دیوار غیر سازه‌ای چیست؟

دیوار غیرسازه‌ ای دیواری است که هیچ باری از سازه اصلی ساختمان را تحمل نمی‌کند و صرفاً برای جداسازی فضاهای داخلی یا خارجی به کار می‌رود. این دیوارها وزن خود را تحمل می‌کنند اما در برابر بارهای قائم یا جانبی سازه‌ای سهمی ندارند. حداکثر ارتفاع مجاز آن‌ها از تراز کف مجاور ۳.۵ متر است، و باید قادر به پذیرش تغییر مکان‌های نسبی طبقات باشند. این تغییر مکان‌ها می‌تواند ناشی از زلزله، تغییرات دمایی یا خیز تیرها باشد.

از نظر عملکرد، دیوار های غیر سازه‌ای می‌توانند عایق حرارتی، صوتی یا حتی مقاوم در برابر آتش باشند. برای مثال، در ساختمان‌های مسکونی، این دیوارها فضاهای خصوصی را جدا می‌کنند، در حالی که در ساختمان‌های اداری، برای ایجاد اتاق‌های موقت استفاده می‌شوند. تفاوت اصلی با دیوار های سازه‌ای در عدم انتقال بار است؛ دیوا رهای سازه‌ای مانند دیوا های برشی، بارهای لرزه‌ای را جذب می‌کنند.

در مهندسی مدرن، دیوار های غیر سازه‌ای با مصالح سبک مانند بلوک‌های AAC طراحی می‌شوند تا وزن کلی ساختمان کاهش یابد. این رویکرد نه تنها هزینه‌ها را کم می‌کند بلکه ایمنی را افزایش می‌دهد، زیرا در زلزله، ریزش این دیوارها می‌تواند منجر به آسیب‌های جانی شود. بر اساس گزارش‌های سازمان نظام مهندسی، بیش از ۴۰ درصد آسیب‌های زلزله در ایران مربوط به عناصر غیرسازه‌ای است. بنابراین، طراحی دقیق این دیوارها حیاتی است.

گروه‌بندی دیوار های غیر سازه‌ای بر پایه مصالح

دیوار هبلکس

دیوار هبلکس از بلوک‌های بتن هوادار اتوکلاو شده (AAC) ساخته می‌شود که سبک، متخلخل و با عایق حرارتی و صوتی بالا است. این بلوک‌ها در دمای ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد و فشار ۱۲ اتمسفر تولید می‌شوند. مناسب برای جداسازی داخلی، با وزن کم که بار مرده را کاهش می‌دهد. مقاومت در برابر آتش تا ۴ ساعت است.

دیوار بلوک سیمانی

دیوار بلوک سیمانی از بلوک‌های سنگین سیمانی تشکیل می‌شود که مقاومت فشاری بالایی دارد. برای دیوارچینی خارجی و داخلی به کار می‌رود. پایدار در برابر بارهای جانبی، اما وزن بیشتری دارد که در زلزله چالش‌ساز است.

دیوار بلوک لیکا

دیوار بلوک لیکا از دانه‌های رس منبسط شده با سیمان و آب ساخته می‌شود. تخلخل بالا با عایق حرارتی و صوتی مناسب دارد. از قابلیت های آن میشود به سبکی، جذب آب پایین و گزینه مناسب برای جداسازی داخلی اشاره کرد.

بلوک آجری

دیوار بلوک آجری از بلوک‌های آجری سنتی تشکیل می‌شود. مقاومت فشاری مناسبی دارد، اما در برابر زلزله نیاز به مهار اضافی دارد، همچنین ارزان و در دسترس نیز هست.

بلوک لیپر

دیوار بلوک لیپر از بلوک‌های سبک با پایه مواد معدنی ساخته می‌شود. عایق حرارتی قابل توجهی دارد و برای دیوارچینی غیر باربر داخلی، با تمرکز بر کاهش وزن آن بسیار مناسب است.

