بامبو به عنوان مصالح ساختمانی

مقدمه

در سال‌های اخیر، موضوع حفاظت از محیط‌زیست همچنان ادامه دارد. چگونگی دستیابی به مواد بازیافتی و سازگار با محیط‌زیست به سؤالی تبدیل شده است که به طور گسترده موردبحث قرار گرفته است. بامبو به‌عنوان یکی از مواد توسعه پایدار، کاربردهای وسیعی دارد و بسیاری از پروژه‌ها طرح شروع از بامبو را در مصالح معماری آغاز کرده‌اند. بامبو به دلایلی به‌عنوان یک مصالح پایدار شناخته شده است از جمله این که به‌راحتی می‌توان در مدت‌زمان کوتاهی کشت و برداشت  کرد و می‌توان از آن استفاده مجدد کرد. با تحقیقات در این زمینه می‌توانید از کاربرد بامبو در کشورهای غربی آگاه شوید. بامبو به‌عنوان یک مصالح ساختمانی از مقاومت فشاری بالا و وزن کم‌برخوردار است. از بامبو به‌عنوان مصالح ساختمانی برای ساخت داربست، پل و سازه  و خانه استفاده می‌شود.

بامبوها به‌گونه‌ای هستند که هنگام رشد می‌توانند شکل و ساختار دلخواه را به خود بگیرند. سطح مقطع مربعی را می‌توان با فشرده کردن ساقه درحال‌رشد بامبو در یک بخش مربعی به دست آورد. اشکال قوسی بامبو را نیز می‌توان با فشردن رشد ساقه بامبو به شکل دلخواه ایجاد کرد. این کار هزینه کمتری نسبت به تهیه فرم مشابه آن با چوب معمولی دارد.

1. معرفی گل بامبو

نام علمی این گیاه دراسینا ساندریانا (dracaena sanderiana) است؛ ولی با نام‌های دیگری از جمله  گیاه روبانی یا نواری (Ribbon Plant)، خیزران خوش‌یمن و حتی گیاه خوش‌شانسی (Lucky Bamboo) نیز شناخته می‌شود. این گیاه بومی مناطقی مانند شرق آسیا، آفریقای مرکزی و کامرون بوده و  چین و تایوان نیز از تولیدکنندگان و صادر‌کنندگان برتر بامبو در جهان هستند.

سالیان سال است که گیاه بامبو با ظاهر جذاب و متفاوت خود توانسته محبوبیت بالایی به دست آورد، به‌گونه‌ای که در اغلب خانه‌ها در یک گلدان شیشه‌ای دیده می‌شود.

گیاه بامبو با توجه به ارتفاع بلندی که دارد، اغلب با عنوان درخت بامبو شناخته می‌شود. این در حالی است که این گیاه درخت نیست و در گروه گیاهان علفی قرار دارد. بامبو که از خانواده گراس، گندمیان و علوفه به شمار می‌آید، به عنوان بلندترین گیاه علفی در دنیا شناخته می‌شود.

2. ویژگی‌های بامبو

چوب بامبو بسیار ظریف است؛ اما در مقابل گرما دارای قدرت بسیاری است و نیز از انعطاف‌پذیری خوبی بهره‌مند است و نکته جالب دیگر اینکه چوب بامبو (برخلاف دیگر) لزومی ندارد بیشتر از یکبار کاشته شود، می‌توان یکبار آن را کاشت و هرسال محصول برداشت کرد و بیشتر از درختان ساکن اطرافش تولید اکسیژن می‌کند، شدت نور آن پایین است و این چوب در برابر اشعه ماورا بنفش نگهداری می‌شود.

• برخی از ویژگی‌های بارز آن:

۱-سازگاری با محیط‌زیست

۲-استحکام توأم با سبکی

۳- مقاومت در برابر رطوبت

۴-عدم تغییر سایز و ابعاد

۵-آلودگی ایجاد نمی‌کند

۶-منبع طبیعی

۷- مقاوم در برابر زلزله و باد

کاربردهای بامبو در ساختمان‌سازی

تهیه مسکن و تولید مصالح ساختمانی از مشکلات عمده‌ای است که به‌ویژه در کشورهای درحال‌توسعه بیش از بیش محسوس است. در این میان بامبو با امتیازات و ویژگی‌های استثنایی و قیمت ارزانی که دارد می‌تواند به‌عنوان یکی از مصالح ساختمانی در عمران و آبادی مناطق روستایی و شهری نقش مهمی ایفا نماید. برخی از کاربردهای مختلف بامبو در صنایع عمرانی به شرح زیر است:

• تیر و ستون: در حین استحکام از انعطاف‌پذیری خوبی برخوردار است.
• دیوارهای جداکننده: از حصیرهای بافته شده از بامبو با قاب‌های چوبی به‌عنوان دیوارهای جداکننده استفاده می‌کنند.
• داربست: در مقایسه با داربست‌های فلزی ارزان‌تر و به دلیل سبکی، حمل‌ونقل و احداث داربست آسان‌تر است.
• خرپا: خرپاهای بامبویی رفتار مناسبی در برابر نیروهای ناشی از زلزله و طوفان دارند و از آن در سطح وسیعی استفاده می‌گردد.
• مسلح‌کردن قطعات بتنی: به‌خاطر مقاومت کششی بالای بامبو از آن برای جایگزین میل‌گردهای فولادی در بتن و از الیاف آن برای بهبود ویژگی‌های مکانیکی بتن و ملات‌های سیمانی استفاده می‌کنند.

3. انواع اتصالات بامبو

به‌طورکلی ۴ نوع اتصال در سازه‌های بامبو وجود دارد:

۱-اتصالات با طناب  ۲-اتصالات پیوندی   ۳-اتصالات هم بند   ۴-اتصالات مفصلی (مدرن)

1.3. بامبو در ساختمان

امروزه استفاده از مصالحی جدید که قابل‌جایگزین برای کاهش فشار صنعت ساختمان‌سازی بر طبیعت و محیط‌زیست و موادی که قابل‌بازیافت به طبیعت و عمر مفید طولانی داشته باشند از ارزش بالایی برخوردار است که گیاه بامبو باتوجه‌به اینکه یک منبع تجدیدپذیر ویک سازه سبک و کم‌هزینه و دارای خاصیت جذب و انرژی آن خصوصیات دینامیکی و استاتیکی که دارد از آن به  مصالح ساختمانی سودمند در صنایع عمرانی و ساختمانی تبدیل کرده  است ویک ماده که برای صرفه‌جویی منابع تجدید ناپذیر باشد.

4. رویکردی جدید در استفاده از بامبو در ساختمان‌سازی و معماری

بامبو گیاهی نام‌آشنا است و کمتر کسی است که نام آن‌ را نشنیده باشد. در ایران این گیاه را با نام خیزران یا نی می‌شناسند. گیاهی زیبا با سرعت رشد بالا که عمده زیست‌بوم آن چین است. گونه‌ای بامبو بیشترین حدنصاب رشد در گیاهان را دارد،  با روزی یک متر رشد، و در زبان چینی این بامبوهای بزرگ هیبت را موزو می‌گویند . امروزه ۱۲۰۰ نوع بامبو در اقصی‌نقاط جهان شناسایی شده‌اند.

این گیاه ساقه‌هایی بلند، مخروطی و توخالی دارد البته بعضاً گونه‌هایی با ساقه توپر هم یافت می‌شوند. در دنیا بیش از ۱۸ میلیون هکتار از زیست‌بوم‌های سبز را جنگل‌های بامبو تشکیل می‌دهند. جنگل‌های بامبو را به دلیل رشد سریع نباید کم‌ارزش‌تر از جنگل‌های بارانی دانست. جنگل‌های بامبو با رشد سریع خود دی‌اکسید‌کربن بیشتری جذب می‌کنند که مستقیماً بر تصفیه هوا و کاهش اثرات گرم‌شدن زمین تأثیر مثبت دارد.

وزش بادها و طوفان‌های مخرب از معضلاتی است که دنیای ما با آن دست‌وپنجه نرم می‌کند، جنگل‌های بامبو با ارتفاع زیاد، پراکندگی انبوه، و مقاومت بالای خود نقش مهمی در کاهش اثرات مخرب این‌گونه پدیده‌های طبیعی دارند. تثبیت آب‌های سطحی، جلوگیری از فرسایش خاک، ایجاد بستری مناسب برای زیست جانوران و گیاهان از دیگر فواید جنگل‌های بامبو هستند. گیاه بامبو عمری بین ۶ تا ۸ سال دارد و همیشه‌سبز است. هر ساله از بامبوهای قبلی ساقه‌های جدیدی رشد می‌کنند.

این ساقه‌ها بعد از ۴ تا ۵ سال می‌توانند برداشت شوند. سرعت رشد بالای بامبو باعث می‌شود با برداشت آن بعد از ۴ سال مساحتی از عرصه‌های جنگلی بامبو کم نشود. بامبو از بیش از ۵ هزار سال پیش در جوامع انسانی کاربرد داشته است. بر اساس نوشته‌های باستانی چینی در آن زمان ۶۱ گونه بامبو شناسایی و برای تولید کاغذ، تغذیه دام، مصارف دارویی، جاده‌سازی، و ساختمان‌سازی مورداستفاده قرار می‌گرفت.

امروزه نیز از بامبو در پزشکی، تغذیه، پارچه سازی، تولید سوخت، تولید مصالح ساختمانی و تزیینی، و تولید مایحتاج منزل مانند ظروف، میز و صندلی مورداستفاده قرار می‌گیرد. صنعت ساختمان‌سازی مدرن و علم معماری کاربردهای بامبو را کمتر مورد توجه قرار داده، اما این روند در سال‌های اخیر تغییر کرده است. تولید و استفاده از چوب بامبو در کشورهای جنوب شرق آسیا، چین، آمریکا و آمریکای لاتین شکل جدیدی به خود گرفته و این کشورها با ایجاد مراکز تحقیقاتی بزرگ بامبو و زیر نظر گرفتن جنگل‌های بامبو و کشت آن پیشرو در استفاده از امتیازات همه‌جانبه آن برای توسعه پایدار شده‌اند.

به همین دلیل امروزه کاربردهای زیادی برای بامبو کشف شده است و  مزایای عالی آن توجه معماران و ساختمان‌سازان را به خود جلب کرده است و امروزه استفاده از بامبو  با  تلفیق دانش سنتی و جدید در ساختمان‌سازی و معماری، با رویکردی نوین شدت بیشتری به خود گرفته است.

امروزه بیش از ۱ میلیارد نفر در خانه‌های ساخته شده از بامبو زندگی می‌کنند و تقریباً نیمی از مردم جهان از محصولات ساخته شده از بامبو استفاده روزانه می‌کنند. علاوه بر مزایایی که در ابتدای مقاله بیان شد بامبو به طور خاص در معماری و صنعت ساختمان دارای امتیازات غیر قابل اغماضی است. کشت بامبو و تولید مصالح ساختمانی از بامبو موجب اشتغال‌زایی و توسعه پایدار در صنعت ساختمان شده است.

قیمت مناسب محصولات تولیدی از بامبو از دیگر موارد قابل‌ذکر است. فراوانی تولید، حمل‌ونقل آسان، سبک بودن، قابلیت انعطاف بالا، مقاومت در برابر گرما، مقاومت کششی بسیار بالا حتی بالاتر از فولاد، زیبایی و چشم نوازی محصولات تولیدی، از دیگر مزایای استفاده آن در معماری و ساختمان است. نباید مقاومت بالای بامبو در برابر زلزله و آفات طبیعی را فراموش کرد.  چوب بامبو در ساختمان‌سازی جایگاه خود را به دست آورده و کاربردهای بی‌همتای آن حتی استفاده از چوب را در ساختمان‌ها کم‌رنگ‌تر کرده است.

