מבוא לבניה מתועשת – אלמנטים טרומיים כחלק מבניה ירוקה
מאת: ירון קוגן, YK הנדסה ירוקה

המונח בניה מתועשת הינו מונח בעל שימוש נרחב בעולם הבניה מזה שנים רבות. הוא כולל בתוכו מגוון של שיטות בניה, בחומרי בניה שונים, כגון: בטון מזויין, פלדה, עץ וגבס. בשנים האחרונות, עם העליה במגמה של הבניה הטרומית והירוקה, אנו מתיחסים למבנים המורכבים מאלמנטים טרומים מבטון מזוין/בטון דרוך כאל בניה מתועשת.
בניה של מבנה הינה תהליך מורכב של עבודות, אשר מתחיל בביסוס, ממשיך בשלד ומסתיים עם עבודות הגמר והפיתוח. לכל התהליכים ניתן לייחס סוג של תיעוש של התהליך הספציפי. הרעיון הוא שככל שיותר עבודת הכנה מתבצעת במפעל, כך העבודה בשטח הינה מהירה, נקיה, יעילה וחסכונית יותר, ולכן מוגדרת כבניה ירוקה.
שלד מבנה טרומי. יש חיה כזאת?
אחד המאפיינים הבולטים של הבטון המזויין הוא המונוליטיות של המבנה ממנו הוא עשוי. במבנים אלה אין כמעט בעיות של חיבורים, סיבולות ('טולרנסים') וכד'. זאת אומרת כאשר אנחנו יוצקים את השלד אין אנחנו צריכים לחשוב על 'ההיסטוריה' של האלמנט, כפי שנצטרך לחשוב עליה, כאשר אנחנו מתכננים בשיטה המתועשת. ולכן רבים מהמתכננים רואים בכך יתרון, וממשיכים לדבוק בשיטה זו.
מאמר זה אינו משווה בין השיטות השלד של בניה מתועשת מאלמנטים טרומיים לעומת בטון יצוק באתר, אלא מראה את מסכת השיקולים לביצוע תכנון של שלד מבנה באמצעות שיטה טרומית מתועשת.
שיטות להקמת מבנה, תוך ויתור על יתרון המונוליטיות של הבטון היצוק באתר, בא מתוך רצון להשיג יתרונות אחרים.
אלמנט טרום הינו אלמנט שנוצר מחוץ למקום הרכבתו הסופי. הוא נוצק במקום נוח יותר ליציקה ובתנאי בקרה טובים יותר – בדרך כלל במפעל המרוחק מהאתר – מובל לאתר וחובר למבנה באמצעי חיבור המתאימים לתפקוד המבנה כך שימנע את הכשל שלו.
איך מתכנן שלד המבנה מתייחס לבניה שכזאת?
מנקודת מבטו של מתכנן הקונסטרוקציה אפשר לחלק את הבניה הטרומית לשני סוגים:
1. מבנים בעלי שלד קונבנציונאלי – בהם האלמנטים הטרומיים הינם אלמנטי מסך בלבד.
במבנים מסוג זה, יציבות המבנה אינה תלויה באלמנטים הטרומיים. על המתכנן לדאוג לתכנון נאות של כל אלמנט בנפרד, לכל מצבי העמיסה בהם ימצא האלמנט הטרום, ולדאוג לחיבורו למבנה.
2. מבנים בהם המערכת הקונסטרוקטיבית מורכבת, במלואה או בחלקה, מאלמנטים טרומיים.
במבנים מהסוג השני, יש לתכנן את כל המבנה כמערכת אחת ולדאוג לשיתוף פעולה בין האלמנטים, תוך התייחסות לכל מצבי העמיסה, וליצירת הימנעות מ'כשל בשרשרת'.
אפשר לחלק את המבנים הללו ל-4 סיווגי משנה
1. מבני שלד – מבנים המורכבים מרכיבים טרומיים קווים – עמודים, קורות, מסגרות, קשתות וכד'.
2. מבנה ספינים – מבנים המורכבים מלוחות קיר טרומיים וטבלות תקרה טרומיות. קיימת חלוקת משנה – ספינים בגודל חדר, וספינים צרים, שגודלם פחות מגודל חדר.
3. מבנים מתאים מרחביים בגודל חדר.
4. שילוב של מבנים מסוג 1 וספינים כגון: קירות חוץ, לוח"דים ( לוח חלול דרוך).
מבנים מסוג 3 – הם בעיקרון מבנים יבילים (אשר רבות ניתן לראות כדוגמתם בצבא), ובדר"כ הם מבנים בעלי קומה אחת או שתי קומות בלבד.
אין ספק שהבניה הטרומית מקבלת היום יותר ויותר במה, לאור התחזקות המגמה הירוקה והרצון של ממשלות לתמרץ בניה נקיה ויעילה יותר, ואנו מזהים נכונות גדולה יותר מאי פעם לבניה טרומית מצד יזמים וקבלנים, נכונות מבורכת לדעתנו.