طلاب لبنانيون يمكنهم بناء بيت في ساعات

المباني كثيرة في لبنان. لكن، القادرين على السكن فيها أقل بكثير، نظراً إلى ارتفاع أسعارها. هكذا، وجدت مجموعة من الطلاب في جامعة بيروت العربية في اختراع 3D Concrete printing، وهي تقنية حديثة للبناء، حلاً لمشكلتي الكلفة والوقت. فعملوا على تطويرها بما يتلاءم مع السوق اللبنانية، وقدموا نتائج أبحاثهم وتجاربهم، التي استغرقت 9 أشهر، في "المنتدى الثالث عشر للتكنولوجيا والابداع الصناعي" (LIRA 13)، ونالوا المرتبة الأولى عن فرع الهندسة المدنية. والطلاب هم: حسن شخاشيرو، مروة شبارو، محمود عيتاني، بيان كاتول، وسام مناصفي وعادل شحرور.

من الصعب شرح ما تقوم به آلة 3D Concrete printing بالكلمات، بل من الأفضل رؤيتها لفهم مستوى الإبتكار الذي تحمله. لكن، باختصار، بينما "يتطلب البناء التقليدي استخدام مواد أولية متعددة، على شكل طبقات، تقوم هذه الآلة بالبناء باستخدام مادة أولية واحدة مؤلفة من خلطة يمتزج فيها الإسمنت مع مواد مدعمة كالألياف التي تضفي على الخلطة قوة تحمل وصلابة"، يقول شحرور لـ"المدن". أما اختيار هذا المشروع تحديداً فيعود إلى حداثته في مجال الهندسة المدنية والبناء. إذ مايزال قيد "التجارب والنماذج"، على ما تشرح شبارو.

توفر هذه التقنية الوقت المبذول للبناء بسبب استبدالها اليد العاملة البشرية بالآلة. إذ تستغرق طريقة البناء التقليدية شهوراً. أما هذه الطريقة فتستغرق ساعات فقط. من ناحية أخرى، تقلل هذه التقنية من كلفة البناء بسبب استبدال الحديد والمعادن بالألياف. فتراوح كلفة الخلطة بين 10 و20 ألف دولار لبناء طابقين بمساحة 200 متر. وهو مبلغ تقديري لا يشمل الاجراءات الأخرى للبناء من تصميم ومعاملات وسواهما.

تتميز هذه التقنية أيضاً بإنتاجها مبان ذات قوة تحمل عالية. ويتجلى إنجاز الفريق في هذا الشق تحديداً. إذ عمل على زيادة قوة المباني من خلال تطوير خلطة جديدة من الإسمنت باستخدام مواد أولية موجودة في لبنان أبرزها الألياف، الأمر الذي استغرق 4 أشهر. من ناحية أخرى، قرر الفريق استبدال المضخة المعتمدة في هذه التقنية بمضخة المسمار وملاءمتها مع المادة التي طوروها. تتميز هذه المضخة بعملها الدوري والمتواصل في الضغط. ما يقلل الفراغات بين ذرات الخلطة. "اليوم، تراوح قوة تحمل الإسمنت المعتمد في البناء بين 30 و40 ميغاباسكال، وهي وحدة قياس الضغط، بينما وصلنا عبر التجارب إلى خلطة ترفع قدرة التحمل إلى 80 ميغاباسكال"، وفق شحرور.


بإمكان الآلة أن تبني أي تصميم مهما كان شكله، دائرياً أو مكسراً أو مربعاً. كما بإمكانها أن تتمدد عرضاً فتبني شققاً واسعة. أما ارتفاعاً، فيمكنها أن تبني 3 طوابق فقط، لأنه بعد ذلك يصبح المبنى أقل قوة. "إلا إذا أضيفت إليه بعض المدعمات الفولاذية، وهو أمر نعمل على تطويره"، يقول شحرور.

يعمل الفريق أيضاً على دراسة كيفية مد البنى التحتية من توصيلات ماء وكهرباء في المبنى. ويطمح الفريق إلى نشر ورقة علمية عن المسائل التي طوروها في هذا الإختراع، خصوصاً الخلطة. لكنهم ينتظرون الوصول إلى نتائج أكثر تطوراً.