این برقراری استفاده از بامبو در صنعت ساختمان‌ منجر به تثبیت آن در میان مصالح مورداستفاده در ساختمان‌سازی شده و مانند سیمان و آجر به یکی از مصالح اصلی و بی‌جایگزین  در ساختمان‌ها  بدل شده است. تا قبل از سال ۱۹۹۰ میلادی به علت کمتر توسعه‌یافته بودن علم استفاده از بامبو در دنیای مدرن و فقدان روش‌های پیشرفته بهینه‌سازی آن برای استفاده در مصارف صنعتی و ساختمانی، رغبت کمتری در استفاده از آن مشاهده می‌شد. اما در دنیای امروز به لطف تحقیقات وسیع، روش‌های بهینه‌سازی بامبو کشف و به طور گسترده استفاده می‌شوند. مهم‌ترین انتقاداتی که به بامبو وارد بود:

۱– کم‌شدن قطر بامبو باگذشت زمان

۲– فرسایش سریع سطوح ساخته شده از بامبو

۳– تغییر شکل در برابر حرارت

۴– جذب آب

۵– جذب حشرات موزی

۶– ایجاد چروک و بدفرمی در سطوح بامبو باگذشت زمان

۷– کم‌ارزش تلقی‌شدن استفاده از بامبو در ساختمان‌های مدرن

رفته‌رفته با پیشرفت علم این محدودیت‌ها در استفاده از بامبو از بین رفتند و محصولات متنوعی از بامبو به بازارهای جهان معرفی شدند.

داربست‌های بامبویی در هنگ‌کنک به‌وفور استفاده می‌شوند. استفاده از بامبو به‌عنوان داربست در هنگ‌کنگ پیشینه‌ای باستانی دارد. چون بامبو وزنی سبک و مقاومت بالایی دارد از آن برای رسیدن به طبقات بالای ساختمان‌ها استفاده می‌شود و هم‌اکنون در هنگ‌کنگ مشاهده می‌شوند. افرادی که برای اولین‌بار چنین سازه‌ای را می‌بینند در مقاومت آن تردید می‌کنند؛ اما حقیقت این است که چوب‌های به هم شبکه شده بامبو از فولاد هم قوی‌تر هستند. سازه‌هایی بامبویی معمولاً می‌توانند به‌سرعت ساخته شوند و برای مکان‌هایی که وزن کم حائز اهمیت است بسیار مناسب هستند. ساختمان‌های مسکونی، کافه و رستوران، گلخانه، انبار تنها با استفاده از بامبو قابل‌ساخت هستند. ستون‌های بامبویی هم محبوبیت ویژه‌ای در ساختمان‌سازی و معماری  پیدا کرده‌اند امروزه با ترکیب شبکه‌های بامبویی و بتن ستون‌هایی با مقاومت بالا  تولید می‌شود.

5. دلیل استفاده از بامبو در ساختمان‌سازی

بهینه‌سازی بامبو برای استفاده در ساخت مصالح ساختمانی و وسایل تزیینی روش‌های مختلفی دارد یکی روش‌های پایه و بسیار متداول در بهینه‌سازی بامبو «ترمو وود» است. در این روش شکل‌های مختلف برش داده شده بامبو را در شرایط ویژه‌ای تا ۱۰۰ الی ۱۳۰ درجه حرارت می‌دهند تا رطوبت از آن خارج شود. سپس حرارت را تا ۱۸۰ الی ۲۲۰ درجه سلسیوس افزایش می‌دهند تا رنگ بامبو قهوه‌ای شود این کار را چند ساعت مداومت می‌دهند و به‌این‌ترتیب صمغ و شیره بامبو خارج شده و رطوبت آن به صفر میل می‌کند. در مرحله بعد بامبویی که اندک‌اندک در حال سردشدن است را در معرض پاشش بخار آب قرار می‌دهند در این شرایط رطوبت بامبو به حالت تعادل می‌رسد و شکل نهایی را به خود می‌گیرد. قبلاً ذکر کرده بودیم که انتقاداتی درگذشته به بامبو وارد بود با این روش بیشتر آن متغیرهای منفی چوب بامبو حذف می‌شود یعنی:

۱– به علت سخت‌شدن چوب بامبو و مواد صمغی باقی‌مانده در آن تغییر شکل در بامبو صورت نمی‌پذیرد

۲– ‌به علت صیقلی‌شدن سطوح بامبو پس از فرایندهای بهینه‌سازی فرسودگی در آن کمتر مشاهده می‌شود

۳– پس از بهینه‌سازی بامبو در برابر حرارت تغییر پیدا نمی‌کند و به عایق حرارتی تبدیل می‌شود

۴– با تعادلی شدن رطوبت در چوب بامبو بعد از بهینه‌سازی، جذب آب در آن به صفر میل می‌کند.

۵– با خارج‌شدن شیره و صمغ هیچ حشره موزی به بامبو جذب نمی‌شود

۶– چوب بامبو بهینه شده هیچ تغییر ظاهری در خود نمی‌بیند و ایجاد چین‌وچروک در سطح آن به صفر می‌رسد

۷– توانایی معماران و مهندسین در تولید، بهینه‌سازی، و ساخت مصالح ساختمانی و محصولات متنوع از بامبو نظرات منفی عمومی درباره کم‌ارزش به‌نظررسیدن تولیدات بامبو را از بین برده است.

از چوب بامبو برای ساخت ورقه‌های ام‌دی‌اف، خرده چوب و روکش هم استفاده می‌شود این مصالح در ساخت کابینت، کمد، دیوارپوش، و کف‌پوش کاربرد دارند. از ورقه‌های بامبو و چوب الواری بامبو برای تولید سقف کاذب استفاده می‌شود. اخیراً شرکتی به نام «سیل بامبو» موفق به تولید پنل‌های سقفی ترکیبی شده و حتی با ارائه پنل‌ها و الوار بامبو قطعه‌قطعه‌شده به همراه دفترچه راهنما مشتریان می‌توانند خودشان اقدام به ساخت سقف کاذب بکنند. شرکت دیگری به نام «پل‌بو» نوع متفاوتی از پنل‌های بامبویی ارائه کرده که برای پوشش داخلی دیوارها و در مبلمان سازی کاربرد دارند.

کف‌پوش‌های بامبو هم به فراوانی به کار گرفته می‌شوند. چون چوب بامبو بهینه شده در برابر آب مقاوم است از آن به‌عنوان کف‌پوش و دیوارپوش در استخرها و حمام و سونا استفاده می‌شود. در مکان‌هایی که سالمندان و کودکان رفت‌وآمد دارند بامبو بهترین انتخاب برای جایگزینی با مواد و مصالح مصنوعی است. بامبوی طبیعی ضد الکتریسیته ساکن و ضد آلرژی است و از این نظر دارای اهمیت ویژه برای گروه‌های آسیب‌پذیر در برابر حساسیت است.

در کشورهای توسعه‌یافته، در مدارس و کودک ستان‌ها، در بیمارستان‌ها و خانه‌های سالمندان استفاده از چوب بامبو و محصولات تولید شده از بامبو رو به گسترش است. بی‌شک علم جدید کمک شایانی به گسترش استفاده از بامبو کرده است. تمایل دولت‌ها برای سرمایه‌گذاری و تمایل محققین برای پژوهش در مورد بامبو ریشه در فواید بسیار آن برای توسعه پایدار جوامع انسانی و حفاظت محیط‌زیست  دارد. امید است در ایران نیز اهمیت استفاده از بامبو بیشتر درک شود و شاهد به‌کارگیری آن در معماری ایرانی باشیم.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

جهت آشنایی کامل با  “بامبو به عنوان مصالح ساختمانی” به جزوه “اجرای ساختمان با مصالح بنایی” و جهت آشنایی بیشتر با قوانین و ضوابط مربوط به این مقاله به “مبحث پنجم: مصالح و فرآورده‌های ساختمانی | ویرایش سال ۱۳۹۶” در پکیج “مباحث مقررات ملی ساختمان” در بخش گنجینه فایل وب‌سایت مراجعه فرمایید.