"بامبو"

کشورهای در حال توسعه در سطح جهان بیشترین تقاضا را برای تولید بتن مسلح دارند. این امر بدان معناست که نیاز به فولاد نیز در این کشورها روز به روز بیشتر می گردد. در این بین آزمایشگاه Future Cities Laboratory سنگاپور بر روی یک جایگزین طبیعی به جای فولاد تحقیقات انجام داده است. بامبو دارای فراوانی زیادی است، با معماری پایدار سازگاری دارد، وزن مخصوص آن کم است و بسیار مقاوم می باشد. این ویژگی ها بامبو را به یک گزینه جایگزین ایده آل برای فولاد تبدیل نموده است.(بیشتر برای محل هایی که فولاد به سختی تهیه یا تولید می گردد.)

در آزمایشات کششی انجام گرفته بر روی بامبو، این چوب طبیعی در مقایسه با فولاد سربلند بیرون آمده است. علت این امر را میتوان در تو خالی بودن، ساختار تیوبی و مقاوم در برابر وزش باد (در طبیعت) جستجو نمود.  این ساختار سبک وزن، درو نمودن و حمل و نقل آن را سهل نموده است. به واسطه رشد فوق العاده سریع و قابلیت رشد در بسیاری از شرایط آب و هوایی متفاوت، بامبو یک مصالح ارزان می باشد.

این رشد سریع لازمه جذب مقادیر زیادی گاز Co₂ است، بدین معنا که برای تهیه این مصالح ساختمانی آب و هوا نیز تلطیف خواهد گردید. موارد مذکور منجر به تشویق برای توسعه و کشت بامبو به عنوان میلگرد مصرفی در قطعات بتنی گردیده است. البته هر ماده ای نیز محدودیت هایی دارد. انقباض و انبساط ناشی از تغییرات دمایی و همچنین جذب آب توسط بامبو از جمله محدودیت های آن می باشد. قارچ یکی از بیماری های رایج در بامبو می باشد که منجر به فساد آن می گردد. کشور هایی که منابع محدودی برای فولاد دارا می باشند می توانند از بامبو به عنوان بک منبع طبیعی و جایگزین پایدار استفاده نمایند.

آزمایشگاه Future Cities Laboratory در حال حاضر در حال تحقیقات بر روی بامبو به منظور استفاده همه گیر به عنوان مصالح ساختمانی می باشد. تحقیقات ایشان به دریافت جایزه Zumtobel Group انجامیده است

سیستم مدولار یا ماژولار چیست؟

با وجود اینکه اکثر افراد با سیستم مدولار یا ماژولار آشنایی دارند اما برای برخی از همراهان خود که هنوز آشنایی کافی با این سیستم را ندارند در ابتدای سخن توضیح مختصری ارائه خواهیم کرد تا با این تکنولوژی آشنا شوند.

به‌طورکلی در صنعت ساختمان سیستم مدولار به سیستمی اطلاق می‌شود که متشکل از قطعات پیش ساخته است، مانند دیوار پیش‌ساخته یا خانه‌های پیش‌ساخته که در کارخانه تولید می‌شوند و در محل پروژه فقط عملیات نصب روی آنها صورت می‌گیرد. سیستم مدولار مزایای بالقوه‌ای برای تقویت انعطاف‌پذیری، صرفه‌جویی در هزینه‌ها و دوام و استحکام سازه ارائه می‌دهد.

بامبو مدولار چیست؟

سیستم مدولار یا ماژولار بامبو که به اختصار BMS نامیده می‌شود یک سیستم پیش‌ساخته جدید در صنعت ساختمان و معماری است که به وسیله گیاه بامبو ساخته می‌شود. یکی از ویژگی‌های بسیار با اهمیت این متریال ساختمانی این است که از یک منبع طبیعی تجدیدپذیر تأمین می‌شود که پسماند ناشی از تولید ندارد، آلودگی ایجاد نمی‌کند و به‌راحتی دفع می‌شود. از دیگر خصوصیات برجسته این سیستم می‌توان به ارزان بودن، استحکام داشتن، انعطاف‌پذیری و سبک بودن آن اشاره کرد. ساختار بامبو حاوی الیاف‌های بسیار قدرتمندی است که مقاومت فشاری آن دو برابر بتن است. در ساخت بامبو مدولار، تکنیک‌های سنتی با فناوری‌های جدید باهم تلفیق شده و یک سبک معماری معاصر بومی را ایجاد کرده‌اند. بامبو مدولار، این پتانسیل را دارد که بصورت محلی و بین‌المللی به بازار عرضه شود. کاربرد این متریال هویت و رنگ جدیدی به شهرها خواهد داد. در کشور مالزی به وفور از بامبو برای ساخت سازه‌های مختلف استفاده می‌شود. شاید دلیل این مسئله وجود انواعی از بامبو در این کشور باشد چراکه تقریباً بیش از 50 نوع از بامبو در این کشور وجود دارد. صنعت بامبو در مالزی به سال 1950 برمی‌گردد.

