שלד פלדה דקת דופן:
מערכת קונסטרוקטיבית מדויקת ועמידה לבנייה מתועשת
תחום:
שיטות בניה מתקדמות ומתועשות
במה מיוחד?
שלד פלדה דקת דופן: מערכת קונסטרוקטיבית מדויקת ועמידה לבנייה מתועשת
שימוש עיקרי:
קונסטרוקציה לקירות, תקרות ורצפות במבנים קיימים וחדשים לשימוש מגורים, ציבור, מסחר, תעשייה ועוד
יצרן:
B-tek (ישראל) : נציגת חברת Mi-Tek האמריקאית
חברת B-Tek היא מהחלוצות בישראל בתחום שלדי הפלדה דקת-דופן, ומספקת מדי חודש רכיבי קונסטרוקציה לעשרות אתרי בנייה.
החברה אחראית לתכנון ההנדסי של שלד המבנה בהתאם לתכנית האדריכלית, ומספקת יחידות מוכנות להרכבה מהירה באתר.
מה ייחודו של המוצר ?
שלד פלדה דקת דופן עשוי מפרופילים מגולוונים המעוצבים בכיפופים ייעודיים להענקת חוזק קונסטרוקטיבי גבוה. תהליך הייצור מבוסס על תרגום תכניות אדריכליות למודל תלת־ממדי, ממנו מופקות הוראות ישירות למכונות אוטומטיות המייצרות את הפרופילים בדיוק מילימטרי.
לאחר הרכבת קירות השלד במפעל, הם נשלחים להרכבה פשוטה באתר. השיטה מצטיינת בדיוק, מהירות, צמצום עבודה באתר והתאמה לדרישות בנייה מתועשת – פתרון יעיל נוכח המחסור בכוח אדם מיומן והצורך בבנייה מהירה ואיכותית.
למה זה מעניין אותנו?
בנייה בשלד פלדה דק דופן חוסכת זמן וכסף:
שלד קומה שלמה ניתן להקמה תוך זמן קצר הודות לתיעוש גבוה וייצור מדויק במפעל, מה שמצמצם את הצורך בפועלים, עגורנים, פיגומים והובלות – ומוזיל את עלות הבנייה הכוללת.
מעבר לכך, למערכת יתרונות מבניים חשובים: עמידות גבוהה ברעידות אדמה, משקל עצמי נמוך המפחית דרישות ביסוס, וצמצום ניכר בשימוש בחומרי גלם ובפסולת – מה שהופך אותה גם לבחירה בעלת תועלת בהיבטי בנייה ירוקה יותר כפי שיפורט בהמשך הסקירה.
תמונות ואיורים: B-tek
קצת על חברת B-tek ישראל:
החברה נוסדה בשנות ה־90 על ידי המהנדס אילן רביב, והחלה את דרכה בייצור שלדים לגגות. עם השנים, צמחה והרחיבה את פעילותה לייצור מערכות שלד מלאות למבנים, תוך שילוב טכנולוגיות דיגיטליות מתקדמות. החברה היא הוותיקה בישראל בתחום שלדי הפלדה הדקת-דופן, ומחזיקה בזכויות לשימוש בטכנולוגיות של חברת MiTek האמריקאית – מהחברות המובילות בעולם בתחום, הפועלת מאז 1955.
שלוש סיבות שבזכותן שלד פלדה דקת דופן הוא בחירה מועדפת באתרי בנייה:
- קל, חכם ומשתלם: המשקל הנמוך של המערכת מקל על שינוע והרכבה, מפחית את הצורך בעגורנים ובציוד כבד – ומוביל לחיסכון ניכר בעלויות תפעול ולוגיסטיקה.
- התקנה מדויקת ופשוטה: כל רכיבי המערכת מיוצרים מראש עם פתחים, סימונים ופרטי חיבור, ומסופקים ממוספרים לפי תכנית הרכבה – אין צורך בחיתוכים, מדידות או אילתורים בשטח.
- חיסכון משמעותי בזמן: צוות מצומצם עם הדרכה בסיסית יכול להקים שלד מבנה תוך ימים ספורים בלבד – מה שמצמצם את משך העבודה באתר ואת עלויות כוח האדם.
מידע נוסף לקהל המקצועי :
שלבי היישום של שלד פלדה דקת דופן
תרשים זרימה זה מתאר את השלבים הכרוכים בתכנון ובנייה של שלד פלדה דקת דופן, תוך שימת דגש על בקרת איכות ותיאום בין הגורמים השונים.
- תכנון אדריכלי
גיבוש תכנית אדריכלית ראשונית של המבנה. - תיאום בין אדריכלות להנדסה
פגישה בין האדריכל למהנדס החברה לצורך תיאום מוקדם והתאמת הדרישות. - תכנון הנדסי בתלת־ממד
הפקת מודל שלד תלת־ממדי מדויק באמצעות תוכנה ייעודית. - בקרת תכנון
סקירת המודל על ידי האדריכל, הקבלן או היזם, לאימות התאמה לתכנון האדריכלי. - אישור סופי לייצור
מתן אור ירוק לייצור קונסטרוקציית השלד במפעל. - הרכבה מוקדמת במפעל
הרכבת קירות ואלמנטים נוספים במפעל, לשיפור דיוק ויעילות. - שינוע והרכבה באתר
הובלת חלקי השלד והרכבתם על גבי יסודות הבטון באתר הבנייה. - אישור מהנדס בשטח
בדיקת השלד שהורכב ואישורו על ידי מהנדס מוסמך. - המשך עבודות גמר
מעבר לשלב הגמרים, החיפויים והמשך הבנייה.
הערות לתרשים:
- התהליך עשוי להשתנות בהתאם לאופי הפרויקט.
