בנייה מתועשת ומודולרית של יחידות מבנה שלמות
תחום:
בנייה מודולרית תלת מימדית.
במה מיוחדת שיטת בנייה זו?
רמת תיעוש המבטיחה איכות בנייה גבוהה במיוחד של יחידות מבנה שלמות המיוצרות במפעל ברמת גמר מלא.
שימוש עיקרי:
בתים צמודי קרקע, בנייה רוויה למגורים עד 9 קומות, מלונות ודירות סטודנטים, מתחמי מסחר ומשרדים, תחנות הסעה, פודים (חדרים רטובים) ועוד.
יצרן:
מיוצר בישראל על ידי מודולארט טכנולוגיות בנייה בע"מ.
אודות בנייה מודולרית
השיטה של מודולארט לבנייה מודולרית מבוססת על יצור חלקי מבנים שלמים במפעל. היחוד של גשה זו היא בכך שכל העבודות – כולל: בניית הקירות החשמל, האינסטלציה, הרכבת חלונות, ריצוף, צבע וכדומה- מבוצע במפעל של מודולארט תחת מערכת בקרת איכות קפדנית. חלקי המבנה (שמתוכננים בגודל שיכול לעלות על משאית תובלה רגילה) מובאים להרכבה באתר, לאחר בניית יסודות בטון וממ"ד בשיטות הרגילות.
באתר, מניפים את יחידות המבנה למקומן ומחברים זו לזו בפרטי הברגה וסגירה יחודיים שפותחו על ידי החברה, באופן כזה, מתקבל מבנה שלם הנראה כמבנה רגיל לחלוטין עד כדי כך שלא ניתן להבחין כי המבנה נבנה בשיטה המודולרית!
יחידות מודלריות בתהליך בנייה במפעל מודולארט, פארק תעשיות ראם
למה זה מעניין אותנו ומה החידוש בתחום?
המעבר לשיטות מתועשות ואיכותיות עתיד לפתור את מרבית תחלואות שוק הבנייה הישראלי: קיצור זמנים, צמצום כוח עבודה, חיסכון בעלויות עם ודאות כלכלית ושיפור דרמטי באיכות הבנייה על ידי בקרה ברמת ייצור של מפעל.
שיטת הבנייה של מודולארט ((PPVC-Prefabricated Prefinished Volumetric מציבה סטנדרט שונה לחלוטין של איכות בניה מהמקובל בתחום הטרומי בישראל בעשרות השנים האחרונות. בעוד שהבניה הטרומית המוכרת והידועה לשימצה עשויה מלוחות חומרים נחותים (לוחות בטון דקים, פנל מבודד, וכו') או בנויה כקרוואנים ('קראוילות'), הבני השל מודולארו חברת מודולארט מייצרת ומרכיבה במפעל בישראל מבנים מודולאריים המאפשרים לבנות בנייני דירות תוך שבועות ספורים. השלד הנושא של המבנים בנוי בשילוב של שלד פלדה עבת-דופן ופלדה דקת דופן כך שניתן להעמיס יחידות רבות של מבנה זו על זו ולקבל בניין של עד 8 קומות. על בסיס שלד זה בנויים הקירות והתקרות הרב שכבתיים המקנים למבנה בידוד תרמי ואקוסטי ברמה גבוה מאוד.
(שיטה זו שונה ממבנים בשלד פלדה דקת דופן שבה מיוצרים חלקי פלדה דקה במפעל אך רוב עבודת ההרכבה נעשית באתר הבניה – ראה דף מידע באתר SID בקישור כאן
תהליך תכנון ובנייה עם יחידות מודולארט
ראשית, על מזמין העבודה (יזם או לקוח פרטי) לבחור בבנייה בשיטה המודולארית ומרגע החלטה למעשה כל הטיפול בתכנון לביצוע והבניה עצמה עובר לידי חברת מודולארט. במהלך התכנון מתקיימים מפגשים וליווי צמוד על ידי אדריכל וצוות החברה לצורך התאמות בתכנון המבנה לצרכי הלקוח ולשיטת הבנייה התלת מימדית.
