ساختمان‌های با ساختار پانل‌های سه بعدی

از جمله مزایای سیستم‌های پیش‌ساخته می‌توان به کاهش نسبی هزینه‌های کار نیروی انسانی، پِرت مصالح و ماشین‌آلات مورد نیاز، کاهش زمان اجرا، کنترل کیفیت بهتر، وابستگی کمتر به شرایط جوی و صرفه‌جویی در تجهیزات نصب، اشاره نمود. در مقابل نقاط ضعف سیستم‌های پیش‌ساخته مواردی چون بالا بودن هزینه حمل و نقل قطعات، نیازمندی به هزینه جراثقال برای جابجایی در محل، اتصالات ناهمگون و نامطمئن و طرح معماری محدود را در بر دارد. سیستم‌های پانل سه بعدی با رویکردی میانه در مقایسه با سیستم‌های درجا و پیش‌ساخته می‌توانند مزایای روش‌های سیستم‌های پیش‌ساخته را در برداشته و از طرفی دیگر از برخی مشکلات آنها رهایی یابند.

این سیستم‌ها به دلیل استفاده از فناوری بتن پاشیده بسیاری از مشکلات ساختمان‌های بتن آرمه را رفع نموده است. پانل‌های سه بعدی به دلیل عدم حضور بتن تا قبل از نصب نهایی در ساختار طراحی شده در محل اجرا دارای وزن کم و سهولت نقل و انتقال می‌باشند. مهمترین نکته سازه‌ای در سیستم‌های پانل‌های سه بعدی، تکمیل نیازمندی‌های اتصالات بعد از نصب پانل‌ها در محل و قبل از بتن پاشی آنها می‌باشد که این موضوع موجبات ایجاد ساختاری یکپارچه با اتصالات همگون و مطمئن را فراهم می‌آورد.

در واقع در سیستم پانلی پس از استقرار پانل‌های حمل شده به محل اجرا و نصب تمامی ملزومات اتصالات در کلیه زوایا، فرآیند بتن پاشی انجام گرفته و در نهایت ساختار صلب با قابلیت باربری سه بعدی و عملکرد جعبه‌ای برای تحمل تمامی بارهای ثقلی و جانبی فراهم می‌آید. در این ساختار با توجه به یکپارچگی تمامی دیوارها و سقف‌ها و اتصال کلیه زوایا، سازه‌ای با عملکرد جعبه‌ای ساخته می‌شود. به همین دلیل درجات آزادی فعال سیستم به تعداد فزاینده‌ای افزایش یافته به گونه‌ای که بر خلاف سیستم‌های قابی نیروهای ایجاد شده در سیستم به صورت گسترده در نقاط مختلف پخش و شدت آنها به مراتب کاهش می‌یابد.

این موضوع مزایای مختلفی از جمله کاهش مساحت مورد نیاز شالوده، جلوگیری از ایجاد نیروهای بلندشدگی در پای سازه، عدم ایجاد ممان پیچشی مضاعف، افزایش مفاصل پلاستیک در سازه تا حصول ناپایداری را موجب می‌شود که این موارد به دلیل یکپارچگی و درجات آزادی فزآینده سیستم می‌باشد.

سیستم پانل‌های سه بُعدی به دلیل استفاده از یک لایه عایق در ساختار خود موجب می‌شود تا اعضای این مجموعه بتوانند به عنوان عایق‌های حرارتی و صوتی ایفای نقش نمایند. به دلیل گستردگی شبکه فولادی در تمامی اعضای سیستم در تمامی سطوح، احتمال ایجاد آوار و ریزش‌های ناشی از جدایش مصالح در بارگذاری‌های لرزه‌ای به حداقل ممکن کاهش می‌یابد به گونه‌ای که در حالات حدی نهایی باربری، اجزای گسیخته شده در محل خود باقی می‌مانند.

از آنجا که اعضای باربر پانلی جداکننده فضاهای معماری نیز می‌باشند، استفاده از سایر جداکننده‌های غیر باربر به حداقل می‌رسد. همچنین به دلیل ساخت اعضای نیمه پیش‌ساخته در کارخانه و حمل و نصب سریع آن، سرعت اجرای کار به نحو قابل توجهی افزایش می‌یابد.

با توجه به تولید صنعتی پانل‌ها که اسکلت اصلی سیستم پانلی را تشکیل می‌دهند و همچنین ظرافت‌ها و نوع ساخت، این سیستم‌ها از نوع اجرای صنعتی ساختمان‌ها محسوب می‌شود. در این راستا با در نظر گرفتن مدیریت پروژه و فرآیند مهندسـی ارزش می‌توان بهره‌وری تولید مسکن را افزایش داد.