سیستم قالب های عایق ماندگار ICF
ICF چیست؟
ICF ها (Insulated Concrete Forms) نوعی قالبهای بتنی ماندگار هستند که به متخصصان طراحی، معماران، صاحبان خانه و پیمانکاران این امکان را می‌دهند تا با آزادی و انعطاف‌پذیری بیشتری ساختارهای مورد نظر خود را طراحی و اجرا کنند.
این قالب‌ها از دو پانل عایق فوم پلی‌استایرن منبسط‌شده (EPS) تشکیل شده‌اند که توسط اتصالات طراحی شده یا “شبکه‌ها” به هم متصل می‌شوند. این اتصالات به‌صورت یکپارچه درون فوم قالب‌گیری شده و یک بلوک یا واحد قالب را ایجاد می‌کنند. درون قالبهای ICF میلگردها به‌صورت افقی و عمودی قرار داده می‌شوند و سپس بتن درون قالب ریخته و متراکم می‌شود. محصول نهایی یک دیوار بتنی مسلح و عایق شده است.
انواع دیوار ICF
-دیوارهای حفره دار و بدون حفره:
این دیوار در دو نوع شبکه‌ای (Waffle) و شبکه‌ای ساده (Screen Grid) طراحی می‌شوند. در این نوع دیوارها، ستون‌ها و تیرهای تقویت‌شده به صورت ضخیم‌تر ساخته می‌شوند و قسمت‌های نازک‌تری از بتن بین این ستون‌ها و تیرها قرار می‌گیرد. این سبک از قالب‌بندی برای کاهش مقدار بتن مورد نیاز در دیوار و در عین حال حفظ حداقل استانداردهای ساختمانی توسعه یافته است. با این حال، برخی محدودیت‌ها برای این نوع دیوارها وجود دارد که شامل کاهش ارتفاع دیوارها بین طبقات و کاهش درجه مقاومت در برابر آتش به دلیل تغییرات در ضخامت بتن می‌شود. از جمله مزایای این نوع دیوارها، افزایش مقدار عایق حرارتی (R-value) به دلیل ضخامت بیشتر فوم پلی‌استایرن منبسط‌شده (EPS) در بخش‌های شبکه‌ای است.
–Post-and-beam
قالبهای پست و تیر (Post and Beam) شبیه به قالبهای شبکه‌ای (Waffle یا Screen Grid) هستند، اما در این نوع قالب‌بندی، بخش شبکه‌ای از فوم EPS تشکیل شده است نه بتن. قالبهای پست و تیر نیز محدودیت‌هایی دارند. قطر ستون‌ها و تیرها باعث ایجاد محدودیت‌هایی در ارتفاع دیوار و تعداد طبقات می‌شود. همچنین، فوم جامد EPS بین ستون‌ها و تیرها باعث می‌شود که دیوار نتواند مقاومت قابل توجهی در برابر آتش داشته باشد.
– دیوارهای صاف (Flat Wall Forms):
یک هسته بتنی یکپارچه و مداوم ایجاد می‌کنند که ضخامت آن در سراسر قالب‌ها یکنواخت است. این نوع قالب‌بندی به طراحان این امکان را می‌دهد که سازه‌هایی را بدون محدودیت طراحی کنند. دیوارهای صاف می‌توانند به درجه مقاومت در برابر آتش تا ۴ ساعت و حتی بیشتر دست یابند و برای انواع مختلف ساختمان‌ها مناسب هستند. تنها محدودیت در طراحی این دیوارها به میلگردها و بتن مربوط می‌شود. این نوع دیوارها ۹۰٪ از بازار ICF را تشکیل می‌دهند.
برخی از دیوارهای صاف دارای طراحی دوتایی (dovetail) در سطح داخلی پانل‌ها هستند که به بتن اجازه می‌دهد به واحد قالب پیوند بخورد، در حالی که برخی دیگر سطح داخلی صافی دارند که به بتن اجازه می‌دهد تنها به اتصالات داخلی (cross webs) پیوند بخورد.
در صنعت ساخت و ساز دیوار های صاف بیشتر رایج است.
روش‌های مونتاژ ICF
– ICF ها به صورت واحدهای بلوکی مدولار طراحی می‌شوند. طراحی دیوارهای صاف به دو روش صوت می‌گیرد: واحدهای کاملاً مونتاژشده و واحدهای مونتاژشده در محل. در نوع کاملاً مونتاژشده، اتصالات به صورت یکپارچه درون پانل‌های فوم EPS قالب‌گیری می‌شوند.
دو نوع واحدهای کاملاً مونتاژشده وجود دارد:
- واحدهای پیش‌ساخته کاملاً مونتاژشده:
این قالب‌ها به‌صورت کاملاً مونتاژشده و با ابعاد مورد نیاز هسته بتنی حمل می‌شوند. این نوع قالب‌ها فضای بیشتری در تریلر اشغال کرده و نیاز به فضای ذخیره‌سازی اضافی در محل پروژه دارند.
- واحدهای کاملاً مونتاژ شده در محل:
این واحدها به ابعاد مورد نیاز هسته بتنی مونتاژ شده‌اند، اما قابلیت تخت شدن را دارند. این ویژگی باعث کاهش هزینه‌های حمل‌ونقل و نیاز به فضای کمتر برای ذخیره‌سازی در محل پروژه می‌شود.
قالبهای مونتاژشده در محل به صورت واحدهای جداشدنی (knock-down) عرضه می‌شوند. این قالب‌ها شامل دو پانل EPS هستند که اتصالات قابل نصب در آن‌ها قرار می‌گیرد.
ویژگی‌ها و مزایا:
- کاهش هزینه‌های حمل و نگهداری: مشابه واحدهای کاملاً مونتاژشده و تاشو، این قالب‌ها نیز باعث کاهش هزینه‌های حمل‌ونقل و فضای مورد نیاز برای نکهداری در محل پروژه می‌شوند.
- مناسب برای نواحی با تراکم بالای میلگرد: یکی دیگر از مزایای این قالب‌ها، قابلیت مدیریت بهتر نواحی با تراکم بالای میلگرد است.
معایب:
- نیاز به نیروی کار بیشتر: عیب اصلی این روش، نیاز به نیروی کار اضافی در محل برای مونتاژ واحدها است.
مواد: ICF پلی‌استایرن منبسط شده (EPS)
تقریباً ۹۹٪ از تمامی قالبهای ICF با استفاده از پلی‌استایرن منبسط شده (EPS) تولید می‌شوند. همچنن از پلی‌استایرن اکسترود شده (XPS) نیز استفاده می‌شود. هر دو از پلی‌استایرن ساخته شده‌اند، اما فرآیندهای تولید و خواص عملکردی متفاوتی دارند. EPS از طریق گسترش دانه‌های کروی در یک قالب تولید می‌شود و با استفاده از گرما و فشار، این دانه‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند. عایق EPS که در پوشش ساختمان استفاده می‌شود، معمولاً با نوعی ماده پوششی پوشیده می‌شود. در مقابل، XPS با فرآیند اکستروژن پیوسته تولید می‌شود و یک مقطع همگن و سلول بسته ایجاد می‌کند؛ اما در هنگام سوختن نسبت به EPS سمی‌تر است .
ویژگی‌های پلی‌استایرن منبسط‌شده (EPS):
- نوع II، فوم سلول بسته: از نوع فوم‌های سلول بسته است که ویژگی‌های خاصی برای عایق‌بندی ارائه می‌دهد.
- عایق حرارتی مناسب: دارای ضریب هدایت حرارتی بالایی به میزان R-4 به ازای هر 2.5 سانتی متر ضخامت است، که نشان‌دهنده کارایی بالا در عایق‌بندی حرارتی است.
- عملکرد پایدار و طولانی‌مدت
- در حین استفاده گازهای مضر از خود منتشر نمی‌کند
- مقاومت در برابر رطوبت و غیرقابل جذب
- مقاوم در برابر قارچ و پوسیدگی
- حاوی ماده‌ی ضدآتش:: به طور معمول دارای ماده‌ی retardant آتش است که در برابر اشتعال مقاومت بیشتری ایجاد می‌کند.
- دود تولید شده از EPS در صورت سوختن، غیرسمی است و به سلامت آسیب نمی‌زند.
- قابل بازیافت
مواد ICF: اتصالات یا شبکه‌ها
اتصالات یا شبکه‌ها به‌طور یکپارچه درون پانل‌های EPS قالب‌گیری می‌شوند و معمولاً از پلاستیک پلی‌پروپیلن (PP) ساخته می‌شوند، هرچند که برخی از آن‌ها ممکن است از فولاد باشند.
