تصميم وبناء وتصنيع وحدات سكنية واطئة الكلفة مجهزة بالطاقة الشمسية في اهوار العراق والمناطق النائية

Abstract

الخلاصة تم تصميم وبناء وحدة سكنية صديقة للبيئة وواطئه الكلفة لسكان مناطق الأهوار الجنوبيه والمناطق النائية والحدودية في العراق من المواد الاولية المتوفرة (القصب والباريات) في منطقة الاهوار والمعاملة بالمواد الكيمياوية ومجهزة بوحدات الطاقة الشمسية بالاضافة الى وحدة معالجة للفضلات البشرية للحفاظ على النواحي الصحية والبيئية مع الأخذ بنظر الاعتبار الحفاظ على الطابع التراثي و الإيفاء بمتطلبات البيت الحديث. تعتبر الالواح المستخدمه في بناء الوحدات السكنية من المواد الاولية (القصب والباريات ) مواد غير ملوثة للبيئة وسهلة التعامل معها من قبل سكان الاهوار كذلك تقبلهم النفسي لها . ان فكرة المشروع لها إبعاد تنموية واجتماعية وسياسية هامة . ينقسم العمل في هذا المشروع الى مرحلتين، الاولى : تثبيت المعطيات الفنية من خلال التجارب المختبرية لتصنيع الواح خشبية والاجزاء الرئيسة المطلوبة من القصب والبردي ومعالجته بمواد كيميائية في المختبرات والورش التابعة للهيئة لإعطاءه مواصفات تلائم بيئة الاهوار ومن ثم بناء غرفة نموذجية في موقع الهيئة لتكون الوحدة الأساسية .والثانية :الاستفادة من معطيات المرحلة الاولى الفنية لبناء بيت نموذجي ريادي ،إن بناء الوحدة الريادية كانت متدنية الكلفة، وان كلفة المواد الاولية التي تم استخدامت بحدود (5-6) مليون دينار عراقي لبيت مساحته 66م 2إما كلف تجهيز الطاقة الكهربائية ستكون متباينة وحسب طلب المستفيد.

المفتاح :استخدام القصب في البناء ، الاهوار ،بولي استر ، مساكن صديقة للبيئة، ايبوكسي.

المقدمة إن تطوير التقنيات التقليدية للبناء بالموارد المحلية ودراسة إمكانية إدخال بعض التقنيات أو الموارد الحديثة عليها أو إمكانية تصنيعها كعناصر بنائية بوسائل ميكانيكية بسيطة تمثل القواعد الأساسية لحل مشاكل الإسكان في مناطق الاهوار ضمن هذا المشروع وبأقل الكلف الممكنة لان العامل الاقتصادي عنصر الحسم في كثير من القرارات المتعلقة بالإسكان في هذه المناطق. أجريت عالميا تجارب وبحوث عديدة حول إمكانية تطوير تقنيات البناء بالقصب والبردي لدراسة إمكانية تصنيفها وإنتاجها بشكل عناصر بنائية تستخدم في تنفيذ الوحدات السكنية بشكل مباشر. وتشير الأدبيات إلى انه قد تم استعمال ألواح البردي المضغوط في عمل القواطع والاسيجة التي لا تتعرض لقوى الضغط والثني حيث ان طبيعة المادة لا تقاوم قوى الثني ولكنها تتحمل قوى الشد. ولغرض تحسين خواص البردي (شديدة الامتصاص للمياه) والتخلص من إضرار العفن ونمو الفطريات أجرت محاولات وتجارب عديدة لمعالجة قطع البردي بمواد كيماوية او بتروكيمياوية حافظة كاستعمال محلول قيري بشكل منصهر لكسب قطع البردي خواص إضافية نتج عن ذالك تغيير لونها الخارجي يميل الى السواد مما حدد من استعمالها لإغراض الواجهات.وفي أوائل ستينيات القرن الماضي تم أنشاء معمل لشركة المانية لصناعة ألواح القصب والبردي في العراق لهدف استخدامها في البناء و كانت تلك الطبقات شبيهة لما يستخدم الآن في البناء الجاهز من لوحات ( Panels) محشية بمادة الفوم العازل التي ينتشر أستخدامها في الوقت الحاضر. وبأستخدام القصب على شكل رزم تفرش على المناضد لتتخللها أسلاك معدنية لتقويتها وتماسكها ثم تغطى بالإسفلت علما بأن بعض البيوت والمنشئات التي بنيت بهذه الألواح لازالت صامده لحد الآن ومحافظة على شكلها ومقاومه للظروف الجوية بعد كل هذه السنين.

