عصر جدید بیمارستانهای"های – تک"

The New Age of High-Tech Hospitals

---

تکنولوژی اطلاعات و سیستم های دیجیتال، پزشکی را به همسویی در سیستمی واحد قادر می سازد.

با ورود تعدادی از سیستم های دیجیتال به داخل بیمارستان ها، کارفرمایان برای پذیرفتن سیستم های شبکه ای و استفاده از آنها مشتاق می گردند. از نقطه نظر پزشکی، این سیستم ها شامل هر دو نوع سیستم های اطلاعاتی و کلینیکی نظیر سیستم الکترونیکی ثبت مدارک پزشکی (EMR) ، سیستم های ارتباطی و بایگانی تصاویر (PACS) ، و علامتگذاری فرکانس های رادیویی (RFID) می باشند. در این میان سیتم هایی همچون احضار پرستار، هشدار آتش و دور سنجی و نظارت بر بیمار(مونیتورینگ اعضای حیاتی بدن) در شبکه های جداگانه ای قرار می گیرند. سیستم های ارتباطی نظیر کنفرانس ویدیویی از راه دور و پیج افراد نیز در سیستم  هایی مجزا و  سیستم های امنیتی نظیر مراقبت از کودکان به عنوان آیتم های جداگانه ای مطرح می باشند.

از نقظه نظر ساختمانی، مهندسی و سیستم مدیریت ساختمان (BMS) مجموعا ازسیستم های تهویه مکانیکی، کنترل کیفیت هوا و رطوبت داخلی به صورت تجهیزات مرکزی تشکیل می گردند. BMS نظارت بر سیستم های روشنایی و استفاده از انرژی را نیز در فضاهای درمانی به منظور کاهش مصرف مازاد آنها بر عهده می گیرد.

هنوز در هیچ بیمارستان یا فضای درمانی تمامی این سیستم ها گردهم نیامده اند؛ اما در 5 سال آینده، کشور قطر شاهد اتمام عملیات اجرایی بیمارستانی با استفاده از برترین فن آوری دیجیتال خواهد بود. این کشور کوچک خاورمیانه، دو تن از معماران آمریکایی Ellerbe Becket و Pelli Clarke Pelli را برای طراحی مرکز تحقیقاتی و درمانی پیشرفته (بدلیل استفاده تکنولوژی برتر در این مجموعه) sidra "سیدرا"، گردهم آورده است.

سیدرا بخشی از شهر آموزشی بلندپروازانه در دوحه، پایتخت قطر، است که در صورت تکمیل، تجسمی واقعی از یک مدل پیشرفته در طراحی بیمارستانها خواهد بود. مجموعه ای که معماران و کارفرمایان، فن آوری را در مدلهای متفاوتی در آن به نمایش خواهند گذاشت: در حوزه مراقبت از بیماران، تشریک مساعی و آموزش بین المللی در شاخه های پزشکی، کنترل و اداره ساختمان و در طراحی ساختمان مجموعه. حتی احتمالا تکنولوژی، در جهت معرفی و تشریح بیمارستان و فضاهای آن برای بیماران نیز بکار خواهد رفت.
 

اما آنچه تمامی این کاربردهای غیر مشابه را در کانال دیجیتالی واحدی سهیم خواهد نمود، تکنولوژی اطلاعات یا IT است که کلیه مراحل اجرایی بیمارستان را در یک رشته کابل نوری هدایت می نماید.

Joe Leger مدیر گروه مشاور تکنولوژی که عمدتاً در زمینه فن آوری مراکز درمانی، فعالیت می نمایند، اظهار می دارد: "پیشتر هر سیستم دیجیتالی، زیرساخت کابلی جداگانه ای برای خود داشت، در حالیکه امروزه این ملزومات، بزرگتر از یک جعبه نیست. زمانی که ما خواهان اتاقی بزرگ برای ITمی باشیم، طراحان امتنا می کنند، درحالیکه ما موجب حفظ فضا می شویم، چراکه قبلاً هر سیستم اطلاعاتی، اتاق مجزای خود را طلب می کرد."

لگر در طراحی پروژه 400 تخت خوابی و 7/1 میلیون فوت مربعی سیدرا، با معماران "بکت و پلی" همکاری می نمابد؛ بیمارستانی که بطور دائم با مرکز درمانی Weill Cornell در شهر نیویورک در ارتباط خواهد بود.

در مراکزی نظیر سیدرا، فن آوری دیجیتال چیزی فراتر از سیستم های اتاق عمل (OR)، که در 5 سال گدشته انفجاری در استفاده از مانیتورها، تجهیزات رادیولوژی، تجهیزات ویدئو کنفرانس و ... را شاهد بوده اند، می باشد.

در تقابل با چنین توسعه ای، با وجود ظهور مشاورین IT بعنوان یکی از بازیگران اصلی صحنه فضاهای درمانی، هنوز استفاده از این مشاورین در مراحل پایانی کار و البته دیر صورت می گیرد و از این رو صنعت پزشکی، فضاهای درمانی و معماران آن با مسائل زیربنایی نظیر هزاران کابل و فضاهای مورد نیاز، دست به گریبان می باشند.

منبع: September 2007 issue of Architectural Record

بتــن الیافی

Fiber Concrete

---

تکنولوژی بتن الیافی نمونه دیگری از کاربرد کامپوزیت ها به عنوان یک فن آوری نوین در صنعت ساخت و ساز می باشد. بدین منظور مطلب حاضر سعی در معرفی این تکنولوژی خواهد داشت.

از جمله مواد جدیدی که جایگاه ویژه ای در ساخت و ساز به خود اختصاص داده، افزودنی‌های بتن و الیاف تقویت کننده می باشد. استفاده از افزودنی های بتن باعث بهبود خواص مطلوب بتن، همچون مقاومت آن می گردد و در بعضی موارد با کاهش وزن بتن، مصالح بسیار سبکی را فرا راه مهندسین بنا قرار می دهد. بدون بهره گیری از این افزودنی ها بنای برج بزرگ میلاد در شهر تهران امکان پذیر نمی بود. الیاف تقویت کننده نیز از دیگر مواد عصر حاضر هستند که کاربرد های فراوانی در قسمت های مختلف ساختمان یافته اند. این الیاف که بیشتر شامل الیاف شیشه، پلی پروپیلن و گاه کربن نیز می شود، در ساخت انواع بتن های الیافی کاربرد فراوان دارد. همچنین از الیاف شیشه می توان در تولید آرماتورهای سبک و بسیار مقاوم در برابر خوردگی بهره برد. این الیاف جایگاه نسبتاً مناسبی در تعمیر بناها و تقویت سازه های صدمه دیده دارند و می توانند مقاومت پیچشی و برشی مناسبی پدید آورند. علاوه بر اینها از ورقه های پارچه‌ای فایبر گلاس نیز در تقویت انواع قطعات ساخته شده از بتن مسلح می توان استفاده نمود.

بتن الیافی در حقیقت نوعی کامپوزیت است که با بکارگیری الیاف تقویت کننده داخل مخلوط بتن، مقاومت کششی و فشاری آن، فوق العاده افزایش می یابد. این ترکیب کامپوزیتی، یکپارچگی و پیوستگی مناسبی داشته و امکان استفاده از بتن به عنوان یک ماده شکل پذیر جهت تولید سطوح مقاوم پرانحنا را فراهم می آورد. بتن الیافی از قابلیت جذب انرژی بالایی نیز برخوردار است و تحت اثر بارهای ضربه ای به راحتی ازهم پاشیده نمی شود. شاهد تاریخی این فن آوری، کاربرد کاهگل در بناهای ساختمان است. در واقع بتن الیافی نوع پیشرفته این تکنولوژی می باشد که الیاف طبیعی و مصنوعی جدید، جانشین کاه، و سیمان جانشین گل بکار رفته در کاهگل شده است. امروزه با استفاده از الیاف شیشه، پلی پروپیلن، فولاد و بعضاً کربن، تولید انواع بتن های کامپوزیتی در کاربردهای مختلف صنعتی ممکن گردیده و بکارگیری آنها در کشورهای پیشرفته دنیا مورد قبول صنعت ساختمان واقع شده است.
 

موارد استفاده و محدودیت های کاربرد بتن الیافی
هر فن آوری همواره کاربرد ها و محدویت های خاص خود را دارد. بتن الیافی خواص مناسبی همچون شکل پذیری بالا، مقاومت فوق العاده، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن را دارا می باشد که متناسب با آنها می توان موارد کاربرد فراوانی برای آن یافت. بطور مثال در ساخت کف سالنهای صنعتی، می توان از این نوع بتن به جای بتن آرماتوری متداول سود جست. این نوع بتن از بهترین مصالح مورد استفاده در ساخت بناهای مقاوم دربرابر ضربه، همچون سازه پناهگاه ها و انبارهای نگهداری مواد منفجره به شمار می رود و بناهای شکل گرفته از بتن، قابلیت فوق العاده ای در جذب انرژی ضربه دارد. همچنین در ساخت باند فرودگاه ها به خوبی می توان از این نوع بتن کمک گرفت. موارد دیگری از بکارگیری این بتن، ساخت قطعات پیش ساخته ساختمانی همچون پانل ها و یا پاشش بتن روی سطح انحنای یک سازه می باشد. علاوه بر موارد یاد شده می توان از مزایایی همچون عایق بودن سازه در باربر صدا و سرعت بالای اجرا نیز بهره مند گردید.

اما از آنجا که نحوه قرار گرفتن الیاف داخل بتن، کاملاً تصادفی می باشد، از این بتن معمولاً نمی توان به نحو مطلوبی در ساخت تیرها و ستونها بهره گرفت و در این نوع سازه ها استفاده از روش سنتی و شبکه بندی فولادی به صرفه تر و مناسب تر می باشد. لازم است به این نکته توجه شود که ناکارآمدی یک تکنولوژی جدید، نباید مانع نادیده گرفتن کاربردهای مناسب و نقاط قوت آن گردد.

