تشوهات المباني

تشوهات المباني بسبب العوامل المناخية (Building Defects Caused by Natural Elements) تشير إلى المشاكل والامراض التي تؤدي لحدوث تشوهات وعيوب في المباني, ناجمة عن أسباب مناخية وعوامل بيئية طبيعية. فهم أسبابها ومسبباتها والخلل الناتج عنها هي طريقة لأتخاذ التدابير الوقائية لتلافي حدوثها، ومحاولة قياسها واذا ممكن معلاجته. بعض المشاكل التي تعاني منها الابنية والتي نتجت عن عوامل مناخية وأثرها على ما يلي:

<!--العمر الافتراضي للمبنى.

<!--خسائر بشرية ومالية

<!--تلوث بصري.

<!--صحة القاطنين.

مقدمة [عدل]

المباني كأي شيء على الأرض، تتعرض لمراحل النمو والحياة من النشوء إلى الارتقاء، ثم الهرم فالقدم فالزوال ثم تدور عجلة الحياة من جديد وهكذا.

العناصر البيئية التي يمكن ان تؤثر سلبياً على البناء:- الإشعاع الشمسي؛ المطر؛ التلوث الجوي، الكائنات الحية والرطوبة. مثلاً تأثير الإشعاع فوق البنفسجي هو معلوم للجميع، غمليات التدفئة والتبريد تُسبب تمدد وانكماش في لمواد المبنى وبالتالي تصدعات في عناصر البناء (في حالة عدم وجود فواصل تمدد للمبنى).

دراسات سابقة [عدل]

نظرا لقلة الدراسات والابحاث التي تناولت هذا الموضوع باللغة العربية، تم الاعتماد بشكل رئيسي على المصادر والمراجع الاجنبية.

Thermal and moisture protection manual, Christine Beall تناول هذا الكتاب في الفصل الأول موضوع الرطوبة والحرارة كعوامل بيئية أساسية لحدوث خلل في المباني، وتأثيرها على ديمومة المواد والمشاكل التي تتعرض لها من تمدد وانكماش وانجماد وظهور العفن والفطريات على اسطحها، وتعرضها للصدأ والتملح. اما في الفصلين الرابع والخامس تحدث عن الرطوبة بشكل مفصل والأسباب المؤدية لحدوثها وعن طرق تسرب المياه إلى داخل البناء وحدوث التكاثف على الاسطح الداخلية، وكيفية الحد منها ومعالجتها.

Building failures diagnosis and avoidance, W.H.Ransom. هنا تم توضيح الأسباب والعوامل البيئية المؤدية لحدوث تشوهات في المباني، من رطوبة وحرارة وهواء ملوث والمواد العضوية في البيئة المحيطة. ومن ثم ذكر المشاكل التي تعاني منها معظم المواد المستخدمة في البناء كالحجر والخرسانة والزجاج والخشب والطوب ومواد الطلاء.

Building pathology, David Watt. الكاتب تطرق إلى المشاكل والعيوب التي تعاني منها الابنية بشكل عام واوضح الفرق بين المصطلحات كعيب وتلف وانهيار المبنى، ثم تحدث عن الأسباب العامة الناجمة عن اخطاء بشرية مؤدية لحدوث تلف في المباني، وبشكل خاص إلى العوامل المناخية كالحرارة والرطوبة.

Environmental deterioration of material, A.Moncmanova. اما في هذا الكتاب فتناول العوامل البيئية وتأثيرها على تدهور وتلف مواد البناء من ثلاثة جوانب: عومل مناخية كالحرارة والرطوبة والاشعاع الشمسي والرياح، وعوامل بيئية فيزيائية كالمياة والتربة والهواء، وعوامل بيئية عضوية كتأثير العفن والفطريات.

The technology of building defects, john Hinks. تحدث هذا الكتاب عن الأسباب التي ينجم عنها خلل في عناصر البناء سواء كانت ناجمة عن أسباب تصميمية وتنفيذية وانشائية أو الناجمة عن عوامل البيئة الطبيعية.

Control of external environment, Bill Lim. تطرق هنا لمواضيع التحكم والسيطرة على عناصر البئية الخارجية وأهمية التحكم فيها لتقليل الاثر السلبي الناجم عنها على جسم البناء.

