخته باید از نظر معماری و سازه‌ای، همراه با جذابیت در نما باشد. ضمن آنکه می بایستی سازگاریهای لازم را از نظر مهندسی و ابعادی با سازه مورد طرح داشته باشد.
۴٫سرعت در ساخت: از مهمترین مزایای پیش ساخته سازی، صرفه جویی در زمان ساخت و نصب است که باید استفاده بهینه از آن بعمل آید.
سوابق تاریخی صنایع پیش ساخته
در آثار باستانی مهم از جمله اهرام سه گانه مصر، معابر اپراطوریهای روم و یونان، کاخهای هخامنشیان و ساسانیان و سایر تمدنهای کهن، قطعات سنگی با وزن هایی در حدود ۵ و ۱۰ تن و حتی در برخی موارد تا حدود ۱۰۰ تن که قبلاً تهیه و آماده شده بود، به شکل گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند.
از نظر تعاریف امروزی تا حدودی می توان ساختمانهای فوق را پیش ساخته نامید. با این تفاوت که در گذشته به خاطر فقدان وسایل ارتباطی و مشکلات حمل ونقل، قطعات را ا کثراً در محل اجرای ساختمانها به شکل تکی و با استفاده از ادوات و ابزارهای ساده و اولیه بصورت دستی آماده نموده و بکار می بردند. بطور کلی هر شیئی را می توان بطریقه دستی، با تعداد محدود و بطریقه صنعتی با تعداد زیاد و هم شکل تولید نمود. در گذشته نیز هنگامی که در احداث بناهای عظیم، احتیاج به داشتن تعداد زیادی از یک قطعه معین بوجود می آمد، لزوم ایجاد یک سیستم پیش ساخته یا تولید صنعتی احساس می گردید. لیکن انجام این امر به علت امکانات بسیار محدود صنعتی امکان پذیر نبود و همان تعداد زیاد، به روش دستی و یا تفاوتهائی با یکدیگر آماده می‌شدند.
همزمان با آغاز تحولات صنعتی اروپا، تولیدات دست ساز به تدریج تبدیل به محصولات صنعتی گشت و تولیدات ساختمانی نیز خواه ناخواه از این تحولات تبعیت نمود. احداث پلهای فلزی، خطوط راه آهن و سالنهای وسیع نمایشگاهها، اولین نمونه‌های ساختمانهای صنعتی در اروپا به حساب می آیند.
در سال ۱۸۲۴ میلادی، سیمان توسط یک بنای انگلیسی کشف گردید، با این کشف یکی از آرزوهای دیرینه بشر، برای ساخت قطعات مشابه با سختی و پایداری سنگ، با خاصیت انتقال و جابجایی ساده و شکل پذیری و قالب ریزی دلخواه، برآورده گردید. در سال ۱۸۶۸ بتن مسلح توسط یک باغبان فرانسوی که برای تهیه گلدان پیش ساخته، مفتولهای فلزی را در داخل بتن قرار داده بود، بکاربرده شد و به زودی فواید برجسته کاربرد فولاد در بتن برای مهندسین ساختمان آشکار گردید و بتن مسلح به عنوان یک مصالح ساختمانی مهم مورد استفاده قرار گرفت در سال ۱۸۶۹ میلادی “رایموند کوانبه” و متعاقب آن موسه “کامو” در فرانسه موفق به قالب گیری بتن و تولید قطعات بتنی سنگین شدند و بدینوسیله اولین سیستم های پیش ساخته سنگین جهت ساختمان سازی بوجود آمد.
در اواسط قرن نوزدهم، همزمان با هجوم جویندگان طلا به کالیفرنیا و آلاسکا، خانه‌های پیش ساخته چوبی از نقاط مختلف آمریکا، حتی از اروپا و سایر نقاط به آن منطقه گسیل شد. در همان دوران و در طول سالهای جنگ، خانه های پیش ساخته به عنوان مکان هایی مطمئن و سریع الاحداث برای ایجاد سرپناه جهت سربازان و کارگران مورد استفاده قرار می گرفت. به عنوان مثال در سالهای ۱۸۵۴ و ۱۸۵۵ در مدت ۲ ماه، چهار صد سرباز خانه چوبی در انگلستان (زمان جنگ) ساخته شد و به هزاران کیلومتر دور ارسال گردید.