الجزء العملي تهيئة نماذج وبإبعاد( 40 سم x سم40 ) واعتماد هذه الابعاد للفحوصات المختبرية لعدم وجود مواصفة قياسية. ربط القصب بواسطة أسلاك معدنية بصورة مستعرضة ثم طلي بمادة البولي استر من الجانبين وأضيف إلية طبقة من الياف الزجاج والبارية وكبست معا بواسطة المكبس كما مبين في الاشكال (1)،(2) .

الشكل(1) اللوح النهائي الشكل(2) تفاصيل اللوح القصبي

تم اجراء الفحوصات المختبرية على النماذج المحضرة وكالتالي : أ‌- فحص العزل الحراري : لقياس العازلية الحرارية للوح المصنع تم تعريض احد اوجه اللوح إلى أشعة الشمس عند منتصف النهار وحجب الوجه الثاني عن الاشعة الشمسية ، اظهرت النتائج ان هنالك فرق يبن وجهي اللوح بحدود 15 درجة مئوية. ب‌- فحص مقاومة الماء والرطوبة :تم وزن عينة من القصب بطول 5سم و غمرت العينة في الماء لمدة 24 ساعة أظهرت النتائج ان هنالك زيادة في الوزن بمقدار 5 % ، وعند طلائها بمادة البولي استر لم يلاحظ أي تاثير لنفوذ الماء الى داخل العينة. ت‌- فحص الانحناء: لتقييم قوة تحمل عينة للوح المصنع تم وضع ثلاث مرتكزات وضعت العينة على هذه المرتكزات الثلاث ،بعدها تم تسليط الاحمال من (1الى 50كغم ) واظهر النتائج ان العينة قد تحملت الثقل المسلط عليها دون حدوث أي تشوهات ميكانيكية. ث‌- معالجة القصب من التعفن:تم اضافة محلول كحولي بتركيز (2%من الايثانول) للتخلص من العفن. 1- وحدة معالجة الفضلات البشرية : الوحدة المقترحة كما موضح بالشكل هي عبارة عن حمام للغسل ومرافق صحية لطرح الفضلات البشرية بتصميم بسيط ،يتم فيها تصريف الفضلات الصلبة والسائلة الى حوضين ،تحتوي على انبوب تهوية وانابيب فخارية مسامية . الحوض الاول للمواد الثقيلة يسمى بحوض التعفير التي من الممكن استخدامها كسماد للأراضي الزراعية .اما الحوض الآخر الذي تتجمع فيه المياه فبالإمكان تسريب المياه إلى الأراضي المجاورة مع اضافة كمية قليلة بتركيز ((2ppm من الكلور التي تضمن قتل الميكروبات المرضية وقد نفذت هذه الوحدة في العديد من الدول منها الريف اللبناني كما في الشكل (3) .

الشكل(3) وحدة معالجة الفضلات البشرية 2- التصاميم المعمارية استلهمت التصاميم المعمارية من تراث سكنه الاهوار وتضمنت التصاميم الاعتبارات البيئة ولاول مره في تاريخ المنطقة. تميزت التصاميم بالاهتمام بالجوانب الاقتصادية (بيوت واطئة الكلفة بشكل عام) بالاعتماد على المواد الاوليه لبناء الوحدات السكنية من بيئة الاهوار (القصب ). في ما يخص المعالجات المناخية على مستوى الوحدة السكنية استخدم الفناء الوسطي الذي يعتبر الاسلوب الانجح في توفير تيارات هوائية داخل المنزل.واستخدام عملية التقييس التي تساعد في تصنيع المواد البنائية وعناصر المبنى وانتاجها بالجملة مما يسهل انتاج الوحدات السكنية ويسرع في عملية تنفيذها بوقت اقصر وكلفة اقل . تصميم الوحدة السكنية تم اعتماد تصميم مسكن بمساحة 66 م2 (المخطط والشكل رقم 4) يضم الفضاءات ،غرفة الاستقبال الرئيسية (المضيف)وبمساحة (5*3)م،المطبخ وبمساحة (3*3)م،غرفة جلوس العائلة وبمساحة (3*3)م،غرفة النوم وبمساحة (4*4)م،غرفة المكائن والمعدات وبمساحة (3*2)م، غرفة الحمام والتواليت وبمساحة (2*2)م،الفناء الجانبي وبمساحة(2*3)م.الشكل رقم (5)يوضح المنظر الخارجي للبيت .

