מערכת בנייה משלד פלדה דקת דופן
תחום:
שיטות בניה מתקדמות ומתועשות
שימוש עיקרי:
בניית שלדי מבנה למבנים חדשים ותוספות למבנים קיימים.
יצרן:
B-tek (ישראל) : נציגת חברת Mi-Tek האמריקאית
חברת B-Tek היא החלוצה בתחום ייצור שלד פלדה דקת דופן בישראל ומספקת רכיבי שלד לעשרות אתרי בנייה בחודש.
החברה אחראית לתכנון הנדסת שלד המבנה על פי תכנית אדריכלית שמועברת אליה ומספקת יחידות שלד להרכבה באתר.
מה ייחודו של המוצר ?
שלד פלדה דקת דופן בנוי מפרופילים של פח פלדה מגולוון ברמה גבוהה. החוזק של הפרופילים מושג באמצעות סדרת כיפופים של הפח שיוצרים את החוזק ההנדסי קונסטרוקטיבי של הפרופיל. לאחר הייצור, הפרופילים מחוברים (בברגים) ליצירת קירות ותקרות שלד הנושא את העומס שתוכנן על ידי מהנדס השלד.
תהליך הייצור של השלד נעשה בתוכנות מיוחדות שבעזרתן מתרגמים המהנדסים את התוכנית האדריכלית למודל תלת ממדי של שלד המבנה. לאחר מכן, המודל עובר "כהוראות ייצור" ישירות ממחשב המהנדס למחשב של מכונה אוטומטית במפעל שמייצרת את הפרופילים בדיוק מילימטרי. הפרופילים עוברים למשטח הרכבה ליצירת קירות המבנה ולאחר הרכבה נשלחים לאתר הבניה. העבודה באתר היא חיבור פשוט יחסית של הקירות והתקרות בברגים ליצירת מבנה שלם.
השיטה משיגה דיוק רב, מהירות ייצור והרכבה, הפחתת תלות בכח אדם באתר הבניה. המחסור בפועלי בניין מיומנים ביציקות בטון והצורך לבנות מהר וקל מביאים כיום רבים בעולם כולו ובישראל לעבור לשיטות בניה מתעשות מסוג זה.
תמונות ואיורים: B-tek
למה זה מעניין אותנו?
האמרה המפורסמת "זמן שווה כסף" נכונה מתמיד בשיטה זו. רמת התיעוש הגבוהה והעובדה שרוב פעולות בניית השלד מבוצעות במפעל, מאפשרת להקים שלד של קומה תוך זמן קצר. בתכנון וביצוע נכון, החיסכון בזמן עבודת פועלים, ללא צורך בעגורנים, חסכון בפיגומים והפחתת כמות הובלות לאתר -מוזילים בסופו של דבר את עלות המבנה.
כמו כן, למבנה שלד פלדה דקה יתרונות רבים, ביניהם, עמידות גבוהה יותר ברעידות אדמה בהשוואה לחלופות אחרות. תכונה שהיא נדרשת בישראל עקב הסיכון הגבוה לרעידות אדמה.
בנוסף, שיטת הבניה נחשבת לירוקה יותר הודות להפחתה בכמות חומרי הבנייה והפסולת, היא קלת משקל כך שניתן להפחית במקרים מסוימים את הביסוס ובהתאם להוזיל אותו, לחסוך חומרים ממקורות טבעיים כגון חומרי מחצבה, להפחית שינוע לאתר ועוד.
מספר עובדות וקצת היסטוריה אודות החברה היצרנית B-tek
הוקמה על ידי מהנדס אילן דוד בשנות ה- 90, בתחילת דרכה החברה ייצרה שלד לגגות מבנים. בהמשך, רכשה מכונות מתקדמות לייצור דיגיטלי והחלה לייצר מערכת שלד לכלל המבנה. B-tek הינה החברה הוותיקה בישראל לייצור שלד פלדה דקת דופן. בעלת זכויות לשימוש בטכנולוגיות חברת Mi-Tek האמריקאית הוותיקה בתחום בארה"ב (הוקמה ב- 1955).
