قصد داریم در این مقاله به مزایا و معایب سقف وافل بپردازیم خوب است بدانید سیستم سقف وافل، در دسته‌بندی سقف‌های دال بتنی قرار می‌گیرد و نسبت به سقف‌های نوین مانند کوبیاکس، بابلدک، یوبوت و سقف‌های پیش‌تنیده دارای مزایای زیادی است. همچنین مزایای سقف وافل نسبت به مدل سقف‌های سنتی همانند تیردال، دال تخت توپر و تیرچه یونولیت نیز بسیار است که در ادامه به تک تک این مزیت‌ها نگاهی می‌اندازیم و هر یک را تا حد امکان شرح خواهیم داد. از طرفی، این روش مانند هر سیستم دیگری دارای یکسری محدودیت‌ها و معایب نیز می‌باشد.
مزایای سقف وافل
در راستای شناخت بیشتر و بهتر قالب وافل ، معایب سقف وافل و مزایای آن، در ادامه مقاله به ۱۶ نکته مرتبط با مزایای سیستم وافل خواهیم پرداخت:1. تعداد ستونها کاهش یافته و دهانه‌ها بلندتر طراحی شده‌اند
طراحی و ساخت فضاهای بزرگ با استفاده حداقلی از ستون، یکی از نکات مهم مربوط به طراحی معماری به سبک مدرن می‌باشد، این در شرایطی است که در روش‌های سنتی، ایجاد فضای بزرگ‌تر سقف بدون ستون مزاحم عملاً غیرممکن است. حفره‌های منظم موجود در سقف وافل سبب شده تا استفاده از بتن ناکارآمد تا حد بسیار زیادی کاهش یابد و همین موضوع وزن سقف را تا حد بسیار زیادی کاهش می‌دهد در حالیکه ممان اینرسی (یکی از مهم‌ترین نیروهایی که به هر عضو وارد می‌شود) حفظ خواهد شد. وزنی که در اثر بتن ناکارآمد به وجود می‌آید، در واقع نوعی وزن مرده است. یکی از مزایای اجرای سقف وافل مربوط به از بین بردن این وزن اضافی می‌باشد. به این شکل، سقف‌های وافل دارای سختی خمشی قابل توجهی خواهند بود و همین سیستم سقف وافل توانایی پوشش دهانه‌های بزرگ‌تر و کنسول‌های بلندتری را خواهد داشت.
2. فراهم شدن امکان تعبیه بازشوهای بزرگ و جانمایی نامنظم ستونها
به دلیل وجود محدودیت در دهانه و الزام وجود تیر در مابین تمامی ستونها و همچنین وجود تیرچه از پیش‌ساخته، صعوبت اجرای تیر و سقف جهت چشمه‌های نامنظم باید طراحی و به شکلی انجام شود که ستونها تا حد امکان در هر دو سو هم راستا باشند. همین امر باعث به وجود آمدن محدودیت برای طراحان معماری شده و باعث می‌شود تا از فضا به صورت بهینه استفاده نشود. مزیت سقف وافل نسبت به سیستم‌های سنتی این است که هیچ لزومی برای ستونگذاری منظم وجود ندارد. علت این مسئله به حذف تیرهای میانی، عدم وجود تیرچه پیش ساخته و یکپارچگی اجرای سقف وافل بازمی‌گردد. به دلیل انعطاف پذیر بودن بسیار زیاد سقف وافل در جانمایی ستونها، آزادی عمل گسترده‌ای به مهندسین معمار داده می‌شود.
اگر قصد مقایسه سقف وافل و سقف پیش تنیده را از نظر فنی و اقتصادی بررسی کنید با ما در بنیتک همراه باشید.
