اهمیت طراحی پناهگاه های موقت درمواقع بحران با رویکردی برسازه های پیش ساخته متحرک

محورهای موضوعی : جغرافیا و معماری

دکتر زهرا عباسی ^{1 *} , معین تهمتن ²

1 - استادیار، گروه معماری؛ واحد نطنز، دانشگاه آزاد اسلامی، نطنز، ایران
2 - دانشجوی کارشناسی ارشد معماری، واحداراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران

تاریخ دریافت : 1403/04/28 تاریخ پذیرش : 1403/06/09 تاریخ انتشار : 1403/06/13

کلید واژه: سازه‌های متحرک, پیش ساخته, پناهگاه موقت, شرایط بحرانی,

چکیده مقاله :

سرعت در تامین و برقراری اسکان بازماندگان حوادث امری مهم در مدیریت بحران می­باشد، ساده­ترین راهکار برای اسکان موقت، سازه­های سبک و متحرکی است که در هرمکان و موقعیت قابلیت اجرا و استفاده داشته باشد. اسکان موقت باید انعطاف‌­پذیری کافی در برابر شرایط خاص هر محیطی را داشته باشد و از قابلیت حمل و نقل، سرعت نصب و اجرایی خوبی برخوردار­باشد. پژوهش حاضراز نوع روش کمی با ماهیتی توصیفی-تحلیلی است. و سعی می­‌شود به واسطه استنتاج­ های عقلی و بررسی تجربی راه ­کارهای به ­کار ­رفته در طراحی مجموعه اسکان ­های بعد از سوانح، به شناسایی راه­کارهای طراحانه و موثر بر ایمنی و امنیت نایل آید. بعد از بررسی شرایط زیست و بعد از سوانح یک نمونه سازه پیش ساخته ارائه خواهد ­شد که مناسب با شرایط اسکان بعد از سوانح در هر منطقه ­باشد. سازه طراحی شده از نوع اتصالات مفصلی بدون گیر بوده، که کنترل لهیدگی آن بر­اساس مقررات ملی ساختمان انجام ­شده و در نرم افزار Etabs بر اساس مبحث 6 مقررات ملی ساختمان بار­گذاری شده و بار زلزله آن طبق استاندارد 2800 ویرایش چهارم و در منطقه با خطر لرزه خیلی زیاد محاسبه شده که این نتایج نشانگر این موضوع است که این سازه در هر منطقه‌ایی با هر شرایطی آماده خدمت رسانی است و می‌تواند هزینه‌های اسکان موقت و سکونتگاه‌های کوتاه مدت را از طریق استفاده از این سازه‌ها کاهش داد. این سازه با ویژگی‌های معماری وشرایط اقلیمی قابل انطباق می باشد و کیفیت زیست را ارتقا می دهد.

چکیده مبسوط فارسی

مقدمه

در طراحی سرپناه موقت باید به آن بخشی از برنامه کلی بازسازی منطقه نگاه کرد و آن را در راستای تحقق هدف اصلی یعنی مسکن دائم هدایت نمود­. برای این منظور بهترین طراحی، مسکن موقتی است که بتواند با تغیراتی اندک و در طول زمانی کم به مسکن دائم ارتقاء یابد. چادر­ها به دلایل گوناگون از قبیل عایق نبودن در برابر عوامل جوی ، باد و باران و کمبود فضا مشکل­ساز هستند. برای این منظور بهترین طراحی، مسکن موقتی است که بتواند علاوه بر عایق بودن در برابر عوامل جوی و متناسب در هر اقلیم در مقابل پس لرزه ها نیز مقاوم بوده و راه حلی مناسب برای مشکل کمبود فضا ارائه دهد. کمبود کارگر ماهرو عدم­رعایت دقیق استانداردهای ساختمانی به خاطر هزینه بالا و عجله ناشی از نیاز آنی به مسکن در کشور زلزله خیزی نظیر ایران  منجر به نتایج فاجعه­­باری در سالیان گذشته شده و تلفات جانی و خسارات مادی فروانی را بر جای گذاشته است. برای این منظور پیش­ساخته سازی یک روش ساخت­وساز نوآورانه است که هدف آن به حداقل رساندن فعالیت ساخت­وساز در محل و انتقال بسیاری از فعالیت­های ممکن به محل کارخانه به منظور اطمینان برای ایجاد یک محصول با کیفیت، ایمنی بیشتر، عدم نیاز کارگر ماهر در محل و کوتاه کردن پروسه زمان تحویل است.