   

توجیه اقتصادی بتن الیافی
باید اعتراف کرد که استفاده از بتن الیافی در همه موارد از بتن سنتی به صرفه تر نمی باشد. اما بر اساس برآورد هایی که توسط بعضی از متخصصین کشور انجام گرفته است، در جاهایی که سرعـــت اجرای بالا مدنظر است و یا نیاز به پاشــــش بتن (شات کریت) روی سطوح ویژه ای است، استفاده از این نوع بتن توصیه می گردد.

ساختارهای غشایى

Membrane Structure

---

یک ساختار کششی تنها ترکیبی از عناصر کششی است، نه خمشی و نه فشاری. ساختار کششی نباید با ساختارهای تنسگریتی که ساختاری فرمال با هر دوعنصر فشاری و کششی است اشتباه گردد.
اغلب ساختارهای کششی با عناصری فشاری یا خمشی از قبیل میله ها، حلقه های فشاری به همراه تیرها نگهداری می شوند. در این میان ساختارهای غشایی، جایگاه ویژه ای دارند که اغلب به عنوان پوشش استفاده شده و در فواصل بزرگ می توانند اقتصادی و جذاب باشند.

اولین معماری دنیای کششی پوسته ای فولادی بود که توسط ولادیمیر شوخوف (در طول ساختمان) Nizhny Novgorod استفاده گردید. مهندس روس، ولادیمیر شوخوف یکی از اولین مهندسانی بود که محاسبات کاربردی از تنشها و تغییر شکلهای ساختارهای کششی، پوسته ها و غشاها را توسعه داد. شوخوف با هشت ساختار کششی و غرفه های نمایشگاهی ساختارهای پوسته ای سبک برای نمایشگاه Nizhny Novgorod در 1896، غشایی به مساحت 27000 متر مربع طراحی کرد.

آنتونیو گائودی از مفهوم خلق معکوس یک ساختار فقط فشاری برای کلیسای کولونیا گوئل استفاده کرد. او یک مدل کششی معلق کلیسا را با محاسبه نیروهای فشاری و با تعیین آزمایش ژئومتری یک قوس خلق نمود.

بعدها، کانسپتی توسط معمار و مهندس آلمانی فری اتو معرفی شد، کسی که نخستین بار در ساختمان کلاه فرنگی آلمان اکسپو 67 مونترال استفاده کرد. اتو سپس ایده ای برای سقف استادیوم المپیک 1972 مونیخ ارائه داد. فرم ساختاری که به طور گسترده در ساختارهای بزرگ اواخر قرن بیستم، جاییکه طناب های نگهدارنده بیشترین کشش را به پارچه ها داده و آن را مجبور به تحمل بارهای مقاوم می کنند، به کار گرفته شد.

از سال1960 ساختارهای کششی توسط طراحان و معمارانی از قبیل اوو آروپ ، بارو هاپولد، والتر برد، فری اتو، ایرو سارینین، هورست برگر و دیگران حمایت شدند.

سیستم های غشایی
نزدیک به چند دهه است که سیستم سازه های کششی یا غشایی بدلیل ویژگیهای منحصر بفرد خود در صنعت ساختمان مورد توجه قرار گرفته است.
این سازه ها می توانند به عنوان پوششی برای بناها، زمینهای بازی، باغها، تراسها، پارکینگ ها و ... و یا با نورپردازی خلاقانه به عنوان یک فضای شهری مطلوب و شاخص جلوه کنند.
مصالح مورد استفاده در این نوع سازه ها (عموما پارچه ای) چه از نظر زیبایی شناسی و چه از نظر عملکرد با کلیه مصالح متعارف و متداول در صنعت ساختمان متفاوت می باشند.
سازه های کششی به خاطر خواص فیزیکی و شکل هندسی شان نیز از دیگر سازه ها متمایزند و می توانند به عنوان سازه های دائم، موقت یا با قابلیت جابجایی استفاده شوند.
این سازه ها نه تنها سبک، بلکه زیبا، نیمه شفاف و همچنین دارای طول عمر زیاد و گاهی نیز اقتصادی می باشند.

  

  

معماری پارچه ای
استادیوم ها، سکوها، مراکز خرید، بهارخواب ها، پیاده روها، سقف پارکینگ ها و ... همگی می توانند با غشاهای ترکیبی و ساختارهای پارچه ای با زیرساختارهایی سبک، آزادی عمل فراوان، اطمینان بخشی مورد قبول و پایایی فوق العاده طراحی شوند. بطوریکه در تمام دنیا غیرمنتظره ترین و جاه طلبانه ترین پروژه ها با استفاده از ویژگی سبکی و انحناپذیری این مصالح قابل ساخت می باشند. امروزه می توان ادعا نمود که در طول بیش از ده سال تجربه، نسل جدید غشاها استحکام بیشتر و طول عمر بالاتری را ارائه می دهند. تمامی این فاکتورها فرصت کافی در جهت خلق یک نتیجه نهایی واقعی را عرضه می کنند؛ بطوریکه معماری معاصر بطور بارز با سیستم های غشایی خمش پذیر و انعطاف پذیر کار می کند.