في ظل التحديات البيئية والأمنية التي تواجهها المجتمعات الحديثة، يبرز الابتكار كأداة أساسية لضمان سلامة المنشآت واستدامتها. ومن بين هذه الابتكارات الواعدة، قدم الدكتور محمود جلال يحيى كامل، البالغ من العمر 34 عامًا، فكرة “المباني المعلقة للوقاية من الزلازل والإرهاب”، والتي تم فحصها دوليًا في مرحلة PCT بمكتب براءات الاختراع في الاتحاد الأوروبي، كما تم تسجيلها في مرحلتها الوطنية بدولتي اليابان والإمارات. يهدف هذا الابتكار إلى تعزيز مقاومة المباني للكوارث الطبيعية والهجمات الإرهابية، مع توفير إمكانيات جديدة للبناء في البيئات المختلفة.
آلية عمل المباني المعلقة
تعتمد فكرة المباني المعلقة على استخدام كابلات صلب لنقل أحمال المبنى إلى محاور متعددة، تتمثل في الأعمدة الخارجية، تمامًا كما هو الحال في تصميم الكباري المعلقة. هذا النظام يحقق مرونة في نقل الأحمال، مما يسمح للمباني بامتصاص تأثير الزلازل والرياح القوية، وبالتالي تقليل مخاطر الانهيار.
وفي حالة التعرض لتفجير إرهابي أو زلزال شديد يؤدي إلى تضرر أحد الأعمدة الخارجية، فإن بقية الأعمدة المعلقة ستظل قادرة على دعم المبنى والحفاظ على استقراره، مما يقلل من فرص حدوث خسائر بشرية.
الفوائد البيئية والتطبيقات العملية
لا تقتصر فوائد هذا الابتكار على الوقاية من الزلازل والهجمات الإرهابية فحسب، بل تمتد إلى مجالات البيئة والاستدامة، حيث يتيح تصميم المباني المعلقة إمكانيات جديدة للتوسع العمراني دون التأثير السلبي على الطبيعة، وذلك من خلال:
- البناء فوق المسطحات المائية: يمكن استخدام هذا النظام لإنشاء مشاريع سكنية وسياحية وتجارية فوق المياه دون الحاجة إلى عمليات الردم، مما يقلل من الأضرار البيئية الناتجة عن إنشاء الجزر الصناعية.
- نقل الصناعات الملوثة إلى البحر: يمكن بناء منشآت صناعية فوق المياه، مما يحد من تأثيرها على السكان والبيئة.
- الاستفادة من الأراضي غير الصالحة للبناء: مثل المناطق الصحراوية أو الأراضي ذات التربة الضعيفة، مما يزيد من فعالية استخدام المساحات المتاحة.
تقنيات تعزيز مقاومة المباني شاهقة الارتفاع
إلى جانب فكرة المباني المعلقة، قدم الدكتور جلال ابتكارًا آخر يتعلق بتوزيع الأحمال في المباني شاهقة الارتفاع، حيث سجل براءة اختراع رقم 1506/2014 وحصل على الميدالية الفضية في المعرض الدولي السابع للاختراعات في الشرق الأوسط بدولة الكويت.
يعتمد هذا النظام على أذرع خارجية مائلة ومفرغة تحيط بالمبنى، يتم ربطها بواسطة كابلات صلب، ما يؤدي إلى:
- تقليل الضغط على القواعد الأساسية للمبنى، مما يعزز من مقاومته للزلازل والرياح العاتية.
- إمكانية بناء ناطحات سحاب أكبر وأكثر ارتفاعًا دون الحاجة إلى هياكل ضخمة داخلية للدعم.
السيرة العلمية للدكتور محمود جلال
يتمتع الدكتور جلال بخبرة أكاديمية واسعة، حيث حصل على:
- بكالوريوس الهندسة من جامعة عين شمس عام 2002.
- ماجستير الهندسة من جامعة القاهرة عام 2010.
- دكتوراه في الهندسة من جامعة بنها عام 2014.
كما لديه أبحاث منشورة عالميًا في مجال المبادلات الحرارية في دوريات علمية تابعة لكل من المعهد الأمريكي للطيران والفضاء والجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين.