יורו-קוד: בנייה גבוהה בטוחה בפני רעידות אדמה – פריצת דרך בטכנולוגיית NUDURA ICF בישראל

על רקע מיקומה הגיאוגרפי של ישראל לאורך השבר הסורי-אפריקני, הצורך בבנייה עמידה בפני רעידות אדמה הופך קריטי מאי פעם. לצד האיום הסייסמי, המגמה העולמית והמקומית לבנייה לגובה, המאפשרת ניצול יעיל של קרקע במדינה צפופה, מציבה אתגרים הנדסיים מורכבים. האתגר הכפול – בנייה גבוהה בסביבה סייסמית – דורש פתרונות חדשניים, אמינים ומאושרים על ידי הרשויות. פריצת דרך משמעותית בתחום זה נרשמת בימים אלה, עם השלמת תהליך אישור מקיף לטכנולוגיית הבנייה בתבניות מבודדות (ICF) של NUDURA, המאפשרת בניית מבנים רבי קומות העומדים בסטנדרטים המחמירים ביותר של תקן Eurocode 8 האירופי. בהקשר המקצועי, מחקר EUCENTRE על עמידות סייסמית ו־תקנים ואישורים בינלאומיים מספקים הרחבה מקצועית רלוונטית לנושא הכתבה. בהקשר המקצועי, מחקר EUCENTRE על עמידות סייסמית ו־תקנים ואישורים בינלאומיים מספקים הרחבה מקצועית רלוונטית לנושא הכתבה. בהקשר המקצועי, מחקר EUCENTRE על עמידות סייסמית ו־תקנים ואישורים בינלאומיים מספקים הרחבה מקצועית רלוונטית לנושא הכתבה.

האישור, שצפוי להתקבל בקרוב מהמכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון, מבוסס על סדרת ניסויים בינלאומיים חסרי תקדים שבוצעו במעבדה מובילה באיטליה. הוא מהווה בשורה של ממש לענף הבנייה, ומספק ודאות תכנונית וביצועית למהנדסים, יזמים, קבלנים ובעיקר לציבור הרחב, כי גם בישראל ניתן לבנות גבוה ובטוח, גם באזורים המועדים לפורענות סייסמית.

מהו Eurocode 8 ומדוע הוא משנה את כללי המשחק?

במשך שנים רבות, התכן הסייסמי בישראל התבסס על תקן ישראלי 413, תקן חשוב אך כזה שנחשב כיום למיושן יחסית לסטנדרטים המובילים בעולם. Eurocode 8, התקן האירופי לתכנון מבנים לעמידות ברעידות אדמה, מייצג קפיצת מדרגה מחשבתית והנדסית. בניגוד לתקנים ישנים יותר, המתמקדים בעיקר בחוזק המבנה (כמה עומס הוא יכול לשאת לפני כשל), Eurocode 8 שם דגש מרכזי על מושג ה'דוקטיליות' – יכולתו של המבנה להתעוות באופן פלסטי, לספוג את אנרגיית רעידת האדמה ולהפיג אותה, מבלי להגיע לכשל מבני קטסטרופלי. גישה זו, המכונה 'תכן מבוסס ביצועים' (Performance-Based Design), אינה מכתיבה בהכרח את שיטת הבנייה, אלא את רמת הביצועים הנדרשת מהמבנה הסופי. היא מאפשרת למתכננים גמישות רבה יותר ופותחת את הדלת לשילוב טכנולוגיות וחומרים חדשניים, כל עוד אלה מוכיחים עמידה בדרישות הביצועים המחמירות של התקן. בכך, התקן מעודד חדשנות הנדסית ומאפשר תכנון אופטימלי ויעיל יותר של מבנים, תוך הבטחת רמת בטיחות גבוהה משמעותית בעת אירוע סייסמי.

ההטמעה של Eurocode 8 בישראל, בין אם במישרין או בעקיפין באמצעות אישורים טכניים לפתרונות העומדים בדרישותיו, היא קריטית לאור הסיכון הסייסמי בישראל. רעידת אדמה חזקה עלולה לגרום לא רק לנזקים כלכליים עצומים, אלא גם לאובדן חיי אדם, במיוחד במבנים שאינם ערוכים לכך. לכן, כל טכנולוגיה שמציגה שיפור משמעותי בעמידות סייסמית, תורמת באופן ישיר לחוסן הלאומי ולביטחון התושבים.

