طوّر علماء من جامعة نوفوسيبيرسك الحكومية للهندسة المعمارية والبناء (سيبسترين) في روسيا مادة إنشائية جديدة مخصّصة لإنشاء هياكل مقاومة للحريق، خاصة في ناطحات السحاب. وقد حصل هذا الابتكار على براءة اختراع رسمية، وفقا لوثائق براءة الاطلاع التي نشرتها وكالة تاس – قسم العلوم.
تصميم متطور يجمع بين الأمان والعزل
يعتمد الابتكار الجديد على نظام مكوّن من لوحين زجاجيين مقاومين للحريق، يتوسطهما مادة خاصة تتمدّد وتتحول إلى رغوة عند تعرضها لدرجات حرارة مرتفعة. ويُستكمل هذا النظام من الخارج بغشاء مملوء بالهواء، ما يعزّز خصائص العزل الحراري والصوتي للمباني.
وبحسب وثائق البراءة، فإن هذه البنية المتكاملة لا ترفع فقط مستوى مقاومة الحريق، بل تسهم أيضًا في تحسين كفاءة الطاقة والحد من الضوضاء داخل المباني.
أهمية الهياكل المقاومة للحريق في المباني الشاهقة
تلعب الهياكل المقاومة للحريق دورا أساسيا في:
إبطاء انتشار اللهب أثناء الحرائق.
الحفاظ على متانة المباني ومنع انهيارها.
حماية الأرواح والممتلكات.
توفير وقت إضافي لعمليات الإخلاء ومكافحة الحرائق.
وتزداد أهمية هذه الخصائص في الهياكل الشفافة النافذة للضوء، التي أصبحت تُستخدم على نطاق واسع في تشييد المباني الشاهقة الحديثة.
تجاوز عيوب التصاميم السابقة
أوضح مطوّرو البراءة أن الهياكل الشفافة المقاومة للحريق التي طُوّرت سابقا كانت تعاني من مشكلات واضحة، مثل:
ضعف القدرة على عزل الضوضاء.
انخفاض مستوى مقاومة الحريق.
محدودية المرونة في تنفيذ تصاميم معمارية متنوعة.
أما النموذج الجديد، فقد جرى تصميمه لتجاوز هذه التحديات مجتمعة.
خصائص تقنية متقدمة للنظام الجديد
المكونات الرئيسية:
لوحان من الزجاج المقاوم للحريق، موضوعان بشكل متوازٍ.
إطار صلب من الألمنيوم لتثبيت الزجاج.
فواصل داخلية وحجرة غازية بين اللوحين.
طبقة خاصة على الزجاج تتمدّد عند التسخين.
غشاء خارجي مصنوع من مادة ETFE (إيثيلين تترافلوروإيثيلين).
وتُعد أغشية ETFE من المواد الشائعة في بناء ناطحات السحاب، خاصة في تصميم:
الواجهات الزجاجية.
الأسقف.
الأتريومات والمساحات العامة.
تحسين العزل والمرونة المعمارية
وفقًا لوثائق البراءة، تم تزويد النظام بمنظومة غشائية مملوءة بالهواء منخفض الرطوبة مع الحفاظ على ضغط ثابت. ويسهم هذا الحل في:
تحسين معامل التوصيل الحراري.
تعزيز عزل الصوت.
إتاحة حلول معمارية أكثر تنوعا ووضوحا من الناحية الجمالية.
ويؤكد الباحثون أن هذا الابتكار يتيح إنشاء هياكل متعددة الطبقات مقاومة للحريق، ما يفتح آفاقًا واسعة أمام المهندسين والمعماريين في تصميم المباني الحديثة.
يمثل هذا التطوير خطوة مهمة في مجال مواد البناء الحديثة، حيث يجمع بين السلامة من الحرائق، والكفاءة الحرارية والصوتية، والمرونة المعمارية، وهو ما يجعله حلا واعدا لاستخدامه في ناطحات السحاب والمشاريع المعمارية الكبرى مستقبلا.
