9 مزیت استفاده از سقف وافل نسبت به سایر سقف‌ها در صنعت ساختمان

مزیت استفاده از سقف وافل – مقدمه

یکی از مهم‌ترین اجزای اصلی ساختمان‌ها، سقف است و در این مقاله قصد داریم تا مزیت استفاده از سقف وافل را از نظر اقتصادی بررسی کنیم.

سقف وظیفه‌ی تحمل نیروها، بارهای مرده و زنده‌ی وارد شده و در نهایت انتقال آن‌ها به ستون، دیوارها و تیرهای باربر را بر عهده دارد.

سیستم‌های متفاوتی برای سقف توسط مهندسین و سازندگان به کار برده می‌شود که یکی از این روش‌ها استفاده از سیستم سقف‌های وافل است.

سقف وافل، که به آن سقف مجوف نیز می‌گویند، یکی از انواع سقف‌های بتنی است که علاوه بر ظاهری شکیل، دارای مزایای اقتصادی و فنی بسیاری است.

در ادامه سعی شده است که مزیت سقف وافل در مقایسه با دیگر سیستم‌های سقفی تشریح گردد.

مزیت اقتصادی استفاده از سقف وافل در ساختمان

سقف وافل، بخصوص در سازه­های با دهانه­‌های بزرگ به دلیل سادگی در نحوه‌ی اجرا، عدم استفاده از مصالح گران‌قیمت و هم چنین به دلیل وزن بسیار کم در مقایسه با سایر سقف‌ها و مقطع بهینه‌ی ساختمانی، عملکرد بسیار خوبی از خود به نمایش گذاشته و توانسته مقبولیت زیادی را در این صنعت کسب کند.

قیمت سقف وافل در هر یک از مراحل انجام کار به دلیل تأثیرپذیری از عوامل متعدد، با یکدیگر و در هر پروژه نیز متفاوت است.

در ادامه‌ی این مقاله تأثیر هر عامل بر روی صرفه‌ی اقتصادی سقف وافل بررسی خواهد گردید.

کاهش حجم بتن‌ریزی و مقدار میلگرد مصرفی

سقف‌های وافل وزن به مراتب کمتری نسبت به سیستم‌های مشابه از جمله سقف کوبیاکس، بابل‌دک Bubble Deck، یوبوت، پیش‌تنیده و تیردال دارد.

این تفاوت در وزن موجب کاهش چشمگیر مصرف بتن و میلگرد در مقایسه با این سیستم‌ها می‌باشد.

براساس آنالیزهای صورت گرفته، هزینه‌ی تمام‌شده‌ی اسکلت در سیستم وافل در بازه 20 الی 40 درصد از سیستم‌های مشابه مذکور کمتر می‌باشد.

این تفاوت در هزینه‌ی تمام‌شده‌، سقف وافل را در درجه و اهمیت بالاتری از کاربرد نسبت به این سیستم‌ها قرار داده است.

کمتر بودن بار مرده ساختمان موجب کاهش ابعاد المان‌های سازه‌ای مانند ستون‌ها، تیرها و ضخامت فونداسیون و دیوارهای برشی می‌گردد.

همچنین مصرف میلگرد و بتن سیستم سقف وافل در مقایسه با سیستم سنتی تیرچه، یونولیت نیز در دهانه‌های مساوی کمتر می‌باشد و هزینه‌ی تمام‌شده‌ی اسکلت در سیستم سقف وافل معمولاً با هزینه‌ی تمام‌شده در سیستم سنتی سقف تیرچه‌یونولیت برابر می‌باشد.

هرچه تعداد سقف، بیش­تر شود، مزیت اقتصادی سقف وافل، افزایش می­یابد.

همچنین، در سقف‌های مجوف که قالب ماندگار دارند، بتن‌ریزی در دو مرحله صورت گرفته و در نتیجه میزان بتنی که مصرف می‌شود بیشتر خواهد بود.

اما در سقف وافل، ریختن بتن در یک مرحله انجام شده و این مطلب کاهش قیمت تمام‌شده‌ی پروژه را موجب می‌گردد.

سهولت اجرا و عدم نیاز به نیروی کار متخصص

سهولت اجرای سقف وافل منجر گردیده است که کارفرمایان بتوانند از اکیپ‌های سنتی آرماتور‌بندی جهت اجرای اسکلت استفاده نمایند.

ابزار مورد نیاز برای اجرای اسکلت با سیستم سقف وافل مشابه ابزار مورد نیاز برای اجرای سیستم‌های سنتی مانند تیرچه – ‌یونولیت‌ می‌باشد.

برای اجرای سقف وافل الزاماً به اکیپ‌های متخصص نیاز نمی‌باشد و می‌توان با آموزش و نظارت بر اکیپ‌های سنتی به اجرای اسکلت با سیستم سقف وافل پرداخت؛ با توجه به این مطلب، نیازی به صرف هزینه‌ی مضاعف برای به‌کارگیری نیروی متخصص جهت اجرای سقف وافل نیست.

کاهش هزینه‌های قالب‌بندی و آرماتوربندی

در سیستم سقف وافل، قالب‌های وافل با سرعت بالا و بصورت مدولار در کنار یکدیگر بروی زیرسازی سقف چینش می‌گردند و سپس آرماتور‌بندی سقف به صورت درجا انجام می‌پذیرد.

زیر‌سازی ساده‌ی سقف‌های وافل و همچنین حذف تیرهای میانی، حذف تیرچه‌های پیش‌ساخته و حذف آویزها منجر به کاهش زمان اجرای سقف و کاهش هزینه‌های قالب‌بندی و آرماتور‌بندی شده است که از مزیت استفاده از این روش می باشد.

نکته­ی مهم آن است که برخی از مهندسان، قیمت اجرای سقف وافل را بیش­تر می­دانند.

دلیل این اشتباه آن است که هزینه­ ی آرماتوربندی تیرچه­‌های درجا به هزینه­ های اجرا اضافه میگردد، ولی هزینه خرید تیرچه، حمل و به کارگاه و حمل به طبقات، حذف می­گردد که درمجموع، هزینه ­های اجرا کاهش می ­یابد.

کاهش هزینه‌ی اجرای تأسیسات با توجه به حذف تیرهای میانی

در سقف‌های سنتی اغلب وجود تیرهای میانی موجب مزاحمت برای عبور تاسیسات می‌باشند، که این موضوع هزینه‌ی اجرای تاسیسات را افزایش می‌دهد.

همچنین عبور تاسیسات از زیر تیرها موجب افزایش هرچه بیشتر ضخامت سقف و کاهش ارتفاع مفید می‌گردد.

موارد بی‌شماری از آسیب سازه‌ای به تیرها در سیستم سقف­های سنتی جهت عبور تاسیسات گزارش شده است.

از دیگر مزیت سقف وافل حذف تیرهای میانی در سیستم سقف وافل دوطرفه و دست‌یابی به سقف تخت و بدون آویز میانی می‌باشد.

در این حالت اجرای تاسیسات از زیر سقف راحت‌تر بوده و می‌توان اتصالات و مسیر انتقال تاسیسات را بدون مزاحمت تیرها و یا آسیب رساندن به آنها اجرا نمود.

حذف انواع بلوک و تیرچه‌های پیش‌ساخته از سازه

در سقف‌های وافل قالب‌های وافل جایگزین انواع بلوک‌های سیمانی و یا پلی‌استایرن در مقایسه با سقف تیرچه بلوک و یا جایگزین بلوک‌های یوبوت و کیج‌ماژول‌های کوبیاکس و بابل‌دک در مقایسه با این سقف‌ها می‌شود.

همچنین قالب وافل به عنوان قالب غیرماندگار بوده که پس از هر بار استفاده، از سقف خارج و می‌توان به دفعات از آن استفاده نمود.

شاید در نگاه اول قیمت این قالب‌ها گران به نظر برسد، اما این قالب‌ها را می‌توان، در صورت استفاده‌ی صحیح، تا ۵۰ بار نیز مورد استفاده قرار داد؛ این ویژگی یک مزیت اقتصادی نسبت به سیستم‌های دیگر می‌باشد.

همچنین برای اجرای سقف‌های وافل، تیرچه‌های متعامد به صورت درجا آرماتور‌بندی و بتن‌ریزی می‌شوند و در نتیجه از هر نوع تیرچه‌ی پیش‌ساخته و یا تیرچه‌ی دوبل بی‌نیاز می‌گردد.

طراحی دهانه‌های بلند و کاهش تعداد ستون‌ها

امروزه امکان ایجاد فضاهای بزرگ بدون ستون از الزامات طراحی معماری مدرن برای ساختمان‌ها با کاربری‌های گوناگون می‌باشد.

کاربرد سیستم‌های سنتی با ایجاد محدودیت در ستون‌گذاری، دست‌یابی به فضاهای بزرگ بدون ستون مزاحم را غیرممکن می‌نماید که این امر با استفاده از سقف وافل مرتفع شده است.

مزیت استفاده از سیستم سقف وافل با برتری اقتصادی نسبت به سیستم‌های مشابه، امکان ایجاد دهانه‌های بزرگ را برای مهندسین معمار فراهم نموده است.

وجود حفره‌های منظم در سقف وافل از طریق کارگذاری قالب‌های وافل، موجب حذف بتن ناکارآمد و کاهش قابل توجه وزن مرده‌ی سقف و در‌ عین حال حفظ ممان اینرسی سقف گردیده است.

از این رو سقف‌های وافل دارای سختی خمشی قابل توجهی نیز می‌باشند و می‌توان دهانه‌های بزرگ‌تر و کنسول‌های بلند‌تری را با سقف وافل پوشش داد.

ایجاد دهانه‌های بلند و به دنبال آن کاهش تعداد ستون‌ها، هم از منظر کاهش حجم مصالح مصرفی، و هم از منظر ایجاد مساحت مفید بیشتر در ساختمان، باعث برتری اقتصادی آن نسبت به دیگر سیستم‌های سقفی می‌شود.

برای ایجاد دهانه های بزرگ در سازه، انواع مختلف سقف وجود دارد. به عنوان مثال، سقف­های یوبوت، کوبیاکس، پیش تنیده، دال بتنی و غیره.

سقف های پیش تنیده در مقابل سقف وافل

سقف های پیش تنیده، نیازمند تجهیزات و مواد پر هزینه و نیز اکیپ اجرایی نتخصص می باشد که هر دو عامل، موجب غیر اقتصادی شدن آن می شود.

علاوه بر هزینه های آن، کنترل کیفیت اجرای آن نیز دارای خطاهای بسیاری می باشد.

سقف های یوبوت و کوبیاکس در مقابل سقف وافل

سقف های یوبوت و کوبیاکس، دارای مزیت غیر ماندگاری قالب های وافل نبوده و به صورت فنی اجرا می شوند.

این نوع سقف علاوه بر این، حجم بتن ریزی و آرماتوربندی آن نسبت به سقف وافل بسیار زیاد می باشد.

آرماتور بندی در این نوع سقف، هم دربالای قالب است و هم در زیر قالب، درصورتی که آرماتوربندی قالب های وافل، فقط در بالای آن می باشد و تارخنثای سقف به سمت بالای مقطع سقف، متمایل است.

سقف دال بتنی در مقابل سقف وافل

سقف دال بتنی نیز با توجه میزان بسیار زیاد مواد مصرفی و وزن بالای سقف، در مقایسه با سقف وافل از منظر اقتصادی به صرفه نیست.

به طور کلی، سقف وافل در مقایسه با سایر سقف های با دهانه های بزرگ، به دلیل سبکی و سادگی اجرا، دارای فاصله بهبود اقتصادی زیادی می باشد.

امکان جانمایی نامنظم ستون‌ها و تعبیه‌ی بازشوهای بزرگ – مزیت سقف وافل

در سیستم‌های سنتی سقف به علت محدودیت در دهانه و الزام به وجود تیر ما‌بین تمام ستون‌ها و وجود تیرچه‌ی پیش‌ساخته و همچنین صعوبت اجرای تیر و سقف برای چشمه‌های نامنظم، می‌بایست طراحی به نحوی انجام گردد که ستون‌ها حتی‌المقدور در هر دو امتداد هم‌راستا گردند.

این امر موجب ایجاد محدودیت برای طراحان معماری و عدم استفاده‌ی بهینه از فضا‌ها گردیده است.

