חיפוי מבנים בתלייה יבשה

חדשנות בחיפוי מבנים - הטרנד העולמי

עד למאה העשרים, חומרי חזיתות המבנים היו עץ, לבנים גלויות או כיסוי טיח מינארלי על בסיס סיד ואבן מסותתת או טבעית. בחמישים השנים האחרונות חל שינוי, התפתחו עשרות סוגי חומרים שיכולים לשמש עבור חזיתות מעטפת.

תחום החיפויים למבנים חווה התקדמות והתפתחות רבה גם בעקבות הביקוש מצד יזמים ואדריכלים המחפשים גיוון ואפשרויות עיצוביות חדשות. תעשיית חומרי הבניה העולמית מפתחת חומרים עמידים יותר, קלי משקל ועמידים למים ופגעי קרינת שמש. חומרים מתועשים אלו מאפשרים בניה מהירה ומדויקת תוך הפחתת משקל מהשלד ולכן גם אפשר לחסוך בזכותם בעלויות ובזמן בניה באתר.

מרכז כנסים וואהל - בר אילן - תמונה באדיבות 'ענק' החיפויים

מה הבעיה בחיפוי אבן טבעית בשיטות המקובלות?

ריבוי הכשלים של חיפוי מבנים בשיטות המקובלות המבוססות על הדבקה בטיט של אבן טבעית לקיר מחייבים בחינה מחדש של השימוש בשיטה זו כברירת מחדל. הכשלים האופייניים נובעים ממספר סיבות:

  • בעייתיות החומר עצמו (מקור טבעי ולא הומגוני) ומחסור מתהווה באבן טבעית איכותית.
  • כשלים בהכנת קיר הבטון ובליה שלו שמתבטאת על פניי האבן.
  • תלות בעיגון ידני המבוצע על ידי פועל באתר – דרישה למיומנויות גבוהות של פועלי בניה שצריכים לעשות עשרות אלפי חיבורים של אבנים כבדות לקיר.
  • חוסר בתקינה והגדרת דרישות איכות וכן צורך בפיקוח קפדני על ביצוע.
  • רגישות לפגעי מזג אוויר, חדירת רטיבות ושינויי טמפרטורה קיצוניים.
כשל נפוץ של התנתקות לוח אבן מקיר

מגוון אינסופי לעיצוב אדריכלי

בעשרות השנים האחרונות התפתחו בעולם מגוון רחב של לוחות חיפוי בחומרים שונים. אדריכלים נהנים מאפשרות לעצב את חזיתות המבנים באופן חופשי כיד הדמיון הטובה עליהם.

בין החומרים שבהם נעשה שימוש ניתן למנות: אלומיניום רב שכבתי,  HPL, לוחות פורצלן, פייבר צמנט, חומרים פולימריים, עץ דחוס ועוד.

מפעלים מתקדמים ברחבי העולם מסוגלים לייצר כל מראה, גוון וטקסטורה רצויים לפי דרישת הפרויקט. כמו כן, ניתן בטכניקות של הדפסה, חירור ועיבוד של הלוחות, להעניק ללוחות מראה של חומרים טבעיים (עץ, אבן, מתכת ועוד) יחד עם עמידות גבוהה יותר מזו של חומרי הגלם המסורתיים.

יצירת תמונה באמצעות חירור לוחות החיפוי (5X6 מ'). תערוכת BAU 2018

ראשית: קל, חזק ומאוורר

החזית המאווררת

באנגלית חיפוי בלוחות נקרא ”Rain Screen” ואכן ניתן לראות את החיפוי כ'מעיל גשם' המגן על המבנה. גם אם המעטפת לא אטומה לגמרי, ניתן בהחלט לסמוך עליה שתאפשר ניקוז קל ומהיר של מי הגשם מקיר המעטפת. בנוסף, בקיץ, למעטפת המורחקת מהקיר יש תפקיד חשוב בהצללה על החזית כך שהשמש לא פוגעת ישירות בקיר המבנה ואינה מחממת אותו.

בתכנון נכון של החיפוי ניתן לגרום לזרימת אויר בין הקיר (מעטפת מאווררת). זרימה זו של אוויר תיצור תנאי אקלים קרירים ויבשים יותר באזור הסמוך לקיר המעטפת וכך משתפר עוד יותר התפקוד האקלימי של המבנה.

סכמת קיר מאוורר מאחורי פאנל חיפוי - Air circulating scheme - Andrey Putilov

פחות משקל = יותר בר קיימא

כיום, קיימות חלופות רבות לחומרי חיפוי חזקים, דקים, עמידים וקלי משקל.