ترکیب بتن و بامبو و ظهور تکنیکی نوپا در صنعت ساختمان

توسعه‌ی سریع اقتصادی در آسیای شرقی و آمریکای لاتین معماران شهری را به فکر تلفیق سرمایه‌های محلی با الگو‌های مدرن غربی انداخت. مصالح رایجی که در فضاهای شهری در حال توسعه معمولا مورد استفاده قرار‌می‌گیرد شامل فولاد، بتن و شیشه است که در حوزه‌های دیگر نیز کار آیی دارند. معمولا تحقیقات نوینی که در زمینه‌ی مصالح جدید صورت می‌گیرد نگاهی به ویژگی‌های ساختاری و کاربرد آن تحت پیشرفت‌های علمی دارد و کمتر توجهی به مصالح استفاده شده در بناهای قدیمی و تاثیر آن‌ها بر معماری امروز دارد.

معمارانی مانند Steven Holl وKengo Kuma از بامبو با توجه به زیبایی و شکل طبیعی‌اش بدون اعمال طراحی‌های خلاقانه‌شان به صورت روند معمول ساختمانی استفاده نمودند. الهام گرفتن از پیرامون طبیعی در ساختمان‌های گران‌قیمت و مدرن در چین و آمریکای لاتین کمتر معمول بوده‌است؛ درحالیکه ساخت و ساز برای قشر متوسط و یا کم‌در‌آمد در دنیای در حال توسعه روش‌های معمول جهانی مانند استفاده از مصالح بتنی و یا مصالح بومی وابسته به دانش سازه‌ای قرن‌های پیشین همانند بامبو را طلب می‌نماید.

در این مطالعه سعی شده‌است بدون رد نمودن قابلیت‌های بتن و مصالح مصنوعی ماده‌ای شناسایی شود که مصالح ساختمانی مورد استفاده در جهان را به فضای بومی نزدیک‌تر نماید. تغییر درز‌های بامبو با  تغییر حرارت، باریک شدگی در قطر و وجود چین و چروک‌هایی در پوسته‌ی ارگانیکش که با گذر زمان به‌وجود آمده‌اند همگی محدودیت‌هایی به منظور به چالش کشیدن  ایجاد فرم جدیدی در معماری با استفاده از این گیاه هستند.

الهام این طرح در محقق به دلیل ماه ها زندگی در Puerto Rico در پونس و مطالعه شهر Manizales در ایالت Caldus   در کلمبیا به وجود آمده است. در این شهر ها بامبو معمولا در فضاهای شهری فقیر‌نشین و صنعت اکو توریسم (eco-tourism) مورد استفاده قرار می‌گیرد. در کوه های سرسبز شمال پونس بیشه‌های بامبو در امتداد جاده‌های اسفالتی پر‌پیچ وخم پیچ و تاب می‌خورد. در موازات این امر، خانه‌هایی بتنی که به صورت خطرناکی بر روی پایه‌های بامبو تعادل خود را حفظ می‌کند به چشم میخورد. تلاش‌های صورت گرفته برای ارتقاء ارزش معماری درک شده از بامبو سبب جدا نمودن بامبو از ساخت و ساز معمول بتنی شده است به طوریکه به جای بی‌ارزش شمردن بامبو به عنوان درخت مردان فقیر بامبو می‌تواند به عنون یک سمبل جذاب برای توریست در نظر گرفته شود. بامبو ماهیتی انعطاف پذیر و مقاوم در برابر زلزله دارد که بیانگر قابلیت ویژه این گیاه به منظور استفاده آن در بتن در مناطق زلزله خیز کلمبیا است. همچنین ارزش بومیش این گیاه را از اینکه صرفا گزینه‌ی مناسبی برای مقابله در برابر زلزله باشد جدا می‌نماید. بامبو به عنوان مصالح ویژه در طراحی و معماری سنتی در جوامع روستایی شناخته شده است، در این مطالعه به عنوان تکنولوژی ساختمانی رایج در محلی که به صورت طبیعی رشد کرده است به‌کار‌گرفته می‌شود. در طراحی های  kengoKuma ،Schroper و Hee خواص ذاتی بامبو از لحاظ ویژگی ظاهری، مقاومت فیزیکی و هندسه‌اش در نظر‌گرفته‌شده‌است، این معماران خلاق اغلب شیفته استفاده از بامبو به صورت پارامتر پیش‌ساخته و تجسمی بوده‌اند. تکنولوژی های ساختمانی در اکثر موارد ابتدا از الک مهندسان رد شده و سپس روانه تولید شده و رواج می‌یابند. Simonvelez  گروهی است در کلمبیا که طرفدار قابلیت سازه‌ای دینامیکی بامبو است.

کدام نوع بامبو برای صنعت ساختمان مناسب است؟

استفاده از بامبو برای صنعت ساختمان و معماری مستلزم انتخاب بامبو مناسب است. به این معنا که برای ساخت و ساز و مصارف صنعتی باید گونه‌های متناسب با این صنایع را انتخاب کرد.