تنوع ICF براساس تولیدکننده
هر تولیدکننده ICF دارای تفاوت‌های سفارشی در بلوک‌های استاندارد خود است که هرکدام ویژگی‌های متنوعی دارند. هنگام بررسی یک ICF، مهم است که درک کنید چگونه برخی از این ویژگی‌ها ممکن است بر طراحی شما تأثیر بگذارند. به دلیل این تفاوت‌ها، نباید فرض کرد که همه ICF ها یکسان هستند.
تفاوت‌های ICF:
- طول قالب: معمولاً CM 1.24 یا 243CM
- ارتفاع قالب: در اندازه‌های 30، 40، 45، یا 1.64 CM
- ضخامت
- طراحی قفل‌ها: تفاوت در طراحی اتصالات بین بلوک‌ها
- طراحی شبکه‌ها: تفاوت در طراحی شبکه‌ها، فاصله‌گذاری شبکه‌ها (6، 8، یا 12 اینچ) و مواد سازنده شبکه‌ها
- سبک قالب‌ها: شامل دیوار صاف (Flat Wall)، شبکه‌ای (Waffle Grid) یا پست و تیر (Post and Beam)
- نوع قالب‌ها: قالبهای کاملاً مونتاژشده یا قالبهای جداشدنی (Knock Down)
- تنوع در ضخامت هسته بتنی و انواع بلوک‌ها: وجود گزینه‌های مختلف در ضخامت هسته بتنی و نوع بلوک‌های موجود
ویژگی های سیستم :icf
- مقاوم در برابر آتش سوزی
- مقاوم در برابر رطوبت
- عایق صدا و حرارت
مقاوم در برابر زلزله: دیوارهای بتنی مسلح با طراحی دیوار صاف (Flat Wall) دارای مقاومتی بیش از شش برابر بیشتر از دیوارهای قاب‌بندی شده‌ی سنتی در برابر بارهای جانبی هستند. اتصالات فولادی در دیوارهای بتنی ICF که در محل پی، کف‌ها، و سقف قرار می‌گیرند، استحکام، صلبیت و انعطاف‌پذیری لازم را فراهم می‌کنند.
برخی از محصولات ICF، قالبهای بتنی EPS را برای سیستم‌های کف و سقف نیز ارائه می‌دهند که امکان ساخت یک ساختمان بتنی کامل را فراهم می‌کند.
- مقاوم در برابر انفجار
- مقاوم در برابر کپک ها و قارچ ها
- افزایش سرعت ساخت
زمان کل ساخت‌وساز از طریق سرعت در مونتاژ دیوارهای ICF کاهش می‌یابد. ICFها یک سیستم مدولار هستند. سرعت ساخت یکی از عوامل مهم در ساخت هتل‌ها یا سایر ساختمان‌های درآمدزا است. یکی دیگر از مزایا، بازگشت سریع‌تر سرمایه‌گذاری پس از عملیاتی شدن ساختمان است.
نیاز به مواد کمتر برای پوشش ساختمان باعث کاهش تعداد پیمانکاران فرعی مورد نیاز در محل می‌شود، که به نوبه خود منجر به کاهش ساعات کاری در هر متر مربع از پروژه می‌گردد.
همچنین محدودیت‌های آب و هوایی کمتری وجود دارد؛ هیچ تأخیری برای ساخت در شرایط سرد زمستانی وجود ندارد.
این سرعت در ساخت منجر به ایجاد پوشش سریع‌تر برای محافظت در برابر آب و هوا و آماده‌سازی فضای داخلی برای فعالیت‌های تجاری می‌شود.
انوع کاربردهای ساختمانی icf
- دیوارهای زیر سطح: مناسب برای ساخت و ساز در زیر سطح زمین.
- ساختمان‌های یک‌طبقه: ایده‌آل برای ساختمان‌های کم‌ارتفاع.
- ساختمان‌های چند طبقه: مناسب برای برج‌ها و ساختمان‌های بلند. (در ترکیب با دیگر سیستم‌های سازه‌ای)
- دیوارهای بلند: قابل استفاده برای دیوارهای با ارتفاع زیاد.
- دیوارهای باربر و غیر باربر تیغه‌ای: شامل دیوارهایی که بار سازه‌ای را تحمل می‌کنند و دیوارهای پوششی.
- دیوارهای نگهدارنده: مناسب برای ساخت دیوارهای نگهدارنده و کنترل شیب‌های زمین.
این تنوع در کاربردها نشان‌دهنده قابلیت‌های گسترده و انعطاف‌پذیری بالای سیستم‌های ICF است.