همزمان و همگام با رشد صنایع بتنی، صنایع فولادی نیز رشد چشمگیر و قابل توجهی را تجربه کرد بگونه ای که از سازه های فلزی برای پوشش سقف کارخانه‌ها، ورزشگاهها، آشیانه هواپیماها، استخرهای سرپوشیده و غیره استفاده گردید. این تحولات تا زمان جنگ جهانی دوم به آرامی ادامه داشت. بعد از جنگ جهانی دوم، به علت خرابیهای گسترده جنگ و نیازهای فراوان مسکونی و رفاهی آوارگان جنگی، صنعت پیش ساخته سازی رشدی انفجار گونه را تجربه کرد.
در پایان جنگ جهانی دوم و در سالهای ۱۹۴۴ به بعد که آمریکا به سرعت مراحل پیشرفت صنعتی را طی می کرد، به علت مشکلات بعد از جنگ در اروپا، سیل مهاجران اروپایی به آمریکا سرازیر شد و در نتیجه تقاضای زیاد برای خانه های ارزان سریع النصب، جادار و راحت فزونی یافت و این شکل در دهه های ۴۰ و ۵۰ با استفاده از مقادیر زیادی خانه های پیش ساخته برطرف شد.
مدتی کوتاه پس از تامین مسکن و برآورده شدن این نیازهای فوری، تب پیش ساخته سازی رو به آرامش نهاد. در اواخر دهه ۶۰ میلادی در امریکا مجدداً و به یکباره طرحهای ساخت و ساز صنعتی و پیش ساخته سازی از طریق مقامات ایالتی و محلی مورد حمایت قرار گرفت تا در سراسر کشور خانه هایی با کیفیت برتر از خانه های سنتی و مطابق با درآمد هر قشر سریعاً تهیه گردد و اما این حرکت به علت عدم پشتیبانی دولت مرکزی، سرانجام توفیقی نداشت.
در بررسی رشد اقتصادی کارخانجات تولید قطعات پیش ساخته بتنی در آمریکا ملاحظه می شود که میزان فروش در سال ۱۹۷۲ حدود یک میلیارد دلار و در سال ۱۹۸۲ با رشدی حدود صد در صد به ۲ میلیارد دلار و در سال ۱۹۹۷ به حدود ۴ میلیارد دلار رسیده است.
رشد افزایش فوق را می توان از نظردیگری نیز مورد توجه قرار داد و آن میزان سوددهی تولیدات. شاخص سوددهی کارهای ساختمانی فولادی در آمریکا ۱۰۰ و در کا رهای بتنی ۱۲۵ و در مورد بتن پیش ساخته و پیش تنیده ۵/۱۸۷ گزارش شده است.
حدود ۸۰ درصد قطعات پیش ساخته و پیش تنیده تولید شده در کشور آمریکا در پروژه های ساختمانی مسکونی، اداری و پارکینگ های طبقاتی بکار می رود. این پروژه‌ها در اقتصاد آمریکا رقمی حدود ۱۰ درصد کل فعالیت های اقتصادی کشور را بخود تخصیص داده است.
توماس ادیسون در سال ۱۹۰۸ اولین طرح خانه های پیش ساخته بتنی را با استفاده از قالب های فلزی ارائه داد که در همان سال برای بعضی کارگران ایالت نیوجرسی ساخته شد. در سال ۱۹۶۷ در مونترال کانادا و در کنار رودخانه سن لورن پروژه شهور «هبیتت ۶۷» (Habitat 67) اجرا گردید. این مجموعه بسیار زیبا و جالبی بصورت مدولار ساخته شده و مشتمل بر ۳۶۵ واحد مسکونی است و هنوز ضمن استحکام و پایداری شایسته از زیبایی خاصی برخوردار است.
در ایالت فلوریدا که طوفان شدید آن هر ساله خسارات فراوانی به بار می آورد، شرکتی موفق به طراحی و ساخت خانه های پیش ساخته مقاومی شد که تنها در مدت ۲ روز قابل نصب می باشد. مساحت این خانه های یک طبقه معادل ۱۴۰ متر مربع بوده و بصورت مدولار، با ضریب های یعنی قابل افزایش است وخانه های مذکور برای مقابله با زلزله در ناحیه ۴ آمریکا طراحی شده اند.
