في عالم الهندسة المعمارية والإنشائية، تشكل الزلازل والكوارث الطبيعية والتحديات البيئية تهديدات متزايدة على استدامة المباني وسلامتها. فمع تزايد الحوادث الطبيعية مثل الزلازل والأعاصير، يصبح من الضروري البحث عن حلول مبتكرة تحسن من مقاومة المباني لهذه المخاطر. في هذا السياق، ظهر الدكتور محمود جلال يحيى كامل، الباحث المصري البالغ من العمر 34 عامًا، بفكرة مبتكرة أطلقت عليها تسمية “المباني المعلقة للوقاية من الزلازل والإرهاب”. وهو اختراع سعي من خلاله إلى دمج مفاهيم جديدة في عالم البناء لتحقق حماية استثنائية للمباني ضد التأثيرات البيئية المدمرة.
كيف تعمل تقنية المباني المعلقة؟
تعتمد فكرة المباني المعلقة على تعليق المبنى بحرية باستخدام كابلات فولاذية، بحيث تنقل الأحمال إلى الأعمدة الخارجية للمبنى، تمامًا مثل تقنيات الجسور المعلقة. يساعد هذا النظام في توزيع الحمل على الأعمدة المعلقة، مما يسمح للمبنى بامتصاص الصدمات الناتجة عن الزلازل والرياح العاتية. ويتميز هذا النظام بمرونته العالية التي تتيح له امتصاص الهزات والتأثيرات البيئية، مما يجعل المباني أكثر قدرة على التحمل أمام الكوارث الطبيعية.
ومن أبرز مزايا هذه التقنية هي قدرتها على حماية المباني من الانهيار الكلي في حال تعرض أحد الأعمدة الخارجية لتضرر نتيجة زلزال قوي أو هجوم تفجيري. فبقية الأعمدة المعلقة ستستمر في حمل المبنى، مما يحافظ على استقراره ويمنع انهياره، وهو ما يساهم بشكل كبير في إنقاذ الأرواح وتقليل الأضرار.
تطبيقات المباني المعلقة
-
البناء في المناطق البحرية بدون الإضرار بالبيئة يمكن استخدام هذه التقنية لإنشاء مشاريع سكنية وسياحية وتجارية عائمة على سطح المياه، ما يسمح بالتوسع العمراني فوق المسطحات المائية دون التأثير على البيئة البحرية. كما أنها توفر حلًا مثاليًا للتخطيط العمراني المستدام في المناطق الساحلية.
-
تقليل مخاطر التلوث البيئي تمثل المباني المعلقة فرصة لنقل الصناعات الثقيلة والمسببة للتلوث إلى منشآت معلقة فوق البحار والمحيطات، بعيدًا عن التجمعات السكنية. بذلك، يتم تقليل المخاطر البيئية التي يمكن أن تؤثر على صحة السكان والمناطق المحيطة.
-
الاستفادة من الأراضي غير الصالحة للبناء يوفر هذا الابتكار حلًا فعالًا للبناء في المناطق التي لا تصلح للبناء التقليدي، مثل الأراضي الصحراوية أو الوعرة. ما يساهم في التوسع العمراني بطريقة اقتصادية ومستدامة.
ابتكار في توزيع الأحمال للمباني الشاهقة
إضافة إلى تقنية المباني المعلقة، قدم الدكتور محمود جلال أيضًا ابتكارًا آخر يتعلق بتوزيع الأحمال الجانبية في ناطحات السحاب. يعتمد هذا الابتكار على استخدام أذرع خارجية مائلة تحيط بالمبنى وتربطها مع بعضها ومع الهيكل باستخدام كابلات فولاذية. تسهم هذه التقنية في تقليل الحمل على الأساسات، مما يزيد من مقاومة المباني للزلازل والرياح العاتية، كما يسمح ببناء ناطحات سحاب أعلى وذات مساحات أكبر دون الحاجة إلى هياكل دعم ضخمة. وقد حصل هذا الابتكار على الميدالية الفضية في المعرض الدولي السابع للاختراعات في الشرق الأوسط بدولة الكويت وتم تسجيله كطلب براءة اختراع في عام 2014.
السيرة العلمية للدكتور محمود جلال
- بكالوريوس الهندسة من جامعة عين شمس عام 2002
- ماجستير الهندسة من جامعة القاهرة عام 2010
- دكتوراه في الهندسة من جامعة بنها عام 2014
- نشر العديد من الأبحاث في مجال المبادلات الحرارية في الدوريات العلمية العالمية التابعة للمعهد الأمريكي للطيران والفضاء والجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين.