سازه‌های فری فرم، این دستاوردهای برجسته در عرصه معماری نوین، توانسته اند رویکردهای جدید و جذابی را در طراحی فضاهای معماری به ارمغان بیاورند. این نوع سازه‌ها که بر پایه هندسه‌های پیچیده و آزاد بنا شده اند، امکان ایجاد فرم‌های منحصر به فرد را فراهم می‌سازند. برخلاف ساختارهای سنتی که از خطوط مستقیم و هندسه‌های منظمی بهره می‌برند، سازه‌های فری فرم به طور انعطاف پذیر و پویا طراحی می‌شوند تا فضاهایی مدرن، هنرمندانه و نوآورانه به وجود آورند. آیا می‌دانید که این نوع سازه‌ها چگونه می‌توانند همزمان به نیازهای کاربردی و زیبایی‌شناختی در پروژه‌های معماری پاسخ دهند؟ و چرا این ویژگی‌ها، سازه‌های فری فرم را به گزینه‌ای جذاب و قدرتمند برای مقابله با چالش‌های محیطی در پروژه‌های بزرگ تبدیل کرده است؟
سازه‌های فری فرم در واقع با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته‌ای نظیر تحلیل‌های سه بعدی و مثلث بندی، قادر به پوشش دهی فضاهای وسیع بدون نیاز به ستون‌های میانی هستند. ویژگی‌های خاص این سازه‌ها، از جمله مقاومت بالا در برابر نیروهای طبیعی چون زلزله، باد و برف آنها را به انتخابی مطلوب و خوب برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده مثل فرودگاه‌ها، مراکز تجاری و موزه‌ها تبدیل کرده است.
به همین خاطر سازه‌های فری فرم نه تنها در معماری معاصر، بلکه در ایجاد فضاهای عملکردی و هنری بی نظیر به یکی از ارکان حیاتی و ضروری تبدیل شده اند.
سازه فری فرم چیست؟
سازه فری فرم نوعی ساختار نوین در معماری معاصر است که با بهره‌گیری از هندسه‌ای آزاد و انعطاف پذیر، امکان خلق فرم‌هایی خاص و پیچیده را فراهم می‌نماید؛ فرم‌هایی که مرز میان معماری و هنر را کمرنگ کرده و به طراح اجازه می‌دهد فراتر از قالب‌های سنتی گام بردارد.
برخلاف سازه‌های معمول با خطوط منظم و تکراری، فری فرم‌ها با سطوح منحنی، پیوسته و پویا شناخته می‌شوند که با استفاده از تکنیک‌هایی همچون مثلث‌بندی و تحلیل بار، ضمن زیبایی بصری، عملکردی کاملاً مهندسی شده و دقیق دارند. این سازه‌ها اغلب در دهانه‌های وسیع بدون نیاز به ستون‌های میانی به کار می‌روند و از طریق فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند برش CNC و نرم‌افزارهای تحلیل سه بعدی ساخته می‌شوند. ریشه این نوع طراحی به علوم ژئوماتیک بازمی‌گردد و نمونه‌هایی از آن در پروژه‌هایی از جمله فیوره آمل در ایران اجرا شده‌اند. فری فرم ها با انعطاف‌پذیری فوق العاده در طراحی هندسی، جایگاهی متمایز در میان انواع سازه‌ها یافته‌اند و پاسخی خلاقانه به نیازهای زیبایی‌شناسی و فنی معماری مدرن به شمار می‌روند.
ویژگی سازه های فری فرم
جدول زیر با مزایا و ویژگی‌های سازه‌های فری فرم به خوبی آشنا خواهید شد.
| ویژگی‌ها و مزایای سازه فری فرم | |
| ویژگی | مزایا |
| قابلیت شکل‌پذیری بالا | ساختار این نوع سازه به گونه‌ای طراحی شده که می‌توان آن را با هرگونه فرم هندسی، از بیضی و دایره گرفته تا فرم‌های پیچیده‌تر، منطبق کرد و این امکان را برای معماران فراهم می‌کند تا ایده‌های خلاقانه خود را به واقعیت تبدیل نمایند. |
| مقاومت بالا در برابر نیروهای محیطی | طراحی سازه فری فرم به گونه‌ای صورت گرفته که در برابر نیروهای زلزله، باد و برف مقاومت فوق‌العاده‌ای داشته باشد. این ویژگی باعث اطمینان خاطر در پروژه‌های عظیم و دهانه‌های وسیع می‌گردد. |
| استفاده از مواد باکیفیت و تکنولوژی پیشرفته | در این سازه‌ها از مصالحی چون شیشه‌های نشکن، لمینیت و آلیاژهای سبک و مقاوم استفاده می‌شود که استانداردهای روز دنیا را تأمین می‌کنند و طول عمر بالایی برای سازه فراهم می‌آورند. |
| زیبایی بصری و یکپارچگی با طراحی داخلی | با توجه به فرم‌های نرم و آزاد، این نوع سازه‌ها به راحتی با طراحی داخلی هماهنگ شده و به عنوان بخشی از زیبایی معماری ساختمان نقش ایفا می‌کنند. |
| سرعت اجرای بالا و قابلیت دمونتاژ | اتصال قطعات این سازه‌ها اغلب به صورت پیچ و مهره انجام می‌شود و نیاز به جوشکاری ندارند، از همین رو سرعت نصب ان ها افزایش می‌یابد و امکان جابجایی و نصب مجددشان در محل دیگر نیز وجود دارد. |
کاربرد سازه فری فرم
سازه‌های فری فرم امروزه در بسیاری از پروژه‌های معماری مدرن به کار می‌روند. این نوع سازه‌ها به دلیل انعطاف‌پذیری فوق‌العاده و مقاومت چشمگیر در برابر شرایط مختلف، در انواع فضاهای زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- فرودگاه‌ها: استفاده از این نوع سازه در طراحی سقف و ورودی ترمینال‌ها سبب خلق فضاهایی با شکوه، مقاوم و در عین حال سبک می‌شود که در برابر زلزله، باد و حتی حریق بسیار مقاوم هستند.