Defects and deterioration in buildings, Barry A. Richardson. بعد الاطلاع على المصادر والمراجع السابقة يعد هذا الكتاب من اشمل الكتب التي تناولت باسهاب وتفصيل موضوع البحث، فقد اوضح الكاتب بداية الفرق بين تدور وعيوب الابنية، ثم تطرق إلى المشاكل التي تعاني منها الابنية وصنفها إلى مشاكل انشائية ومشاكل حرارية ومشاكل ناجمة عن الرطوبة. ثم تناول كل مادة من مواد البناء وبين المشاكل والعيوب التي قد تظهر فيها كالحجر والخشب والزجاج، وكذلك على عناصر البناء بشكل منفرد كالجدران والاسقف والأرضيات. ومن ثم بين الاثر السلبي لهذه المشاكل على صحة الإنسان.

مصطلحات [عدل]

<!--عيوب: خطأ, نقص أو إهمال من قِبل المصمم أَو المقاول (ويعد ذلك إخلالا بالعقد)

<!--تدهور: عملية طبيعية قَدْ تكون مستحيلة التجنب أحيانا، بالرغم من العناية في التصميم واختيار المواد.

ان نقص الصيانة الدورية للمبنى يعد أحد مسببات تشوهات وعيوب المباني، وهذا عادة هو مسؤولية المالك أو المستعمل ولا مسؤولية تعود على المقاول أو المنفذ.

خصائص الأداء للمبنى [عدل]

خصائص الأداء للمبنى والتي من الضروري بحثها هي:

<!--إمكانيات الهيكل الخدمية Structural Serviceability.

<!--المتانة وقدرة التحمل (Durability).

<!--أمن وسلامة الحريق (fire safety).

<!--إمكانيات التكيف (Habitability).

<!--إمكانيات التطابق والتوافق (Compatibility).

ان إمكانيات التكيف والتعايش مع البيئة المحيطة بفاعلية تزيد من خصائص الأداء للمبنى وبالتالي تعمل بشكل جيد على مقاومة حدوث التشوهات والعيوب في عناصر البناء. يعتبر عنصر التعايش/ التكيف للمباني من العوامل المؤثرة في ايجاد بيئة معيشية جيدة من خلال عده عوامل منها:

<!--فعالية الأداء الحراري (التمدد، التوصيل والمقاومة، الصدمة) (Thermal Expansion, Transmittance, Shock)

<!--السماح للرطوبة والماء بالنفاذ والترشيح (امتصاص الماء، نفاذية الرطوبة، التمدد بالرطوبة والانكماش بالجفاف) ((Water Absorption, Permeability, Expansion, Shrinkage

<!--توفير الصحة والنظافة، توفير الراحة والسلامة (نفث السموم، انتشار الحشرات، الانزلاق، انتشار التعفن، تسرب الهواء) (Infestation, Toxicity, Slip Resistance, Air Infiltration)

تلف وانهيار المنشآت [عدل]

تتنوع الأسباب المؤدية لحدوث تلف وانهيار للمبنى من أسباب فنية وتصميمة وانشائية وتنفيذية وأخرى تعود لعوامل بيئية، وهنا سنتناول وباختصار الأسباب العامة التي تنجم عنها امراض المباني.

<!--عدم اخذ الاحتياطات الفنية وإتباع المعايير الهندسية عند التأسيس

<!--التأسيس على تربه طفيلية دون عمل إحلال للتربة ودك جيد للتربة، وعدم الحيطة لوجود كيماويات في ألتربه قد تودي لتآكل وتفاعلات للخرسانة وحديد التسليح، يحدث هذا كلما قرب المبني من المصانع ومرامي النفايات.

<!--إهمال عمل الاختبارات فاختبارات إجهاد التربة عامل رئيس ومهم يتناساه الكثيرون لأسباب عديدة أهمها الرغبة في التوفير واستخراج التراخيص بطريقه صوريه وإسناد الأمر إلي غير أهله.

<!--هناك أيضا مشكله التأسيس علي أنقاض ومناطق ردم أو أماكن أثريه حيث إن هذا يعني وجود طبقات ردم يجب إزالتها للوصول للأرض المناسبة للتأسيس وبموجب التقارير الفنية الواردة من المختصين (سعيد،2002).

<!--البناء في مناطق معرضه للانهيار دون اخذ ذلك بالاعتبار أثناء التصميم. هناك مناطق قد تكون معرضه للهزات الأرضية حيث من المفترض أن يتم الأخذ بالاعتبار للزلازل والهزات عند تصميم الأعمال الخرسانية والمباني حيث يتم حساب الجهد الذي يحدث نتيجة للزلازل طبقا للكود. (سعيد،2002).

<!--عدم ملائمة التصميم الإنشائي والمعماري: يحدث في حالة إهمال المالك أو المسؤول عن التنفيذ أو المصمم إتمام التصميم بشكل كلي أو جزئي مثل :

- إهمال في تصميم الخلطة الخرسانية mix design وعمل اختبارات الرمل والزلط والماء والإضافات الكيميائية.

- عدم دقة التصميم الإنشائي والإهمال في الأخذ بالمعايير والكود وعمل حسابات خاطئة للأحمال بأنواعها المختلفة.

- عدم الاستناد لتقارير جيده ومن مصادر موثوق بها بالنسبة لأعمال التربة والأساسات.

<!--عدم التقيد بالمواصفات والمخططات أثناء التنفيذ أو التنفيذ بصوره مخالفه

- فقدان الالتزام بالكود والإلمام بالمواصفات والمواد والمخططات التنفيذية كل هذا بالإضافة لعدم العناية بضبط ورقابه الجودة أثناء التنفيذ مسببات قد تؤدي لمشاكل في المبنى أو انهياره مستقبلا.

- فعلى كل مهندس أن يتفهم كيفية الرقابة وضبط الجودة لكافة الخامات والمواد المستخدمة في مشروعه ومدى تأثيرها عليه.

<!--استخدام مواد سيئة لا تصلح ولا تتوافق مع المواصفات

- معظم المهندسين يكتفون بالمعاينة الظاهرية للمواد دون عمل الاختبارات لهذه المواد وهنا يجب الاهتمام بصوره أكبر للمواد التي تدخل في الخرسانة مثل الماء والرمل والزلط وحديد التسليح والاسمنت والإضافات.

- حيد التسليح يجب أن يستخدم وفقا لما ورد بالمخططات وإن لزم التعديل فيتوجب عمل الحسابات التصميمية الدقيقة له.

- يجب استلام الحديد ومعاينته قبل شده وتنظيفه من الصدأ السطحي إن وجد ويتوجب عدم استخدام أي نوع من أنواع حديد التسليح يكون مجهول المصدر.

أخطاء في التنفيذ [عدل]

هناك أخطاء عديدة قد ترتكب أثناء التنفيذ منها علي سبيل المثال وليس الحصر:

-عدم المتابعة الجيدة والاستلام الصحيح لحديد التسليح وقطاعاته.

- حدوث انفصال للخرسانة أثناء الصب وتنتج بسبب تأخر عربات الخلط والمضخات مما قد يودي إلي تقليب أكثر من المطلوب لمكونات الخلطة الخرسانية حيث أن فترة التقليب تعتمد علي سرعة الخلاط إضافة لاستخدام الهزازات بطريقه خاطئة ولمدة كبيرة.

<!--الحوادث والصدمات: هناك بعض المباني والمنشآت التي قد تكون معرضه للصدمات والحوادث خصوصا ما كان منها قريب للشوارع الرئيسية والطرق السريعة لذلك من الأفضل عمل الاحتياطيات وحمايتها بما يتناسب مع موقعها وحالتها.

<!--تعديلات وتغيير في الاستخدام للمباني: هناك اختلافات وفروق شاسعة للأحمال سواء الحية أو الميتة بين الأنشطة لكل نوع من أنواع الأبنية فالمدرسة تختلف عن المكتبة والمستشفي يختلف عن المخزن والمصنع يختلف عن المعمل والسكن الخاص يختلف عن الفندق... وهكذا فإن أي تغيير أو تعديل في نوع الأنشطة قد يحدث مشاكل للمبني تكبر كلما زاد الحمل عليه فليس من المعقول أن تحول فيلا صغيره مخصصه ومصممه لأحمال معينه إلي مدرسه تحوي أضعاف ما كان معد لها بالتصميم.

<!--المياه والرطوبة وإهمال العزل المائي والحراري.

قد تتعرض الأساسات للتآكل واختلاط مواد كيمائية مختلفة بسبب وجود مياه أسفل المبني تؤدي لتفاعلات مع الحديد والخرسانة ووجود الماء لوحده يسبب صدأ وتآكل الحديد، أضف إلي ذلك ما تسببه المياه الجوفية ومياه الصرف الصحي أو المياه الناتجة عن التسرب بسبب تلف بالتمديدات الخ.

<!--تسرب مياه الأمطار من الأسطح غيرا لمعزولة بطريقة جيده مما ينتج عنه فصل بين الحديد والخرسانة نتيجة تآكل للحديد بسبب الصدأ.

<!--الإهمال في لياسة وتلبيس الواجهات مما يعرض الخرسانة للظروف الجوية.

- عدم الاهتمام بالخرسانة والعناية بها من الداخل بمعالجة تلف العزل وصرف الحمامات والسباكة بطرق سيئة فصرف الغسالات والمياه الناتجة من الحمامات لها تأثير سلبي بسبب ما تحوي من مواد كيمائية تؤثر علي الحديد والخرسانة إضافة لتسرب المياه نحو التمديدات الكهربائية في أسقف الحمامات والغرف.

- لذلك يجب أن تعزل الحمامات والمطابخ بنظام عزل مائي مناسب، وان يكون واضحا للمستخدمين طريقة الاستخدام وتلافي إتلاف العزل سواء للحمامات أو الأسطح بطرق مباشرة كالتكسير أو غير مباشرة كاستخدام المياه بكثرة وغمر الحوائط والأبواب مما يسهل نفوذ المياه حتى بوجود العزل الجيد.

<!--الترميمات والتوسع دون دراسة.

<!--ترميم غير مدروس واستخدام مواد تحدث تلفيات للحديد.

<!--عمل دعائم إضافية بمقاسات لا تتحملها الأساسات أو التربة.

<!--ترميم بفريق غير متخصص ومواد غير مناسبة.

<!--عدم الأخذ بالاعتبار أثناء الترميم لأي اعتبار للوزن والإجهاد ومعامل الأمان.

<!--إحداث تكسير في الحوائط الحاملة.

<!--زيادة ارتفاعات دون دراسة أو مراجعة لمختصين ودون تراخيص.

<!--إهمال في الصيانة.

- للأسف الشديد فإن مفهوم الصيانة مفقود بمجتمعنا العربي لأسباب كثيرة لا نستطيع أن نحصرها لكن أهما وأبرزها هو ما يدفع نظير القيام بأعمال الصيانة والتي لا تعتبر غريبة لو دفعت نظير صحة الفرد أو إصلاح سيارته أو جهازه بينما هي غريبة وغير منطقية من وجهة نظر الفرد في مجتمعنا بالنسبة للمبني الذي يسكن فيه وأجياله من بعده !!!!! المجتمعات الغربية تعطي للصيانة أهمية قد تفوق أهمية إنشاء المبنى.

- الصيانة تعني الكشف الدوري علي كل عنصر من عناصر المبني واهم هذه العناصر هي العناصر الإنشائية بالأجهزة الحديثة والمتطورة لعلاج أي خلل في بدايته، كذلك الاهتمام بكل ما قد يؤثر علي المبني وسلامته.

<!--تآكل الحديد والخرسانة.

يحدث تآكل حديد التسليح والخرسانة لأحد الأسباب التالية:

<!--قرب الأساسات من أماكن الصرف سواء للمصانع أو المخلفات البشرية.

<!--تآكل بسبب إهمال الصيانة والمعالجات الفورية لتسرب المياه.

<!--ارتفاع منسوب المياه الجوفية دون أخذه بعين الاعتبار إثناء التصميم والتنفيذ.

<!--أحمال كبيرة أو معدات ثقيلة.

<!--هزات وزلازل.

<!--تغيير وتحول في الاستخدام.

<!--أعمال حفر بجوار الأساسات دون الأخذ بالاحتياطات.

<!--تسرب بالمياه سواء من الأمطار أو غيره وحدوث هبوط مفاجئ للتربة لهذا السبب.

<!--درجات حرارة بسبب الحرائق المجاورة أو الجو وحدوث انفصال للحوائط.

<!--مشاكل للمباني المجاورة.

قد يحدث انهيار لمبني مجاور سواء كان كليا أو جزئيا فقد يكون آيلا للسقوط ولذلك لابد من اخذ حالة المباني المجاورة بالحسبان سواء كان ذلك أثناء التصميم أو التنفيذ والصيانة وإجراء الترميمات.

- عدم الاستناد لتقارير جيده ومن مصادر موثوق بها بالنسبة لأعمال التربة والأساسات.

العوامل المناخية المؤدية لحدوث تشوهات المباني [عدل]

الرطوبة (Moisture movement) [عدل]

<!--الحركة الناتجة عن الرطوبة ظاهرةُ طبيعية ومشتركة تؤثر على مكوّنات البناء، وتعد أحد أكثر المصادر الرئيسية المسببة للعيوبِ في مكونات وعناصرِ البناء.

<!--الحركة الناتجة عن الرطوبةِ يُمْكِنُ أَنْ تَحْدثَ كمشكلة منفصلة أَو بالارتباط مع أسباب �