طراحی و اجرای بیمارستان ها به دلایل مختلفی از جمله ارزش های اجتماعی و انسانی، ضروری و حیاتی است. سیستم طراحی دیوار وال پست در بیمارستان سبب می شود تا سازه در زمان بحران‌های طبیعی مانند زلزله، سیل، آتش‌سوزی و بیماری‌های واگیر، بیمارستانها را به عنوان مراکز اصلی درمان و نجات افراد آسیب‌دیده و بیماران، پا برجا و قابل استفاده نگه دارد. بنابراین، طراحی و اجرای بیمارستانها باید با رعایت مقررات و شرایط خاصی صورت بگیرد تا بتوان به بهترین شکل ممکن، از این ساختمانها برای مواجهه با بحران‌های طبیعی و بهداشتی استفاده کرد.
علت استفاده از این سسیستم های طراحی وال پست برای بیمارستان این است که طراحی و اجرای بیمارستانها، علاوه بر اهمیت اجتماعی و انسانی آنها، دارای اهمیت اقتصادی نیز هست. بیمارستانها به عنوان یکی از بزرگترین و پیچیده‌ترین سازه‌های عمرانی، با هزینه‌های بالا همراه هستند. همچنین، طراحی و اجرای بیمارستانها به دلیل پویایی بالای این بخش در حوزه پزشکی و بهداشت، به روز رسانی و بازسازی مداوم نیز نیاز دارد.
در طراحی و اجرای بیمارستانها، به عنوان یکی از مهم ترین نکات، باید به ایمنی سازه و مقاومت در برابر زلزله توجه کرد. هدف از اجرای وال پست مقاومت در برابر نیروهای وارده بخصوص نیروی زلزله است، چراکه بیمارستانها به عنوان مراکز درمانی حیاتی در شرایط بحرانی عمل می‌کنند، باید در برابر زلزله‌ها و بحران‌های مشابه مقاوم باشند تا افراد داخل آنها در امان باشند و ادامه درمان و نجات آسیب دیدگان راه‌اندازی شود.
به طور خلاصه، طراحی و اجرای سیستم وال پست، به عنوان بخشی اساسی برای بیمارستانها که در سیستم بهداشت و درمان، اهمیت بالایی دارند و باید با رعایت مقررات و شرایط خاصی که برای آنها در آیین‌نامه‌های مربوطه تعیین شده است، انجام شوند بسیار حائز اهمیت است و در ادامه توضیح کامل درباره وال پست خواهیم پرداخت.
ضریب اهمیت ساختمان بیمارستان با توجه به آیین نامه طراحی سازه ها در برابر زلزله استاندارد 2800
قبل از پرداختن به سیستم طراحی وال پست بیمارستان لازم است، براساس آیین نامه طراحی لرزه ای سازه ها در برابر زلزله استاندارد 2800، گروه و ضریب اهمیت بیمارستان را معرفی نماییم.
بطور کای با توجه به نوع کاربری و میزان آسیب رسانی ناشی از خرابی ساختمان ها به چهار گروه تقسیم می شوند که اولین و مهم ترین گروه که اهمیت این گروه خیلی زیاد است، شامل بیمارستان و مراکز درمانی می شود زیرا بیمارستان از جمله ساختمان های با اهمیت زیاد است که باید بتواند کاربری خود را بعد از زلزله یا آسیب نیز حفظ نماید. باتوجه آیین نامه 2800 طراحی لرزه ای ساختمان ها، بیشترین ضریب اهمیت به این گروه داده شده است، مقدار این ضریب 1.4 می باشد.
طراحی دیوارها برای بیمارستان
دیوارها از جمله اجزا اصلی در ساختمان ها به ویژه در بیمارستان ها هستند که کمتر به آن توجه شده است. در سطح جامعه مهندسی معمولا این گونه تصور می شود که دیوارهای غیرسازه ای (دیوارهایی که به قاب پیرامونی خود متصل نیستند) ساخته شده از واحدهای بنایی ضعيف و سست که جزو مصالح ترد و شکننده محسوب مي شوند، مانند بلوک های سفالی، بلوک هاي پوکه ی سيماني و دیوار خشک؛ حتي در صورت داشتن اتصال کامل با اعضای قاب سازه ای پیرامونی خود یعنی ستون ها و تيرها، اثرات ميانقابي بسيار ناچيزي دارند که می تواند نادیده گرفته شوند. درصورتی که این تصور کاملا اشتباه است و باید دیوار ها را اساس نوع اتصال تقسیم بندی کرد. از این رو برای طراحی دیوارهای بیمارستان سیستم طراحی وال پست توسط آیین نامه طراحی، ارائه شده است. وال پست برای دیوارهای از نوع غیر سازه ای طراحی می گردد. پس شناخت نوع دیوار ها جهت اجرای وال پست مورد نیاز است.
انواع دیوار برحسب نوع اتصال چیست؟
البته در این بخش منظور از دیوار، دیوارهایی به غیر از دیوارهای باربر و یا برشی و حائل می باشد. پس به طور کلی دیوارها به دیوارهای سازه ای و دیوارهای غیرسازه ای تقسیم می شوند. دیوارهای سازه ای با قاب پیرامونی خود اتصال دارند و در طراحی آن ها باید اثر میانقاب لحاظ گردد.
دیوارهای غیرسازه ای، دیوارهایی هستند که به قاب پیرامونی خود اتصال ندارند. برای این دیوارها در نظر گرفتن اثر میانقاب لازم نیست. تصور اشتباهی که مدت ها وجود داشت این است که حال که دیوار غیرسازه ای است نیاز به انجام هیچ گونه طراحی مقاومتی در برابر نیروهای وارده نیست چراکه این اعضا باربر نستند اما به این نکته دقت نشد که این اعضا اگر برای بارهای درون صفحه طراحی نمی شوند ولی در هر صورت باید از پس نیروهای خارج از صفحه وارده بر بیایند. عدم توجه به این موضوع سبب شد تا صدمات جانی و مالی در زلزله کرمانشاه در سال 96 متحمل گردد. در این زلزله با وجود عدم آسیب اعضای باربر مانند تیر، ستون و … دیوارها دچار خرابی و ریزش شده بودند. پس بعد از این مسئله توجه به طراحی دیوارهای غیرسازه ای اهمیت فراوان یافت.
روش طراحی وال پست چگونه است ؟
راه حلی که آیین نامه، به ویژه در پیوست شش آیین نامه 2800 برای طراحی دیوارهای غیرسازه بیمارستان ارائه کرده است، وال پست است. وال پست همان طور که از اسمش پیداست به معنی نگهدارنده دیوار در برابر نیروهای وارده به آنمی باشد. به طور کلی وال پست ها رابه عنوان المان هایی می توان معرفی نمود که موجب اتصال دیوار به اعضای سازه ای با شرایط پیش بینی شده در آیین نامه می شود. همان طور که توضیح داده شد وظیفه اصلی طراحی وال پست بیمارستان، تحمل نیروهای خارج از صفحه است که به دیوار وارد می آید است.
مصالح مورد استفاده برای اجرای وال پست شامل موارد زیر می شود:
- پروفیل فولادی مانند نبشی و ناودانی
- بست ارتجاعی
- بست رادیکالی
- بست تخت
- میلگرد بستر
- قلاب میلگرد بستر
- گیره میلگرد بستر
روش اجرای سیستم وال پست برای بیمارستان به چه صورت است؟
درواقع اجرای وال پست برای بیمارستان و سایر ساختمان ها همانند هم است تنها در یک مورد که در پیوست ششم آیین نامه 2800 که به آن اشاره شده است، تفاوت دارند. به این صورت که در دیتیل های مربوط به سازه های بیمارستانی اتصال ناودانی های سراسری به صورت کشویی و بدون اتصال به کف و زیر تیر اجرا می شود.
نحوه اجرای وال پست برای دیوارهای داخلی و خارجی
طبق پیوست ششم آیین نامه 2800، به طور کلی در دیوارهای خارجی، دیوارهایی که بین دو ستون در یک قاب خمشی و یا بین دیوار برشی و ستون قرار می گیرد. این دیوارها بایستی به نحوی مناسب در سه سمت قاب (2سمت اطراف دهانه و یک سمت زیر تیر فوقانی) جداسازی شده و در برابر نیروهای خارج از صفحه نیز مهار گردند.
دیوار داخلی: دیوارهایی که داخل پلان و در تقاطع با دیوارهای اصلی می باشد.
روند اجرا: دیوارهای خارجی بایستی به اندازه حداکثر تغییر مکان نسبی طبقه یا یک صدم ارتفاع طبقه (کف تا کف طبقه) یا 3 سانتی متر، هرکدام بیشتر شد، از ستون یا دیوار برشی اطراف دهانه فاصله داشته باشند.
برای دیواهای داخلی نیز بایستی با ایجاد فاصله ای مناسب که در ادامه توصیح داده خواهد شد عملکرد دو دیوار در محل تقاطع را جداسازی نمود. همچنین پایداری خود دیوار در مقابل نیروی عمود بر صفحه (خارج از صفحه) دیوار نیز از موضوعات مهم است.
نکته: اگر ارتفاع دیوار از 3.5 متر بیشتر شود بایستی یک وادار افقی در طول دیوار تعبیه گردد. همچنین اگر طول دیوار از 4 متر بیشتر شود، لازم است از وادار عمودی نیز استفاده شود.
سیستم طراحی وال مش چیست؟
وال مش یا WallMesh یکی از انواع وال پست ها است که می تواند برای افزایش مقاومت بخش های غیر سازه ای ساختمان مانند دیوارها مورد استفاده قرار گیرد. وال مش ها از توری های فایبرگلاس ساخته شده اند که با قطر چشمه و گرماژ مختلف می توانند در دیوار به صورت عمودی نصب شوند. وال مش جایگزینی خوبی برای انواع وال پست های فلزی موجود هستند؛ چون هم به راحتی می توانند مقاومت یک سازه را افزایش دهند، هم توجیه اقتصادی بسیار زیادی دارند. وال مش به دلیل داشتن خصوصیات عالی و مقاومت مکانیکی خوب، جزء بهترین روش ها برای ساختمان سازی محسوب می شود. به همین دلیل از وال مش ها برای افزایش مقاومت دیوارها توصیه شده است.
مصالح مورد استفاده در سیستم وال مش نیز شامل موارد زیر می باشند:
- مش فایبرگلاس
- پلاستر سیمانی
- پلاستر گچی
- نبشی یا ناودانی
- چسب اپوکسی
روش اجرای وال مش برای بیمارستان
روش اجرای وال مش ها (WallMesh) روی دیوار بسیار ساده است و به دو صورت نواری و سراسری قابل اجرا و نصب می باشد. در ابتدا می بایست یک سری نوارهای فایبرگلاس روی دیوار قرار داده شوند. سپس روی آن ها با پلاسترهای گچی و سیمانی پوشانده خواهد شد. ترکیب پلاستر گچی و سیمانی با توری فایبرگلاس در دیوار، می تواند تاثیر بسیار زیادی روی افزایش مقاومت سازه داشته باشد. به ویژه اگر در هنگام انتخاب فایبرگلاس به کیفیت و مقاومت آن توجه گردد. درواقع این نگهدارنده بهترین گزینه برای وادار های عمودی و میانی (وال پست ها) محسوب می شود و می تواند دیوارهای داخلی و اطراف غیرسازه ای را در برابر نیروی باد و زلزله محافظت کرده و استحکام آن ها را افزایش دهد. همچنین نصب وال مش باعث کاهش احتمال آسیب و تخریب دیوار ها در مقابل عوامل محیطی می شود.
