מערכות לחיפוי חוץ בבנייה
ממצאי מחקר שבוצע במכון הלאומי לחקר הבניין. המחקר ערך השוואה בין ארבע קטגוריות של חומרי חיפוי: צמנטיים, סינתטיים, קרמיים (פסיפס או אריחי קרמיקה מודבקים על טיח) וחיפוי אבן טבעית, מבחינת פרמטרים שונים.
ממצאי מחקר שבוצע במכון הלאומי לחקר הבניין
שיטות החיפוי סווגו לפי ארבע קטגוריות של חומרים:
1.חיפויים צמנטיים (שתי שכבות בסיס ושכבת גמר צמנטית).
2.חיפויים סינתטיים (שכבת גמר סינתטית על טיח עם גמר שליכט).
3.חיפויים קרמיים (פסיפס או אריחי קרמיקה מודבקים על טיח).
4.חיפוי אבן טבעית - בקיבוע רטוב בשיטות שונות (בניית נדבכים בקיר כפול, הרכבה והדבקה) או בקיבוע יבש.
ממצאי המחקר מסוכמים בטבלה שלהלן, הכוללת התייחסות איכותית לפרמטרים העיקריים של מערכות החיפוי
השונות ועורכת השוואה ביניהם.
להלן הדגשים לממצאי המחקר:
*רגישות לאיכות חומרי גלם - הכוונה היא בעיקר להרכב התערובת. חיפויי החוץ, מהיותם חשופים לתנאי האקלים והסביבה, רגישים מאד לאיכות החומר. מבין שיטות החיפוי הנסקרות, חיפויי הקרמיקה הם בעלי רגישות גבוהה במיוחד עקב המבנה המורכב של מערכת ההדבקה, משקי הפרדה ומשקי התפשטות. הדבר מצדיק לשקול ביצוע של
מערכת זו בשיטה מתועשת (אלמנטים טרומיים עם ביצוע החיפוי במפעל), שתאפשר בקרה טובה של ביצוע החיפוי.
יודגש שוב, כי בכל השיטות יש להקפיד על בחירת חומרי גלם באיכות טובה.
* רגישות לאיכות הביצוע - להיבט זה יש חשיבות רבה בכל השיטות. בכל החיפויים הרכים יש חשיבות גבוהה לאיכות שכבות התשתית. הרגישים ביותר הם החיפויים הקשיחים: אריחי קרמיקה (הקפדה על תשתית החיפוי ומישקים) וחיפוי אבן בקיבוע רטוב ויבש (הרכבת העוגנים).
*רגישות למיומנות כוח אדם - הכוונה למיומנות הנדרשת כדי להגיע לביצוע באיכות טובה. בהיבט זה יש הבדלים משמעותיים בין השיטות. השיטה בה נדרשת מיומנות נמוכה יחסית לאחרות היא חיפוי בגמר סינתטי, שבה הטיפול בתערובת הגמר המוכנה הוא פשוט. בשיטה זו יש חשיבות גבוהה לתשתית טובה של פני הטיח מתחת לחיפוי. בביצוע טיח צמנטי רגיל מתערובות מוכנות לא נדרשת רמה מקצועית גבוהה. כל שיטות החיפוי המבוססות על חומרים קשיחים רגישות מאוד למיומנות כוח האדם לאור ההכרח להקפיד על דיוק ואיכות ההרכבה.
*רגישות לדיוק השלד - בהיבט זה ההתייחסות היא להשפעה שיש לאי-דיוקים בגיאומטריה של השלד על הביצוע ועל התוצאה הסופית של חיפוי החוץ. יש הבדל בסיסי בין חיפויים רכים לחיפויים קשיחים בקיבוע יבש. בחיפויים הרכים ניתן "לספוג" רק סטיות קטנות (של סנטימטרים אחדים) בגימור השלד מבלי לפגוע משמעותית במראה החיצוני של הבניין. בחיפויים קשיחים בקיבוע יבש (אבן או קירות מסך) ניתן לסטות עד עשרה ס"מ ואף יותר.