עם השלמת התכנון, המבנה עובר לייצור במפעל. במקביל, באתר יבוצעו עבודות להקמת יסודות וממ"ד ביציקות בטון (בשיטות המקובלות). לשם המחשה בניית בית צמוד קרקע שלם בן 160 מ"ר נמשך בדרך כלל 10 שבועות בלבד ובניית מבנה דירות בן 9 קומות, על פי נתוני החברה, ניתן לקצר עד 65% ממשך הבניה בהשוואה לבנייה קונבנציונלית.
לאחר סיום הייצור במפעל, חלקי המבנה (המודולים ) המוגמרים מועברות לאתר, מורכבים זה לזה עם הברגות מיוחדות. באתר עצמו נותר רק לבצע השלמות ריצוף*, שפכטל וצבע בחיבורי קירות הגבס כך שתוך מספר ימים לא נשאר זכר לנקודות החיבור של המודולים והמבנה מוכן לאכלוס. המבנים מגיעים עם גמר חיצוני אטום ואסטתי המותאם לחיבור מושלם בין המודולים.
*הריצוף יכול להגיע מוכן עם המודול
כל מבנה מודולארט מקבל אחריות מלאה בהתאם לקבוע בחוק מכר דירות, כפי שמקובל בבנייה הקונבציונאלית.
הקמת בית פרטי בשיטה המודולרית ביישוב עין צורים (תמונות - מודולארט):
חברת מודולארט
חברת מודולארט היא סטארטאפ בתחום הבנייה בישראל ולפיתוחים טכנולוגיים המאפשרים אופטימיזציה של תהליך הבניה וההרכבה באתר. החברה פונה לספק מענה לכל סוגי המבנים בשוק הבנייה הישראלי והקימה מפעל להרכבת מודולים בפארק תעשיות ראם שליד גדרה.
החברה כוללת את כל צוותי התכנון וההנדסה הדרושים להשלמת התכנון של המבנה השלם וכל בעלי המקצוע (חשמל, אינסטלציה, איטום ועוד) מבצעים את ההתקנות וכלל ההכנות ישירות על המודולים במפעל, כפס ייצור שלם כך שהמבנה יוצא מהמפעל מוכן לחלוטין לחיבור ההכנות בשטח.
בניה בשיטות דומות לשיטת מודולארט מבוצעת כבר שנים רבות במספר מדינות בעולם ברמת עיצוב ואדריכלות גבוהים ביותר. החברה שמה לה למטרה ללמוד מהנעשה בעולם לשכלל את השיטות ולהוביל את תחום הבנייה המודולרית בישראל. משום כך החברה זכתה למענק כספי ממשרד הבינוי והשיכון ומרשות החדשנות לטובת קידום התחום בישראל.
תכונות מובילות של מבני מודולארט, כפי שמצאנו במסגרת תחקיר SID:
- חיסכון בזמן – בניה ובדרישה לכח אדם מיומן באתרי הבניה תוך הגברת בטיחות הפועלים. ההסתמכות על שיטות וחומרים איכותיים ומתקדמים גורמת לכך שכמעט ולא מבוצעות 'עבודות רטובות' המבוססות על מיומנויות הפועל באתר. עבדות אלו הן הגורם העיקרי לעיכובים בזמן מסירה ובהן מתגלים רב הכשלים.
- הגברת אמינות, שיפור איכות הבנייה ועמידה בתקציב – הודות לתכנון הקפדני, היצור המתועש, בקרת האיכות קפדנית והימנעות מעבודות באתר משיגים תוצאות מעולות כמעט ללא חריגות בתקציב.
- הפחתת פסולת –מכיוון שבנייה מודולרית נעשית בתנאי מפעל תוך טיוב שימוש בחומרים במינימום פחת מושגת יעילות והפחתה ניכרת בפסולת הבניין שנוצרת בתהליך. מחקרים מראים כי בנייה מודולרית מפחיתה עד כדי 95% מכמות פסולת הבניין באתר ובכך מביאה להפחתה של השפעות סביבתיות שליליות.