3. امکان تامین فضا، افزایش تعداد پارکینگ‌ها و ایجاد گشایش در معماری سازه
یکی از مشکلاتی که طراحان معمار با آن دست و پنجه نرم می‌کنند، مربوط به طراحی نمودن ساختمان‌ها با استفاده از سیستم‌های سنتی پارکینگ و تامین فضا می‌باشد. این مسئله به دلیل محدودیت دهانه و تعداد زیاد ستون‌های مورد نیاز در سیستم‌های سنتی مشکل ساز می‌گردد و استفاده از قالب وافل یک طرفه را محدود می‌کند.
هزینه و ارزش افزوده حاصل از تامین پارکینگ مازاد باعث شده تا مهندسان معمار به فکر راه‌های افزایش فضا و حذف ستون‌های مزاحم باشند. سقف وافل این امکان را به طراحان معمار می‌دهد تا از مزیت حذف ستون‌های مزاحم بهره‌مند شوند و بتوانند بدون محدودیت ستونگذاری کرده و تعداد حداکثری پارکینگ را تامین کنند.
4. توانایی حذف تیرهای میانی و دست یافتن به سقف تخت بدون آویز
مهندسین و طراحان معمار به دست‌یابی به سقف سازه‌ای تخت و بدون آویز میانی، توجه ویژه‌ای نشان می‌دهند. در قالب وافل دو طرفه و سقف‌های وافل دوطرفه به دلیل یکپارچه بودن و سختی بالای سقف و عملکرد دوطرفه در باربری، از تعبیه تیرهای میانی جهت عملکرد تکیه‌گاهی سقف بی‌نیاز خواهیم بود. به این شکل می‌توان با انتخاب نمودن سیستم لرزه‌بر متناسب، تمامی تیرهای میانی را از سازه حذف نمود. با حذف تیرهای میانی، به یک سقف تخت و بدون آویز دست خواهیم یافت. طراح معمار با این ویژگی می‌تواند آزادی عمل بیشتر و محدودیت کمتری در طراحی نمودن فضاهای داخلی داشته باشد. خوب است بدانید که حذف تیرهای میانی از سازه در زمان اجرای اسکلت، هزینه‌های ساخت و ساز را نیز کاهش می‌دهد.
5. با کاهش ضخامت سقف، ارتفاع مفید طبقات افزایش می‌یابد
بالا بودن سختی خمشی سقف‌های وافل دوطرفه، باعث می‌شود که بتوان با حذف نمودن تیرهای میانی، ضخامت سقف را تا حدی کاهش داد که ضوابط آیین‌نامه برای مقاومت، ارتعاش و خیز زیر سوال نرود. پس با این روش در مقایسه با سیستم‌های سنتی که به شکل ذاتی نیازمند تیرمیانی هستند، به ضخامت کمتری دست خواهیم یافت. هنگامی که به کاهش ضخامت سقف دست یابیم، به ارتفاع مفید بیشتر و در نهایت ارزش افزوده بیشتر نیز دست خواهیم یافت. با استفاده از سقف وافل، در مناطقی که ارتفاع و تراز بام با محدودیت ساخت و ساز روبه‌رو است، می‌توان به تعداد حداکثری طبقات دست پیدا کرد.
6. کاهش ضخامت سقف، در نتیجه کاهش ارتفاع ساختمان و عمق گود
با استفاده از سقف وافل دوطرفه و حذف نمودن تیرهای میانی، ضخامت تمام شده سقف‌ها نیز کاهش می‌یابد. با بهره‌گیری از این مزیت، می‌توان ارتفاع مفید طبقات را حفظ کرد ولی به شکل کلی ارتفاع کل ساختمان و ارتفاع گودبرداری را کاهش داد.
هنگامی که ارتفاع ساختمان کاهش می‌یابد، هزینه‌های ساخت اسکلت، سفتکاری، نازک‌کاری و تاسیسات نیز به مراتب کاهش می‌یابد. علاوه بر این، با کاهش گودبرداری، هزینه خاکبرداری و ساخت سازه نگهبان نیز کاهش می‌یابد و همچنین باعث کاهش ریسک خطر گود نیز می‌شود.