מכאן ניתן להסיק ביחס להתאמת השיטות לבנייה גבוהה: החיפויים הרכים לוקים בחסר ביחס לסטיות שניתן "לספוג" בשלד הבניין, ולעומתם לחיפויים הקשיחים (כמו אבן בקיבוע רטוב ובמיוחד אבן בקיבוע יבש) יש יתרון משמעותי בהיבט זה. רגישותם של חיפויי הקרמיקה המבוצעים בהדבקה גבוהה מאד בהיבט זה מאחר שהם משתקפים על הטיח שעליו הם מודבקים, וכל אי-דיוק בפני משטח הרקע יבלוט בפני החיפוי הקרמי. ניסיון להסתיר באמצעות שכבת הדבקה עבה עלול לגרום להחלשת ההדבקה.
*תחזוקתיות החיפוי - אספקט זה מתייחס לקלות הטכנית/טכנולוגית שבה ניתן לבצע תחזוקה ושיפוץ של חיפוי החוץ.
בקשר זה יש לחיפויים הרכים יתרון, היות שניתן לבצע בפשטות תיקונים מקומיים. לעומת זאת, החיפויים הקשיחים מחייבים טיפול מורכב יותר (מישקים בקרמיקה וקיבוע באבן). בחיפויי האבן בקיבוע יבש ניתן לקבל מערכת מכנית לעיגון הניתנת לטיפול קל ונוח, אך הדבר מותנה בבחירה של אביזרים שהוכנו מראש למטרה זו.
הניתוח הכלכלי שנעשה בעבודה זו בחן את עלות החיפויים לאורך מחזור חיים, כפי שנקבע מהסקר ומהניתוח שנעשה בעקבותיו. בהקשר זה נקבעו שתי קטגוריות של סביבה: סביבה "קורוזיבית" (סמיכות לחוף הים ולמקורות זיהום אוויר), וסביבה "בלתי קורוזיבית" (שאינה כלולה בקטגוריה הראשונה). מבין החיפויים הרכים בסביבה "בלתי קורוזיבית", החיפוי הצמנטי הוא החסכוני. עלותו על פני מחזור חיים (תוך התחשבות בהשקעה הראשונית ובעלויות שיפוץ) נמוכה בכ-25% ביחס לחיפוי סינתטי. המעניין בהשוואה זו הוא, כי עלות חיפוי הפסיפס דומה לזו של החיפוי הסינתטי, תוך התייחסות לפוטנציאל הקיים הגבוה של חיפוי זה כאשר הוא מבוצע באיכות טובה. עלות החיפוי באריחי קרמיקה גבוהה ביחס לזו של החיפויים הרכים והפסיפס, אך נמוכה בכ-30%בהשוואה לחיפוי אבן בקיבוע רטוב.
*בדומה לסעיף הקודם, נערכה השוואה כלכלית לאורך מחזור חיי הבניין גם בסביבה "קורוזיבית". החיפויים החסכוניים מבחינה כלכלית הם חיפוי סינתטי וחיפוי פסיפס קרמי. מבין החיפויים הרכים, החיפוי הסינתטי עדיף כלכלית הודות לקיים המשופר שלו בסביבה "קורוזיבית" בהשוואה לחיפוי הצמנטי. מבין החיפויים הקשיחים, החיפוי בפסיפס הוא הכלכלי ביותר. הפער בינו לבין חיפוי באריחי קרמיקה מצומצם מאוד בגלל הקיים המשופר של אריחי קרמיקה בסביבה "קורוזיבית". חיפויי האבן הם החלופה היקרה ביותר, אם כי בסביבה "קורוזיבית", יש להם יתרון
משמעותי על החיפויים האחרים בתחזוקה ובחזות שנשמרת לאורך זמן.