שלוש תכונות שהופכות את שלד הפלדה לאטרקטיבי לקבלנים ולכל פרויקט:
⦁ קל משקל וגם חוסך במשקל מבנה: המשקל הקל הופך את השיטה לנוחה לשינוע והרכבה ללא צורך במיכון כבד ועגורנים- מתורגם לחסכון כספי.
⦁ פשוט להתקנה באתר: המערכת מגיעה לאתר עם כל פרטי החיבור והאלמנטים הנדרשים ואין צורך לחתוך, למדוד, לקשור ולאלתר בשטח. כל היחידות מגיעות ממוספרות כך שניתן להרכיב אותן לפי תוכנית ההרכבה.
⦁ חסכון בזמן באתר: ראש קבוצה מיומן יחד עם מספר קטן של פועלים יכולים להרכיב שלד מבנה תוך מספר ימים. התוצאה היא חיסכון כלכלי בעלויות עובדים ובזמן ביצוע.
המערכת מתאימה לשילוב בארבעה סוגי יישום עיקריים:
מערכת ND כוללת ארגזים המונחים על האיטום ומעליהם נפרסות שכבות 'בד' מיוחד המונע סתימת הארגזים באבק, עלים ולכלכוך ויחד עם זאת מאפשר מעבר חופשי של מים. באופן כזה, מתכנני הגג יכולים לבחור יישום של גגות מועילים מסוגים שונים בהתאם לצורך התפקודי כגון: גג מרוצף, גן צמחייה, גג דקורטיבי או גג משולב מערכות סולאריות לייצור אנרגייה או כל אחד מהשילובים האלו, ראה תרשים להלן להמחשה:
איור מערכות ND, באדיבות: מלגול
נתמקד ונציג את החתך של המערכת בגגות המותאמים לתנועה:
מערכת זו מותאמת לחיפוי בריצוף צף או ריצוף דֵק (Deck) ואף שטחי מיסעת רכב וחניונים החשופים לעומסים גבוהים (עד 1,200 ק"ג למ"ר בכפוף למפרט היצרן). המערכת ניתנת לשילוב עם מספר סוגי גגות זה לצד זה עם פתרון הידרולוגי מובנה ועל פי דרישת הפרויקט.
הערה: לחתכים של סוגי גגות נוספים, אנא פנו אלינו למידע נוסף.
מידע טכני נוסף אודות המערכת:
עובי שכבת השהיית הנגר: 50 עד 150 מ"מ
קיבולת מים (96% מעובי שכבת השהיית הנגר): 48 עד 143 ליטר/מ"ר.
ספיקה מינימלית מהנקז ND AFC-100 (ניתן לכוונון): 0.04 ליטר לשנייה (144 ליטר לשעה)
עמידות בעומסים: עד 1,200 ק"ג למ"ר
ערך בידוד תרמי בשילוב סולרגלאס: 0.041 (W/m*K) לחץ כאן לסקירה אודות Solarglas
שלבים בהטמעת המערכת בתכנון פרויקט:
- אפיון המערכת בפרויקט, הטמעה בחישוב ההידרולוגי, חישוב ספיקות המים הדרושות להשהיה ובהתאם לקבוע את קצב שחרור המים הרצוי מהגג.
- בדיקה עם מהנדס לגבי המשקל שמותר לגג לשאת ווידוא התאמה לדרישות ההידרולוגיות.
- תכנון מערכת האיטום של הגג כך שתתאים לגג משהה נגר. (יועצים רלוונטיים בפרויקט: יועץ בנייה ירוקה, הידרולוג, יועץ ניקוז ויועץ איטום, לעיתים גם יועץ פיתוח/ נוף).
- במידת הצורך, אפשרות לשילוב עם מערכות בידוד תרמי דוגמת Solarglas לחץ כאן לסקירה אודות Solarglas. בהתאם להנחיות יועץ תרמי ויועץ בנייה ירוקה.
שלב הביצוע של גג המיועד לתנועה:
- לאחר סיום ביצוע האיטום, התקנת שכבות המערכת להגנה על הגג
- הצבת קופסאות אגירת המים
- פילטר מבד מתאים
- יישום גמר על פי סוג הגג: צמחייה, סולארי, מדרך (ריצוף צף / דק), אגרגטים
שילוב גג משהה נגר עם חניון ושטחים מרוצפים, הולנד
קופסאות השהיית נגר בפרויקט גג משהה, הולנד
גג צמחייה משהה נגר עם מערכות סולאריות, הולנד
תועלות ותכונות נוספות של המערכת:
החברה מציעה שילוב של מערכת השהיית הנגר עבור כל מטרה ויישום של גג. לרבות גג המשמש לתנועת הולכי רגל או שטחי פיתוח המותאמים לתנועת כלי רכב, שבילי אופניים וכן שילוב עם גג טכני, גג ירוק ועוד.
יישום שכבות ומערכת Nophadrain מספקת הגנה לשכבות האיטום מפני פגיעות מכניות ונזקי השמש. איטום הוא נקודת תורפה של גגות מבנה, מספיק חור קטן על מנת לגרום לחדירת מים למבנה ונזק משמעותי ביותר. כאשר משאירים איטום חשוף, קיימת סכנה לפגיעה מכנית בשכבת האיטום על ידי טכנאי או כל גורם המתחזק ונכנס לגג. כמו כן, שכבת האיטום ובמיוחד יריעות ביטומניות רגישות לקרינת השמש והחום הגורמים לאובדן גמישותן וסדיקה עם הזמן ראה סקירת איטום למידע נוסף בנושא . כיסוי במערכת Nophadrain, מלבד הפתרון ההידרולוגי, תעניק הגנה מפני פגיעות מכניות וכן תצל על איטום הגג מפני קרינת השמש. בכך, האיטום של גג מכוסה ומוגן ויכול להאריך חיים בעשרות שנים יותר מאשר גג חשוף.
Nophadrain היא חברה הולנדית בעלת ותק, ניסיון ומוניטין אשר מבצעת בדיקות מעבדה למערכות שלה על מנת להבטיח עמידה בסטנדרטים אירופאים מובילים. לצפייה באישורי המערכת – ראה בנספחים.
שכבות השהיית הנגר מסופקות בעובי שכבה של בין 5 ס"מ ל- 15 ס"מ. מדובר בקופסא עשויה מסבך פלסטיק קלת משקל ועמידה לעומסים. בכך, במידת הצורך, ניתן לעשות במערכת שימוש על מנת לגשר על מדרגה והפרשי גובה ביציאה מגג.
ערך כלכלי
לקבלת תמונה מלאה של תועלת מגג משהה נגר, יש לקחת בחשבון את התועלות והעלויות הבאות:
חסכון בעלויות פתרונות הידרולוגיים חלופיים בקומת הקרקע – בעת הקמת הפרויקט, קיימת דרישה בתקני בנייה ירוקה לצמצום עודפי נגר ותכנון הידרולוגי של הפרויקט. תכנון ושילוב נכון של גג משהה הנגר יכול לתרום בחסכון בצורך בקידוחי חלחול, בבורות השהייה וחלחול ובכך להביא לחסכון וכן הענקת ניקוד משמעותי יותר לבנייה ירוקה, בכך המערכת יכולה להביא לחסכון בעלויות הודות לחיסכון בצורך במערכות חלופיות ויקרות יותר.
חסכון בתחזוקה לשכבות האיטום – הגנה והארכת הקיים של שכבות האיטום הודות לעובדה שאינן חשופות לקרינת שמש ובעלות שכבות הגנה מתאימות. בגג אטום חשוף, יש לקחת בחשבון הוצאה צפויה של חידוש ותחזוקת איטום הגג מידי 15 שנים בממוצע.
חסכון באנרגיה – המערכת יוצרת צל על הגג ומאפשרת הורדת טמפרטורות בקומות העליונות. ניתן להעריך את התועלת בחסכון אנרגטי לאקלום המבנה באמצעות סימולציה אקלימית.
תועלות כלכליות נוספות ברמה המוניציפלית: הפחתת הצפות במערכת העירונית, תרומה סביבתית, הפחתת אי החום העירוני ועוד.