ככל שמעמיסים פחות חומרים על המבנה, כך ניתן לחסוך בכמות פלדת הזיון והבטון בשלד. כמו כן, פחות חומר מובא לאתר ופירושו פחות אנרגיה לצרכים של הובלה, כרייה, הנפה וכדומה.

שיטת 'הצידנית' לבידוד תרמי

שיטת התלייה היבשה מאפשרת ביצוע בידוד תרמי חיצוני בהצמדה מלאה ואחידה לכל החזית, בכך נוצרת רציפות תרמית של הבידוד על שטח פני קיר הרקע (בדרך כלל בטון). כתוצאה מכך, כמות 'הגשרים התרמיים' תצטמצם וכך גם החסכון באנרגיה לחימום וקירור ישתפר.

שיטה זו מתאימה לכל סוג מבנה ובמיוחד לבידוד מבנים קיימים שבהם הבידוד אינו מספק ולא ניתן להתערב בחלל הפנימי.

חומר הבידוד של הקיר מוגן מפגעי מזג אוויר ומבליה פיזית ולכן ניתן להשתמש גם בחומרי בידוד 'רכים' יחסית.

בניה מתועשת ומדוייקת

שיטות חיפוי מתקדמות בתלייה יבשה מבוססות על הכנת לוחות החיפוי במפעל בדיוק רב. הייצור כולו של לוחות החיפוי מבוצע במכונות ממוחשבות המסוגלות 'לקרוא' את השרטוט ולבצע את כלל החיתוכים וההכנות לתלייה בצורה מושלמת.

בכך, נחסכת עבודה רבה באתר וכן כמות פסולת הבנייה מצטמצמת משמעותית הודות לצמצום הפחת.

כיום, עם המעבר לתכנון BIM, מתאפשר לאדריכלים לייצר חזיתות במחשב כאשר האלמנטים של החיפוי ומערכות התלייה מוגדרים מראש והמעבר משרטוט לייצור נעשה הרבה יותר נוח ויעיל.

שיטות תכנון מתקדמות (תכנון פרמטרי), מאפשרות אופטימיזציה של חזיתות מורכבות מבחינה עיצובית.

חיפוי פייבר צמנט, חיתוך פתחים בלייזר

אפשרויות תלייה קלה וחזקה

תליה על גבי מערכת קונסטרוקציה שמורכבת לקיר הרקע. המערכת הקונסטרוקטיבית מעוגנת באביזרים מיוחדים (שבחובה שיהיו תקניים) והיא מיושרת ברמה מילימטרית על ידי שימוש במדי לייזר על גביה נתלים הלוחות – כל חומר לפי השיטה המתאימה לו.

תחזוקה מינימאלית

חומרים איכותיים מגיעים עם ציפויים וצבעים עמידים לעשרות שנים ונבדקו לעמידות בUV-  ונדליזם וכדומה. היישום מאפשר תחזוקה קלה במקרה של שבר או בלאי מקומי, אפשרות קלה להחלפת לוחות פגומים.

למרות שמדובר בחומרים עמידים מאוד, חלק מהיצרנים ממליצים על ניקיון ושטיפה של החיפוי אחת לכמה שנים (לחיפויים מסוימים). המלצה זו תקפה במיוחד בסביבות עירונויות שבהן קיים זיהום אוויר המצטבר בצורה של שכבת אבק על החיפוי. בנוכחות מים, אבק זה הופך לחומצי ועלול לגרום לבלאי של חיפויים מסוימים.

לוח חיפוי עשוי פורצלן, חזק ועמיד במיוחד ללא צורך בתחזוקה מיוחדת

פחות חומר - יותר מקיים

מדוע אבן נחשבת לחומר המזיק לסביבה?

הפגיעה הסביבתית הנוצרת בתהליכי יצור אבן הינה רבה. התהליך מתחיל במחצבות בשטחי טבע שבהן הרים הופכים לגושי חומר גלם. משם החומר דורש הובלה במשאיות ענק ואוניות למפעלי אבן ברחבי העולם. חיתוך ועיבוד אבן דורש כמויות גדולות של מים ואנרגיה במפעלים וכן, במידה ואין פיקוח ודרישה, יש פוטנציאל לזיהום סביבתי מזליגת מי תעשיה מזוהמים ופליטות ואבק. גם התקנת האבן באתר היא מסורבלת ואיטית.