داده و روش

روش تحقیق، ماهیتی توصیفی-تحلیلی دارد و سعی می­کند ازیک­سو به­واسطه استنتاج­های عقلی به­عمل آمده بر روی آئین­نامه­ها و ازسوی­دیگر با بررسی تجربی راه­کارهای به­کاررفته در طراحی مجموعه­های اسکان بعد­از سوانح بتواند به شناسایی راهکارهای طراحانه مؤثر بر ایمنی و امنیت نائل آید. برای این منظور، ابتدا به تعریف و مقایسه ویژگی­های مستتر در مفاهیم سازه های پیش ساخته و اقامتگاه های موقت می­پردازد و سپس به شناسایی و دسته­بندی راهکارهای طراحانه­ای می­پردازد. در این پژوهش، بعد از بررسی شرایط زیست بعد از سوانح، یک نمونه سازه پیش ساخته،ارائه خواهد شد.که مناسب با شرایط اسکان بعد از سانحه می­باشد. سازه طراحی شده از نوع اتصالات مفصلی بدون­گیر بوده، که کنترل لهیدگی آن بر اساس مقررات ملی ساختمان انجام شده و در نرم افزار Etabs بر اساس مبحث 6 مقررات ملی ساختمان بار گذاری شده(بار باد ، بار برف ، بار برف نامتوازن و غیره) و بار زلزله آن طبق استاندارد 2800 ویرایش چهارم و در منطقه با خطر لرزه خیلی زیاد محاسبه شده که این نتایج نشانگر این موضوع است که این سازه در هر منطقه ایی با هر شرایطی آماده خدمت رسانی است.

بحث ویافته ها

با توجه به مطالعات انجام شده در راستای طراحی اقامتگاه بعد از سوانح  می توان متوجه وجود مشکلات بسیاری در زمینه طراحی این نوع سازه ها مشاهده شد. برخی از این موارد حجم زیاد کانکس ها، عدم صرفه اقتصادی، موقت بودن و نبود امکان استفاده در مدت طولانی می باشد. در صورتی که می توان با طراحی سازه های متحرک و پیش ساخته در یک مدت کوتاه ، سازه ها به مکان مورد نظر منتقل شود و در صورت پیش بینی تمهیدات  مناسب امکان بهره­گیری از این سازه­ها برای اقامت میان مدت  مردم اسیب دیده نیز صورت پذیرد. طرح پیشنهادی بر اساس سیستم سازه­های تاشونده طراحی گردیده است.این سازه­های فضاکار که سبک و پیش ساخته هستند، با بسته شدن حجم کمی را اشغال نموده و به سهولت انبار می‌شوند و با گسترده شدن دهانه وسیعی را پوشش داده و در ضمن باربری هم می کنند. به همین خاطر نسبت به سازه های معمولی از ارجحیت ویژه‌ای برخوردارند این دست سازه ها علاوه بر اینکه کارکرد سازه‌های متداول را تامین می کنند ،توانایی تغییر شکل هندسی را نیز دارا می‌باشند.در سازه­های باز و بسته شونده یا پانتوگراف واحد سازنده سازه، دوپلت نامیده می­شود، که شامل دو یونیپلت می‌باشد که توسط یک مفصل به هم متصل شداند.  هر دوپلیت خود به تنهایی یک سازه باز و بسته شونده به حساب می‌آید و از کنار هم قرار­گیری و اتصال این واحدها بر مبنای هندسه تعریف شده سازه باز و بسته شونده اصلی ساخته می شود.درمکانیسم سازه­ای پانتوگراف­ها عنصر پایه را دوپلت هایی با شکل بندی منعطف قابل تغییر شکل تشکیل می‌دهد. در واقع شکل بندی متغیر دوپلت‌ها از طریق اعضای خطی دو انتهای مفصل که با نیم فصل های میانی ویژه اتصال پانتوگراف به اعضای خطی مجاور خود اتصال یافته‌اند امکان‌پذیر می‌گردد. بدین ترتیب خصوصیت چرخش در صفحه میله ها نسبت به هم فراهم می شود به طوری که مجموعه قادر می­گردد از فرم خطی در حالت جمع شده به فرم سه بعدی در حالت گسترده و باز تغییر شکل دهد.

