خانه های شناور: انواع، اصول و مزایا

در مهندسی پی از اصطلاح شناور زمانی استفاده می شود که بار وارده به سازه برابر با یا کمتر از بارخاک جابجا شده هنگام نصب پی باشد تا خاک تحت هیچ بار اضافی قرار نگیرد. ساختمان شناور سازه ای دائمی است که نمی توان آن را جابجا کرد. ساختمان‌های شناور سازگار با محیط‌ زیست محسوب می‌شوند زیرا بر کف دریا یا دیگر جانداران دریایی تأثیر نمی‌گذارند.
 

از آنجایی که ساختمان‌های شناور به انواع مواد اولیه گران‌تر و تکنیک‌های ساخت پیشرفته‌تر نیاز دارند، به ماشین‌آلات گران‌تر و پیشرفته‌تر نیز احتیاج دارند. علاوه بر این، به نیروی کار ماهر نیاز دارند که گران‌تر است، و از آنجایی که کل سیستم نسبتاً جدید است، باید تقاضای بیشتری برای آن وجود داشته باشد. خانه‌های شناور شبیه ساختمان‌های معمولی هستند و اغلب به عنوان ساختمان‌هایی شناخته می شوند که بر روی آب به گونه ای ساخته می‌شوند که بار سازه برابر با یا کمتر از نیروی بالابرنده آب باشد که به خانه اجازه می‌دهد در آب شناور بماند.

نمونه های معماری شناور
1. SayBoat - این خانه قایقی در Nelahozeves، جمهوری چک، توسط Milan Ridky با تیرهای فولادی ضد زنگ و صفحات چوبی طراحی شده است تا جو داخل را کنترل کند و در عین حال مناظر خیره کننده ای را بدون تابش نور زیاد خورشید به داخل ارائه دهد.

2. سینما Archipelago - این سازه در جزیره کودو تایلند قرار دارد و یکی از برترین سینماهای جهان است. کل چارچوب ساختمان توسط Ole Scheeren ایجاد شده است.

3. Wa Sauna - این ساختمان در مرکز دریاچه یونیون در سیاتل، ایالات متحده واقع شده است.
4. MOS architecture  Floating Lake - این سازه توسط گروه معماری MOS در مرکز یک دریاچه به عنوان مهمان خانه ساخته شده است و در ساخت آن عموما چوب سرو به کار رفته است. این سازه از طبقه دوم به راحتی قابل دسترس است و با تکنولوژی مدرن در برابر اثرات جزر و مدی مقاومت می کند.

5. خانه شناور Morphosis - Morphosis خانه‌ای به مساحت خالص 945 فوت مربع را برای بنیاد "درستش کن" براد پیت در بخش نهم پایین نیواورلئان طراحی کرد. این خانه راه‌حلی برای مناطق مستعد سیل در سراسر جهان ارائه می‌کند.

6. Drie Streken - سازه ای شناور واقع در شمال هلند است. مردم از سراسر جهان به این منطقه سفر می کنند تا شکوه نفس گیر طلوع و غروب خورشید را تجربه کنند.
انواع خانه های شناور
به طور کلی دو نوع خانه شناور وجود دارد:
1. خانه هایی که به طور دائم شناور هستند
ساخت این خانه های شناور نیاز به سیستمی دارد که تضمین کند ساختمان حتی بدون هیچ گونه تکیه گاهی شناور می ماند. این یک روش نسبتا جدید است و به همین دلیل منجر به افزایش هزینه های ساخت می شود.

2. خانه هایی که در هنگام سیل شناور می شوند
این خانه‌ها تنها زمانی می‌توانند شناور شوند که سیل در آن نزدیکی رخ داده باشد. در غیر این صورت روی زمین می مانند، مخصوصاً در تابستان ها که آب نیست. اغلب خانه ها در کرالای هندوستان از این نوع هستند. دیوارهای جانبی ساختمان ها از چوب و فولاد ساخته می شوند. از پیستون های فولادی برای جلوگیری از حرکت و غرق شدن کل سازه استفاده می شود. کل ساختمان در هنگام سیل شناور می ماند.
 

خانه آبی خاکی واقع در رودخانه تیمز در جنوب باکینگهامشایر نمونه ای از خانه ای است که وقتی رودخانه خشک است روی زمین قرار دارد اما در لنگرگاه خود بالا آمده و در هنگام سیل شناور می شود.

اصول یک خانه شناور
1. مفهوم شناوری امکان ساخت خانه های شناور را بدون نیاز به فونداسیون فراهم می کند .
2. پایه ساختمان باید طوری طراحی شود که شناور بودن را تسهیل کند و بتواند بار مرده، بار زنده و هر بار دیگری را که خانه تحمیل می کند، تحمل کند.
3. خانه ها ممکن است بر روی یک قایق، لوله توخالی، لنت های سبک وزن یا سایر عناصر مشابه که به شناور شدن و تحمل بار کمک می کنند ساخته شوند.

مزایای ساختمان های شناور
مزایای ساختمان های شناور عبارتند از:
1. حمل و نقل آسان
جابجایی ساختمان های شناور از یک مکان روی یک آب به مکان دیگر در همان آب بسیار آسان و کم هزینه است.
2. ساخت سریع
اکثر اجزای سازه های شناور، با استفاده از فناوری پیش ساخته و چوب و فولاد مونتاژ می شوند. این امر روند ساخت و ساز را به میزان قابل توجهی تسریع می کند.  ساخت ساختمان های شناور تقریباً نصف روش های ساخت و ساز مرسوم طول می کشد.
3. مقرون به صرفه
کاهش هزینه کلی ساختمان با حذف برخی اجزا و عناصر مانند فونداسیون ممکن است. سازه های شناور حدود 20 تا 30 درصد ارزان تر از سازه های سنتی هستند.
4. کاهش جنگل زدایی
استفاده از فضای آبی به جای فضای خشکی منجر به کاهش نرخ کلی جنگل زدایی می شود.
5. اختلال کمتر در اکوسیستم
سازه های شناور به طور غیر مستقیم از درختان، حیات وحش و پرندگان محافظت می کنند. بنابراین، در حفظ اکوسیستم طبیعی نقش دارند.
6. ظاهر دلپذیر
در مقایسه با ظاهر سازه های معمولی، ساختمان های شناور ظاهر بصری بسیار جذابی دارند.
7. در برابر زلزله آسیب پذیر نیستند
آب زیر ساختمان های شناور به عنوان یک میراگر لرزه ای عمل می کند و این سازه ها را در برابر اثرات زلزله مصون می کند. 

معایب ساختمان های شناور
معایب ساختمان های شناور عبارتند از:
1. در مکان هایی که آب و هوا به سرعت تغییر می کند خطرناک هستند
ساخت سازه های شناور در مناطقی با آب و هوای غیرقابل پیش بینی عاقلانه نیست. عمق توده های آبی ممکن است به دلیل تغییرات آب و هوایی به طور قابل توجهی افزایش یا کاهش یابد که منجر به مشکلات جدی می شود.
2. هزینه های نگهداری بالا
تعمیر و نگهداری مورد نیاز برای ساختمان های شناور بسیار بیشتر از ساختمان های سنتی است. قبل از شروع فصل بارندگی، بیشتر کارهای تعمیر و نگهداری باید انجام شود.
3. عمر کوتاه تر
طول عمر خانه های شناور در مقایسه با سازه های زمینی بسیار کوتاهتر است
4. خطر بالای آلودگی آب
این واقعیت که زباله ها بلافاصله در بدنه های آبی دفع می شوند، نقطه ضعف اصلی سازه های شناور است که به آلودگی آب منجر می شود.
5. خطر بالای سونامی
یکی از مهم ترین چالش هایی که سازه های شناور با آن مواجه هستند قرار گرفتن در معرض امواج بلند و سونامی است.
6. نیاز به نیروی کار ماهر
حفظ مرکز ثقل و حفظ شناوری به طور همزمان دشوار است. بنابراین، پرسنل مورد نیاز برای ساخت سازه های شناور باید از آموزش عالی برخوردار باشند.