در ناحیه ۴ آمریکا بزرگی زلزله ها معادل ۵/۸ درجه بیشتر است. این نکته مبین آن است که می توان ساختمانهای پیش ساخته ای برای زلزله های با بزرگی و شدت زیاد طراحی و اجرا کرد که ضمن تامین ایمنی مقاومت و سازگاری با محیط، با دوام بوده و هزینه های آن قابل رقابت با سایر سیستم های دیگر ساختمانی نیز می باشد.
در اروپا و مخصوصاً در فرانسه سیستم های پیش ساخته همواره پرچمدار صنایع ساختمانی بوده است و در سال ۱۹۵۰ ریوند کالوس سیستم سازه های پانل بزرگ بتنی (لارج پنل) را معرفی کرد. این سیستم شامل دیوارهای بزرگ و باربر با دالهای یکطرفه و دو طرفه است. در آن زمان سرعت زیاد ساخت و هزینه نسبتاً پائین، این سیستم را بسیار موفق و کارا معرفی کرد. در سال ۱۹۹۰ در کشور کره جنوبی و توسط شرکت سامسونگ، پروژه مسکونی عظیمی با روش “لارج پنل” و البته با اعمال تغییرات زیادی در طرح اولیه فرانسوی‌ها اجرا گردید.
از مهمترین تغییراتی که در ساخت پانل های بزرگ داده شد این بود که پانل ها بصورت قائم بتن ریزی شدند. لذا هر دو طرف پانل برای نماسازی قابل استفاده گردید. سیستم های بسیار جالب لرزاندن (Vibration) سیستم های جابجایی قطعات توسط بالا برنده ها و انتقال آنها به محوطه ذخیره سازی و سیستم های موثر عمل آوری از تغییرات عمده ای بود که در سیستم های لارج پنل بوجود آمد. در سوئیس معماری های بسیار زیبا و شکیلی برای خانه های مسکونی با طبقات کم که برای اجرای آنها از سیستم «لارج پنل» استفاده شده بود، بوجود آمد که جذابیت خاصی به آن داد.
در شهر شیکاگو که به شهر پیش ساخته ها شهرت دارد، یک ساختمان ۵۰ طبقه با مساحتی بالغ بر ۱۰۰ هزار مترمربع شامل مراکز خرید، پارکینگ ها و ۲۳۳ واحد مسکونی و اداری در سال ۱۹۹۱ در مدتی حدود ۵/۵ ماه به اتمام رسید و آماده بهره‌برداری شد.
تاریخچه پیش ساخته سازی در ایران
روش های صنعتی کردن ساخت و ساز و یا تولید صنعتی ساختمان در ایران موضوعی است که از اواسط دهه ۳۰ مطرح شده و تاریخی بیش از پنج دهه را بخود اختصاص می دهد. اولین تجربه های پیش ساخته سازی سنگین توسط بانک ساختمانی سابق و شرکت ساختمانی «ریما» و برخی شرکت های خارجی دیگر در ایران در محله نارمک تهران شروع شد. از سال ۱۳۴۱ که مقارن تاریخی آغاز صنعتی شدن کشور بشمار می رود با احداث مجتمع های عظیم صنعتی در کشور از قبیل ذوب آهن اصفهان، ماشین سازی اراک، تراکتورسازی و سایر کارخانجات سنگین در تبریز و مجتمع های صنعتی اهواز و بعضی از شهرهای بزرگ، به مسائل مربوط به صنعتی شدن ساختمان نیز توجه بیشتری مبذول گردید و متعاقباً با توجه به کمبودهای مسکن، نیاز مبرمی به احداث مجتمع های مسکونی، بخصوص با استفاده از روش های پیش ساخته سازی احساس گردید که البته در مقایسه با روشهای متداول سنتی هنوز نه مورد قبول قرار گرفته و نه توان رقابت اقتصادی داشتند.
علیرغم مشکلات موجود، موسساتی از قبیل ذوب آهن اصفهان، ماشین سازی اراک، شرکتهای ریما (Rima) پریفاب (Prifab) و آ-اس-پ (A-S-P) در تهران به عنوان پیشروان این صنعت در دوره صنعتی کشور فعالیتهایی را آغاز کردند.
وزارت مسکن و شهرسازی (آبادانی و مسکن سابق) در اردیبهشت ماه سال ۱۳۵۰ با استفاده از موقعیت تشکیل نمایشگاه بین المللی مصالح ساختمانی در تهران، اقدام به برگذار نمودن اولین سمینار بین المللی “صنعتی کردن ساختمان در ایران” نمود که در این سمینار شرکتها با شرائط محلی و برنامه های ایران آشنا شدند و مهندسین ایرانی نیز اطلاعات بیشتری از امکانات جدید بدست آوردند.