نتیجه گیری

کشور ما، همواره در معرض اسیب ها و مخاطرات طبیعی زیادی قرار دارد.این موضوع تاکیدی بر لزوم طراحی سازه هایی با ضریب ایمنی بالا است. سازه ها باید بتواند سریع، ایمن و متناسب با اقلیم های متنوع کشور ما باشند؛ و بتوانند جهت انتقال وبرپایی ان سرعت عمل بالایی داشته باشند. این عوامل،استفاده از سیستم های سازه ای جدید را بسیار بیشتر از قبل پر اهمیت ساخته است. در این پژوهش با بررسی و مطالعه مبانی طراحی بعد از سوانح ،طرح سازه ای متحرک و با قابلیت جابجایی سریع پیشنهاد شد. سازه های پیش ساخته به دلیل سرعت در احداث می تواند از لحاظ اقتصادی و کیفی بسیار مناسب تر از شیوه های جاری باشد. در سازه پیشنهادی ساختاری طراحی شده که به سرعت قابل حمل و نقل باشد و با داشتن امکان برپایی و سپس برچیدن در موقعیت های مختلف مورد استفاده قرار گیرد. این سازه به عنوان جایگزین مناسب به ابعاد کیفی زندگی مردم نیز توجه کرده است بعضا تا زمان احداث اسکان دائم و مردم حادثه دیده ماه ها را در چادر ها و کانکس ها سر می کنند و شرایط نامطلوب اقامت اثرات روحی و جسمی بدی بر ان ها بر جای می گذارد. این سازه علاوه بر اینکه می تواند بلافاصله بعد از سوانح به عنوان کمپ مورد استفاده قرار گیرد حتی برای اسکان کوتاه مدت تا پیش از بازسازی ، جایگزین مناسبی به جای کانکس های موجود است. این سازه بر اساس تحلیل ها در نرم افزار etabs و تحلیل فرمی و ساختاری با نتایج قابل قبولی دارای پایداری و وجوه کیفی معماری است . علاوه بر تامین ایمنی می تواند در مدتی مناسب جایگزین فضای سکونتی مردم سانحه دیده باشد. که در این پژوهش به دو نمونه طراحی متناسب یا اسکان سریع و اسکان میان مدت در قالب طراحی اشاره گردید.

 منابع

1)آصفی، مازیار، فرخی،شهین(1395) ارزیابی اسکان موقت بعد از زلزله و راهکار های بهبود کیفی آن متناسب با نیاز آسیب دیدگان،پژوهش های روستایی ، 1(7).

2) اوليا، جليل ،تقديري، عليرضا و قنبرزاده قمي، سارا (1389) سازگاري ساختاري سيستم هاي صنعتي ساختمان سازي  معماری و شهرسازی ایران،1(1) .

3) تقی زاده،کتایون، گلابچی، محمود و وجدان زاده، لادن(1399) معماری تغییر فرم پذیر، انتشارات دانشگاه تهران .

4) جهانگیر، ابراهیم، سادات موسوی، بهاره ،جلوخانی نیارکی، محمد رضا(1401)،بهینه سازی مکانی پایگاه های امداد و نجات با رویکرد ارتقا پوشش خدمات در محور های اصلی کشور،،نشریه علمی علوم و فنون نقشه برداری، 2 (12).

5) حکمت نیا، حسن، نصیری، اسماعیل، اسکندری، محمد،یونسی، ریحانه(1402) تبیین معیارهای کالبدی موثر در ارتقای تاب اوری سکونتگاه های غیر رسمی در برابر مخاطرات محیطی،مجله علمی پژوهشی مخاطرات محیط طبیعی، 35 (12) .

6) رضوانی،محمدرضا،کوکبی، لیلا، منصوریان،حسین(1391) تاثیر اسکان مجدد بر کیفیت زندگی روستاییان آسیب دیده از سوانح طبیعی،مسکن و محیط روستا، زمستان ،144(32).

7) مسگری، سارا،حاجی ابراهیم زرگر، اکبر و فلاحی، علیرضا(1398) الگوی اسکان موقت مبتنی بر روش نظریه  زمینه ای، مدیریت مخاطرات محیطی، پاییز، 3 (6) .

8) نيكروان مفرد، مژگان و ارفعي، شهاب الدين (1381)، ضوابط طراحي معماري براساس اصل انطباق شبكه هاي مدولار در سيستم هاي توليد ساختمان، مركز تحقيقات ساختمان و مسكن، چاپ اول، تهران.

9) یزدانی، محمد حسن و غفاری، عطا(1401) تحلیل و شناسایی معیار های موثر بر مکانیابی بهینه اسکان موقت پس از زلزله مطالعه موردی کرمانشاه،فصلنامه علمی پژوهشی اطلاعات جغرافیایی، 124 (31).

چکیده انگلیسی:

Abstract

The speed of provision and establishment of housing for the survivors of accidents is an important issue in crisis management, the simplest solution for temporary housing is light and mobile structures that can be implemented and used in any place and situation. Temporary housing must be flexible. It should be sufficient against the special conditions of any environment, and it should have good transportability, installation and execution speed. The current research is a quantitative method with a descriptive-analytical nature and it tries to identify design solutions and Effective on safety and security. After examining the living conditions after the accidents, a prefabricated structure sample will be presented that is suitable for the accommodation conditions after the accidents in each region. The National Building Code was carried out and loaded in Etabs software based on topic 6 of the National Building Regulations and its earthquake load was calculated according to the standard 2800, fourth edition and in the area with a very high earthquake risk, and these results indicate that this structure It is ready to serve in any region under any conditions and can reduce the costs of temporary accommodation and short-term settlements through the use of these structures. This structure can be adapted to the architectural features and climatic conditions and the quality of life promotes.

Extended Abstract

Introduction

In designing temporary shelters, it is essential to view them as part of the overall reconstruction plan for the area, guiding them towards the ultimate goal of permanent housing. The best design for temporary housing is one that can be easily upgraded to permanent housing with minimal changes and in a short time frame. Tents pose various problems, such as lack of insulation against weather elements, wind, and rain, as well as space limitations. Therefore, the ideal design for temporary housing should not only provide insulation against weather conditions and be suitable for various climates but also be resilient against aftershocks and offer a viable solution to space shortages. The shortage of skilled labor and the failure to adhere to building standards due to high costs and the urgency of immediate housing needs in earthquake-prone countries like Iran have led to disastrous outcomes in the past, resulting in significant loss of life and material damage. Prefabrication is an innovative construction method aimed at minimizing on-site construction activities and transferring many possible tasks to the factory, ensuring the creation of a quality product, enhanced safety, reduced need for skilled labor on-site, and shortened delivery times.

 Data and Methodology

The research method is descriptive-analytical, aiming to identify effective design strategies for safety and security through rational inferences based on regulations and empirical examination of solutions used in post-disaster housing design. Initially, it defines and compares the characteristics inherent in prefabricated structures and temporary accommodations, followed by identifying and categorizing effective design strategies. After examining living conditions post-disaster, a sample prefabricated structure will be presented that is suitable for post-disaster housing. The designed structure features non-restrained joint connections, with leak control conducted according to national building regulations. It has been modeled in the Etabs software based on the sixth chapter of the national building regulations, considering loads such as wind, snow, and uneven snow, with earthquake loads calculated according to the fourth edition of standard 2800 in a region with very high seismic risk. These results indicate that this structure is ready to serve in any region under any conditions.

 Results and Discussion

Based on the studies conducted on post-disaster housing design, numerous issues have been identified in the design of such structures. Some of these issues include the large volume of containers, lack of economic feasibility, temporary nature, and the inability to be used for extended periods. However, by designing mobile and prefabricated structures, these can be quickly transported to the desired location, and with appropriate measures, they can be utilized for the medium-term accommodation of affected individuals. The proposed design is based on a foldable structural system. These lightweight, prefabricated spatial structures occupy minimal space when closed and can be easily stored, while when expanded, they cover a wide area and also bear loads. Therefore, they hold a significant advantage over conventional structures. These types of structures not only fulfill the functions of standard buildings but also possess the ability to change geometric shapes. In the open and foldable structures or pantographs, the building unit is referred to as a double plate, which consists of two uniplates connected by a joint. Each double plate is considered a foldable structure in itself, and the assembly and connection of these units are based on the defined geometry of the main foldable structure. In the pantograph structural mechanism, the basic element consists of double plates with flexible configurations. The variable configuration of the double plates is made possible through linear members at both ends of the joint, which connect to adjacent linear members via special mid-segment connections. This allows for rotational movement in the plane of the rods relative to each other, enabling the assembly to transform from a linear form in the collapsed state to a three-dimensional form when expanded.