עלויות ישירות:
עלות ישירה צפויה לגג כחול (כולל ביצוע): כ– 370 ₪ למ"ר
עלות ישירה צפויה לתשתית גג ירוק משהה נגר (כולל ביצוע): כ- 390 ₪ למ"ר
תועלות ירוקות:
השהיית נגר חשובה בהיבטי בנייה ירוקה על מנת להשיג מבנה המתפקד טוב יותר מבחינה סביבתית ומפחית עומס נגר מים הגורם להצפות במערכת הניקוז העירונית. לשילוב פתרונות הידרולוגיים בפרויקט קיים פוטנציאל לניקוד רב בתקן לבנייה ירוקה. הניקוד ניתן על פי אחוז הנגר הנשמר בתחומי המגרש ומועבר להחדרה לקרקע במקום שחרור המים לניקוז העירוני, ראה טבלת סיכום בהמשך עם פירוט פוטנציאל הניקוד לבנייה ירוקה בפרויקט העושה שימוש במערכת.
מערכת ND מאפשרת חיפוי הגג בשכבות בעלי גמרים בהירים או צמחייה ובעך תורמת להפחתת תופעת "אי החום העירוני". גגות בטון חשופים, שטחי אספלט ועוד, אוגרים חום מקרינת השמש לאורך היום (מסה תרמית) ופולטים את החום לפנים המבנה ולסביבה בשעות אחה"צ והלילה. תופעה זו גורמת לסביבה העירונית להיות חמה יותר יחסית לשטחים הפתוחים שמחוץ לעיר, דבר הפוכע בתחושת הנוחות של השוהים בעיר ומביא לצורך בהשקעת אנרגייה מוגברת לקירור מבנים, תופעה זו מכונה "אי החום העירוני". חיפוי והצללה בגוון בהיר על שטחי גגות, דוגמת שילוב עם מערכת ND, מפחיתה את ספיגת החום, מצלה על המבנה ותורמת להפחתת תופעת אי החום העירוני. למידע נוסף בנושא ראה סקירת גגות.
על פי הנחיות יועץ תרמי ובמידת הצורך, ניתן לשלב את מערכת Nophadrain עם שכבות בידוד תרמי שונות דוגמת זכוכית מוקצפת "Solarglass". ניתן ליישום מעל שכבות איטום בשיטת "הגג ההפוך" ראה סקירת גגות למידע נוסף, או לחלופין, ניתן ליישום מתחת לשכבות האיטום כשכבת בידוד תרמי נושאת עומסים ועמידה במיוחד. יש לקחת בחשבון את שכבת הבידוד כחלק מהחישוב התרמי למבנה לצורך קבלת ניקוד לבנייה ירוקה, ראה טבלת סיכום בהמשך. למידע נוסף, לחץ כאן לקישור לסקירת Solarglas וכן לסקירת בידוד תרמי.
תקינה ירוקה – להלן טבלת ניקוד פוטנציאלי על פי ת"י 5281 (בנייה ירוקה):
פרויקט העושה שימוש במערכת יכול לזכות בניקוד בנייה ירוקה (במסגרת ת"י 5281), הטבלה להלן מציגה את פוטנציאל הניקוד האפשרי.
הערה: יש לשים לב כי התקן לבנייה ירוקה הינו תקן למבנה (פרויקט שלם) ולא למוצר ספציפי. הניקוד המפורט להלן מציין את אפשרויות צבירת הניקוד במבנה כתוצאה מיישום המוצר בביצוע. הניקוד הסופי למבנה ייקבע רק על ידי מכון התעדה לתקן.
מס' סעיף | שם הסעיף | מהות | ניקוד פוטנציאלי | נספחים |
1.1.4 | דירוג אנרגטי לפי ת"י 5282 | פוטנציאל תרומה לשיפור הדירוג האנרגטי הודות לחזית מאווררת | יש להכניס את חתך החזית למודל האנרגיה של המבנה המתוכנן להערכת השיפור בצריכת האנרגייה |
|
2.9 | מיתון תופעת אי החום העירוני | יישום טכניקות להפחתת ספיגת החום בגגות | עד 1 נק' | בהתאם לערך רפקטיביות ובהירות של שכבת הגמר |
3.4 | ניהול מי נגר עילי וניקוז | המערכת מסייעת להשהיית נגר ותורמת לפתרון ההידרולוגי של הפרויקט | עד 3 נק' בבנייני שאינם מגורים ומגורים (100% ניקוז והחדרת מי גשם). עד 6 נק' בבנייני משרדים (100%). | בהתאם לחישוב ההידורולוגי של הפרויקט |