گاتر چیست؟

یکی از موضوعات چالش برانگیز در روند مهندسی نما، نحوه هدایت و تخلیه جریان آب ناشی از برف، باران و شستشوی سطح نما و بام (به عنوان نمای پنجم ساختمان) و جلوگیری از نفوذ آن به لایه های داخلی نما و بام است. در واقع این موضوع نه تنها در مراحل مهندسی نما، بلکه در تمامی مراحل اجرایی و نظارتی می بایست مورد توجه ویژه قرار گیرد؛ چرا که اهمال در این مهم موجب باقی ماندن آب روی سطوح بام و نفوذ به لایه های زیرین و ایجاد نم زدگی، یخ زدگی و تخریب مصالح بام و نما در زمستان،کثیف شدن نما و ظاهر ناخوشایند آن، به وجود آمدن جرم و رشد کپک و حشرات در اثر گندیدگی آب و … می‌شود.

گاترها وظیفه جمع آوری و هدایت جریان آب سطح بام و نما را به عهده دارند. ساختار گاتر‌ها متشکل از ورق های تا شده ای هستند که با اتصال به رایزرهای عمودی، آب های جمع آوری شده را به سیستم فاضلاب ساختمان هدایت می کنند. جانمایی صحیح گاتر‌ها، تعیین زاویه بهینه قرارگیری گاتر نسبت به صفحه نما و سطح بام و پیش بینی تعداد کافی رایزرها در مسیر گاترها‌ از جمله مواردی است که می بایست در مرحله مهندسی نما مورد توجه قرار گیرد. توجه به جزئیات اجرایی گاترها به‌ویژه در محل فصل مشترک مصالح مختلف، دقت کافی در پروسه اجرا و نظارت به موقع، هماهنگی پیمانکاران مختلف و برنامه جامع زمان بندی به منظور کنترل تقدم و تاخرعملیات اجرایی و جلوگیری از خسارت های ناشی از جوشکاری، سوراخ‌کاری و … توسط پیمانکاران بعدی از چالش های پیش روی پروژه در اجرای صحیح گاترهاست. از این رو مشاور نما وظیفه دارد در تمامی مراحل مهندسی نما، طی برنامه ریزی دقیق ، تهیه برنامه زمان بندی نما و تهیه چک لیست های نظارتی، توجه ویژه ای نسبت به طراحی، ساخت و اجرای صحیح گاترهای پوسته پروژه داشته باشد.

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و دسترسی به داده های آب و هوایی می‌توان میزان بارش سالانه در مناطق مختلف را به دست آورد. با داشتن میزان بارش سالانه، حجم و دبی جریان آب روی سطوح پوسته ساختمان قابل محاسبه می باشد و به کمک نرم افزارهای آنالیز و شبیه سازی می توان نحوه حرکت این جریان روی سطوح بام و نمای فرم های پیچیده معماری را محاسبه و شبیه سازی نمود. به کمک این آنالیزها نقاط تجمع آب های روان سطحی قابل تشخیص خواهند بود. ظرفیت گاترها نیز قابل محاسبه هستند؛ به این معنی که با توجه به ابعاد، فرم دهانه، قطر و تعداد رایزر‌ها، ظرفیت هدایت دبی و حجم مشخصی از آب را دارند، از همین رو در پروژه هایی با فرم های پیچیده معماری محاسبه حجم آب روان روی پوسته، شبیه سازی و آنالیز نحوه حرکت جریان آب به منظور تشخیص نقاط بحرانی تجمع آب امری ضروری است.

مراحل و جزئیات طراحی گاتر:

به عنوان مثال در پروژه تجاری “خانه مدرن پاسارگاد” برای جانمایی گاترها، جهت حرکت جریان آب توسط نرم افزارآنالیز و محاسبه شده است. درآغاز با توجه به فرم پیچیده بنا و وجود صفحات متقاطع با شیب‌های متفاوت، جهت حرکت آب های روی سطوح بام، چالش اصلی در تعیین مسیر گاترها و جانمایی تعداد کافی رایزرها در نقاط تجمع آب ها بود. دراین پروژه با تنوع مصالح پوسته بام از جمله GFRC و ETFE نیز رو به رو بودیم که هریک از این بخش ها نیاز به گاترهای جداگانه برای هدایت و تخلیه آب داشتند. در ضمن فصل مشترک این دو متریال با توجه به ماهیت (ETFE پوسته شفاف پروژه و پوشانه ای برای دهانه بسیار وسیع وید داخلی مجموعه و GFRC متریال صلب و پوسته دوم سقف را تشکیل می دهد) متفاوت و زیرسازی های جداگانه، نیازمند طراحی دقیق و کل نگر داشت.

محاسبه حجم و دبی آب های سطحی و تعیین تعداد رایرزهای مورد نیاز توسط تیم تاسیسات انجام شد و مسیر گاترهای اولیه پیشنهاد گردید. دراین پیشنهاد گاترهای اصلی به درستی در فصل مشترک متریال ها پیش بینی شده بودند و گاترهای فرعی نیز در عرض صفحات شیبدار برای کاهش حجم آب روان طراحی گردیدند. (تصویر شماره ۱)

تصویر شماره ۱- جانمایی اولیه گاترها بر مبنای محاسبات تاسیساتی

در یک محدوده از بام به علت جهت گیری شیب صفحات مختلف به سمت این محدوده و تجمع آب، نیاز به افزایش چشم گیر حجم گاتر و افزایش تعداد رایرزها بود.

تصویر شماره ۲ – نقاط بحرانی تجمع آب

فصل مشترک اسکای‌لایت ETFE و GFRC

در محل پوشش ETFE  نیز کنترل هدایت آب با توجه به هندسه شش ضلعی مدول بندی بام نیازمند توجه ویژه ای بود. پس از آنالیز جهت حرکت آب مشخص گردید در این پروژه بر خلاف تصور اولیه بخش عمده ای از بارش سطح یک (تصویر شماره ۳) که بوسیله پانل‌های GFRC پوشیده خواهد شد به صورت خطی در راستای شیب سطح جاری خواهد شد. در واقع ظرفیت این سطح به محدوده بحرانی در محل تلاقی سه سطح وارد نمی‌شود.

تصویر شماره ۳ – آنالیز جریان آب در پوسته نما و بام

اما همچنان  آب سطحی دو سطح شیبدار ETFE  در محدوده بحرانی جمع می شوند. به توجه به نتایج آنالیز مشخص شد به منظور کاهش حجم و سرعت آب در این محدوده می توان با چرخش ۹۰ درجه‌ای گاترهای فرعی ETFE  (تصویر شماره۵) حجم قابل توجهی از آب جاری را در مسیر به صورت تدریجی به گاترهای اصلی هدایت کرد و بدین ترتیب تعداد رایزرها را در نقطه بحرانی کاهش داد.

تصویر شماره ۴- آنالیز جریان آب در پوسته ETFE

تصویر شماره ۵- چرخش ۹۰ درجه ای گاترهای فرعی به منظور کنترل مسیر جریان آب

چنین راهکارهایی علاوه بر بهبود عملکرد سیستم هدایت و تخلیه آب های سطحی پوسته بام ونما ، مانع از صرف هزینه های مازاد در کلان‌پروژه‌ها خواهد شد. افزون بر این عدم انجام آنالیزهای اقلیمی و ناآگاهی نسبت به نقاط بحرانی می‌تواند خسارات جبران ناپذیری را به پروژه تحمیل کند.

نویسنده: مهندس مریم روشن و مهندس عاطفه دهنوی