- مراکز خرید و تجاری: معماری خاص این سازه‌ها به مراکز خرید جلوه‌ای مدرن و لوکس می‌بخشد. قابلیت اجرای نورگیرهای شیشه‌ای با شفافیتی بالا نیز بر جذابیت بصری فضا می‌افزاید.
- موزه‌ها و فضاهای فرهنگی: با توجه به طراحی سیال و هنری ان ها، سازه‌های فری فرم گزینه بسیار مناسبی برای فضاهایی اند که نیازمند فرم‌های مفهومی و غیرخطی اند.
- سازه‌های نمایشگاهی و غرفه‌های موقت: قابلیت مونتاژ سریع و طراحی منحصر به فرد فری فرم را برای استفاده در نمایشگاه‌ها و مراسم‌های عمومی مطلوب و ایده‌آل ساخته است.
- سازه‌های نورگیر و اسکای‌لایت‌ها: استفاده از شیشه‌های سه‌لایه HS در این سازه‌ها، علاوه بر ایجاد نور طبیعی فراوان، ایمنی بسیار بالایی را نیز تضمین می‌نماید.
استفاده از سازه‌های فری فرم در پروژه‌هایی مانند فرودگاه‌ها، مراکز خرید، موزه‌ها و حتی نمایشگاه‌ها، تحولی شگرف در نحوه طراحی و شکل‌دهی به فضاها ایجاد کرده است. این سازه‌ها نه تنها از جنبه عملکردی بسیار کارآمد و مؤثر هستند، بلکه با طراحی‌های زیبا و نوآورانه خود، به فضا سازی و هویت بخشی به محیط‌ها کمک چشمگیری می‌کنند.
سازه فری فرم در مراکز خرید
سازه فری فرم در مراکز خرید به‌طور خاص برای پوشش دهانه‌های بلند و ایجاد فضایی باز طراحی می‌شود. این سازه‌ها قابلیت پوشش دهانه‌های بزرگتر از ۱۰ متر را بدون نیاز به ستون‌های میانی دارند، که باعث فراهم شدن فضایی روان برای رفت‌وآمد و دید بصری بهتر می‌شود. طراحی فری فرم همچنین با استفاده از فرم‌های آزاد و سیال هندسی، سقف‌هایی با فرم‌های پیچیده و زیبا ایجاد می‌کند که جلوه‌ای مدرن، جذاب و لوکس به فضا می‌بخشد. بهره‌گیری از نرم‌افزارهای پیشرفته مدل‌سازی و ماشین‌آلات CNC باعث افزایش سرعت ساخت و دقت نصب و در نهایت کاهش زمان اجرای پروژه خواهد شد.
مثلث بندی در سازه فری فرم
در فرآیند طراحی سازه‌های فری فرم، سطح اولیه به تعداد زیادی نود (گره) و المان (عضو) تقسیم می‌شود. این گره‌ها به‌صورت مثلثی به یکدیگر متصل می‌شوند تا سطحی پیوسته و پایدار ایجاد گردد. این روش موجب می‌شود که سازه بتواند پیچیدگی‌های هندسی مختلف را به‌طور مؤثر پوشش دهد و ساختار آن از استحکام لازم برخوردار شود. در این سازه‌ها، هر مثلث به‌عنوان واحدی پایدار عمل کرده و بارهای وارده را به‌طور مساوی بین اضلاع خود توزیع می‌کند.
بررسی تخصصی شیشه در سازه فری فرم
در سازه‌های فری فرم، استفاده از شیشه‌های نشکن و لمینیت شده بسیار مهم است. این شیشه‌ها از نوع سکوریت شده و لمینیت شده با لایه‌های PVB یا رزین هستند که به‌منظور مقاومت در برابر ضربه و شکست به کار گرفته می‌شوند. در صورت شکست، تکه‌های شیشه به‌صورت خمیری به یکدیگر می‌چسبند و از پخش شدن آنها جلوگیری می‌شود. علاوه بر این، استفاده از تکنولوژی شیشه‌های HS، که ترکیبی از سه لایه سکوریت، نیم‌سکوریت و سکوریت است، ایمنی بیشتری را فراهم می‌آورد.
