کدام کشور اولین بار از فن‌آوری سازه ال اس اف (LSF) استفاده کرد؟ تاریخچه، سیر تکامل و تحولات جهانی

مقدمه

پیشرفت فن‌آوری‌های ساختمانی همواره یکی از علایق بشر برای ساخت بناهای مقاوم‌تر، سریع‌تر و اقتصادی‌تر بوده است. یکی از نوین‌ترین و پرطرفدارترین شیوه‌های ساخت، سیستم سازه‌ای فولادی سبک یا همان LSF (Light Steel Frame) است که امروزه در بسیاری از کشورهای جهان کاربرد دارد. اما ریشه‌ها و منشأ این فناوری کجاست؟  اولین کشوری که تکنولوژی LSF را توسعه داد و به کار گرفت، کدام بود؟

در این مقاله قصد داریم به طور جامع به پیدایش سیستم LSF و ورود آن به بازار ساخت‌وساز جهانی، با تمرکز بر کشور پیشگام در این حوزه بپردازیم و به سیر تکاملی، انگیزه، ویژگی‌ها و تحولات این تکنولوژی اشاره کنیم.

سازه LSF چیست؟ تعریف و ویژگی‌ها

سیستم LSF نوعی سازه پیش‌ساخته است که اجزای آن از فولاد سردنورد شده با ضخامت کم و وزن سبک تولید می‌شوند. این اعضا معمولاً با استفاده از پروفیل‌های مختلف (به‌ویژه C و U) مونتاژ شده و یک اسکلت مقاوم، سبک و مدرن را تشکیل می‌دهند.

ویژگی‌های کلیدی LSF:

  • وزن کم نسبت به سازه‌های سنتی
  • سرعت بالا در اجرا و نصب
  • عمر مفید زیاد و مقاومت خوب در برابر زلزله
  • امکان تولید صنعتی و پیش‌ساخته‌سازی
  • کاهش ضایعات ساختمانی و مصرف بهینه مصالح

انگیزه‌های اولیه برای پیدایش LSF

پس از انقلاب صنعتی، رشد سریع شهرنشینی و نیاز به ساخت‌وساز اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه، مهندسان را بر آن داشت تا به دنبال روش‌هایی بروند که هم کیفیت ساخت را تضمین کند و هم سرعت اجرا را افزایش دهد. فولاد به عنوان ماده‌ای مقاوم و شکل‌پذیر توجه بسیاری را جلب کرد، اما کاربرد اولیه آن عمدتاً در سازه‌های سنگین و ساختمانی بزرگ بود. نیاز به تکنولوژی‌هایی که برای ساختمان‌های مسکونی، مدارس، واحدهای موقت و خانه‌های ویلایی مناسب باشد، منجر به توسعه سازه‌های فلزی سبک شد.

بریتانیا؛ زادگاه سازه فولادی سبک

پژوهش‌ها و اسناد معتبر بین‌المللی نشان می‌دهد کشور انگلستان (بریتانیا) پیشگام اولیه در تولید و استفاده از اعضای فولادی سبک به شمار می‌آید. اولین کاربرد ثبت‌شده از قاب‌های فولادی سبک به دهه ۱۸۵۰ بازمی‌گردد، زمانی که انقلاب صنعتی در بریتانیا به اوج خود رسیده بود و نیاز به سازه‌های مستحکم و سریع‌الاحداث افزایش یافته بود.

در همین دوران، نوآوری‌هایی چون اختراع فرآیند “نورد سرد” فولاد (Cold Forming) برای ساخت پروفیل‌های سبک، آغاز شد. این فرآیند موجب شد تولید مقاطع سبک و متنوع فولادی با مقاومت مطلوب امکان‌پذیر شود.

نمونه اولیه: کاخ بلورین (Crystal Palace)، ۱۸۵۱

کاخ بلورین لندن را می‌توان یکی از نخستین شواهد استفاده از سازه فلزی سبک به حساب آورد. هرچند این پروژه عمدتاً از مقاطع سنگین‌تر استفاده کرده بود و مفهومی نزدیک به LSF امروزی داشت، اما بنیان‌گذار نگرش صنعتی-فولادی در ساخت‌وساز به شمار می‌رفت.

ایالات متحده آمریکا؛ آغاز صنعتی‌سازی واقعی سازه‌های LSF

اگرچه ریشه‌ اولیه تکنولوژی به بریتانیا بازمی‌گردد، اما ایالات متحده آمریکا به عنوان کشوری که فناوری LSF را به شکل صنعتی و مدرن توسعه داد و کاربرد گسترده‌ای برای آن یافت، شناخته می‌شود. در دهه ۱۹۲۰ میلادی، ساخت خانه‌های مسکونی یک و دو طبقه با سازه‌های فولادی سبک و سیستم‌های دیوار خشک، به طور رسمی در آمریکا آغاز شد.