طبقه‌بندی دیوار های غیر سازه‌ای براساس عملکرد و ساخت

دیوارهای غیرسازه‌ای بر اساس هدف، نحوه اجرا و نوع مصالح به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که هرکدام نقش ویژه‌ای در عملکرد کلی ساختمان دارند. انواع دیوار غیرسازه‌ای شامل دیوارهای پارتیشن، مدولار و کرتین‌وال است که هر یک با توجه به نیاز فضا، سطح ایمنی، وزن و عایق‌کاری انتخاب می‌شوند. این دیوارها معمولاً باربر نیستند، اما در پایداری کلی و رفتار لرزه‌ای ساختمان تأثیر مستقیم دارند. در طراحی آن‌ها عواملی مانند نوع اتصال به سازه، مقاومت در برابر ضربه، انتقال صدا و عملکرد حرارتی مورد توجه قرار می‌گیرد. انتخاب درست نوع دیوار غیرسازه‌ای می‌تواند علاوه بر بهبود عملکرد سازه، به زیبایی و صرفه‌جویی انرژی نیز کمک کند.

دیوار های پارتیشن

دیوار های پارتیشن برای جداسازی فضاهای داخلی ساختمان به کار می‌روند و معمولاً از مصالح سبک مانند گچ، چوب یا پنل‌های پیش‌ساخته ساخته می‌شوند. روش ساخت آن‌ها بر پایه نصب سریع و بدون نیاز به باربری است. هدف اصلی ایجاد حریم خصوصی و عایق‌بندی صوتی است. برای مثال، در دفاتر اداری، پارتیشن‌های متحرک اجازه تغییر فضا را می‌دهند. مزایا شامل هزینه کم و نصب آسان است، اما در زلزله نیاز به مهار دارند.

دیوار های مدولار

دیوار های مدولار از واحدهای پیش‌ساخته و قابل مونتاژ تشکیل می‌شوند که امکان جابجایی و تغییر پیکربندی را فراهم می‌کنند. روش ساخت آن‌ها بر پایه سیستم‌های مدولار صنعتی است. هدف اصلی انعطاف‌پذیری در طراحی فضاها و کاهش زمان اجرا است. در بیمارستان‌ها، این دیوارها برای ایجاد اتاق‌های موقت استفاده می‌شوند. با پیشرفت فناوری، مدولارهای هوشمند با سنسورهای لرزه‌ای در حال توسعه هستند.

کرتین‌وال

کرتین‌وال به عنوان دیوار پرده‌ای خارجی عمل می‌کند و معمولاً از آلومینیوم، شیشه یا پنل‌های فلزی ساخته می‌شود. روش ساخت آن بر پایه سیستم‌های معلق و بدون باربری است. هدف اصلی پوشش نمای ساختمان، کنترل نور و حرارت است. در ساختمان‌های بلند، کرتین‌وال‌ها انرژی را صرفه‌جویی می‌کنند. چالش اصلی، مهار لرزه‌ای آن‌هاست که با اتصالات انعطاف‌پذیر حل می‌شود.

مقررات لرزه‌ای برای دیوار های جداکننده در آیین‌نامه ۲۸۰۰

آیین‌نامه ۲۸۰۰ طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله یکی از اسناد کلیدی در مهندسی زلزله ایران است. مطابق بند ۷-۵-۳ این آیین‌نامه، دیوار غیرسازه‌ ای دیواری است که برای جداکردن فضای داخلی ساختمان به عنوان تیغه یا جداگر به کار برده می‌شود. این دیوار هیچ سهمی در تحمل بارهای قائم ندارد و باید با مهار مناسب به سازه اصلی متصل شود تا در برابر نیروهای جانبی زلزله پایدار بماند.

جداگر به بخشی از دیوار اشاره دارد که فضاها را بدون انتقال بار سازه‌ای جدا می‌کند. این عناصر باید با اتصالات کشویی یا لغزشی اجرا شوند تا تغییر مکان‌های لرزه‌ای را جذب کنند. آیین‌نامه حداکثر ارتفاع این دیوارها را از تراز کف ۳.۵ متر تعیین کرده و الزام به استفاده از عناصر کمکی مانند وال‌پست برای تحمل بار جانبی خود دارد. علاوه بر این، در ویرایش‌های اخیر (تا سال 1404)، تأکید بر ارزیابی لرزه‌ای دیوارها افزایش یافته است.

برای مثال، در ساختمان‌های با اهمیت بالا مانند بیمارستان‌ها، دیوار های جداگر باید قادر به تحمل شتاب‌های افقی تا ۰.۳g باشند. این تعریف کمک می‌کند تا مهندسان از ریزش دیوارها در زلزله جلوگیری کنند. مقایسه با استانداردهای بین‌المللی مانند ASCE 7 نشان می‌دهد که آیین‌نامه ۲۸۰۰ مشابه است، اما بر اساس شرایط لرزه‌خیز ایران تنظیم شده. در عمل، عدم رعایت این تعریف منجر به خسارات گسترده در زلزله‌های گذشته مانند بم شده است.

الزامات بنایی دیوار های غیر سازه‌ای در مبحث هشتم

مبحث ۸ مقررات ملی ساختمان ایران به طرح و اجرای ساختمان‌های با مصالح بنایی اختصاص دارد. دیوار غیرسازه‌ ای جداگر دیواری است که به طور عمده هیچ باری غیر از وزن خود را تحمل نمی‌کند و برای جداسازی فضاها به کار می‌رود. این دیوار می‌تواند از آجر، بلوک سفالی یا بتنی، قطعات پیش‌ساخته گچی یا مصالح مشابه ساخته شود.

عرض دیوار جداگر آجری نباید از ۱۰۰ میلی‌متر کمتر باشد، و برای بلوک سفالی یا بتنی، حداقل ۲۰۰ میلی‌متر است. لبۀ قائم جداگرها نباید آزاد باشد و باید به دیوار یا جداگر عمود بر آن یا یک ستونک متصل شود. حداکثر ارتفاع مجاز از تراز کف ۳.۵ متر است، و اتصال به کلاف‌های احاطه‌کننده باید به نحوی باشد که از سقوط در اثر تغییر شکل‌های لرزه‌ای جلوگیری شود.

این مبحث بر اجرای دقیق تأکید دارد، مانند استفاده از ملات مناسب برای چسبندگی. در به‌روزرسانی‌های سال 1404، الزامات جدیدی برای عایق‌بندی اضافه شده است. برای نمونه، در ساختمان‌های سبز، دیوار های جداگر با مصالح بازیافتی توصیه می‌شوند. تفاوت با آیین‌نامه ۲۸۰۰ در تمرکز بر مصالح بنایی است، در حالی که ۲۸۰۰ بیشتر لرزه‌ای است. این تعریف کمک می‌کند تا ایمنی ساختمان‌های سنتی افزایش یابد.

راهکارهای کارآمد برای تثبیت دیوار های غیر سازه‌ای در برابر زمین‌لرزه

مهار دیوار غیرسازه‌ای برای جلوگیری از ریزش در زلزله ضروری است. استراتژی‌های کلیدی عبارتند از:

• استفاده از وال‌مش: روش نوین با مش فایبرگلاس و گچ برای افزایش مقاومت است. این سیستم توزیع تنش را بهبود می‌بخشد و در زلزله‌های متوسط مؤثر است
• اجرای وال‌پست: نصب المان‌های فلزی مانند نبشی یا ناودانی برای مهار خارج از صفحه ست. البته توجه شودفاصله وال‌پست‌ها کمتر از ۱ متر نگه داشته شده باشد.
• جداسازی لرزه‌ای: اتصال کشویی به سازه اصلی برای جذب تغییر مکان‌ها. این روش در استاندارد FEMA توصیه شده است
• تقویت با مصالح استاندارد: استفاده از بلوک‌های سبک با اتصالات مناسب
• ارزیابی و طراحی لرزه‌ای: تعیین سطح خطر و اجرای مهاربندها
• کنترل ارتفاع و فاصله: رعایت حداکثر ۳.۵ متر ارتفاع

روش‌های اتصال دیوار های غیر سازه‌ای به سازه اصلی

اتصال دیوار غیرسازه‌ای باید تغییر مکان‌های نسبی را جذب کند. اتصال به ستون‌ها با وال‌پست از دوبل نبشی ۶ انجام می‌شود. اتصال به سقف کشویی با پلیت‌های دو طرف وادار است. در دیوار های پیرامونی، هشتگیر هر ۴۰ سانتی‌متر اجرا می‌شود. اتصال به سازه اصلی بدون مستقیم و با مهار خارج از صفحه. در تقاطع، بست‌های فلزی استفاده می‌شود.

این اتصالات بر اساس آزمایش‌های لرزه‌ای طراحی می‌شوند و در نرم‌افزارهایی مانند ETABS مدل‌سازی می‌گردند. مثال: در ساختمان‌های بتنی، اتصال با رزین اپوکسی تقویت می‌شود.

اشکالات متداول در اجرای دیوار غیرسازه‌ای

ایرادات اجرایی می‌تواند ایمنی را کاهش دهد:

• عدم اجرای وال‌مش یا وال‌پست: منجر به ریزش
• نقض قانون ۱ متر: فاصله بیش از حد وادارها
• اتصال مستقیم به سقف: ترک‌خوردگی
• اجرای بدون شیوه‌نامه: عملکرد نامناسب
• مصالح نامناسب: وزن اضافی
• عدم هشتگیر: مهار ضعیف
• توزیع سختی نامتعادل: شکست ناگهانی

بررسی موارد واقعی عملکرد دیوار غیرسازه‌ای

بررسی عملکرد دیوارهای غیرسازه‌ای در زلزله‌های واقعی، اهمیت رعایت استانداردهای طراحی، اجرای دقیق اتصالات و استفاده از سیستم‌های مهار لرزه‌ای را برجسته می‌کند. این مطالعات نشان داده‌اند که دیوارهای غیرسازه‌ای، هرچند نقش باربری ندارند، اما در هنگام وقوع زلزله می‌توانند به یکی از عوامل اصلی خسارت‌های ثانویه تبدیل شوند. در بسیاری از رویدادهای لرزه‌ای، گسیختگی یا ریزش این دیوارها موجب انسداد مسیرهای خروج، آسیب به تجهیزات حیاتی و افزایش تلفات انسانی شده است. بنابراین، پایش رفتار واقعی این دیوارها، راهنمایی مؤثر برای اصلاح ضوابط مهندسی و ارتقای ایمنی سازه‌ها فراهم می‌سازد.

زلزله بم (۱۳۸۲)

زلزله بم در سال ۱۳۸۲ با بزرگی ۶.۶ ریشتر، یکی از مخرب‌ترین رویدادهای لرزه‌ای ایران بود که منجر به مرگ بیش از ۲۶ هزار نفر شد. بررسی‌ها نشان دادند که بخش عمده‌ای از خسارات مربوط به ریزش دیوار جداکننده بود.
در ساختمان‌هایی که از دیوار های سنتی آجری و بلوکی بدون مهار مناسب، اتصالات کشویی یا وال‌پست استفاده کرده بودند، دیوارها در اثر نیروهای جانبی از صفحه خارج شده و فرو ریختند. این رویداد تأکید کرد که دیوار غیرسازه‌ ای، در صورت عدم مهار، می‌توانند مسیرهای خروج اضطراری را مسدود کرده و خسارات انسانی را تشدید کنند.
زلزله کرمانشاه (۱۳۹۶)

در زلزله کرمانشاه سال ۱۳۹۶ با بزرگی ۷.۳ ریشتر، عملکرد دیوار غیرسازه‌ ای در ساختمان‌های مدرن به‌مراتب بهتر بود. بناهایی که از سیستم‌های وال‌مش یا وال‌پست استفاده کرده بودند، پایداری بالاتری از خود نشان دادند.
مطالعه دانشگاه تهران در سال ۱۴۰۲ نیز نشان داد که مهار مناسب دیوارها می‌تواند تا ۸۰ درصد از خسارات غیرسازه‌ای بکاهد. این یافته‌ها اهمیت فناوری‌های نوینی مانند وال‌مش را در توزیع تنش و جلوگیری از شکست ناگهانی تأیید می‌کند، به‌ویژه در کشوری لرزه‌خیز مانند ایران که بیش از ۹۰ درصد ساختمان‌ها دارای دیوار های غیرسازه‌ ای‌ اند.

ارزیابی بیمارستان‌ها

در ارزیابی آسیب‌پذیری بیمارستان‌ها در برابر زلزله، دیوار های غیرسازه‌ ای نقشی حیاتی دارند. پژوهشی منتشرشده در مجله Trauma Monthly (۱۳۹۵) درباره عملکرد دیوار های غیرسازه‌ ای در بیمارستان رسول اکرم تهران نشان داد که عدم اتصال مناسب به سازه اصلی موجب ترک‌خوردگی و ریزش جزئی می‌شود. این پدیده می‌تواند مسیر امدادرسانی را مختل و ایمنی پرسنل و بیماران را به خطر اندازد.
بر اساس نتایج این مطالعات، در ساختمان‌های با اهمیت حیاتی مانند بیمارستان‌ها، استفاده از مصالح سبک، جداسازی لرزه‌ای و سیستم‌های مهار مکانیکی مطمئن ضروری است.
در مجموع، تجربه‌های گذشته در زلزله‌های بم و کرمانشاه تأکید دارند که پیشرفت در طراحی و اجرای دیوار های غیرسازه‌ ای می‌تواند از تکرار خسارات گذشته جلوگیری کند و ایمنی عملکردی سازه‌ها را به میزان چشمگیری افزایش دهد.

پیشرفت‌ها و چشم‌انداز آینده در دیوار های غیرسازه‌ ای

فناوری‌های هوشمند

یکی از روندهای کلیدی در سال 1404، ادغام فناوری‌های هوشمند در دیوارها و پارتیشن‌های غیر باربر است. دیوار های شیشه‌ای هوشمند با قابلیت کنترل الکتریکی حریم خصوصی، نمونه‌ای برجسته از این تحول‌اند؛ این دیوارها می‌توانند با یک فرمان ساده، شفافیت خود را تغییر دهند. همچنین، سیستم‌های مدولار جدید با سنسورهای لرزه‌ای در حال توسعه‌اند که می‌توانند در زمان واقعی تنش‌ها و تغییر شکل‌ها را نظارت کنند. این فناوری‌ها علاوه بر ارتقای ایمنی، تجربه زیستی کاربر را نیز هوشمندتر می‌سازند.

مواد نوظهور و پایدار

در کنار فناوری‌های دیجیتال، مواد نوظهور و پایدار نیز نقش تعیین‌کننده‌ای در آینده دیوار های غیر سازه‌ای دارند. استفاده از نانومواد در بلوک‌های AAC باعث افزایش مقاومت در برابر آتش و حرارت می‌شود، در حالی که مصالحی مانند hempcrete (بتن گیاهی کربن‌منفی) و عایق‌های مبتنی بر mycelium (قارچ) وزن سازه را کاهش داده و اثرات زیست‌محیطی را به حداقل می‌رسانند.
نقش AI و سنسورها

هوش مصنوعی (AI) در طراحی و ارزیابی دیوار های غیر سازه‌ای نقشی فزاینده دارد. نرم‌افزارهای مبتنی بر AI می‌توانند مدل‌سازی لرزه‌ای را بهینه کرده، تغییر مکان‌های نسبی دیوارها را پیش‌بینی کنند و حتی طرح‌هایی سفارشی بر اساس نوع پروژه ارائه دهند.
از سوی دیگر، ترکیب این هوش مصنوعی با سنسورهای هوشمند باعث شده است تا دیوارها بتوانند به طور مداوم وضعیت خود را گزارش دهند و در برابر خطرات احتمالی، واکنش نشان دهند.

چشم‌انداز بازار و ایران

بازار جهانی دیوار های غیر باربر با سرعتی چشمگیر در حال رشد است. نوآوری‌هایی مانند پنل‌های آکوستیک پیشرفته که تا ۹۰ درصد صدا را جذب می‌کنند، از عوامل اصلی این رشد هستند.
در ایران نیز با توجه به به‌روزرسانی مقررات ملی ساختمان، انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۶۰ درصد سازه‌های شهری از فناوری‌های نوین مانند دیوار های هوشمند، مواد پایدار و سیستم‌های مدولار بهره‌مند شوند. این روند نه تنها بهره‌وری انرژی و ایمنی لرزه‌ای را افزایش می‌دهد، بلکه خسارات ناشی از زلزله را نیز کاهش خواهد داد. در مجموع، چشم‌انداز آینده به سمت دیوار های چندمنظوره، سبک و هوشمند پیش می‌رود که علاوه بر جداسازی، نقش مهمی در کنترل انرژی و پایداری ایفا خواهند کرد.

نتیجه‌گیری کلی

دیوار های غیر سازه‌ای نقش کلیدی در جداسازی فضاها دارند اما نیاز به مهار مناسب مانند وال‌ مش دارند. رعایت مقررات ۲۸۰۰ و مبحث ۸، انتخاب جنس مناسب، و اجتناب از ایرادات اجرایی، ایمنی را تضمین می‌کند. با نوآوری‌ها مانند AI و مواد پایدار، آینده ایمن‌تر و کارآمدتر خواهد بود.