این نوع شیشه‌ها نه‌تنها در برابر ضربه مقاوم اند، بلکه از خمیری شدن و ریزش شیشه در هنگام شکست نیز جلوگیری می‌کنند. برای حفظ عملکرد شیشه در برابر عوامل محیطی، استفاده از چسب‌های پایه WS یا چسب‌های سیلیکونی مقاوم در برابر UV ضروری است، چرا که این چسب‌ها عمر مفیدی بیش از ۳۰ سال دارند و در برابر باران، آفتاب و رطوبت مقاوم هستند.
همچنین، در صورت استفاده از فولاد برای اعضای سازه‌ای، باید محل نشستن شیشه‌ها با دماغه آلومینیومی پوشانده گردد و رنگ‌های الکترواستاتیک به کار رود تا از خوردگی و اکسید شدن جلوگیری شود.
قیمت سازه فری فرم
در این بخش به عواملی خواهیم پرداخت که می‌توانند در تعیین قیمت سازه فری فرم تاثیرگذار باشند.
هزینه طراحی و مشاوره
طراحی سازه‌های فری فرم نیازمند تخصص‌های خاص است و هزینه‌های اولیه طراحی می‌تواند به پیچیدگی پروژه مد نظر بستگی داشته باشد. هزینه طراحی معمولاً برای فضاهای بزرگتر و پیچیده‌تر بیشتر است.
هزینه مواد و مصالح
استفاده از مواد خاص مانند آلومینیوم و شیشه‌های مقاوم در این سازه‌ها باعث افزایش هزینه‌های مواد می‌شود. این مصالح باید توانایی تحمل نیروهای مختلف مانند باد، زلزله و بارهای سنگین را داشته باشند.
هزینه نصب و اجرا
به دلیل پیچیدگی‌های اجرای سازه‌های فری فرم، نیاز به نیروی متخصص و تجهیزات خاصی برای نصب وجود دارد کی موضوع خود هزینه نصب را افزایش خواهد داد. این نوع سازه‌ها به طور معمول به صورت قطعات پیش‌ساخته وارد محل پروژه می‌شوند و سپس به صورت پیچ و مهره‌ای نصب می‌گردند.
شرکت‌های مجری سازه فری فرم
شرکت‌هایی که در زمینه طراحی و اجرای سازه‌های فری فرم فعالیت دارند باید توانایی‌های خاصی را از نظر فنی و مهندسی دارا باشند. ویژگی‌های یک شرکت معتبر در این زمینه عبارت اند از:
- تجربه و تخصص فنی: تجربه در طراحی و اجرا پروژه‌های بزرگ با استفاده از سازه‌های فری فرم یکی از خصوصیات اصلی یک شرکت معتبر است. همچنین این شرکت‌ها باید توانایی کار با نرم‌افزارهای مدل سازی پیشرفته را داشته باشند.
- گواهینامه‌ها و استانداردها: رعایت استانداردهای بین‌المللی و داخلی در طراحی و اجرای پروژه‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد. یک شرکت معتبر بایستی حتماً از گواهینامه ها و تاسیسات با اعتباری برای تضمین کیفیت کارهایش استفاده کند.
- پشتیبانی و خدمات پس از فروش: ارائه خدمات پس از فروش و پشتیبانی برای نگهداری و تعمیرات سازه‌های فری فرم از دیگر ویژگی‌های مهم شرکت‌های معتبر است.
- تیم متخصص و مهندسی: وجود یک تیم متخصص از مهندسان و طراحان که بتوانند در تمام مراحل پروژه از طراحی تا اجرا، کیفیت را حفظ کنند، از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد.
در این زمینه، گروه صنعتی آرتاویل با سابقه درخشان و تیمی مجرب در زمینه طراحی و اجرای سازه‌های فری فرم، به عنوان یکی از پیشگامان این صنعت در ایران شناخته می‌شود. آرتاویل با استفاده از آخرین تکنولوژی‌ها و متدهای روز دنیا در اجرای پروژه‌ها، قادر است طراحی‌های منحصر به فرد و با کیفیت عالی را در زمان بندی مشخص به انجام رساند.
یک پاسخ
مطالب خیلی کاربردی و دقیق بود. توضیح سازه فری فرم به خوبی ارائه شده و به مزایا و چالش‌های این نوع سازه اشاره شده که برای من به عنوان مهندس بسیار مفید بود. اگر امکانش هست، خوشحال می‌شم نمونه‌های پروژه‌های اجرا شده یا دیتیل‌های فنی بیشتری هم اضافه بشه. ممنون از محتوای ارزشمندتون.