الدرس 01 — تكنولوجيا الهياكل الخشبية
Technologie des Charpentes
منذ فجر التاريخ، ما إن غادر الإنسان ملاجئه الطبيعية، حتى بنى فوق رأسه سقفاً يحميه. انطلق الأمر من أعمدة متشعبة وعارضة فوقية تستند إليها قضبان لتشكل حاجزاً واقياً — كانت تلك بداية مبدأ الهيكل الخشبي.
تطورت التقنيات تدريجياً من الأعمدة البسيطة إلى المثلثات الحاملة الذاتية (الـ fermes)، ومنها إلى النجارة الصناعية والخشب الملصق. ويُعدّ فن الخشب الخشن تراثاً ثقافياً عالمياً معترفاً به من طرف اليونسكو منذ عام 2009.
الكومبل (Comble) هو الجزء العلوي من المبنى، ويشمل الهيكل الخشبي والتغطية معاً.
- حماية المبنى من مياه الأمطار وتراكم الثلج
- العزل الحراري للجزء السكني — يُشكّل طبقة هوائية عازلة
- الحماية من الرياح والعوامل المناخية
شكل المبنى في المسقط الأفقي والعمودي
ضرورة تصريف مياه الأمطار، التقليل من مقاومة الرياح السائدة
الاندماج في الطراز المعماري الإقليمي وإنارة المساحات الداخلية
تقليص تكاليف الدراسة والتصنيع والتركيب
يُعرف أيضاً بـ: سقف أحادي الميل، سقف أحادي الانهيار، سقف الأبرش (Comble en appentis). يمتاز ببساطة التصميم ويُستخدم كثيراً في الإضافات والملحقات.
المنحدران متساويان في الميل والطول — الشكل الأكثر شيوعاً في المباني السكنية.
منحدران بميلين مختلفين — يُستخدم في حالات خاصة مرتبطة بالموقع أو الاحتياجات.
إضافة مظلة (Auvent) على إحدى الواجهات للحماية من العوامل الجوية.
سقف متماثل بحواف إخاء مرفوعة (Coyaux) لتحسين تصريف المياه.
- الكروب المستقيم (Croupe Droite): أربعة منحدرات متساوية، شائع في المناطق ذات الرياح العالية
- الكروب المرفوع (Croupe Redressée): المنحدران الجانبيان أصغر من المنحدرين الرئيسيين
- سقف منصار (Mansart): لكل منحدر مرحلتان — الجزء السفلي بميل حاد (~72°) والجزء العلوي بميل خفيف (~30°)
- سقف الشيد (Shed): سلسلة من الأسقف ذات المنحدرين غير المتماثلين — مثالي للورشات الصناعية
حافة التقاطع بين منحدرين بزاوية داخلية — يتجمع فيها الماء وتتطلب عناية خاصة في التغطية.
حافة التقاطع بين منحدرين بزاوية بارزة — تُشكّل العمود الفقري الظاهر للسقف.
المنحدر المثلثي الشكل المحصور بين أرتييرين — يُطلق أيضاً على مجموعة القطع الخشبية تحته.
عند تقاطع كومبلين بارتفاعين مختلفين، يُستخدم هيكل خاص مائل على السابليير لدعم الأجزاء الأدنى.
| بالدرجات | بالنسبة المئوية (%) | بالمتر (م/م) |
|---|---|---|
| 10° | 17,6 % | 0,18 / 1 |
| 20° | 36,4 % | 0,36 / 1 |
| 30° | 57,7 % | 0,58 / 1 |
| 45° | 100 % | 1 / 1 |
| 60° | 173,2 % | 1,73 / 1 |
| 75° | 373,2 % | 3,73 / 1 |
| نوع التغطية | المرجع | المنطقة 1 (°/%) | المنطقة 2 (°/%) | المنطقة 3 (°/%) |
|---|---|---|---|---|
| أردواز (Ardoises) | DTU 40.11 | 11,3° / 20% | 15,4° / 27,5% | 19,3° / 35% |
| قرميد كبير (Tuiles grand moule) | DTU 40.21 | 21,8° / 40% | 26,4° / 50% | 31° / 60% |
| قرميد صغير (Tuiles petit moule) | DTU 40.21 | 26,4° / 50% | 31° / 60% | 36° / 70% |
| قرميد مسطح كبير | DTU 40.211 | 26,4° / 50% | 28,8° / 55% | 31° / 60% |
| قرميد مسطح صغير | DTU 40.211 | 31° / 60% | 35° / 70% | 38,6° / 80% |
| قرميد قناة (Canal) | DTU 40.22 | 15,1° / 27% | 16,7° / 30% | 18,3° / 33% |
| قرميد مسطح (Tuiles plates) | DTU 40.23 | 38,7° / 80% | 41,2° / 90% | 45° / 100% |
يتكون من قطع خشبية مثلثية تُسمى "فيرم" (Fermes)، مربوطة بقطع أفقية أصغر تُسمى "بان" (Pannes) تُشكّل دعامة للتغطية. يتطلب خشباً بمقاسات كبيرة وتشغيلاً يدوياً دقيقاً.
يُصنع بعناصر خفيفة مسبقة الصنع (Fermettes) تُركّب على مقربة من بعضها وتأتي جاهزة للتركيب. الطريقة الأكثر شيوعاً في المباني السكنية الفردية اليوم.
تقنية حديثة ذات طابع ديكوري للمسافات الكبيرة. يتكون من شرائح خشبية ملصقة ببعضها بمادة لاصقة حرارية. خفيف الوزن (~550 كغ/م²) ويسمح بمسافات ضخمة وأشكال معمارية جريئة.
- الهيكل الخشبي هو الأساس الحامل للسقف — وظيفته الدعم والعزل المائي والهوائي
- يُصنَّف الكومبل حسب عدد المنحدرات: واحد، اثنان، أربعة — ولكل نوع خصائصه
- ميل السقف يُحسب بالدرجات أو النسبة المئوية أو المتر/المتر، ويتحدد بالمناخ ونوع التغطية
- تقاطعات المنحدرات تُولّد إما ناو (زاوية داخلية) أو أرتييه (زاوية خارجية بارزة)
- ثلاثة أنواع رئيسية: تقليدي — صناعي — خشب ملصق، لكل منها تطبيقاته الخاصة