شكل(4) مخطط افقي لمنزل الاهوار وبمساحة 66م2 الشكل(5) يوضح المنظر الخارجي للبيت

4-الطاقة الشمسية واستخداماتها في المشروع يتمتع العراق بكمية وافرة من الاشعاع الشمسي حيث يقع ضمن المناطق التي تمتاز بمعدلات عالية لمصادر الطاقة الشمسية القابلة للاستخدام الفعال للتقنيات الشمسية حيث ان معدل الاشعاع الشمسي المباشر (1700 – 3800 ) كيلو واط . ساعة / متر مربع / سنة. الطاقة الشمسية هي واحدة من الطاقات المتجددة والصديقة للبيئة ، وسهلة الصيانة ويمكن استخدامها في ابعد الأماكن التي يصعب إيصال الطاقة التقليدية إليها . تتألف منظومة بيت الاهواركما مبين بالشكل رقم (6) من : ألواح شمسية عدد 8 ،بطاريات عدد 4، عاكس كهربائي قدرة 1500واط ،منظم شحن. تجهز المنظومة قدرة متناوبة مقدارها 390 واط ولفترة تشغيل زمنية مقدارها (8) ساعات ، تشمل الأجهزة التالية : تلفزيون LCD 32"،مروحة عاموديه عدد 2، رسيفر عدد 1 ،ثلاجة 5 قدم عدد 1، إنارة 40 واط عدد 2 k إنارة 4 واط D.C عدد 15 مصباح تعمل 12 ساعة.

الشكل(6)الطاقة الشمسية المستخدمة في البيت المناقشة من خلال النتائج تبين ان العينات المحضرة للفحص تمتلك عازلية حرارية جيدة اي مايعادل (0.0132%) وهي اقل من القيمة القياسية للاسطح الكونكريتية التي قيمتها(0.9%). بسبب ان اللوح الذي تم تحضيره يحتوي على تجاويف هوائية بالاضافة الى ان القصب هو عازل للحرارة باعتباره من المواد السليلوزية .وكذلك تبين من النتائج ان الالواح القصبية تمتلك مقاومة عالية ضد الماء في حال طلائها براتنج البولي استر، لانه يعمل كطبقة عازلة ضد الماءاضافة الى كونه مادة لاصقة . عند تسليط الاحمال بشكل متغير من (1الى50كغم ) لم نلاحظ تغير في شكل اللوح .تم استخدام محلول كحولي بتركيز 2%للتخلص من السكريات المتحلله مائياً والمسببة للعفن.

الاستنتاجات والتوصيات ان التصاميم المقترحه للمساكن وباليات والتقنيات المقترحة ومع وفرة المواد الأولية (القصب ) بشكل واسع ومستدام ستوفر كل فرص النجاح للمشروع فنيا وميدانيا . يمكن تنفيذ المشروع ليس فقط لخدمة سكنة الاهوار وانما وحدات الجيش والشرطة والمناطق السياحية والاحهزةالحكومية في المناطق النائية. بعد الاستبيان لسكنة منطقة الاهوار والاطلاع ميدانياً على البيت ، فقد رحب المجتمع المحلي بكل مستوياته بالمشروع واهدافه والياتة وابعاده المستقبلية والاستعداد الكامل لدعم المشروع والتعاون المستقبلي مع الفريق العلمي عنذ تنفيذ المشروع . استيراد معمل تخصصي من مناشي عالمية لتحويل المعطيات الفنية الى مسلك تكنولوجي لانتاج الالواح القصبية بشكل تجاري سيؤدي الى تنظيم العمل في المشروع وستكون الكلفة واطئة.

المصادر 1- Helga Stenman ;Reed construction in the Baltic sea region ,Turku university of applied sciences(2008) . 2- Joseph Jenkisns ;The Humanure Handbook;3ed edition,USA(2005).

3- د.بهجت رشاد شاهين واخرون، دورة العمارة والمناخ في المناطق الحارة الجافة، تسلسل-4،جمعية المهندسن العراقيين ، بغداد(26- 28/2/1990).