دلایل موفقیت سازه LSF در آمریکا:

  • گسترش صنعت فولاد و دسترسی به ماده اولیه ارزان
  • نیاز گسترده به واحدهای مسکونی سریع‌الاحداث پس از جنگ جهانی اول و دوم
  • تطبیق‌پذیری این سیستم با نیازهای مدرن از جمله عایق‌بندی حرارتی و صوتی

سیستم LSF اولین بار به شکل امروزی و صنعتی شده در سال‌های ۱۹۲۰-۱۹۳۰ برای ساخت خانه‌های پیش‌ساخته توسط چند شرکت آمریکایی به‌کار گرفته شد. در سال ۱۹۳۳ اولین کد ساختمانی اختصاصی برای سازه‌های فولادی سبک در آمریکا تدوین و ابلاغ شد.

اروپا و اقیانوسیه؛ گسترش جهانی LSF

در دهه ۱۹۷۰-۱۹۸۰، با روشن شدن مزایای این تکنولوژی از نظر کاهش وزن، افزایش سرعت ساخت، و توانایی صنعتی‌سازی انبوه، کشورهای اروپایی (به ویژه بریتانیا، آلمان و فرانسه)، استرالیا و سپس کشورهای آسیای شرقی (به خصوص ژاپن و کره جنوبی) نیز به جمع استفاده‌کنندگان از LSF پیوستند.

استرالیا به دلیل تجربیات ارزشمند در ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله و بادهای شدید، به یکی از مراکز توسعه استانداردهای LSF بدل شد.

جمع‌بندی؛ اولین کشور بهره‌بردار از LSF

اگر بخواهیم بر اساس اسناد تاریخی و مدارک فنی قضاوت کنیم:

  • بریتانیا نخستین کشوری است که ایده و فناوری اولیه سازه‌های فلزی سبک (LSF) را متولد کرد (دهه ۱۸۵۰).
  • ایالات متحده آمریکا پیشگام توسعه صنعتی‌سازی و کاربرد گسترده این تکنولوژی در ابعاد انبوه است (از دهه ۱۹۲۰ به بعد).

در حقیقت، زادگاه LSF را باید بریتانیا و پیشگام توسعه کاربردی و صنعتی آن را آمریکا دانست.

تحولات بعدی و تاثیر جهانی

تغییر الگوی ساخت‌وساز

پس از پذیرش LSF در آمریکا و اروپا، این سیستم به سرعت به سایر کشورها نیز راه یافت. عواملی مانند بحران‌های اقتصادی، کمبود مسکن، سوانح طبیعی (زلزله و سیل) و نیاز به نوسازی بافت‌های فرسوده، سبب رونق فناوری LSF شد. امروزه این تکنولوژی در ساخت ویلا، مدارس، مجتمع‌های مسکونی، ساختمان‌های موقت و حتی بلندمرتبه‌ها کاربرد دارد.

استانداردها و کدهای فنی

تدوین نخستین استانداردها در آمریکا (AISI) و اروپا (Eurocode) به استفاده ایمن و گسترده از سازه‌های LSF کمک شایانی کرد. امروزه کشورهایی مانند کانادا، استرالیا، نیوزلند و ژاپن نیز پیشتاز تدوین استانداردهای ملی خود هستند.

مقایسه LSF با سایر تکنولوژی‌های نوین ساختمانی

در مقایسه با سازه‌های بتنی یا فولادی سنتی، LSF:

  • بسیار سبک‌تر و اقتصادی‌تر است.
  • روند ساخت را ۲ تا ۳ برابر سریع‌تر می‌کند.
  • نیاز به ماشین‌آلات سنگین و کارگر ماهر کمتری دارد.
  • به شدت با رویکردهای صنعتی‌سازی، محیط زیست و انرژی تجدیدپذیر سازگار است.

آینده فناوری LSF در جهان

با توجه به چالش‌هایی مانند گرمایش زمین، نیاز به ساختمان‌های سبز (Green Building) و افزایش جمعیت شهری، می‌توان گفت LSF آینده‌ای روشن پیش‌رو دارد و نقش محوری در عصر صنعتی‌سازی ساختمان ایفا خواهد کرد.

نتیجه‌گیری

در پاسخ به این سوال که “کدام کشور اولین بار از فناوری سازه ال‌اس‌اف استفاده کرد؟” باید تأکید کرد زادگاه این تکنولوژی انگلستان (بریتانیا) در قرن نوزدهم است، هرچند ایالات متحده آمریکا آن را به شکل گسترده صنعتی‌سازی و جهانی کرد. امروز، این فناوری با رشد مداوم در حال تحول ساخت‌وساز جهانی است و روز به روز کاربردهای تازه‌تری می‌یابد.

منابع:

  1. History of Light Steel Frame Construction – SteelConstruction.info
  2. AISI – American Iron and Steel Institute
  3. Wikipedia – Light-gauge steel framing
  4. Eurocodes: Design of Steel Structures

در صورت تمایل، می‌توان بخش‌های مقاله را با جزئیات بیشتر یا منابع تخصصی‌تری تکمیل کرد.