- בקרת איכות נדרשת בכל שלב להבטחת בטיחות ועמידות.
- תכנון תלת־ממדי מאפשר תיאום מדויק יותר בין הגורמים השונים.
- הרכבה מוקדמת חוסכת זמן ועלויות באתר.
תכונות ותועלות נוספות של שלד פלדה דקת דופן :
- עמידות גבוהה בפני קורוזיה
כל הפרופילים עשויים מפלדה מגולוונת בחום העומדת בתקנים רלוונטיים על פי הצהרת החברה. שכבת הגילוון מספקת הגנה נוספת לפלדה לאורך עשרות שנים במידה וזו נחשפת לתנאי קורוזיה. זאת לעומת ברזל הזיון בבטון מזוין במבני בטון, שאינו מגולוון ובעת פגיעה בשכבת בטון ההגנה, הברזל חשוף לקורוזיה, דבר המהווה גורם מפתח להיחלשות מבני בטון עם הזמן.
- גמישות מבנית והתנהגות סייסמית משופרת
שיטת ההרכבה מבוססת על חיבורים בברגים רבים על פי תכנון המבטיח פיזור עומסים מיטבי על חלקי המבנה. מחקרים מראים כי שלד פלדה משיג ביצועים משופרים בעומסי גזירה ורעידות אדמה בהשוואה לשלד עשוי בטון ופלדה מסיבית. (ראה מסמך ״COLD‐FORMED STEEL AND RESILIENCE״ בנספחים).
- בידוד תרמי ואקוסטי איכותי
נפח הקירות מאפשר שילוב בידודים תרמיים ואקוסטיים בהיקפים משמעותיים. זאת בשונה מקירות בטון או בלוקים שמטבעם כוללים גשרים תרמיים רבים ונפח בידוד מוגבל. לכן, במבנים משלד פלדה דקת דופן ניתן להשיג תרומה משמעותית לנוחות השוהים וחיסכון אנרגטי לאורך חיי המבנה. אפיון הבידודים בפועל יבוצע מאופיין לרוב על ידי יועץ תרמי / אקוסטי.
- תהליך מתועש ומבוקר
תכנון ממוחשב, ייצור אוטומטי והרכבה מוקדמת במפעל מביאים לדיוק מילימטרי, הפחתת טעויות וחיסכון בזמן וכוח אדם באתר.
איך זה ירוק?
- הפחתה בטביעת רגל פחמנית
פלדה דקת דופן מכילה יכולה להכיל שיעורים גבוהים של חומר ממוחזר (עד 80%) ומיוצרת בשיטות יעילות שהולכות ונעשות יעילות יותר לאורך השנים ומפחיתה את פליטות גזי החממה לעומת בטון מזוין (שהצמנט שבו מהווה מקור מרכזי לפליטות פחמן בענף הבנייה).
- מינימום פסולת בנייה
הרכבה מוקדמת במפעל ותכנון דיגיטלי מאפשרים בנייה כמעט ללא פסולת באתר. מחקרים מראים כי תכנון נכון לשלב הגמר מאפשר לצמצם פחת חומר לכ-10%-20% מהמקובל בבנייה קונבנציונלית.
- חיסכון בהובלה ובשינוע
ניתן להוביל יחידות שלד מוכנות רבות בהובלה אחת – חיסכון באנרגיה, תחבורה וכמות רכבים באתר.
- צמצום אנרגיה עקיפה באתר
קיצור זמני שהייה באתר, הפחתה בכוח אדם ובשימוש בציוד – תורמים להפחתת פליטות עקיפות וחסכון באנרגיה בבנייה.
תקינה ירוקה
פרויקט העושה שימוש במוצר, יכול לזכות בניקוד בנייה ירוקה (במסגרת ת"י 5281), הטבלה להלן מציגה את פוטנציאל הניקוד האפשרי.
מס' סעיף | שם הסעיף | מהות | ניקוד פוטנציאלי | נספחים | הערות |
1.1.4 | דירוג אנרגטי לפי ת"י 5282 | פוטנציאל תרומה לשיפור הדירוג האנרגטי הודות לחזית מאווררת | יש להכניס את חתך הקיר למודל האנרגיה של המבנה המתוכנן להערכת השיפור בצריכת האנרגייה |
|
|
4.5 | ניתוח מחזור חיים | דוח LCA לפי 14025 | 1/6 מוצרים המעניקים יחד עד 2 נק'. | דוח EPD למוצר |
|
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.
תקנים רלוונטיים למבנים משלד פלדה דקת דופן
- ת״י 1225 חוקת מבני פלדה (על חלקיו)
- ת"י 1226 סרטוטים למבני פלדה
- ת"י 2262 בתי קבע מתועשים למגורים: בית יחיד או בית טורי
- ת"י 1508 פחי סיכוך צורתיים מפלדה
- ת"י 1490 'מחיצות גבס' בדגש חלק 4 – פרופילים לא נושאים העשויים פח פלדה
טבלת סיכום אישורים ואסמכתאות המוצר:
תכונה | # סידורי | סוג האישור | תוצאה / מסקנה | תוקף האישור | הערה |
דוח ביצועים סביבתיים (EPD) | 01 | EPD | נתונים מייצגים עבור שלד פלדה דקת דופן | תוקף: 27/5/2026 | דוח EPD שבוצע על ידי SAFIA (Steel Framing Industry Association)) שבארגון זה חברה גם MiTek |
הערכת מחזור חיים – LCA | 02 | דוח LCA | תוצאה: GWP מופחת | מהדורת 2021 | מסמך הערכת מחזור חיים |
חוסן מבני פלדה | 05 | דוח של Safia לסקירת החוסן של מבני פלדה דקת דופן | עמידות משופרת למגוון דרישות | – |
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 |