اما در سقف وافل، برخلاف سیستم‌های سنتی، الزامی به ستون‌گذاری منظم نمی‌باشد که به دلیل حذف تیرهای میانی و یکپارچگی در اجرای سقف و عدم وجود تیرچه پیش‌ساخته می‌باشد.

یکی از مواردی که بهترین مزیت استفاده از سقف وافل را نشان می دهد انعطاف‌پذیری بالای سقف وافل در جانمایی ستون‌ها است که آزادی عمل گسترده‌ای را در اختیار مهندسین معمار قرار می‌دهد.

امکان افزایش تعداد پارکینگ‌ها با کاهش تعداد ستون‌ها

یکی از معضلات و مشکلات طراحان معمار در طراحی ساختمان‌ها با استفاده از سیستم‌های سنتی، تامین فضا و پارکینگ می‌باشد.

این مشکل به علت محدودیت دهانه و تعداد بالای ستون‌های مورد نیاز در سیستم‌های سنتی تحمیل می‌گردد.

ارزش ریالی تامین پارکینگ و ارزش افزوده حاصل از تامین پارکینگ مازاد، موجب گردیده است تا مهندسین معمار به دنبال راه‌های افزایش فضا و حذف ستون‌های مزاحم باشند.

مهندسین معمار می‌توانند با کاربرد سقف وافل از مزیت حذف ستون‌های مزاحم بهره‌مند گردیده و با بازنگری در ستون‌گذاری و در نتیجه چیدمان مجدد پارکینگ‌ها بدون محدودیت ستون‌گذاری، حداکثر تعداد پارکینگ را تامین نمایند.

امکان حذف تیرهای میانی و دست‌یابی به سقف تخت بدون آویز

داشتن سقف سازه‌ای تخت و بدون آویز میانی از ویژگی‌های مورد توجه مهندسین طراح معمار می‌باشد.

در سقف‌های وافل دوطرفه به علت یکپارچگی و سختی بالای سقف و همچنین عملکرد دوطرفه‌ی آن‌ها در باربری، نیازی به تعبیه‌ی تیرهای میانی جهت عملکرد تکیه‌گاهی سقف وجود ندارد.

حذف تیرهای میانی منجر به دست‌یابی به یک سقف تخت و بدون آویز می‌گردد.

این ویژگی موجب می‌گردد تا طراح معمار آزادی عمل بیشتر و محدودیت کمتری در طراحی فضا‌های داخلی داشته باشد و همچنین حذف تیرهای میانی از سازه زمان اجرای اسکلت و هزینه های ساخت را نیز کاهش می‌دهد.

نتیجه‌گیری مزیت استفاده از سقف وافل

استفاده از سیستم سقف وافل در مقایسه با دیگر سیستم‌های سقفی علاوه بر مزایای فنی قابل‌توجهی که داراست، دارایی مزایای اقتصادی بسیاری نیز می‌باشد.

از مزایای اقتصادی استفاده از این سیستم در سازه می‌توان به کاهش حجم بتن‌ریزی و مقدار میلگرد مصرفی، سهولت اجرا و عدم نیاز به نیروی کار متخصص، کاهش هزینه‌های قالب‌بندی و آرماتوربندی، حذف انواع بلوک و تیرچه‌های پیش‌ساخته از سازه، طراحی دهانه‌های بلند و کاهش تعداد ستون‌ها، امکان جانمایی نامنظم ستون‌ها و تعبیه‌ی بازشوهای بزرگ، امکان افزایش تعداد پارکینگ با کاهش تعداد ستون‌ها و امکان حذف تیرهای میانی و دست‌یابی به سقف تخت بدون آویز اشاره کرد که در این مقاله به هر کدام از آن‌ها پرداخته شد.

شاید در نگاه اول هزینه‌ی تهیه‌ی قالب‌های وافل، بالا به نظر برسد، اما با توجه به ماندگارنبودن این قالب‌ها و امکان استفاده‌ی مجدد از آن‌ها، این مسأله خدشه‌ای به صرفه‌ی اقتصادی این نوع سیستم سقف وارد نکرده که مزیت استفاده از سقف وافل را دو چندان کرده است.