תכנון מבנים עבור עצרות מהירות ודיסמביעות במצבי חירום

הקדמה: המיזוג של מבנה מהיר-ההשפעה

כאשר אסון מכה - בין אם הוריקן, רעידת אדמה או סכסוך מזוין - כל דקה נחשבת ההבדל בין החיים למוות לעתים קרובות מתפתל על כמה מהר מקלט, מתקנים רפואיים, ופוסטים פיקוד ניתן להקים.עיצוב מבנים עבור הרכבה מהירה ו disassembly הוא לא רק אתגר הנדסי; זה הכרחי. מבנים אלה חייבים לאזן במהירות עם יושרה מבנית, יציבות עם עמידות, ופשטות עם אחריות עם דרישות אלה, כדי לענות על עקרונות חירום, כדי לענות על עקרונות תכנון מהיר.

עקרונות עיצוב מהיר-Deployment

מבנים מהירים-דה-הדה-המבנים בנויים על בסיס של שלושה עקרונות ליבה: פשטות, יציבות ועמידות. עיצוב שהצטיין בכל השלושה יכול להיות מוגדר על ידי אנשי צוות עם הכשרה מינימלית, מועבר באמצעות כלי רכב סטנדרטיים או אפילו על ידי אוויר, לעמוד בפני מזג אוויר קיצוני, שימוש כבד, והגדרה חוזרת חוזרת. ... השגת איזון זה דורש מינוף ממושמעת פעולות הנדסיות והבנה עמוקה של הסביבה המבצעת.

פשטות: הקטנת מורכבות האסיפה

כל צעד נוסף באסיפה מציג נקודות כשל פוטנציאלי ומגדיל את זמן ההתקנה.עיצובים המשתמשים במנגנונים אינטואיטיביים – כגון רכיבים קודים בצבע, ממריצים חד-צדדיים, או מפרקי-עצמים – מאפשרים לעובדים להרכיב מבנים במהירות ללא כלים מיוחדים.המטרה היא להפחית את מספר החלקים הייחודיים ולהבטיח שכל מרכיב יכול להיות מותקן רק בכיוון אחד הנכון.

זמינות: Efficient Transport and Storage

(הופנה מהדף המושפע אינו שווה חומרים קלים ועיצובים מפוצצים הם קריטיים.הרבה מבנים מודרניים מהירים מהירים ארוזים לתוך מיכלי משלוח סטנדרטיים, משטחים, או אפילו תרמילים.יחס משקל לקומה הוא מדד מפתח: בית חולים שדה חייב להיות אור מספיק עבור מסוקים, אך גדול מספיק לטיפול בעשרות חולים גם לשקול את יעילות ה-Flastal: 1Frquaral: 1Fstacktrated יעילות אריזה: 1Frcrcular to אריזה: 1Frtrtrtrtrtral: 1Frcral.

המונחים: with the Harsh Conditions

סביבות חירום הן בלתי צפויות.מבנהים עלולים להתמודד עם רוחות גבוהות, גשם כבד, חום קיצוני או עומסי שלג.הם חייבים גם לסבול מרכבות חוזרות ונשנות ומחזורים ללא הידרדרות. החלטות חומריות - כגון סגסוגת אלומיניום עמידת קורוזיה, מפלסטיק עמידת UV, ומדורות בעוצמה גבוהה - הם קריטיים.

בחירה חומרית ל Speed and Power

החומרים המשמשים במבנים מהירים צריכים לספק דרישות סותרות: הם צריכים להיות קלים מספיק כדי לשאת אך חזקים מספיק כדי לתמוך בתושבים וציוד.שום חומר יחיד אינו אידיאלי עבור כל היישומים, כך מהנדסים לעתים קרובות לשלב חומרים שונים בעיצובים היברידיים.

