كاربرد بهينه چاپگر سه بعدي در ساخت مسكن موقت پس از سانحه ساخت الگوي سرپناه بر مبناي افزايش سرعت ساخت و تأمين آسايش حرارتي

دكتري

پس از وقوع يك حادثه‌ي طبيعى در ابعاد گسترده، مناطق مسكونى به‌نوعي غيرقابل استفاده مي‌شود؛ سرعت بخشيدن به اسكانِ حادثه¬ديدگان پس از سانحه و ايجاد مسكن موقت با رويكرد مردم محور، مسئله¬ي اصلي پژوهش است. با ورود به مسئله¬ي اسكان پس از سانحه، ساخت مسكن موقت با چاپگر سه¬بعدي و انگيزه¬ي بهينه¬سازي كاربرد دستگاه چاپگر سه¬بعدي، در راستاي ايجاد سرپناه براي تعداد زيادي آسيب¬ديده در زماني محدود، به وجود آمد. اهداف تحقيق درسه بخش تعريف شد:  دستيابي به عوامل تأثيرگذار بر طراحي معماري مسكن موقت با رويكرد مردم محوري دستيابي به فرم معماري مناسب با رويكرد مردم محوري (كاهش سرعت ساخت و تأمين آسايش حرارتي). سريع¬سازي مسكن موقت، ساخت فرم معماري مناسب (منتج از پژوهش)، با استفاده از روش¬هاي پيشرفته ساخت. پژوهش بر اساس سه فرضيه بنا شد: فرضيه¬ي اول: توجه به بحث آسايش حرارتي را از اولويت¬هاي مهم طراحي و ايجاد مسكن موقت، معرفي مي¬كند. فرضيه¬ي دوم، با تغيير فرم حجم مسكن موقت مي¬توان، آسايش حرارتي كاربران را با مصرف انرژي كمتري تأمين كرد. فرضيه¬ي سوم، با بهينه¬سازي كاربرد دستگاه چاپگر سه¬بعدي، مي¬توان احجام اقليمي (منتج از پژوهش) ساختمان مسكن موقت را با سرعت مناسب در محل، به¬صورت يكپارچه و به روش پيشرفته، ايجاد كرد. داده¬هاي پژوهش به سه روش گردآوري شد: روش كتابخانه¬اي، ميداني و روش شبيه‌سازي. ابزار جمع‌آوري اطلاعات مربوط به نيازسنجي) اسكان (زلزله‌ي سرپل ذهاب، منابع كتابخانه‌اي و پرسشنامه است. به‌منظور دستيابي به فرم مناسب حجم، ازنظر آسايش حرارتي و سرعت ساخت، ابزار تحقيق به ترتيب نرم¬افزار ديزاين بيلدر و دستگاه چاپگر سه‌بعدي (در آزمايشگاه) است. در بخش مطالعات ميداني، پرسشنامه¬¬ي پژوهش، در مردادماه 1396 در منطقه سرپل ذهاب در بين حادثه¬ديدگان ساكن در مسكن موقت، توزيع شد. جامعه‌ي آماري، 400 خانواده‌ي اسكان داده‌شده در سرپل ذهاب (زلزله‌ي كرمانشاه 1396) و تعداد نمونه‌ها 197 است. نمونه‌گيري به روش تصادفي انجام شد. جامعه‌ي آماري در بخش شبيه¬سازي (بررسي ساختمان مسكن موقت) ، انواع حجم ساختمان مسكن موقت است كه با مصالح بنّايي قابل ساخت باشد و مساحت بنا به‌طور ميانگين حدوداً 30 مترمربع است. نمونه‌گيري به روش هدفمند انجام شد. يافته‌ها هر سه فرضيه را تائيد كرد: تائيد نتايج فرضيه اول بر اساس مطالعات ميداني صورت گرفت: 94% حادثه¬ديدگان (سرپل ذهاب، 1396)، از وضعيت آسايش دمايي سرپناه، ناراضي هستند. نتايج شبيه¬سازي¬ها، فرضيه دوم را تأييد كرد: يافته¬ها نشان داد تغيير حجم مسكن موقت از مكعب به شكل نيم¬كره، 40% مصرف انرژي ساليانه را كاهش مي¬دهد. فرضيه سوم بر اساس نتايج پژوهش در دو بخش مدل¬سازي در آزمايشگاه معماري و بخش تجربي تأييد شد: استفاده از چاپگر سه بعدي، در شرايط پس از سانحه، به سريع¬سازي مسكن موقت مي¬انجامد، در ادامه چاپگر سه‌بعدي ابداع شد كه امكان ساخت احجام منحني را به‌صورت يكپارچه فراهم مي¬كند. ساختار و مكانيزم حركت اين نوع چاپگر، همگام با حمل نازل بتن جهت روزن¬راني، علاوه بر مسيرهاي خطي مي¬تواند بر روي مسير منحني تنظيم شود و احجام گنبدي يا ساختمان¬ با طاق گهواره¬اي را بسازد. با استفاده از نمونه¬ي چاپگر سه‌بعدي ساخته‌شده، آزمون ساخت مدل ساختماني منحني با متريال شبه بتني، به¬صورت تجربي، با موفقيت انجام شد.

196318

دانشگاه علم و صنعت ايران

معماري

دكتر محسن وفامهر- دكتر احمد اخلاصي