מידע נוסף לקהל המקצועי :
תוכן עניינים:
פרטים ומידע טכני
- שלד פלדה חזק ועמיד – השלד של המודולים השונים משמש כשלד של המבנה כולו. עד 9 קומות אין צורך בגרעין הקשחה (גרעין בנוי בטון במרכז המבנה) ושלדי היחידות הן אלו שנושאות את העומסים. טכנית לא צריך גרעין, אולם, יש מקרים בהם עושים גרעין מסיבות שונות, למשל בישראל מקימים גרעין לממ"ד.
- כל יחידה מודולרית כוללת: שלד קירות, תקרות, רצפה, בידוד תרמי, אקוסטי, חשמל ותקשורת, אינסטלציה, קירות גבס, איטום, צבע פנים, גמר חוץ דקורטיבי ומוגן מים, קרמיקה, חלונות ותאורה.
- מידות יחידה מודולרית: עד 12 מ' אורך ועד 3.4 מ' רוחב (משיקולי רוחב מקסימלי לשינוע). גובה יחידה עד 3.5 מ'. משקל יחידה מודלרית ממוצעת הינו 3 טון.
- מחיצות פנים – פטנט רשום של החברה ומבוצעות בשיטה של התקנת קירות מוכנים מראש (עשויים מעץ, עם בידוד אקוסטי ולוחות גבס דו קרומיים).
- מערכות תקרה רצפה – מבוצעות בשילוב לוחות דריכה קשיחים וחזקים עליהם ניתן לרצף כרגיל, להרכיב דק פתרון אחר לבחירת הלקוח. עומסים אפשריים על הרצפות.
מידות היחידות המודולריות, איור: מודולארט
חתך הקיר של היחידה המודלרית:
איור: מודולארט
מבנה שכבות הרצפה והתקרה של היחידה המודולרית:
שלבי תהליך הבנייה בשיטת מודולארט:
בשלב ראשוני לפניי תכנון הפרויקט יש להחליט על השיטה של הבנייה.
קבלה וחתימה על הצעת מחיר מול מודולארט
ליווי מלא של צוות מודולארט לאורך כלל התהליך עד הפקת תכניות לביצוע.
ייצור היחידות המודולאריות במפעל ובמקביל בניית יסודות הבטון והממ"ד בשטח (על פי הנחייה ותכנון של מודולארט).
תוך כמה ימים מסיימים את הרכבת היחידות זו לזו וליסודות וכן חיבור המבנה לתשתיות מים, ביוב וחשמל. המבנה מוכן לאכלוס מיד אחרי (לאחר קבלת טופס 4 מהרשות המקומית).
חברת מודולארט מעניקה אחריות ומענה לליקויים ככל וקיימים, על פי הקבוע בחוק מכר דירות ולפי שנות האחריות הקבועות בחוק עבור מבנה חדש מקבלן.
לוח זמנים לבנייה קונבנציונלית (רגילה):
לוח זמנים לבנייה מודולרית:
בידוד תרמי ובידוד אקוסטי
תפקוד אקוסטי – מחיצות הפנים הן מחיצות קלות מגבס ונבנות באופן זהה לאופן הבנייה בשיטה הקונבציונאלית. על כן, הן עומדות בכל הדרישות למחיצות קלות כפי שחלות בבנייה הרגילה. לגביי התקרה והרצפה המפרידים בין קומות או דירות שונות, אלמנטים אלו בנויים כשתיי שכבות כפולות עם בידוד אקוסטי ביניהן, דבר המאפשר בידוד משופר לקול נישא באוויר. בידוד אקוסטי הודות לשילוב חומרים כגון צמר אדמה וצמר סלעים המפחיתים מעבר גל נישא.
בידוד בפני קול הולם – על מנת לספק בידוד אפקטיבי בפני קול הולם בין שתיי דירות בקומות נפרדות, מבוצע במבנה מודולאט הפרדה מלאה על פי ת"י 1004 (התקן לבידוד אקוסטי) בין הריצוף של הקומה העליונה לתקרה של הקומה התחתונה.
עמידות וקיים של המבנה:
קיים המבנה ואורך חיים – על פי התחייבות החברה, מודולארט משקיעה רבות בביצוע פרטיי בניין מדויקים הכוללים יריעות איטום, מחסומי אדים ואלמנטים אחרים המבטיחים שלא תחדור רטיבות לשלד המבנה.
רטיבות היא הגורם העיקרי לבלייה במבנים מאחר ומייצרת קורוזיה באלמנטי הפלדה (גם בבנייה קונבנציונאלית פלדה המחלידה בתוך בטון, ראה סקירת SID אודות קורוזיה מבנית). על כן, ברגע שנמנעת לחלוטין חדירת הלחות, כך לא מתפתחים תנאים המאפשרים היווצרות קורוזיה מבנית ותוחלת החיים של המבנה כמעט ואינה מוגבלת.
על פי הצהרת החברה, חיבור בין אלמנטי פלדה נושאת מבוצע תוך בקרה והידוק מוקפד של הברגים והמחברים על מנת להבטיח תפקוד מעולה לכל אורך חיי המבנה.
עמידות לרעידות אדמה
יש להוסיף מידע ככל וקיים בנושא עמידות רעידות אדמה של מבנה מודולארט ביחס לבנייה קונבניונאלית מבטון.
עלויות וערך כלכלי
על פי מחקר הטכניון בנושא תיעוש הבנייה למגורים, באמצעות שילוב בנייה מודולארית, ניתן להגיע לחסכון של בין 5% ל- 9% מעלויות הדירה (חסכון בעלויות בנייה ועלויות עיצוב ותכנון), בפרויקטים בהם זמן הבנייה מתקצר בכ- 6 חודשים.
.
לבדוק אם להכניס עלויות קונקרטיות:
עלות בניית דירת מגורים ממוצעת בבנייה רוויה מודולארט הינה 6,500-8,500 ש"ח למ"ר – לוודא.
עלות בנייה פרטית למ"ר במבנה מודולארט עומדת על כ- 8,500 ש"ח למ"ר (תלוי ברמת הגמר הדרושה).
חלק ניכר מהיתרונות הכלכליים של בנייה מודולרית הם הודות לניהול וארגון פס הייצור במפעל בלוחות זמנים מקוצרים. העובדה שכל תהליך מחתימה על הזמנה ועד מסירת מבנה נמשך מספר חודשים מועט (3-4 חודשים) מיעלת ומוזילה את עלויות הבנייה הכוללות ואף תורמת לכלכליות הפרויקט ליזם
- חסכון משמעותי בכוח אדם שעלותו גבוה ובנוסף לכך יש קושי בהשגת עובדים מיומנים.
- שימוש בחומרים איכותיים וציוד מתקדם על חשבון צמצום עלויות עבודה. חומרי הגלם (האיכותיים) בבנייה המודולרית יקרים מאלו של בנייה קונבנציונלית אך על כך מפצה הקטנת כמות ימי הפועל הנדרשים להשלמת מבנה.
- קיצור זמני בנייה מאפשר להשכיר או למכור דירות מהר יותר ולמזער את עלויות המימון.
- יעילות תהליך יצור שמפחיתה עוד עלויות כגון הפחתת כמות פסולת לפינוי מאתר הבנייה, הפחתת ימי שכירות עגורן, לעיתים אין צורך בהשכרת והקמת פיגומים הקטנת עלויות בדק ותיקונים בתקופת הבדק.