אלומיניום Alloys

אלומיניום הוא מעשה של עולם הדה-היד המהיר.הוא מציע יחס גבוה למשקל, עמידות קורוזיה מעולה, וקלות של חדירה לפרופילים מורכבים שמקבלים מזרזים או צירים. אלומיניום ברמה מטוסים (למשל, 6061-T6) הוא נפוץ במערכות לאוהלים ומחסות.

פלסטיק חזק ופוסטוסטטים

פולימרים עמידים לזכוכית (GFRP), סיבים פחמן מרוכבים, ופוליאתילן בעלות ברית גבוהה (HDPE) משמשים יותר ויותר עבור לוחות, מחברים, וחברים מבניים.חומרים אלה הם קלים, לעתים קרובות זול יותר מאשר מתכת, ועמידים בפני קורוזיה וכימיקלים.הם יכולים להיות מעוצבים לצורות מורכבות עם מרווחים משולבים או ערוצים, לחסל את הצורך עבור ממריצים נפרדים, אך הם עלולים לסווגים מהירים יותר.

מרקים וממברנס

מבנים ממוגנים - כמו אלה המשמשים במערכות אוהלים צבאיות (למשל, האוהל של צבא ארה"ב TEMPER) - באופן טבעי על פוליסטר גבוה או בדים מלוטשים.חומרים אלה הם מאוד קלים ויכולים להיות מתקפלים לתוך חבילות קטנות.כאשר משולבים עם מסגרות קשיחות, הם יוצרים מתקני הגנה עמידת מים, רוח רפאים FLTs:0) או מתכת טקטית (Kerton) עבור מקלטים (Kerton) או טקטי (Dir)

מערכות חיבור והצטרפות

מהירות ההרכבה מושפעת מאוד מסוג הקשרים המשמשים. אגוזים ובריצנים מסורתיים איטיים ודורשים כלים שניתן לאבד או לפגוע בהם.עיצובים מודרניים מסתמכים על מנגנונים ללא כלי שניתן לעסוק בהם תוך שניות.

Snap-Fit ו- Clip Joints

קטעי וידאו מוצצים או פלטי פלסטיק מאפשרים לרכיבים להיות דחפו יחד ללא כל כלים. אלה נפוצים בלוחות קשיחים זמניים ומסגרות קלות משקל.האתגר מבטיח כי החיבור אינו משוחרר תחת רטט או עומס רוח. עיצובים רבים משלבים סיכות משנית עבור אבטחה נוספת.

מהר-רזל פינס והמומock Locks

בשימוש נפוץ בציוד ספורט (למשל, קטבים אוהלים), לוחות מהירות שחרור מהירים נפוצים גם במקלטים חירום. a מעיינות מעיינות עם טבעת משיכה לעסוק חור בחברה הסמוכה.מערכת זו מאפשרת פיזור מהיר על ידי יד.FLT:0 Hammock LocksFLT:1 להשתמש במשט וצווארון רוטט כדי להבטיח חברים ללא חלקי ספאריים.

כבלים ו-Ratchets

עבור מבנים מרקיים מתוחים, כבלים וסולפים מספקים דרך מהירה למשוך מנברן חזק סביב מסגרת.המנגנון הוא פשוט: טיפול חולש מושך את הכבלים באמצעות מנגנון נעילה, מתחוללים את הבד אפילו.מערכת זו משמשת באוהלים גדולים ובתי חולים שדה צבאיים.

מודולריות וסטנדרטיזציה

מודולריות מאפשרת מערכת אחת לשרת פונקציות מרובות - מתחנת רפואית קטנה ועד מטה גדוד מלא. ממשקים סטנדרטיים (למשל, צנרת רכבת משותפת, סוגי חיבור קבועים) להבטיח כי מודולים שונים יכולים להיות מעורבים ולהתאים ללא מתאימים אישית.

מערכות

מבנים מצופים משתמשים בקיר, גג ופאנלים הרצפה שבריכים או קליפ יחד. לוחות אלה מכילים לעתים קרובות בידוד משולב, צינורות חשמליים, ופתיחת חלונות.בתי חולים מספקים כמו FLT:0 LakewoodFLT:1 משתמשים לוחות מורכבים מאלומיניום שניתן להקים בשעות על ידי צוות קטן.

מערכות פיתוח

מסגרות מתפלות, כגון FLT:0Mitsubishi מתקפלות מכולות מפלט 1:, התמוטטות לתוך חבילה שטוחה על משטחה.כאשר הם פורסים, המסגרת מתפתחת כמו הסכם, ואת גג הבד מתח על העליונה.

יחידות מודולריות מבוססות Container-Moderular Units

המרת מכולות הן גישה אחרת: מיכל מצורף חדר שלם או תיאטרון תפעולי, ולאחר מכן מועבר לאתר.כמה מכולות ניתן לארגן בצד או לערעור.FLT:0 בעוד לא מהר כמו אוהל פופ-אפ, יחידות מכולות מציעות אבטחה גבוהה יותר ו insulationFLT:1, מה שהופך אותם מתאימים לפריסות ארוכות טווח.

שיקולים לוגיסטיים ולוגיים

"החלק הקשה ביותר של תגובת אסון אינו בונה את המקלט - הוא מקבל הכל למקום בו הוא צריך להיות." ~ קצין לוגיסטיקה, FEMA

מבנים מהירים-דה-מחדש חייבים להיות מעוצבים עם שרשרת הלוגיסטיקה כולה בראש: ממפעל ועד לבסיס התפעולי קדימה.כרך וגבולות משקל למטענים אוויריים (למשל, C-130 הרקולס או CH-47 Chinook) מכתיבים את גודל החבילה המקסימלי.עיצובים שניתן לפרק לעומסים לא מעל 50 ק"ג לאדם הם אידיאליים לטיפול ידני בסביבות auste.

סטיות ו-Nexing

נסטינג – שבו כל רכיב מתאים בתוך המרכיב הגדול הבא – מפיץ נפח אחסון באופן דרמטי.כיסא וערימות שולחן הם דוגמה קלאסית, אבל קינון משמש גם עבור עמודות מבניות ופאנלים.

תכונות משולבות

(ב) נביחות, וגלגלים על רכיבים במהירות מופרזת ורכבה.חלק מהעיצובים משלבים משטחים מגלגלים שניתן לחבוש על ידי רכב קטן.

מחקרים בנושא Rapid-Deployment Design

10.10.10.10.10.10.10.10.

המערכת של Tent, Extendable, Modular, Personnel (TEMPER) כבר בשירות מאז שנות ה-90.It מורכב ממסגרות ⁇ אלומיניום, לוחות בד מאוישים, ומערכת רצפה משותפת.A סטנדרטי 20 מטרים אוהל TEMPER יכול להיות הוקם על ידי ארבעה חיילים בתוך 30 דקות ללא כלים.

IKEA Better Shelter

הוא פותח בשיתוף עם קרן IKEA ו-UNHCR, המקלט הטוב הוא מבנה חבילה שטוחה המיוצר לוחות פוליפרופילין ומסגרת פלדה.It assembles with aone Tool (aסופק wrench) ודורש בערך ארבע שעות עבור שני אנשים.המגבה כוללת דלת נעולה, פאנל סולארי לתאורה, וחלונות עם יתושים:0 עיצובים מראש של פליטים ו-AF2 יחידות בטיחות מפורטות יותר מ-100,000 איש.

בתי חולים שדה על ידי הלם / IntraAction

חברות כמו FLT:0 (לשעבר הלם רגיל) אנדרל 1 לייצר אוהלים רפואיים ממוסגרים אלומיניום כי מנפחים או מתקפלים של אוויר beams לחסל את הצורך בפולנים מתכת, צמצום משקל והגדרת זמן. בית חולים שדה תעופה של 500 מטרים מרובע ניתן להקים בתוך 15 דקות על ידי שני אנשים עם משאבה אווירית זו משמשת על ידי משרד ההגנה האמריקאי.

אימון וגורמים אנושיים

אפילו העיצוב הטוב ביותר נכשל אם האנשים על הקרקע לא יכולים להשתמש בו כראוי. מבנים מהירים-דהוימנט חייב להיות אינטואיטיבי, אבל הכשרה עדיין עניינים. יצרנים רבים מספקים מדריכי וידאו, pictograms, והוראות איסוף ללא ידני.FLT:0Color-coded רכיבים וסימון מספרי על מחברים FLT:1 מבטלים ניחושים צבאיים ותגובה, הם תרגילים חיוניים לאימון גופני.

ארגונומיה ובטיחות

רכיבים כבדים או מביכים מגבירים את הסיכון לפציעה במהלך ההרכבה.עיצובים מודולריים שפורצים לעומסים שניתן לנהל (תחת 25 ק"ג לחתיכת) להפחית את המתח האחורי. Integrated Handed ו- מחסנים, בנוסף, נקודות FLT:0 ונקודות חדות יש לחסל את FLT:1 כדי למנוע קיצוצים ופציעות מחץ - כאשר בעיקר מבנים מורכבים בתנאים קלים או גבוהים.

הערכה ותחזוקה

רכיבים בולטים לפני ואחרי כל פריסה.חפש סדקים, קורוזיה, מזרזים מחוקים, או בד קרוע.פ.:0A שברה של חתומה בשדה יכול לעכב כל פעולה שלמה של פעולות FLT:1 תוכניות תחזוקה צריך לכלול ערכות חלקי חילוף ותהליכי החלפת מסומנים בבירור.

חידושים ומגמות עתידיים

מחקר למבנים מהירים הוא מאיץ, מונע על ידי שינויי אקלים, אורבניזציה, וצרכים צבאיים מתפתחים.

מבנה עצמי

סגסוגת בצורת-זיכרון ומסגרות מבניות מנופחות דוחפות לעבר מבנים שמפרסמים באופן אוטומטי לאחר הסרת חבילה.לדוגמה, קרן דמוית ממותק העשויה ממרקם מכוסה ניתן לאחסן בתיק קטן ולאחר מכן מנופח עם אוויר מגושם באמצעות מאוורר - אין צורך במשאבה.FLT:0Field ניסויים על ידי משרד ההגנה בבריטניה הראו כי 600 מ"מ ניתן לנפחים" 10 דקות.

ייצור תוספת של Components

הדפסה תלת-ממדית מאפשרת ייצור לפי דרישה של מחברים, חזיונות ואפילו לוחות מלאים באמצעות פלסטיק ממוחזר או חומרים מקומיים. באזורים מרוחקים, יחידת הדפסה ניידת יכולה לייצר חלקים חלופיים בשעות ולא ימים המתנה למשלוח. חוקרים באוניברסיטת טוקיו פיתחו מפרק מתאים לצילום העומד בדרישות עומס צבאי.

מבנים חכמים למעקב בזמן אמת

חיישנים מאוישים (מדדי אימון, חיישנים טמפרטורה, מד תאוצה) יכולים לספק נתונים חיים על בריאות מבנית.אם רכיב מוגזם או חיבור רופפת, המערכת יכולה להזהיר את הצוות באמצעות אפליקציית סמארטפון.

מסקנה: תכנון לחוסנות

תכנון מבנים עבור ייצור מהיר ו unassembly במצבי חירום הוא מאמץ רב תחומי המשלב הנדסה מכנית, חומרים מדע, לוגיסטיקה ועיצוב ממוקד אנושי. הפתרונות הטובים ביותר הם אלה להיעלם לתוך הרקע - לתפקד באופן אמין ללא צורך ידע מומחה או זמן מופרז. כמו אסונות הקשורים לאקלים להיות תכופים יותר וסכסוכים מורכבים יותר, הביקוש למבנים כאלה יגדל רק על ידי דבקות לעקרונות של פשטות, ופעולות של מציאות, לאחר משברים, להמשיך בחיים קריטיים, ומציאותיים.