כל אלו הביאו להכרה כי השימוש באבן טבעית בשיטת הדבקת לוחות קטנים באתר אינו 'ירוק' ומותירה חותם סביבתי משמעותי. תקן הבנייה הירוקה הישראלי מכיר בחשיבות של אי שימוש באבן טבעית ומעניק משום כך ניקוד משמעותי לפרויקטים שבהם לא נעשה כלל שימוש באבן ממקור טבעי.

חציבה בסלע גירני - מודיעין 2021

השוואת תוכנות בין אבן טבעית לשימוש בלוחות מלאכותיים לחיפוי מבנים

דוח הערכת מחזור חיים - כלי המאפשר לבחון חותם סביבתי של מוצר

במסגרת דוח LCA נבדקים שלושה שלבים עיקריים בחיי המוצר, כך ניתן להשוות בין ההשפעות הסביבתיות של החלופות השונות:

  • הפקה של חומרי הגלם הדרושים לייצור המוצר.
  • תהליך הייצור עצמו.
  • הרכבת המוצר – בדיקת יעילות ומהירות ההרכבה.
  • תחזוקת המוצר לאורך שנות התפקוד של המבנה.
  • יכולת פירוק ושימוש חוזר בסוף חיי המוצר.

פרמטרים מדידים לבחינת לוחות כ'ירוקים' בפרויקט

כפי שהוזכר קודם לכן, במבנים בהם אין שילוב של אבן ממקור טבעי, ניתן להשיג ניקוד לבנייה ירוקה מעצם העובדה כי לא נעשה כלל שימוש באבן טבעית בחזית ובפיתוח. על כן, חיפוי חזית בחלופה שאינה ממקור טבעי, היא מאפשרת השגת ניקוד זה בפרויקט.

בנוסף, חיפוי שאינו מאבן טבעית, יכול לזכות בניקוד נוסף על פי מאפייני החומר, כגון:

  • חומר בעל אישור על השפעה סביבתית נמוכה.
  • חיפוי חזית העשוי הכולל תכולת חומר ממוחזר (מעל 10%/20% לפחות).
  • חיפוי המיוצר במפעל בעל אישור "מקור אחראי".
  • מוצר המיוצר בישראל (ייצור מקומי).
  • מוצר שעבר בדיקת LCA (הערכת מחזור חיים).
חיפוי אלומיניום עם צבע פיזיקלי - שבירת אור על ידי מנסרות, עיצוב חדשני בעל איכויות רבות

בידוד תרמי משופר בין קיר המבנה לחיפוי - על בידוד תרמי חיצוני ודרישות 1045

בידוד תרמי חיצוני מבוצע בהצמדה מלאה ורציפה לכל החזית, בכך נוצרת רציפות תרמית של הבידוד על שטח פני קיר הרקע (בדרך כלל בטון). כתוצאה מכך, כמות "גשרי הקור, תצטמצם וכך גם החסכון באנרגיה לחימום וקירור ישתפר.

באקלים הישראלי, לבידוד מחוץ לקיר יש יתרון משמעותי מאחר והוא משהה את מעבר החום בין החוץ לבין קיר המבנה. באופן זה, קיר המבנה שומר על טמפרטורה אחידה יחסית לאורך שעות היממה והביצועים התרמיים של המבנה משתפרים. ביצועים אלו יכולים להיות מתורגמים לשיפור בדירוג האנרגטי של יחידת הדיור.

בחורף, שמירה על טמפרטורה שאינה נמוכה מידי בקירות בפנים המבנה (מעל ל- 18 מעלות המוגדרת כ-"נקודת הטל"), היא חשובה במניעת עיבוי של לחות על הקיר.

שיפור בבידוד יכול להביא לשיפור בדירוג האנרגטי ליחידת מגורים - מתוך דירוג משרד האנרגייה

דוגמא לסוגי בידוד תחת חיפוי בתלייה יבשה וערך ה -R

איך בונים חזית מושלמת?

חזיתות אבן בבנייה 'רטובה' הן שריד לתקופות עבר בהן סתתים אומנים היו עובדים במשך עשרות שנים בבניית מבנים רבי רושם משחר ההיסטוריה. מיומנויות אלו של בנייה כמעט וחלפו מן העולם.

כיום, כאשר הצורך לבנות מהר וגבוה יותר, השיטות הישנות אינן מתאימות עוד.

שיטות תלייה יבשה מאפשרות לעמוד בדרישות הבנייה תוך תכנון וביצוע איכותיים. זאת, מעצם היותן מתועשות ומבוססות על תכנון ממוחשב ומתקדם.