הדרך לאישור ישראלי: מבחן המעבדה המכריע באיטליה

כדי שטכנולוגיית בנייה חדשה תאומץ בפרויקטים רחבי היקף בישראל, ובפרט בבנייה רוויה, היא נדרשת לעבור מסלול אישורים קפדני. בראש פירמידת הבדיקה עומד המכון הלאומי לחקר הבנייה בטכניון, המשמש כסמכות הטכנית העליונה בתחום. כאשר חברת אקובילד סיסטם בע"מ, יזמית המקדמת את שיטת הבנייה בתבניות מבודדות (NUDURA ICF) של NUDURA, ביקשה להוכיח את התאמת השיטה לבנייה גבוהה באזורים סייסמיים, המכון הלאומי לחקר הבנייה דרש הוכחות אמפיריות חותכות. לצורך כך, נבחרה אחת המעבדות המובילות בעולם לחקר רעידות אדמה, EUCENTRE בפאביה, איטליה. המעבדה, במימון יצרנית המערכת TREMCO CPG, ביצעה סדרת ניסויים מקיפה תחת פרוטוקול EUC062/2024E, שתוכנן במיוחד כדי לבחון את התנהגות המערכת תחת עומסים המדמים רעידת אדמה.

הניסויים כללו בניית 11 דגמי קירות בקנה מידה מלא (גובה 3.2 מטר, עובי ליבת בטון 203 מ"מ) והעמסתם בבדיקות פסאודו-סטטיות מחזוריות ומונוטוניות, בהתאם לתקן האמריקאי המחמיר ASTM E2126-19. קבוצות הניסוי השוו בין קירות NUDURA ICF לקירות ביקורת מבטון מזוין יצוק באופן מסורתי, במטרה לבחון פרמטרים של חוזק גזירה וכפיפה. הבחירה במעבדה בינלאומית מובילה ובפרוטוקולי בדיקה מחמירים מעידה על הרצינות שבה ניגשו הגורמים המעורבים להוכחת יעילותה ובטיחותה של הטכנולוגיה, במטרה לספק מענה הולם לאתגרי הבנייה המודרנית.

תוצאות המחקר: שקילות מבנית ושיפור דרמטי בביצועים הסייסמיים

תוצאות המחקר, שפורסמו על ידי החוקרים קרלו פיליפו מנזיני ופאולו מורנדי, היו חד-משמעיות וסיפקו את הבסיס המדעי לאישור הטכנולוגי. הממצא הראשון והחשוב ביותר היה הוכחת שקילות מבנית מלאה: קירות ה-NUDURA ICF וקירות הבטון הרגילים הראו יכולת נשיאת עומסים וקשיחות זהות. משמעות הדבר היא שמהנדסים יכולים לתכנן קירות בשיטת טכנולוגיית NUDURA ICF באמצעות אותן נוסחאות וגישות חישוב המשמשות לתכנון קירות בטון מזוין קונבנציונליים. ממצא זה מסיר חסם תכנוני משמעותי ומאפשר אימוץ קל ומהיר יותר של השיטה.

עם זאת, ההבדל הדרמטי נחשף בבחינת הדוקטיליות. לפי מחקר EUCENTRE EUC062/2024E, קירות ה-NUDURA ICF הציגו יכולת ספיגת אנרגיה גבוהה משמעותית, עם ערכי דוקטיליות שנעו בין 15 ל-19. זאת, לעומת ערכים של 8 עד 12 בלבד שנמדדו בקירות הביקורת מבטון רגיל. מדובר בשיפור של כ-87%, המהווה עדות ישירה להתאמת השיטה לעקרונות של Eurocode 8. יכולת דוקטילית גבוהה פירושה שבמקרה של רעידת אדמה חזקה, המבנה יוכל לספוג את האנרגיה ולעבור עיוותים מבוקרים מבלי לקרוס, ובכך להגן על חיי יושביו ולאפשר להם להימלט בבטחה. בנוסף, הניסויים הפריכו את החשש שמחברי הפולימר הפנימיים, המחזיקים את לוחות הבידוד, עלולים להחליש את ליבת הבטון. נהפוך הוא, נמצא כי לאחר הסרת לוחות הבידוד (המשמשים כתבנית יציקה), הנזק המצטבר לבטון היה מופחת, מה שמעיד על פיזור מאמצים יעיל יותר. תוצאות אלו היוו את הבסיס לקביעה כי המערכת עומדת בדרישות התכן הסייסמי המתקדם.