بهترین بامبوها برای مصارف ساختمانی و صنعتی، همانطور که در تصاویر هم مشاهده می‌کنید بامبوهای Guadua و Moso هستند که به لحاظ مقاومت و اندازه بسیار مناسب هستند.

مدل پیشنهادی اول:

با مشاهده به بامبو و نحوه استفاده از آن در معماری گذشته متوجه می شویم توجه زیادی به نحوه ی اتصال بامبو های شبه استوانه ای به یکدیگر نشده است. در روش پیشنهاد شده در ابتدا بامبو را در گره هایش که به استوانه های کوتاه تری تقسیم میشود برش می زنیم، سپس این استوانه ها در امتداد ترک های موجود بر روی بدنه که به علت پروسه ی خشک شدن بامبو ایجاد شده اند از نیمه شکافته شده و به صورت نشان داده شده در شکل زیر به هم متصل می شوند. به منظور عبور سیم فلزی از میان آن سوراخی در آن ایجاد می شود به طوریکه شبه استوانه ها به صورت زنجیره ای موجی شکل مستقیم به هم محکم می شوند. سپس فضای ما بین بند ها با بتن هوا داده شده پر میشود به طوریکه خلل و فرج موجود در بتن به رشته های درونی بامبو چسبیده و سبب انسجام بیشتر سیستم پیشنهادی می شود.

دیوار های منحنی با الهام از مکانی در نزدیکی Mt Gwanggyo در کره توسط معماران Joho ساخته شده است. چیدن کنار هم زنجیره های بتنی بامبویی در بالا پیشنهاد شده است به صورتی که بامبو های طولی با بتن پوشیده شود میتواند به عنوان تیرهای نگهدارنده عمل نماید و بند های بامبو میتواند به عنوان نقاط اتکایی تیر در نظر گرفت.

این مکان بالقوه به دلیل فقدان ارتباط بین لبه های آسفالت کنار جاده و جنگل های استوایی در Puetro Rico انتخاب شده است.خمیدگی دیواره بامبویی پیشنهاد شده منعکس شده از تصویر پیچ و خم بیشه بامبو موجود در کناره ی جاده است به طوریکه توقفگاه استراحت در کناره های جاده به وجود آورده است.

نمونه ی دیگر استفاده از مدل پیشنهاد شده در Bogota  است. با توجه به شکل پایین از بافت بتنی بامبویی پیشنهاد شده به عنوان پاویلیون در فضای شهری استفاده شده است.  این سازه ی مهاری اتکایی به صورت تقابلی است با بناهای سرد نئوکلاسیک سنگی و بتنی خشتی موجود در فضای شهری که به صورت بنایی  تاریخی  و دایمی در مقابل اداره کشاورزی برپا شده است. درحالیکه بتن به بند ها صلبیت میبخشد، پوسته ی خارجی بامبو عابران را به دنیایی خارج از فضای شهری و متفاوت می برد.

مدل پیشنهادی دوم:

این مدل با الهام گرفتن از Aalto’s Savoy Vase و مدل چوبی سوخته‌اش به صورت ایده‌ای عملی از ترکیب بتن و بامبو شکل گرفته است. آلتو ( Alto ) در مدل اولیه‌اش، تخته های چوبی را بر روی زمین قرار داده و در فضای خالی بین آن شیشه ریخته است؛ در این روش به جای چوب از قطعات بامبو به عنوان مصالح ارزان موجود در کشورهای Caribean و Colombia توجه شده است. همچنین شگفت انگیز است اگر این ترکیب کاربرد سازه‌ای هم داشته باشد. استفاده از بتن به عنوان  یک قالب شکل دهنده‌ی هندسی از ایده‌ی شیشه Aalto’s Savoy به  هدف نمایی برجسته و شیاری به وجود آمده است. این‌ها نمونه‌هایی هستند که برای طراحی نمای ظاهری بتن از آن استفاده شده است و می‌توان به عنوان تقابلی بین انسان و محیط زیست پیرامونش به منظور جهت دادن به آینده‌ی تکنولوژی بتن در نظر گرفت. شکل پایین، بامبو به عنوان یک طرحریزی برجسته دیوار قاب کششی عمل می‌نماید که بتن ساخته‌ی بشر را به صورت چهارچوبی ارگانیک به صورت سیستمی کششی - فشاری مهار می‌نماید.

تحقیقات آینده در زمینه‌ی این تکنولوژی نیازمند بررسی سیستم کششی فرم زنجیره‌ای بامبو است که قاب بتنی مستحکم یک ساختمان را احاطه کرده است. چگونه بامبو می‌تواند به صورت اسکلت سازه‌ای در بتن جایگزین فولاد استاندارد شود. با شناسایی افزودنی‌های موثر، سیستم کششی بامبویی بتنی میتواند به ساخت و ساز بشر کمک نماید.