* נמצא כי הקיים של חיפויים צמנטיים בסביבה "קורוזיבית" (ימית וקירבה למקורות זיהום אוויר) הינו לקוי. ממצא זה עומד, לכאורה, בסתירה לממצאים של מחקרים קודמים אשר התייחסו לקיים של טיח בסביבה ימית, בתנאי בקרה שבהם הוא אינו כולל סיד ומורכב מחול וצמנט ביחס 1:3 בתוספת מוסף כולא אוויר. ההבדלים בין ממצאים אלה לממצאי המחקר הנוכחי הם בביצוע: בתנאים הקיימים באתר הטיח אינו מבוצע לפי המלצות המחקר הנ"ל, אלא באופן דומה לביצועו בסביבה "בלתי קורוזיבית" (משיקולי חיסכון בעלויות ההקמה ומסיבות מקצועיות).
* ממצאי המחקר ביחס לקיים הטוב של חיפויים צמנטיים בסביבה "בלתי קורוזיבית" עולים בקנה אחד עם מחקרים קודמים. הכדאיות הכלכלית של חיפוי זה, בהשוואה לחיפוי סינתטי ולחיפוי פסיפס, מלמדת כי ניתן לקבל ביצוע וגימור ברמה גבוהה ביותר. הפער בין חיפוי זה לבין החיפויים הסינתטיים והפסיפס (כ-30%) מראה כי אפשר לקבל חיפוי צמנטי באיכות גבוהה בעלות דומה לחיפוי פסיפס או חיפוי סינתטי. השקעה זו נראית כדאית, בעיקר היות שסוג זה של חיפוי הינו פשוט יחסית לביצוע ואינו רגיש כמו חיפוי בפסיפס. בנוסף לכך, יש במראה של חיפויים צמנטיים כדי להקנות חזות "חמה" יותר לסביבה העירונית בהשוואה לחיפויים הקרמיים. תוצאות אלה מרמזות על הצורך לשקול במשנה זהירות תכניות עירוניות גורפות שנותנות עדיפות לחיפויים קשיחים על פני חיפויים רכים.
* מהמחקר עולה כי לתנאי הסביבה יש השפעה גדולה על הקיים של חיפוי החוץ. לפיכך יש לתת את הדעת לתנאי הסביבה כבר בשלב התכן (בחירת סוג החיפוי וחומרי הגלם). בסביבה ימית יש לקבוע חיפוי המותאם לתנאים אלה:
חיפוי צמנטי מבוקר, חיפוי סינתטי או קרמי. בסביבה עתירת זיהום אוויר יש להימנע מחיפויים מחוספסים (בעלי שטח פנים גדול). בתנאים אלה יש לתת עדיפות לחיפויים הבאים: 1)חיפוי פסיפס או אריחי קרמיקה; 2) חיפויים צמנטיים חלקים מצופים במערכת צבע, המצטיינים במראה איכותי ובעמידות בפני פגיעות מכניות; 3) חיפויי אבן בעלי שטח פנים מצומצם (ללא עיבוד, כמו אבן נסורה, גרניט וכד').
*בדיקת הנזקים על החזיתות השונות של הבניין הראתה כי קיימים לעתים הבדלים משמעותיים בין חזיתות שונות של אותו בניין. הבדלים אלה נובעים ממספר גורמים:
1) קרינת שמש אינטנסיבית על פני החיפוי, אשר גורמת לבלייה ולהיווצרות מאמצים תרמיים גדולים בין שכבות החיפוי. הדבר בלט במיוחד בחיפויים קרמיים בחזיתות דרומיות ומזרחיות. 2) חיפויים צמנטיים בחזיתות מערביות נחשפים לכלורידים ולרטיבות. 3) חיפויי אבן בחזיתות שהיו נתונות לתנאי לחות (לרוב חזית צפונית). סוג נוסף של כשל שמקורו בהיבט האדריכלי של התכנון נובע מאי-התייחסות לבעייתיות של חיפויים רכים, בעיקר חיפויים צמנטיים, כאשר הם מבוצעים על אלמנטים החורגים מהגיאומטריה הבסיסית של הבניין ובולטים מחוץ למישורים האנכיים העיקריים בבניין. הדבר גורם להצטברות של רטיבות ומזהמים על החיפוי, ולהתפתחות של כשל חזותי בתחילה ופיזי בהמשך.