مزایای وال مش باعث شده تا در حال حاضر این روش مقاوم سازی ساختمان توسط بسیاری از مهندسین ساختمان سازی و افراد متخصص مورد استفاده قرار گیرد. از طرفی توجیه اقتصادی این روش در کنار تایید آیین نامه های طراحی ساختمان، باعث شده تا این روش بتواند به یکی از بهترین روش ها برای دیوار های غیرسازه ای مختلف در ساختمان های بزرگ و برج های مسکونی و تجاری و همچنین دارای اهمیت زیاد همچون بیمارستان ها تبدیل شود.
نکته : در اجرای وال مش نیز تنها برای ساختمان بیمارستان لازم است تا اتصال نبشی یا ناودانی های سراسری به صورت کشویی و بدون اتصال به کف و زیر تیر اجرا می گردند. علت در نظر گرفتن نبشی های سرتاسری همچنین برای استریل نگه داشتن و عایق حرارتی و صوتی برای ساختمان بیمارستان نیز حائز اهمیت است. همچنین لازم است در همگی این روش ها فاصله دیوار از ستون و زیر سقف حداقل 3سانتی متر در نظر گرفته می شود که بهتر است طبق نظر آیین نامه این فاصله با مصالح تراکم پذیر مانند پشم سنگ ضد رطوبت پر گردد.
بررسی ویژگی های وال پست و وال مش با یکدیگر
جهت بررسی این موضوع، لازم است که در ابتدا تفاوت ها و مزیت های هریک بر دیگری را برشمرد و در نهایت به استناد از آن ها نتیجه گیری کرد.
- لازم به ذکر است که سیستم طراحی وال مش دارای وزن بسیار سبکی می باشد چراکه در این سیستم قطعات سنگین فولادی حذف شده اند و در عوض از توری و مش فایبرگلاس که بسیار سبک وزن تر است استفاده شده است.
- سیستم وال مش در برابر رطوبت، حرارت، خوردگی و… دارای مقاومت بسیار بالایی می باشد.
- اجرای و نصب وال مش نسبت به نصب به سیستم وال پست فلزی بسیار ساده تر است. در واقع می توان گفت اجرای آسان وال مش جزء مهم ترین تفاوت های موجود بین این دو سیستم محسوب می شود. چراکه برای اجرای وال مش نیازی به استفاده از وادارهای افقی و قائم، تیرک، میلگرد بستر و سایر مقاطع فولادی درصورت افزایش طول و ارتفاع نمی باشد. دلیل کنار رفتن محدودیت مهاری به ان دلیل است که در سیستم وال مش خمش دیوار به صورت یک طرفه و در راستای قائم است.
- برای اجرای وال پست نیاز به افراد متخصص می باشد در صورتی که در وال مش پس از طراحی، پیچیدگی اجرایی ندارد و افراد آشنا با موضوع توانایی اجرای آن را دارند.
- دوام و ماندگاری طولانی مدت وال مش
- سیستم وال مش از ایجاد ترک روی دیوار و جمع شدگی و انقباض پلاستر و ملات ها روی دیوار پیشگیری می نماید
- جهت پیشگیری از حرکت برون صفحه ای دیوار استفاده از وال مش استفاده می شود.
- از برجسته ترین ویژگی های وال مش کاهش هزینه های ناشی از ساختمان سازی حدود 30 تا 50 درصد نسبت به اجرای وال پست دیوار می باشد.
- استفاده از چسب اپوکسی در سیستم وال مش که سبب مطابقت و همخوانی با انواع سازه های مختلف نظیر سازه آجری، سازه گچی و سازه سیمانی و فلزی می شود.
با توجه به مقایسه وال پست فلزی و وال مش، می توان تصمیم بهتری را در رابطه با انتخاب سیستم طراحی دیوار اتخاذ کرد. به دلیل ویژگی های برتری که در سیستم طراحی وال مش ذکر گردید، اجرای این روش درحال افزایش بوده و محبوب تر شده ست.