 Conclusion

Our country is constantly exposed to numerous natural hazards and risks. This underscores the necessity of designing structures with a high safety factor. Structures must be able to be constructed quickly, safely, and in accordance with the diverse climates of our country, allowing for rapid deployment and setup. These factors have made the use of new structural systems increasingly important. This research proposes a mobile and quickly transportable structural design based on the principles of post-disaster design. Prefabricated structures, due to their rapid construction capabilities, can be more economically and qualitatively suitable than current methods. The proposed structure is designed for quick transport and can be set up and dismantled in various locations. This structure also considers the qualitative aspects of people's lives, as many affected individuals spend months in tents and containers until permanent housing is constructed, leading to adverse psychological and physical effects. This structure can serve as a camp immediately after disasters and is a suitable alternative for short-term accommodation until reconstruction is completed. Based on analyses in the Etabs software and structural and form analysis, it demonstrates acceptable stability and architectural quality. In addition to ensuring safety, it can serve as a temporary housing solution for disaster-affected individuals in a timely manner, with two design samples mentioned for rapid and medium-term accommodation.

 References English and Persian

1. , M. & Farrokhi., Sh. (2016) Evaluation of Temporary Housing After Earthquakes and Quality Improvement Solutions According to the Needs of Affected Individuals, Rural Research, 1(7). ( in Persian)
2. , H. Nasiri., I. Eskandari., M. & Younesi., R. (2023) Clarifying the Physical Criteria Effective in Enhancing the Resilience of Informal Settlements Against Environmental Hazards, Scientific Research Journal of Natural Environmental Hazards, 35(12). ( in Persian)
3. Hosseini B., Savad Kouhifar, S., Sharifi Rasayi, H. (2012). The Need for Urban Residential Accommodation after the Modern War; Case Study: Tehran Municipal District, Shahrak Ghaem, Non-Propagating Defense Quarterly, 4, 55-67. ( in Persian)
4. , E. Sadat Mousavi., B. & Jaloohani Niyarki., M.R. (2022) Optimization of the Location of Rescue and Relief Bases with a Focus on Enhancing Service Coverage on Main National Routes, Scientific Journal of Surveying Sciences and Techniques, 2(12). ( in Persian)
5. Khoram, M., Teyrani-Nanjar, M., & Sadeghinaini, H. (2014). Temporary shelter design criteria with earthquake approach (Case study: Khorasan Razavi), Iranian Journal of Architecture and Urban Design, 7, 106-96. ( in Persian)
6. , S. Haj Ibrahim Zargar., A. & Fallahi., A. (2019) A Temporary Housing Model Based on Grounded Theory Method, Environmental Risk Management, 3(6). ( in Persian)
7. Mileti, S, (1999) Disasters by Design, A Reassessment  of  Natural  Hazard in the United States , University of Coloado at Boulder, Joseph Henry Press, Washington D.C.
8. Nikrovan Mofrad., M. & Arfaei., Sh. (2002) Architectural Design Regulations Based on the Principle of Adaptation of Modular Networks in Building Production Systems, Building and Housing Research Center, First Edition, Tehran. ( in Persian)
9. , J. Taghiri., A.R. & Ghanbarzadeh Qomi., S. (2010) Structural Adaptability of Industrial Building Systems in Architecture and Urban Planning in Iran. 1(1). ( in Persian)
10. , M.R. Koukbai., L. & Mansourian., H. (2012) The Impact of Resettlement on the Quality of Life of Rural Residents Affected by Natural Disasters, Housing and Rural Environment, 144(32). ( in Persian)
11. Sartipipour, M. (2011). Architecture with paper materials; Implementation of temporary buildings after the accident, Journal of Housing and Environment of the Village, 134, 19-34. ( in Persian)
12. Taghi Zadeh, K., Sanai, N. (2012). Investigating the Application of Structural Systems of Movable and Temporary Shelters, Journal of Naghsh Jahan, 3, 1-12. ( in Persian)
13. , K. Golabchi., M. & Vejdanzadeh., L. (2020) Transformable Architecture,Tehran University Press. ( in Persian)
14. Yazdani., M.H. Ghafari., A. (2022) Analysis and Identification of Effective Criteria for Optimal Location of Temporary Housing After Earthquakes: A Case Study of Kermanshah, Scientific Research Quarterly of Geographic Information, 124(31). ( in Persian)

منابع و مأخذ:

1)آصفی، مازیار، فرخی،شهین(1395) ارزیابی اسکان موقت بعد از زلزله و راهکار های بهبود کیفی آن متناسب با نیاز آسیب دیدگان،پژوهش های روستایی ، 1(7).
2) اوليا، جليل ،تقديري، عليرضا و قنبرزاده قمي، سارا (1389) سازگاري ساختاري سيستم هاي صنعتي ساختمان سازي معماری و شهرسازی ایران،1(1) .
3) تقی زاده،کتایون، گلابچی، محمود و وجدان زاده، لادن(1399) معماری تغییر فرم پذیر، انتشارات دانشگاه تهران .
4) جهانگیر، ابراهیم، سادات موسوی، بهاره ،جلوخانی نیارکی، محمد رضا(1401)،بهینه سازی مکانی پایگاه های امداد و نجات با رویکرد ارتقا پوشش خدمات در محور های اصلی کشور،،نشریه علمی علوم و فنون نقشه برداری، 2 (12).
5) حکمت نیا، حسن، نصیری، اسماعیل، اسکندری، محمد،یونسی، ریحانه(1402) تبیین معیارهای کالبدی موثر در ارتقای تاب اوری سکونتگاه های غیر رسمی در برابر مخاطرات محیطی،مجله علمی پژوهشی مخاطرات محیط طبیعی، 35 (12) .
6) رضوانی،محمدرضا،کوکبی، لیلا، منصوریان،حسین(1391) تاثیر اسکان مجدد بر کیفیت زندگی روستاییان آسیب دیده از سوانح طبیعی،مسکن و محیط روستا، زمستان ،144(32).
7) مسگری، سارا،حاجی ابراهیم زرگر، اکبر و فلاحی، علیرضا(1398) الگوی اسکان موقت مبتنی بر روش نظریه زمینه ای، مدیریت مخاطرات محیطی، پاییز، 3 (6) .
8) نيكروان مفرد، مژگان و ارفعي، شهاب الدين (1381)، ضوابط طراحي معماري براساس اصل انطباق شبكه هاي مدولار در سيستم هاي توليد ساختمان، مركز تحقيقات ساختمان و مسكن، چاپ اول، تهران.
9) یزدانی، محمد حسن و غفاری، عطا(1401) تحلیل و شناسایی معیار های موثر بر مکانیابی بهینه اسکان موقت پس از زلزله مطالعه موردی کرمانشاه،فصلنامه علمی پژوهشی اطلاعات جغرافیایی، 124 (31).
10) Hosseini B., Savad Kouhifar, S., Sharifi Rasayi, H. (2012). The Need for Urban Residential Accommodation after the Modern War; Case Study: Tehran Municipal District, Shahrak Ghaem, Non-Propagating Defense Quarterly, 4, 55-67.
11) Khoram, M., Teyrani-Nanjar, M., Sadeghinaini, H. (2014). Temporary shelter design criteria with earthquake approach (Case study: Khorasan Razavi), Iranian Journal of Architecture and Urban Design, 7, 106-96
12) Mileti, D. S, (1999)"Disasters by Design, A Reassessment of Natural Hazard in the United States" , University of Coloado at Boulder, Joseph Henry Press, Washington D.C.
13) Sartipipour, M. (2011). Architecture with paper materials; Implementation of temporary buildings after the accident, Journal of Housing and Environment of the Village, 134, 19-34.
14) Taghi Zadeh, K., Sanai, N. (2012). Investigating the Application of Structural Systems of Movable and Temporary Shelters, Journal of Naghsh Jahan, 3, 1-12.