The widespread adoption of Breathable running track - DaChuan丨16+ Years OEM/ODM Running Tracks, Sports Flooring, Artificial Turf, Epoxy Flooring and Solutions

مسارات الجري القابلة للتنفس: الممارسات العلمية والهندسية المتوافقة مع المعايير الدولية

في مجال بناء المرافق الرياضية والعامة على مستوى العالم، برزت مضامير الجري القابلة للاختراق - التي تُعرّف من خلال تكاملها بين الوظائف والسلامة والاستدامة البيئية - كحلول رئيسية معترف بها دوليًا للأسطح الرياضية. تتماشى أنظمتها التقنية بعمق مع المعايير الأساسية الصادرة عن هيئات موثوقة مثل الاتحاد الدولي لألعاب القوى (IAAF)، واللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي (CEN)، والجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM). تستكشف هذه المقالة بشكل منهجي التعريف والمبادئ الفنية ومتطلبات الاعتماد الدولية والممارسات الهندسية لمضامير الجري القابلة للاختراق، مع الإشارة بدقة إلى المعايير الدولية الرئيسية بما في ذلك دليل الاتحاد الدولي لألعاب القوى لألعاب القوى للمرافق الميدانية 2023, EN 14877:2019و ASTM F2157-21.

1. التعريف والوضع التقني في المعايير الدولية

التعريف القياسي الدولي لمضمار الجري القابل للاختراق (حسب الاتحاد الدولي لألعاب القوى و EN 14877:2019) هو

"سطح اصطناعي متعدد الطبقات يتألف من مواد ذات فراغات مترابطة (المسامية ≥15%) أو قنوات، مما يتيح تسرب مياه الأمطار الطبيعية (معدل النفاذية ≥5 مم/ساعة تحت كثافة أمطار محاكاة 50 مم/ساعة) مع تلبية المتطلبات الرياضية للمرونة ومقاومة الانزلاق والمتانة."

يميّز هذا التعريف المسارات النفاذة عن "المسارات التقليدية من النوع الكثيف" (المسامية <5%، بالاعتماد على التصريف السطحي). تؤكد المعايير الدولية على ثلاث سمات أساسية:

الأداء الوظيفي: الامتثال للاحتياجات الميكانيكية الحيوية (مثل امتصاص الصدمات والتشوه الرأسي).
السلامة: الحد من انبعاثات المواد الخطرة (مثل المركبات العضوية المتطايرة والمعادن الثقيلة).
الاستدامة البيئية: الحد من التلوث الناتج عن الجريان السطحي من خلال النفاذية (بما يتماشى مع الهدف 11.3 من أهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة: "المدن والمجتمعات المستدامة").

2. المؤشرات الفنية الأساسية: المتطلبات الكمية من المعايير الدولية

تحدد المعايير الدولية متطلبات الأداء لمسارات الجري القابلة للاختراق من خلالالمؤشرات الرئيسية + طرق الاختبار. فيما يلي مقارنة بين المعلمات الأساسية (الجدول 1):

فئة المؤشر	معيار الاتحاد الدولي لألعاب القوى (2023)	EN 14877:2019	ASTM F2157-21
النفاذية	≥ 5 مم/ساعة (محاكاة مطر متوسط)	≥ 5 مم/ساعة (اختبار EN 29083-1)	≥ 4.8 مم/ساعة (اختبار ASTM D2434)
امتصاص الصدمات	≥35% (كتلة إسقاط 20 كجم، ارتفاع 1 متر)	≥30% (اختبار EN 14808)	≥35% (اختبار ASTM F355)
التشوه العمودي	≥ 0.6 مم (كتلة السقوط 20 كجم، ارتفاع 1 متر)	≥ 0.5 مم (اختبار EN 14808)	≥ 0.6 مم (اختبار ASTM F355)
مقاومة الانزلاق (رطبة)	≥0.5 (طريقة البندول)	≥0.4 (اختبار EN 13036-4)	≥ 0.5 (اختبار ASTM E303)
انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة	≤5 جم/لتر (لاصق)	≤5 جم/لتر (اختبار EN 16516)	≤10 جم/لتر (اختبار ASTM D3960)
ترشيح المعادن الثقيلة	رصاص ≤90 مجم/كجم، كادميوم ≤10 مجم/كجم	رصاص ≤ 500 ملجم/كجم، كادميوم ≤ 100 ملجم/كجم	رصاص ≤ 100 ملجم/كجم، كادميوم ≤ 75 ملجم/كجم

ملاحظة: تعتبر معايير الاتحاد الدولي لألعاب القوى (الحوكمة العالمية لألعاب القوى) إلزامية بالنسبة للأماكن الاحترافية؛ وتركز معايير الاتحاد الأوروبي لألعاب القوى (الاتحاد الأوروبي) على سلامة المرافق العامة واستدامتها، وتطبق معايير ASTM (الولايات المتحدة) على نطاق واسع في المدارس والمجتمعات المحلية. في حين أن القيم العددية تختلف، إلا أنها تشترك جميعها في هدف مشترك: تحديد السلامة والأداء والمسؤولية البيئية.

3. المواد والهيكل: التنفيذ الهندسي المتوافق مع المعايير الدولية

يجب أن يلتزم بناء مسارات الجري القابلة للاختراق بالمعايير الدولية لاختيار المواد، وهيكل الطبقات، وعمليات البناء. وفيما يلي حل نموذجي متوافق تقنياً:

(1) نظام المواد: القيود المزدوجة لحماية البيئة والأداء البيئي

تنص المعايير الدولية على استخدام مواد "منخفضة الخطورة وعالية الثبات" في المسارات القابلة للاختراق:

المواد اللاصقة: يجب أن تكون خالية من البولي يوريثين الخالي من المذيبات (PU) أو اللدائن الحرارية المرنة (TPE)، مع الالتزام بما يلي:
- IAAF: المركّبات العضوية المتطايرة ≤5 جم/لتر (تم اختباره عن طريق كروماتوغرافيا الغاز، ASTM D3960).
- EN 14877:2019: لا يوجد بنزين أو تولوين أو زيلين يمكن اكتشافه (حد الكشف في المطياف الكهرومغناطيسي الغازي - MS ≤0.1%).
- ASTM F2157-21: خالية من الفثالات (اختبار EN ISO 18856).
المجاميع (الجسيمات): يُفضل استخدام جزيئات EPDM (إيثيلين بروبيلين ثنائي الميثيلين بروبيلين مونومر) أو جزيئات البولي يوريثان التي تتطلب:
- IAAF: حجم الجسيمات 1-3 مم (90% اجتياز منخل 2.36 مم، EN 933-1).
- EN 14877:2019: المعادن الثقيلة (الرصاص، والكادميوم، والكروم) ≤10 مجم/كجم (EN 1122-2).
- ASTM F2157-21: مقاومة الأشعة فوق البنفسجية (فقدان الوزن ≤5% بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية لمدة 500 ساعة).

(2) هيكل متعدد الطبقات: التآزر "القابل للتنفس" وفقًا للمعايير الدولية

يتألف مضمار الجري القياسي القابل للاختراق من ثلاث طبقات "طبقة أساسية + طبقة مرنة + طبقة سطحية" بسماكة ووظائف مطابقة تمامًا للمتطلبات الدولية (الشكل 1):

الطبقة	نطاق السُمك	التركيب المادي	المتطلبات القياسية الدولية
الطبقة الأساسية	15-30 سم	حجر مكسر متدرج (5-30 ملم) + خرسانة	الانضغاط ≥95% (EN 13286-49)؛ النفاذية ≥10 مم/ساعة (EN 29083-1)؛ قدرة التحمل ≥200kPa (CBR ≥5%)
طبقة مرنة	8-12 مم	مادة لاصقة البولي يوريثان الخالية من المذيبات (المحتوى الصلب ≥95%) + جزيئات EPDM	المسامية 20%-30% (ASTM D2873)؛ قوة الرابطة ≥2.5 ميجا باسكال (اختبار السحب والخلع EN 14833-5)
الطبقة السطحية	2-3 مم	طلاء من البولي يوريثان القابل للتنفس	بنية دقيقة المسام (حجم المسام 0.1-0.5 مم، ملاحظة SEM)؛ مقاومة الانزلاق ≥0.5 (رطبة، ASTM E303)؛ مقاومة التآكل ≤30 ملجم (ASTM D4060)

(3) عملية البناء: سير العمل الموحد وفقًا للمعايير الدولية

إن دليل الاتحاد الدولي لألعاب القوى لألعاب القوى للمرافق الميدانية 2023(القسم 5.2) ينص على "التحكم في العملية + التحقق من العقدة الحرجة" لبناء المسار القابل للاختراق. وتشمل الخطوات الرئيسية ما يلي:

إعداد القاعدة:
- يجب وضع طبقات الحجارة المسحوقة المتدرجة على شكل مصاعد (بسمك ≤15 سم) وضغطها باستخدام مدحلة متينة (≥20 طن) لمدة 6-8 تمريرات. يتم اختبار كثافة الضغط عند ≥3 نقاط لكل 100㎡ (EN 13286-49).
- تتطلب القواعد الفرعية الخرسانية فواصل انكماش (بمسافات متباعدة ≤6 م) مملوءة بمواد مانعة للتسرب مرنة (مثل البولي يوريثان) لمنع التشقق الحراري (ASTM C150).
تركيب الطبقة المرنة:
- يتم خلط المادة اللاصقة في الموقع بنسبة (المادة اللاصقة: الجسيمات = 1:6-1:8) باستخدام خلاط (≤500 دورة في الدقيقة، ≤5 دقائق) لتجنب انحباس الهواء (EN 14833-4).
- يتحكم جهاز رصف ميكانيكي (مثل Wirtgen WPM 3000 الألماني) في السماكة في حدود ± 2 مم؛ وتعالج التعديلات اليدوية الانحرافات المحلية (توصية الاتحاد الدولي لألعاب القوى).
- وقت المعالجة ≥24 ساعة (عند ≥15 درجة مئوية)، مع عدم السماح بأحمال ثقيلة خلال هذه الفترة (EN 14877:2019).
تطبيق الطبقة السطحية:
- يتم تخفيف طلاءات البولي يوريثان القابلة للتنفس إلى لزوجة البناء (25 درجة مئوية، ≥20 ثانية عن طريق كوب التدفق) ويتم تطبيقها باستخدام معدات الرش (قطر الفوهة 1.5-2.0 مم).
- يتم التحكم في ضغط الرش عند 0.3-0.5 ميجا باسكال، مع تداخل ≤10 سم لتجنب حدوث تشققات أو أخطاء (ASTM F2157-21).
- وقت المعالجة ≥72 ساعة (عند درجة حرارة ≥20 درجة مئوية)؛ يتم إجراء اختبارات الأداء الرئيسية (امتصاص الصدمات ومقاومة الانزلاق) بعد المعالجة (متطلبات الاتحاد الدولي لألعاب القوى).

4. التصديق والقبول الدولي: من الامتثال إلى الثقة

ولضمان الامتثال للمعايير الدولية، يجب أن تخضع المشاريع إلى طرف ثالثشهادة العملية الكاملةبما في ذلك:

شهادة المواد: تتطلب المواد الخام (المواد اللاصقة والجسيمات) تقارير اختبار من مؤسسات مثل SGS أو TÜV، للتحقق من الامتثال لمتطلبات IAAF وEN وASTM.
شهادة عملية البناء والتشييد: الإشراف من قبل "فني مضمار" معترف به من قبل الاتحاد الدولي لألعاب القوى لتوثيق معايير البناء (السماكة ودرجة الحرارة والرطوبة).
شهادة القبول النهائي: تقوم المختبرات المستقلة (على سبيل المثال، مختبرات LGC في المملكة المتحدة، وTÜV Rheinland الألمانية) بإجراء اختبارات في الموقع تركز على:
- النفاذية (اختبار الرأس المتغير EN 29083-1).
- الأداء الرياضي (طريقة اختبار امتصاص الصدمات للاتحاد الدولي لألعاب القوى).
- السلامة البيئية (اختبار إجمالي المركبات العضوية المتطايرة EN 16516، واختبار نضح المعادن الثقيلة EN 1122).

5. تطور المعايير الدولية: من الامتثال إلى الابتكار

تستمر المعايير الدولية في التطور مع التقدم التكنولوجي. وتشمل الاتجاهات المستقبلية الرئيسية لمسارات الجري القابلة للاختراق ما يلي:

المراقبة الذكية: تتضمن مسودة الاتحاد الدولي لألعاب القوى لعام 2025 بند "مراقبة صحة المضمار"، والذي يتطلب أجهزة استشعار مدمجة (الضغط ودرجة الحرارة والنفاذية) لنقل البيانات في الوقت الفعلي إلى المنصات السحابية (في إشارة إلى مشروع المسارات الذكية للاتحاد الدولي لألعاب القوى).
المواد منخفضة الكربون: قد تضع EN 14877-202X المنقحة (المقترحة) حدودًا لانبعاثات الكربون (≤200 كجم من ثاني أكسيد الكربون/㎡)، مما يدفع إلى اعتماد المواد اللاصقة القائمة على أساس حيوي (مثل البولي يوريثان القائم على زيت فول الصويا).
تكامل متعدد الوظائف: تعمل اللجنة الفنية للأسطح الرياضية ASTM F08.60 (اللجنة الفنية للأسطح الرياضية) على وضع معايير للمسارات "المدمجة القابلة للتنفس - الكهروضوئية المدمجة"، واستكشاف تكامل الألواح الشمسية (نفاذية الضوء ≥15% دون المساس بالأداء الرياضي).

الخاتمة

يمثل إطار المعايير الدولية لمسارات الجري القابلة للاختراق توازنًا علميًا بين "السلامة الرياضية والاستدامة البيئية وفعالية التكلفة طوال دورة الحياة". من اختيار المواد إلى قبول البناء، ومن المقاييس الوظيفية إلى القيود البيئية، توفر هذه المعايير "لغة تقنية" عالمية لتخطيط وبناء وتشغيل المسارات القابلة للاختراق على مستوى العالم. مع تطور التكنولوجيا والمعايير الدولية بشكل مشترك، ستتجاوز مسارات الجري القابلة للاختراق دورها كأسطح رياضية، لتظهر ك "بنية تحتية خضراء" مهمة تربط بين صحة الإنسان والبيئة الحضرية والتنمية المستدامة.