7. صرفه‌جویی نمودن در استفاده از مصالح میلگرد و بتن سازه
وزن مرده سقف‌های وافل به مراتب نسبت به سیستم‌های مشابه مانند سقف کوبیاکس، بابلدک، یوبوت، پیش‌تنیده و تیردال کمتر است. همین تفاوت سبب شده تا مصرف بتن و میلگرد در مقایسه با این سیستم‌ها دچار کاهش چشمگیری شود. براساس آنالیز‌های انجام شده، هزینه نهایی اسکلت در سیستم سقف وافل به اندازه ۲۰ الی ۴۰ درصد از سیستم‌های مشابه کمتر است. همین تفاوت در هزینه نهایی، باعث اعتبار بخشیدن بیشتر به سیستم سقف وافل نسبت به سایر سیستم‌ها می‌شود. همچنین کمتر بودن وزن مرده سبب کاهش ابعاد المان‌های سازه‌ای مانند ستونها، تیرها و ضخامت فنداسیون و دیوارهای برشی می‌گردد. از طرفی مصرف میلگرد و بتن سیستم سقف وافل در مقابل سیستم سنتی تیرچه یونولیت در دهانه‌های مساوی کمتر می‌باشد. همچنین هزینه‌های تمام شده اسکلت در سیستم سقف وافل با هزینه پایانی در سیستم سنتی سقف تیرچه یونولیت برابر می‌باشد.
8. امکان اجرای سیستم سقف وافل در ساختمان‌های فلزی و بتنی
از مزایای سقف وافل می‌توان به این اشاره کرد که در سازه‌هایی با اسکلت بتنی و اسکلت فلزی قابل اجرا هستند. در دنیای امروز ساخت و ساز، یکی از نقاط ضعف مربوط به سیستم‌های فلزی هزینه تمام شده بالا و ضعف در مقابل حریق می‌باشد. از طرفی مقاومت بالای سیستم‌های بتنی در مقابل حریق، از مزایای مهم این سیستم می‌باشد. در نهایت می‌توان با استفاده از سقف وافل، تیر ورق‌های اصلی و تیرهای فلزی فرعی را از اسکلت فلزی سازه حذف کرد و جدا از کاهش هزینه تمام شده اسکلت، ضعف در برابر حریق را جبران نمود.
9. عدم نیاز به نیروی متخصص و سهولت اجرا
آسان بودن اجرای سقف وافل سبب شده تا کارفرمایان از استخدام نیروی متخصص بی‌نیاز شوند و بتوانند از همان اکیپ سنتی آرماتوربندی برای اجرای اسکلت استفاده کنند. جالب است بدانید که ابزار مورد نیاز جهت اجرای سقف وافل مشابه ابزار مورد نیاز جهت اجرای سیستم‌های سنتی مانند تیرچه یونولیت می‌باشد. همانطور که گفته شد برای اجرای سقف وافل، نیازی به استخدام نیروی متخصص نیست و تنها کافی‌است نیروی کار سنتی خود را جهت اجرای اسکلت با سیستم سقف وافل آموزش دهید.
10. کاهش یافتن هزینه‌های مربوط به قالب‌بندی و آرماتوربندی
قالب های وافل در سیستم سقف وافل با سرعت بسیار بالا به شکل مدولار در کنارهم بر روی زیرسازی سقف قرار می‌گیرند و در نهایت آرماتوربندی سقف درجا صورت می‌پذیرد. حذف تیرهای میانی و تیرچه‌های پیش ساخته و همچنین زیرسازی ساده سقف‌های وافل باعث می‌شود تا زمان اجرای سقف و هزینه‌های قالب‌بندی و آرماتوربندی کاهش یابد.
11. حذف تیرهای میانی سبب کاهش هزینه اجرای تاسیسات می‌شود
یکی دیگر از مزایای سیستم وافل، مربوط به کاهش هزینه اجرای تاسیسات می‌باشد. در سیستم سقف‌های سنتی، معمولاً وجود تیرهای میانی سبب ایجاد مزاحمت برای عبور تاسیسات شده و همین مورد باعث افزایش هزینه اجرای تاسیسات می‌شود. از طرفی عبور دادن تاسیسات از زیر تیرها باعث افزایش ضخامت سقف و کاهش ارتفاع مفید می‌شود. یکی دیگر از مزایای حذف تیرهای میانی در سیستم سقف وافل دوطرفه، دست یافتن به سقف تخت و بدون آویز میانی می‌باشد. در این صورت اجرا نمودن تاسیسات از زیر سقف راحت‌تر بوده و می‌توان اتصالات و مسیر انتقال تاسیسات را بدون ایجاد مزاحمت تیرها و یا آسیب رساندن به آن‌ها اجرا نمود.
12. کاهش وزن سازه و در نتیجه بهبود عملکرد لرزه‌ای
مهندسین امروزه به دنبال کاهش هرچه بیشتر وزن مرده ساختمان و طراحی و ساخت سبک‌تر آن هستند. این کار باعث می‌شود تا علاوه بر کاهش تقاضای لرزه‌ای در سازه و بهبود عملکرد لرزه‌ای، کاهش مصرف مصالح مصرفی نیز حاصل شود. سقف وافل از وزن مرده کمتری نسبت به سایر سیستم‌های مشابه در دهانه و شرایط باربری یکسان برخوردار است. در نهایت، عملکرد لرزه‌ای سقف وافل بهتر است و دست‌یابی به انتظارات آیین‌نامه‌ای و عملکرد لرزه‌ای بهبود بخشیده می‌شود.
سوال: آیا می‌دانید میزان بتن مصرفی سقف وافل چقدر است؟ ما به شما در یافتن پاسخ میزان بتن مصرفی سقف وافل کمک خواهیم کرد.13. ایمنی در برابر حریق و آتش سوزی
یکی از پررنگ‌ترین مزایای ساختمان بتنی در مقابل ساختمان فولادی، مقاومت بالاتر در برابر آتش سوزی و حریق می‌باشد. ضعف بزرگ سازه‌های فلزی به همین آسیب‌پذیری در مقابل حریق بازمی‌گردد. این ضعف ممکن است به فروریزش کامل و خسارت‌های جانی و مالی سنگین ختم شود، همانطور که در حوادث گذشته به شکل فراوانی اتفاق افتاده است. همچنین وجود بلوک پلی‌استایرن در سقف‌های تیرچه یونولیت به عنوان عاملی برای گسترش حریق و انتشار دود سمی شناخته می‌شود و به همین دلیل باید از استفاده این مواد در ساخت ساختمان خودداری نمود. سقف وافل، یک سقف بتنی است که عاری از هر نوع بلوک پرکننده می‌باشد و از ایمنی ذاتی و مقاومت بسیار بالا در مقابل حریق برخوردار است.
14. کاهش ضریب انتقال حرارت و صوت
سقف وافل عملکرد بهتری نسبت به سقف‌های سنتی در برابر ارتعاش و انتقال صوت و حرارت دارد. دلیل این مسئله به یکپارچگی و صلبیت بالای سقف وافل بازمی‌گردد. سقف وافل با وجود تمام مواردی که گفته شد، ضوابط آیین‌نامه‌های داخلی و بین‌المللی از جمله ضوابط مقررات ملی ساختمان در ارتباط با انتقال صوت و حرارت را رعایت می‌کند. حفره‌های زیرین سقف وافل که به شکل منظم هستند، سبب جذب صوت و پژواک می‌گردد. سقف وافل عایق انتقال صوت بوده و تراز صدای کوبه‌ای این سقف در محدوده‌ای کاملاً مجاز قرار می‌گیرد.
15. حذف انواع بلوک و تیرچه‌های پیش ساخته از سازه
قالب‌های وافل در سقف‌های وافل جایگزین انواع بلوک‌های سیمانی یا پلی‌استایرن می‌گردند. همچنین قالب وافل، یک قالب غیرماندگار است که پس از هربار استفاده باید آن را از سقف خارج کرد و می‌توان به دفعات از آن استفاده نمود. این نکته، از مزایای اجرای سقف وافل می‌باشد که از نظر اقتصادی نسبت به سایر سیستم‌ها به صرفه‌تر می‌باشد. همچنین جهت اجرای سقف‌های وافل، تیرچه‌های متعامد به صورت در جا آرماتوربندی و بتن‌ریزی می‌شوند و در نهایت از هر نوع تیرچه پیش ساخته و یا تیرچه دوبل بی‌نیاز می‌شوند.
16. امکان نظارت دقیق و تضمین کیفیت مصالح مصرفی
یکی از مشکلات سیستم‌های سنتی به عدم امکان نظارت به فرآیند ساخت و کنترل کیفی و مقدار مصالح مصرفی در ساخت انواع بلوک و تیرچه از پیش‌ساخته بازمی‌گردد. این مسئله کیفیت ساخت و عملکرد سقف‌های سنتی را تحت تاثیر قرار می‌دهد و خرابی‌های فراوانی را در زلزله‌های گذشته به جا گذاشته است. در سقف های وافل به این علت که اجرای آرماتوربندی و بتن‌ریزی سقف به شکل کامل در محل و درجا صورت می‌گیرد، نظارت و تضمین کیفیت و رعایت کلیه اصول فنی از آغاز کار تا انتهای بتن ریزی به روی تمامی اجزا و دیتیل‌ها و جزئیات سقف امکان پذیر می‌شود. یکی دیگر از مزایای سقف وافل نسبت به سیستم‌های دال مجوف با قالب ماندگار مانند یوبوت، غیر ماندگار بودن قالب‌های وافل و حذف دال زیرین می‌باشد که سبب رفع شدن مشکلات و ایرادات این سیستم‌ها می‌شود. یکی از این ایرادات، پایین بودن کیفیت بلوک‌های مصرفی و در نهایت شکستن و پر شدن آن‌ها با بتن و یا عدم امکان نفوذ به دال تحتانی در زیر بلوک‌ها و کرمو شدن سقف می‌باشد.
معایب استفاده از سقف وافل
در قسمت‌های پیشین این مقاله، به شرح کاملی از مزایای سقف وافل ثابت پرداختیم. اما هدف ما، بررسی مزایا و معایب سقف وافل به شکل کامل می‌باشد، پس در ادامه به تعدادی از معایب این سیستم نیز خواهیم پرداخت:
1-به دلیل عرض کم پاشنه تیرچه‌های متعامد، برای اجرای باکیفیت خوب باید حتماً از بتنی استفاده کرد که از کیفیت عالی برخوردار است. این اصرار بر روی استفاده از بتن باکیفیت، ممکن است باعث افزایش هزینه خرید بتن شود. البته این مسئله را نمی‌توان یک مشکل بزرگ در نظر گرفت چرا که استفاده از مواد باکیفیت، باعث افزایش ایمنی و کیفیت بهتر سازه می‌شود که باید این ایمنی را مدیون همین اصرار ورزی بر روی مواد باکیفیت دانست.
2-یکی از دلایلی که ممکن است از معایب سقف وافل باشد و باعث شود تا این سقف برای استفاده در ساختمان‌های مسکونی و چند طبقه مناسب نباشد، عایق نامناسب حرارت و برودت می‌باشد. همین موضوع سبب شده تا سقف وافل بیشتر برای پارکینگ‌های طبقاتی، سازه‌های صنعتی و سازه‌های خاص مورد استفاده قرار گیرد.