ساختمان مدولار حمل‌کننده کیت اضطراری: راه‌حل سریع کمک‌رسانی

درک نیاز به راه‌حل‌های سریع و قابل حمل مسکن اضطراری

افرادی که در طول بلایا از دست دادن خانه‌هایشان را تجربه می‌کنند، به پناهگاه مناسبی در عرض حدود سه روز نیاز دارند تا از بروز مشکلات جدی سلامتی جلوگیری شود، چیزی که در یک مطالعه اخیر از سوی سازمان ملل متحد در سال ۲۰۲۳ برجسته شده است. چادرهای معمولی در شرایط نامساعد آب‌وهوایی کارایی لازم را ندارند. حدود نیمی از افرادی که در این چادرها ساکن هستند، پس از دو هفته در معرض نشت آب یا فروپاشی سازه قرار می‌گیرند، بر اساس داده‌های جمع‌آوری شده توسط خوشه بین‌المللی پناهگاه در سال گذشته. در اینجا است که پناهگاه‌های اضطراری کانتینری وارد میدان می‌شوند. این واحدها بسیاری از مشکلات موجود در گزینه‌های سنتی را حل می‌کنند، زیرا بسیار سریع قابل نصب هستند – گاهی اوقات در کمتر از دو ساعت – و می‌توانند در برابر بادهایی با سرعت بیش از ۱۵۰ مایل بر ساعت مقاومت کنند. علاوه بر این، اتصالات بین ماژول‌ها کاملاً آب‌بندی شده‌اند. از آنجا که این پناهگاه‌ها با کانتینرهای حمل استاندارد سازگار هستند، می‌توانند مستقیماً به مناطق در معرض آسیب شدید که دسترسی معمولی به آن‌ها ممکن نیست، فرستاده شوند. ما این اتفاق را به طور مستقیم در طول طوفان‌های بزرگ اقیانوس آرام در سال ۲۰۲۴ شاهد بودیم، زمانی که تقریباً ۳۲۰۰ عدد از این کانتینرها تنها ۴۸ ساعت پس از وقوع سیکلون به جزایر رسیدند.

چگونگی افزایش سرعت و کارایی در عملیات کمک‌رسانی از طریق طراحی ماژولار

معماری ماژولار سازه‌های مسکونی حمل‌شونده در عملیات اضطراری، انجام عملیات کمک‌رسانی را سریع‌تر و کارآمدتر می‌کند از طریق:

• بسته‌های آماده خدماتی (پنل‌های خورشیدی، فیلتر آب) که زمان راه‌اندازی در محل را 60٪ کاهش می‌دهند
• فضای انبارش پیچشی که فضای باری را بهینه می‌کند - 12 سازه می‌توانند در یک کانتینر حمل‌کننده استاندارد جا شوند، در حالی که تنها 4 واحد از سازه‌های قدیمی‌تر در آن فضا جا می‌شوند
• طرح‌های قابل گسترش، از مراکز درمانی تک‌واحدی تا مجتمع‌های مسکونی چندطبقه

این رویکرد طراحی متوسط هزینه‌های مستقرشدن را کاهش داده است به میزان 18,000 دلار در هر واحد در پروژه‌های بازسازی پس از حریق جنگلی (گزارش لجستیک بلایای مک‌کینزی 2024)، در حالی که این امکان را به سازمان‌های غیردولتی می‌دهد تا 92٪ از مواد را در بحران‌های مختلف مجدد استفاده کنند.

تأثیر در دنیای واقعی: مطالعه موردی از استفاده از سازه‌های مدولار در مناطق زلزله‌خیز

در زمین‌لرزه‌های ۲۰۲۳ ترکیه-سوریه، ۸,۴۰۰ ساختمان موقت اضطراری در قالب کانتینر در ۳۷ جامعه قرار گرفته در مرکز زمین‌لرزه مستقر شدند. نتایج کلیدی عبارت بودند از:

• نرخ اشغال ۹۷ درصدی که به مدت ۱۱ ماه حفظ شد، در مقایسه با ۶۸ درصد برای سایر مسکن‌های موقت
• نرخ بازگشت به مدرسه کودکان در مدارس موقت کانتینری ۴۰ درصد سریع‌تر بود
• A کاهش ۲۳ درصدی بیماری‌های تنفسی در مقایسه با اردوگاه‌های چادری، بر اساس نظرسنجی‌های پس از استفاده

این واحدها در دمای منفای ۱۵ درجه سانتی‌گراد و پس‌لرزه‌های ۷٫۱ ریشتری به کار خود ادامه دادند و اثربخشی آن‌ها را هم به عنوان فضاهای اولیه اورژانسی و هم به عنوان زیرساخت‌های مقاوم میان‌مدت تأیید کردند.

ویژگی‌های طراحی نوآورانه ساختمان‌های موقت اضطراری در قالب کانتینر

اصول اساسی طراحی پناهگاه‌های اضطراری پایدار و مقیاس‌پذیر

امروزه کانتینرهای پناهگاه‌های اضطراری از سه ایده اصلی پیروی می‌کنند: باید ماژولار، قابل‌انعطاف و با در نظر گرفتن تفکر دایره‌وار طراحی شوند. بیشتر قطعات در واقع قابلیت جداسازی و استفاده مجدد را دارند، همان‌طور که تحقیقات اخیر نشان می‌دهند (بر اساس یافته‌های مؤسسه پونمن حدود 87 درصد). به عنوان مثال می‌توان به نمونه اولیه Essential Homes اشاره کرد. این پناهگاه‌ها در نتیجه همکاری چند شرکت برتر طراحی ایجاد شده‌اند و این پناهگاه‌ها چارچوب‌های منحنی منحصر به فردی دارند که از مخلوط‌های بتنی دوستدار محیط زیست ساخته شده‌اند. چه چیزی باعث متمایز شدن آن‌ها می‌شود؟ مونتاژ آن‌ها حدود 78 درصد زمان کمتری نسبت به مدل‌های قدیمی‌تر می‌برد بدون اینکه استحکام یا ثبات آن‌ها کم شود. این بهبودها از تمرکز بر سه حوزه کلیدی در هنگام طراحی پناهگاه‌های جدید حاصل می‌شود:

• قابلیت تطبیق چند‌خطری : طرح‌های قابل‌configure برای موقعیت‌های سیل، زلزله و دماهای بسیار سرد یا گرم
• کنترل گرمایشی و سرمایشی غیرفعال : تهویه و عایق‌بندی داخلی که نیاز به انرژی را 40 درصد کاهش می‌دهد
• آمادگی گسترش : مکانیسم‌های قفل‌شونده که امکان تنظیم ظرفیت را در عرض 2 ساعت فراهم می‌کنند

مواد سبک، مقاوم و قابل استفاده مجدد در سازه‌های اضطراری حمل‌کننده

انتقال از سازه‌های فولادی به کامپوزیت‌های پیشرفته به طور قابل توجهی عملکرد سازه‌ها را بهبود داده است. صفحات پلیمری تقویت‌شده 60% سبک‌تر از فلز موج‌دار هستند اما می‌توانند در برابر بادهای 150 مایلی مقاومت کنند. چرخه‌های استفاده مجدد از مواد از سال 2020 تاکنون سه برابر شده‌اند و اکنون سازه‌ها به طور متوسط 12 یا بیشتر نصب قابل استفاده دارند قبل از اینکه نیاز به تعویض قطعات باشد.

متریال	سرعت نصب	طول عمر متوسط	بهره وری حرارتی
فولاد سنتی	812 ساعت	۳–۵ سال	وات بر متر مربع کلوین 0.25
کامپوزیت‌های مدرن	۲–۴ ساعت	8–12 سال	وات بر متر مربع کلوین 0.18

تعادل بین هزینه، دوام و تأثیر محیطی در تولید سازه‌های اضطراری

تولیدکنندگان با تولید استاندارد، به 94٪ هم‌پوشانی هزینه با چادرهای مرسوم دست یافته‌اند، در حالی که دوام آن‌ها را ده برابر افزایش داده‌اند. معیارهای پایداری نیز به طور چشمگیری بهبود یافته‌اند:

METRIC	شاخص 2020	پیش‌بینی 2025
CO2 به ازای هر واحد	2.8 تن	0.9 تن
محتوای بازیافتی	22%	65%
خودکفایی انرژی	12%	85 درصد

این دستاوردها از سیستم‌های بسته موادی ناشی می‌شوند که 92% از ضایعات ساختمانی را برای بازپردازی بازیابی می‌کنند. داده‌های میدانی نشان می‌دهند که سایت‌های امدادی فعلی 79% از اهداف توسعه پایدار سازمان ملل متحد در زمینه مسکن موقت را تأمین می‌کنند - بهبودی 210% نسبت به سال 2018 (Ponemon 2023).

استحکام انرژی و قابلیت‌های خودگردان در سیستم‌های اضطراری کانتینری

یکپارچه‌سازی سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر در مسکن اضطراری

امروزه، تاب‌آوری انرژی در طراحی پناهگاه‌های اضطراری اهمیت بسیاری پیدا کرده است. این موضوع از نظر آماری هم تأیید می‌شود - به طور مثال، طبق گزارش انرژی تجدیدپذیر برای بلایای طبیعی در سال 2023، در سال گذشته به طور متوسط سه چهارم از پناهگاه‌های جدید از پنل‌های خورشیدی بهره می‌بردند. این موضوع به افراد درون پناهگاه اجازه می‌دهد تا دسترسی پایدار به برق برای روشنایی، تجهیزات پزشکی و همچنین حفظ ارتباط با دنیای بیرون داشته باشند. همچنین یک مطالعه اخیر منتشر شده در ScienceDirect نشان داده است که پناهگاه‌هایی که از منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده می‌کنند، به طور متوسط 40 درصد از وابستگی خود به ژنراتورهای اضطراری کاسته‌اند. این امر به صرفه‌جویی واقعی در هزینه‌ها منجر می‌شود و همچنین در کاهش آلودگی نیز موثر است، به خصوص زمانی که این خانه‌های موقت باید چندین هفته یا حتی ماه پابرجا بمانند.

پروتتیپ‌های پناهگاه‌های خورشیدی: مزایا و محدودیت‌های فعلی

ساختمان‌هایی که با پنل‌های خورشیدی تغذیه می‌شوند، به خاطر بهبودهای ایجاد شده در فناوری سلول‌های خورشیدی فوق‌العاده نازک، در مناطقی که آفتابی هستند بهترین عملکرد را دارند. برخی آزمایش‌های اخیر در سال 2024 نشان داده‌اند که این سلول‌های جدید به بازدهی حدود 19.3% دست یافته‌اند که برای مصالحی که از آن ساخته شده‌اند قابل توجه است. باتری‌هایی که به صورت ماژولار طراحی شده‌اند بدون شک به حفظ روند کاری بدون وقفه کمک زیادی می‌کنند. با این حال، ذخیره‌سازی تمام این انرژی همچنان کار دشواری است. از طریق آزمایش‌های مواد انجام شده سال گذشته متوجه شده‌ایم که باتری‌های لیتیومی-یونی در شرایط بسیار گرم یا سرد حدود 15% سریع‌تر از حالت عادی فرسوده می‌شوند. همچنین توسعه جالبی در سیستم‌های هیبریدی وجود دارد که انرژی خورشیدی را با دستگاه‌هایی که انرژی حرکتی را جمع‌آوری می‌کنند ترکیب می‌کنند. این سیستم‌های ترکیبی به نظر واقعی می‌رسند و افراد را به برق مداومی برای مدتی حدود سه روز متوالی مطابق آزمایش‌های اخیر مجهز کرده‌اند.