بعد از سمینار مذکور تعداد قابل توجهی از روشها و تکنیکهای ساختمانی به علاقمندان معرفی گردید و قراردادهایی برای خرید کارخانه ها و امتیازات خارجی منعقد شد. بطوری که پس از گذشت مدت کوتاهی با ورود ماشین آلات خریداری شده به کشور، یکباره این صنعت که در مقایسه با پیشرفت سایر صنایع مملکت از تحولات صنعتی سالهای اخیر بهره کمتری برده بود جهش قابل توجهی نمود و توسعه چشمگیری یافت. با افزایش ناگهانی و شدید در آمدهای عمومی کشور در سال ۱۳۵۳ به علت جنگ اعراب و اسرائیل و بالا رفتن بی سابقه قیمت نفت، علاقه به این صنعت افزایش یافت و گامهای اولیه بسوی صنعتی شدن ساخت و ساز برداشته شد.
در سال ۱۳۵۴ “بانک ساختمانی” از تمام کارخانجات معتبر و معروف پیش ساخته‌سازی جهان دعوت کرد تا با ارائه نمونه های واقعی خانه های پیش ساخته خود در یک نمایشگاه ویژه در تهران شرکت نمایند که این دعوت با استقبال کم نظیری روبه‌رو شد و کمک شایانی به این صنعت نوپا کرد. پس از نمایشگاه مذکور در ادامه آشنایی با کارخانجات پیش ساخته سازی، دولت اقدام به خرید یازده کارخانه صنایع پیش ساخته نمود. متاسفانه خرید این کارخانجات براساس بررسی های کارشناسانه صورت نگرفت و برای بسیاری از کارشناسان و متخصصین از همان روز نخست، انتخاب کارخانجات، تولیدات آنها، قیمت توافق شده و نحوه پرداخت سوال برانگیز بود.
بعد از انقلاب اسلامی و آغاز جنگ تحمیلی اگرچه کشور در زمینه احداث ساختمانهای صنعتی و پیش ساخته مسکونی روند روبه رشدی را تجربه نکرد اما پیشرفتهای زیادی در زمینه تولید قطعات پیش ساخته مبتنی و فولادی برای تامین نیازهای جنگ از قبیل احداث سنگر، پناهگاه و همینطور احداث پلهای شناور و پلهای ثابت در محورهای عملیاتی و پشت جبهه ها صورت گرفت و همزمان نیز فعالیتهایی برای سازماندهی و مدیریت این صنعت در کشور آغاز شد و سمینارها و کارهای تحقیقاتی جالبی نیز صورت گرفت که متاسفانه به دلیل فقدان متولی واحد، تعریف نشدن استانداردهای لازم و همچنین مدیریت ضعیف شرکتها، نهادها و سازمانهای مسئول هیچگونه نتایج عملی و کاربردی مطلوبی در برنداشت.
اما سرنوشت یازده کارخانه تولید قطعات پیش ساخته بتنی ماجرائی غم انگیزتر داشت هیچ یک از مدیران کارخانجات به فکر ارتقاء کیفیت کارخانجات نیفتادند و در نهایت، کارخانجات مورد نظر با زیان های مالی فراوانی روبرو شدند و به ناچار شروع به فروش یا واگذاری تعدادی از این واحدها نمودند و خریداران نیز با توجه به ارزش اراضی وسیع این کارخانجات، یا به وجود آوردن امکاناتی جهت تغییر کاربری آنها و تبدیل زمین کارخانه به پروژه های مسکونی، تجاری، اداری و صنعتی اقدام به خرید آنها کردند.
به این ترتیب در طول دوران بعد از جنگ علیرغم نیازهای فراوان به این صنعت، خصوصاً در امر بازسازی شهرهای آسیب دیده از جنگ، کار جدی و چشمگیری در این زمینه انجام نگرفت. در همین اواخر مجدداً توجه مسئولین به امر پیش ساخته‌سازی جلب شده و امید است با مدیریتی صحیح و واقع بین این بار بتوان ویرانه های این صنعت درمانده را با زیانهای فراوانی که به لحاظ مدیریت ناصحیح و غیر کارآمد دولتی به بیت المال وارد گردیده، اصلاح و احیاء کرد.