מעבר לסייסמיקה: מעטפת ביצועים כוללת לבנייה המודרנית

העמידות הסייסמית המשופרת היא אמנם הסיבה המרכזית לדרישת הבדיקות המחמירות, אך היא אינה היתרון היחיד של שיטות בנייה מתקדמות מסוג זה. תבניות ה-NUDURA ICF נשארות כחלק אינטגרלי מהקיר לאחר היציקה, ויוצרות מעטפת בידוד רציפה ובעלת ביצועים גבוהים. המערכת שנבדקה מספקת בידוד תרמי מובנה בשווי R-24, ללא גשרי חום, מה שתורם לחיסכון משמעותי באנרגיה לקירור וחימום המבנה ועומד בדרישות התקן לבנייה ירוקה. בנוסף, מסת הבטון בשילוב לוחות הבידוד מספקת בידוד אקוסטי גבוה במיוחד, עם דירוג STC 50+, התורם באופן ניכר לאיכות החיים של הדיירים, במיוחד בבנייני מגורים הצמודים לרחובות סואנים או באזורים רועשים. יתרון קריטי נוסף הוא עמידות באש. ליבת בטון בעובי 153 מ"מ הוכיחה עמידות אש של 4 שעות במבחנים בינלאומיים, בהתאם לדרישות ת"י 931 (עמידות אש של אלמנטים מבניים), ובנוסף השיטה עומדת בדרישות אישור Civil Defense של איחוד האמירויות, הנחשב לאחד המחמירים בעולם. הביצועים המקיפים הללו, המגובים בשורה ארוכה של אישורים בינלאומיים (ICC-ES, ETA, CSTB, BBA ועוד), מסבירים מדוע השיטה כבר מיושמת בפרויקטים מורכבים. חברת אקובילד סיסטם בע"מ דיווחה כי השיטה משמשת לבניית מגדלים עד 33 קומות בקנדה, ובישראל כבר אוכלסו מספר בניינים בני 6 עד 12 קומות, כשהדרך לבנייה גבוהה אף יותר נסללה כעת בזכות האישור הרגולטורי.

משמעויות לענף הנדל"ן והבנייה בישראל

האישור הממשמש ובא של טכנולוגיית NUDURA ICF בטכניון מהווה אבן דרך משמעותית לענף הבנייה הישראלי. הוא פותח פתח ליישום נרחב של טכנולוגיה זו, לא רק בבנייה גבוהה באזורים סייסמיים, אלא בכל פרויקט הדורש עמידות, יעילות אנרגטית ואיכות חיים גבוהה. יזמים וקבלנים יוכלו ליהנות מקיצור זמני בנייה, הפחתת עלויות תפעול ארוכות טווח של המבנה, ומתן מענה לדרישות הולכות וגוברות לבנייה ירוקה ובת קיימא. עבור מתכננים, האישור מספק ודאות תכנונית וכלים חדשים ליצירת מבנים בטוחים, חסכוניים באנרגיה ונוחים למגורים. בסופו של דבר, הציבור הרחב הוא שירוויח ממבנים איכותיים יותר, בטוחים יותר, וחסכוניים יותר לתחזוקה, תוך תרומה משמעותית להפחתת טביעת הרגל הפחמנית של ענף הבנייה.

לסיכום, המעבר של ישראל לבנייה בטוחה ובת-קיימא יותר עובר דרך אימוץ תקנים בינלאומיים מתקדמים כמו Eurocode 8 ופתיחות לטכנולוגיות בנייה חדשניות. התהליך המדוקדק שעברה טכנולוגיית ה-NUDURA ICF, החל מהבדיקות המדעיות באירופה וכלה באישור המקומי של הטכניון, מדגים את הנתיב הנכון לשילוב אחראי של חדשנות בענף. "אנו עדים לתחילתו של עידן חדש בבנייה בישראל", אומר דורון ערוסי הלוי, מנכ"ל חברת אקובילד סיסטם בע"מ. "הוכחנו שניתן לבנות מהר יותר, יעיל יותר, ובטוח הרבה יותר, תוך עמידה בסטנדרטים הגבוהים בעולם. זהו המסר שאנו מביאים לשוק הנדל"ן הישראלי, ואנו גאים להיות חלוצים בהטמעת פתרונות בנייה מתקדמים המשלבים ביצועים סייסמיים מעולים, יעילות אנרגטית ובטיחות אש ברמה הגבוהה ביותר." לפרטים טכניים נוספים וסקירת הפרוטוקול המלא, ניתן לפנות לגורמים המקצועיים בחברה.