پُل زدن بین شکاف انرژی در محیط‌های پس از بحران

در زمان وقوع بلایای بزرگ، اکثر مردم طبق شاخص کمک‌های بشردوستانه جهانی سال گذشته به مدت حداقل سه روز متوالی بدون برق هستند. امروزه، پناهگاه‌های موقتی که به شبکه اصلی برق وابسته نیستند با سیستم‌های انرژی ترکیبی از پانل‌های خورشیدی، توربین‌های کوچک بادی و حتی سلول‌های سوختی هیدروژنی ساخته می‌شوند. این سیستم‌ها معمولاً هر روز بین پنج تا ده کیلووات انرژی تولید می‌کنند که این مقدار برای روشن نگه داشتن چراغ‌ها و تأمین نیازهای اولیه برای حدود بیست نفر که در کنار هم زندگی می‌کنند، کافی است. فناوری هوشمند به مدیریت نحوه مصرف این برق محدود کمک می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که دستگاه‌های بیمارستانی به کار خود ادامه دهند و دمای داخل این واحدهای اضطراری در حد راحتی قرار داشته باشد. این نوع توزیع هوشمند انرژی در زمانی که دیگر گزینه‌ای جز صبر کردن برای بازگشت تأمین برق معمولی وجود ندارد، تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند.

روند رو به رشد به سمت پناهگاه‌های اضطراری مستقل و غیر وابسته به شبکه

در دنیای امروزی، خودکفایی به یک معیار رایج تبدیل شده است. بر اساس داده‌های اخیر، حدود 62٪ از گروه‌های بشردوستانه از ابتدای سال 2024 به استفاده از سازه‌های مستقل (off-grid) به عنوان راه‌حل اصلی خود روی آورده‌اند. چه چیزی باعث متمایز شدن این سازه‌ها شده است؟ این سازه‌ها دارای سیستم‌هایی برای بازیافت آب در یک چرخه بسته هستند و از مواد خاصی که تغییر فاز می‌دهند جهت حفظ دمای پایدار در داخل استفاده می‌کنند، که این امر منجر به کاهش نیاز به منابع خارجی تا نزدیک به نصف می‌شود. ائتلاف بین‌المللی سازه‌های سرپناهی در سال 2023 راهنمایی‌هایی منتشر کرد که نشان می‌داد این سازه‌ها دیگر فقط مستقل نیستند. اکنون می‌توانند به یکدیگر متصل شده و شبکه‌های کوچک تولید انرژی را تشکیل دهند. این موضوع به این معناست که انرژی اضافی یک سازه می‌تواند با واحدهای مجاور به اشتراک گذاشته شود و در نتیجه کل جوامع در مواقع بحران بسیار مقاوم‌تر عمل کنند.

سوالات متداول

حاوی‌های اضطراری سازه‌های کانتینری را در مقایسه با چادرهای سنتی چه چیزی بهتر می‌کند؟

ساختمان‌های مدولار در برابر شرایط جوی شدید مقاوم هستند، به سرعت قابل نصب‌اند و از انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به چادر‌های سنتی برخوردارند و حفاظت و گزینه‌های متنوع‌تری را فراهم می‌کنند.

آیا این ساختمان‌ها را می‌توان در انواع مختلفی از بلایا استفاده کرد؟

بله، این ساختمان‌ها قابلیت تطبیق با شرایط مختلفی مانند سیل، زلزله و طوفان را دارند و در نتیجه برای انجام اقدامات امدادی در بلایا مناسب هستند.

این ساختمان‌ها چگونه از نظر محیط زیست دوست‌دارند؟

این ساختمان‌ها از مواد کامپوزیتی پیشرفته استفاده می‌کنند و سیستم بسته موادی دارند که امکان استفاده مجدد از مواد و بهره‌وری انرژی را در سطح بالایی فراهم می‌کند و اثرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد.

آیا سیستم‌های انرژی تجدیدپذیری در این ساختمان‌ها ادغام شده‌اند؟

بله، اکثر این ساختمان‌ها اکنون با صفحات خورشیدی و دیگر سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر به منظور تأمین برق پایدار همراه هستند و به این ترتیب نیاز به ژنراتورهای اضطراری کاهش می‌یابد.

مزایای طراحی مدولار در این ساختمان‌ها چیست؟

طراحی ماژولار امکان چیدمان‌های مقیاس‌پذیر، نصب سریع‌تر و استفاده مجدد از مواد در مواقع بحرانی مختلف را فراهم می‌کند که بهره‌وری عملیات را افزایش داده و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.