* ממצאים אלה מראים כי יש לבחון בשלב התכן את תנאי החזיתות השונות, ובמידת הצורך להתייחס אליהן כאל חזיתות הנתונות לתנאים שונים. כתוצאה מכך ניתן לשלב בין חיפוי פסיפס לחיפוי אבן, או בין חיפוי פסיפס לחיפוי רך (צמנטי או סינתטי), בהתאם לתנאי הסביבה. גישה זו אינה מקובלת על מרבית המתכננים, שאינם מודעים לבעיות הקיים של החיפויים השונים. שילוב בין חיפויים שונים בחזיתות שונות יכול להביא לחיסכון בעלויות. ניתן לקחת כדוגמה בניין הנמצא בסמיכות לחוף הים והכניסה הראשית אליו ממערב. אפשר לחפות את החזית המערבית
באבן (בקיבוע יבש או רטוב) ואת יתר החזיתות בחיפוי קרמי או סינתטי. ניתן להשיג יתרון כפול (קיים וחזות של האבן) בחזית המערבית הרגישה לסביבה הימית, מבלי להיכנס להשקעה גדולה מדי ביתר החזיתות. כמו כן יש להעדיף חיפויים קשיחים על אלמנטים הבולטים מהגיאומטריה הבסיסית של הבניין כדי להימנע מכשל חזותי ופיזי.
ממחקר זה עולה כי החיפויים הקרמיים רגישים מאוד לרמת הביצוע ולאיכות חומרי הגלם. ניתן להתגבר על ליקוי זה באמצעות בקרה מתאימה על הביצוע, ויצירת קבוצות אשר מוקד פעילותן יהיה אמינות ואיכות. כך ניתן לקדם ביצועים איכותיים ולהימנע ממקרי כשל. גישה אחרת לניטרול חלק ניכר מליקויים באיכות בחיפוי זה היא באמצעות חיפוי קרמיקה בבנייה טרומית (איכות התשתית, בקרת מישקי ההפרדה ומישקי ההתפשטות ואיכות ההדבקה). בבנייה
טרומית קיים פוטנציאל גבוה לשיפור האיכות ולחיסכון בתשומות עבודה ביחס לחיפוי באריחי קרמיקה.
* מעטפת טרומית מאפשרת קבלת גימור איכותי ועמיד יותר בהשקעה נוספת קטנה. בחיפויים הקשיחים היוקרתיים, בהם נעשית השקעה גבוהה בחיפוי החיצוני והוא רגיש מאד לאיכות הביצוע, יש בשיטה הטרומית יתרונות רבים.
נושא זה מצדיק בדיקה יסודית יותר של כדאיות ביצוע חיפויים קשיחים, אם באמצעות בנייה טרומית ואם באמצעות שילוב של מעטפת טרומית ופנים הבניין בשיטה קובנציונלית.
* החוט המקשר בין השלבים השונים בעבודה מתמקד בכך שיש להתייחס למערכת חיפוי החוץ החל בשלב התכן של הבניין ולאורך כל שלבי הקמת הבניין. בשלב התכן יש להתייחס לדרישות התפקוד התרמי, לדרישות האיטום, להיבטים סביבתיים של הבניין וההשפעה שיש להם על החיפוי (מצב החזיתות השונות), וכן לטופוגרפיה של הבניין.
בשלב התכנון יש לתת את הדעת לשיטת הביצוע (מיכון וכד'), לבחירת סוג הפיגומים, לסוג עבודות התשתית שיש לבצע עם גמר הבניין ולתזמון של עבודות אלה ביחס לביצוע/גמר החיפוי. היעד הוא השתלבות עבודות החיפוי בלו"ז קצר וסיום עבודות פיתוח (אם ישנן) במהירות האפשרית כדי למנוע עיכוב באכלוס הבניין. בשלב הביצוע יש להתייחס להיבטים הבאים: הבטחת הבטיחות בתחנת העבודה, הבטחת איכות חומרי החיפוי, הבטחת ביצוע עבודות האיטום ביחס לעבודות החיפוי, ובקרת איכות כללית של הביצוע.