השוואה - שרשרת ההתתנהלות בבנייה קונבציונאלית מול מודולרית:
קריטריון | בנייה קונבציונאלית | בנייה עם מודולארט |
תכנון ורישוי | תהליך ארוך לתכנון ורישוי | תהליך רישוי שאמור להיות קצר יותר מאחר ורוב מריכיב הרישוי כבר מוכלים בתכניות סגורות וברורות
|
תכניות למכרז | הכנת תכניות מכרז (בדרך כלל תכניות שאינן בשלות לביצוע)
| יזם מגיע לתהליך לאחר שבחר את השיטה. רוב הנושאים פתורים ולכן התכניות יהיו סגורות לביצוע כבר בשלב זה. |
מכרז | בחירת קבלן זוכה למכרז וחתימת הסכם | חתימה על תכניות סופיות לחלוטין מול המפעל המספק (עד רמת הבורג) |
תהליך בנייה | התחלת תהליך בנייה טורי, ריבוי שינויים בתכנון תוך כדי ביצוע, בלבול ויצירת הזדמנויות לדרישת כסף נוסף מצד הקבלן. עילות לתביעות הדדיות ולחיכוכים. | התחלת עבודה על מבנה תחתון (ברישוי מהיר). במקביל, התקדמות ייצור סדרתי במפעל. לא יהיו כמעט שינויים במהלך התכנון ולכן לא צפויות הפתעות, עילות לחיכוכים וחריגות תקציב. |
סיום פרויקט מבחינת לו"ז ותקציב | במרבית המקרים, פרויקט מסתיים עם חריגות בזמנים ובתקציב. | ודאות גדולה לסיום פרויקט במסגרת זמן קצרה יותר על פי התכנון.רמי |
השוואה - שרשרת ההתתנהלות בבנייה קונבציונאלית מול מודולרית:
- הקטנת אי ודאות – בנייה מודולרית מקטינה את רמת האי וודאות לגבי המוצר הסופי שיתקבל תוך שיפור תהליך התכנון והביצוע, מזעור חיכוכים עם הגורמים השונים ועמידה טובה במסגרת המחיר המתכוננת ובמהירות בנייה שלא קיימת בשיטות הרגילות.
- תרומה לפתרון מצוקת הדיור – אוכלוסיית ישראל גדלה בקצב גבוה במיוחד. על כן, יש צורך להגדיל את כמות היח"ד באופן ניכר מידי שנה. בנייה מודולרית מקצרת את זמני הבנייה הכוללים. כמו כן, עיכובים רבים בבנייה נגרמים בשל מחסור בכוח אדם. מאחר ובנייה מודולרית מצמצמת את כוח האדם, הדבר אמור גם הוא לסייע לפתרון משבר הדיור והגברת כמות היח"ד בשוק הדיור.
סיכום יתרונות וחסרונות עיקריים של השיטה המדולרית
מבין יתרונות הבנייה המודולארית:
משך הבנייה הממוצע של בניין בן 20 דירות (5 קומות) בישראל, הינו 2 שנים (24 חודשים). בבנייה מודולרית, שלב זה אמור להתקצר בכ- 55% עד 65%.
שליטה בתהליך ובאיכות הבנייה, הפחתת טעויות, ייצור ברמת מפעל.
מעל ל- 50% הפחתה בכוח אדם
על פי מחקרים הפחתת 80% בתאונות באתר. הן הודות לצמצום כוח העבודה הכולל והן הודות להפחתה של מספר העבודות המסוכנות בפרויקט (למשל, צמצום הצורך בעבודה בגובה ואי שימוש בפיגומים).
הפחתת עד כ- 95% בפסולת הבניין באתר, כ- 60% באספקות לאתר, כ- 70% בהסעות עובדים וחומרים לאתר.
באמצעות שיפור מאפיינים של עבודה יעילה יותר: פחות "מלוכלכת", פחות "מפרכת", פחות "מסוכנת" ופחות "משעממת".
הודות להפחתת חזרה על עבודות ובנייה בפחות שעות אדם, באיכות משופרת ובפחות ליקויים. שיפור בתדמית העובד "מרכיב בניינים מודלרים"
דבר המהווה יתרון משמעותי בישראל לנוכח המחסור העצום בכוח עבודה לבנייה
קשיים אפשריים באימוץ הבנייה המודלרית בישראל:
חשש של יזמים מהחדרת טכנולוגיה חדשה שהיא פחות מוכרת עדיין וחוסר ידע בקרב בעלי מקצוע שהתחום חדש להם
כל פרטי הביצוע והחומרים חייבים להיות סגורים מראש לפניי התחלת הייצור. גמישות מופחתת לשינויים במהלך בניית היחידות מרגע התחלת הייצור.
השינוע משפיע על מימדים וצורות האלמנטים, מהתרשמות שלנו של מבני מודולארט, הודות לתכנון אדריכלי מקדים ומחשבה שהושקעה בתהליך, מתגברים על קושי זה בדרכים יצירתיות ואיכותיות.
קיים חשש של יזמים מסלידה של לקוחות פוטנציאליים מהפתרון בגלל מוניטין לא טוב שיצא לבנייה טרומית ודעות קדומות שהתפתחו במאה הקודמת (בדומה לתפישה שלילית ולא מוצדקת על בנייה מגבס. זאת למרות שהבנייה המודולרית שנעשה בה שימוש על ידי מודולארט שונה לחלוטין מהבנייה הטרומית שנעשה בה שימוש בעבר. על פי סוג החומרים ושיטת הבנייה, ביחידות של מודולארט ניתן דגש מיוחד לנושא איכות הבנייה הגבוהה, כזאת שעוקפת את הבנייה הקונבנציונאלית בהיבטים רבים.
בשיטה המודולרית יש להשלים את התכנון במלואו לפני הביצוע במפעל. בשוק הישראלי רוכשים רגילים לדרוש שינויים. הרגל זה של השוק הישראלי הוא בעייתי ויכול להוות סוג של חסם. לבנייה המודלרית קיים יתרון בולט בהקמה של מבנים ללא צורך בשינויי דיירים.
פרויקט קונבנציונאלי מתוכנן באופן לינארי טורי עם ההתקדמות בביצוע הפרויקט כאשר הביסוס והשלד מקדימים את שאר השלבים. זאת, לעומת פרויקט בנייה מודולארית השונה במהותו. בבנייה מודולארית יש להחליט על שיטת הבנייה עוד בשלב הראשוני, צוות התכנון יכלול את כל אנשי המקצוע הדרושים עוד מהתחלה יחד עם אדריכל ומהנדס המפעל המייצר על מנת לוודא אפשרות בנייה בשיטה המודולרית. התכניות המופקות בתום התכנון כמעט ולא יכולות להשתנות.
דבר זה מחייב שינוי תפישתי על מנת ליישמו באופן יעיל ומוצלח בשוק הישראלי.
תקנים וניקוד:
תקנים נוספים:
להוסיף עמידה בתקן 1225 לשלד מפרופילי פלדה. וכן התייחסות לתקנים נוספים.
תועלות ירוקות של בנייה מודולארית
צמצום פסולת הבנייה – בנייה קונבנציונאלית מייצרת בממוצע כ- 20 טון פסולת לכל 100 מ"ר בנוי. (17% להטמנה, 25% מושלכים לסביבה באופן לא חוקי ויוצרים נזק סביבתי רב, 58% מועברים למפעלי מחזור). בבנייה קונבנציונאלית, הפסולת מהווה 10%-15% מסך החומר המגיע לאתר הבנייה. בבנייה מודולרית פסולת זו מופחתת ב- 60% עד 95%.
כמו כן, מודולארט עושה שימוש בסל מוצרים בעלי תכונות ומאפיינים ירוקים בגינם ניתן לקבל ניקוד ירוק למבנה על פי התקן לבנייה ירוקה (ת"י 5281), ראה להלן ניקוד עבור פרק 4 בתקן:
ניקוד ירוק במבנה מגורים מודולארט טיפוסי
(ניקוד עבור פרק 4 בתקן לבנייה ירוקה):
מס' סעיף | שם הסעיף | מהות | ניקוד פוטנציאלי | נספחים |
4.1 | חומרים ומוצרים שפגיעתם בסביבה פחותה (כגון תו ירוק) | חומרים בעלי אישור דוגמת "תו ירוק" | 5 מוצרים המעניקים יחד 1 נק' | אישורי תו ירוק או שו"ע של המוצרים השונים |
4.3 | חומרים ומוצרים מקומיים | מוצרים בעלי תו "מיוצר בישראל" | 15 מוצרים המעניקים יחד 1 נק'. | אישור מיוצר בישראל |
4.5 | ניתוח מחזור חיים | דוח LCA לפי 14025 | 6 מוצרים המעניקים יחד 1.5 נק'. | דוח LCA למוצר |
9 | חדשנות | שיטה חדשנית בעלת איכויות לבנייה ירוקה | 0.5 נק' |
|
החומרים בגינם מושג הניקוד הנ"ל:
