אבולוציה של מעטפת המבנה - מתקופת האבן אל מעטפות הראויות למאה ה-21

חמדת הדרום קרדיט - אדריכל זאב גור

אבן היא לכאורה חומר גלם המצוי בישראל בשפע, עמיד וטבעי, ואכן משחר הימים בנו אנשים באבן, ואגן הים התיכון משופע בערים עתיקות יפהפיות שבהן מבני אבן מרשימים, וקירות אבני גזית בעובי שמגיע לעיתים למטר ויותר, המקנים תחושת יציבות וביטחון. אלו הם מבנים של קהילות עשירות או עשירי התקופה שיכלו להשקיע ממון רב ושנים ארוכות של בנייה על ידי אומני בנייה. עם פרוץ המהפכה התעשייתית, ובמיוחד במהלך המאה העשרים, החל הגל הראשון באבולוציה של שיטות בניית המעטפת והמעבר למעטפת הבטון המזוין והפלדה. התפתחות זו של חומרים חדשים טמנה בחובה הבטחה לעולם קסום של בנייה יעילה וזולה מבעבר, המבוססת על מהירות ויעילות, קירות דקים ובנייה לגובה. השלימו את המהלך שיטות גמר פשוטות ומהירות כגון מריחה של טיח צמנטי שכיסה את פני המבנים הללו במהירות שיא, ובא לציון גואל.

אבן גמישה 5 עד 10 ממ bways.agency

חמדת הדרום קרדיט - אדריכל זאב גור

אבן גמישה 5 עד 10 ממ דן שאיוב

לוחות עץ אקולוגים Rubix Smooth, Weathergroove אקליפטוס 2

DEKTON ToHa, Tel Aviv - Fernando Alda

אבן גמישה 5 עד 10 ממ bways.agency

לוחות פיבר צמנט, NPW

אבן גמישה 5 עד 10 ממ דן שאיוב

המדינה קמה, ומאות אלפי מבני בטון נבנו, אך לאחר כמה עשרות שנים, מה שהחל כהבטחה התגלה כתקלה חזותית ותפקודית. הבטון והטיח הצמנטי הפשוט התבלו במהירות עקב פגעי מזג האוויר, והבליה הואצה בשל פיח, מלח וזיהום אוויר חומצי בערים התוקף את הטיח ובטון ומאכֵּל אותם. התוצאה היא מפגע אסטטי, תחושת הזנחה, ירידת ערך המבנה והשכונה. כל אלו לא נעלמו מעיני האדריכלים, הרגולטורים ומתכנני הערים, והם החליטו לחייב ציפוי של המבנים בחיפויים קשיחים שהם האמינו שישמרו על חזות המבנה במקום הטיח המתקלף. כך הפכו חיפויי אבן נסורה דקה בהדבקה ואריחי קרמיקה לסטנדרט של בנייה למגורים ובנייה ציבורית. שכונות שלמות בערי ישראל הפכו לשכפול גנטי זו של זו במראה אחיד של חיפויים על פי האופנה המשתנה מדי עשור לערך.

לא חלפו יותר מעשרים שנים נוספות, והנה התברר שלציפוי של הדבקת אבן דקה נסורה או אריח קרמי המדמה אבן, אין את התכונות של קירות האבן העתיקים. בחיבור של אריח או אבן דקה לקירות בטון ולבלוקים מתרחשים תהליכים כימיים ופיזיקליים מורכבים, וככל שהמבנים גבוהים יותר – כך נדרשים אמצעי הדבקה, תלייה, חיזוק ועיגון מוקפדים יותר. התברר גם שהאבן הגירנית הנסורה עצמה (שהיא החומר הנפוץ בחיפוי), ככל חומר טבעי, אינה אחידה בתכונות החוזק שלה. האבן הזו היא גם חומר הסופג נוזלים וערפיח, וגם הם תורמים להחלשת חיבור האבן או האריחים לתשתית השלד. אבנים בכל הארץ החלו לנשור מהמבנים תוך סיכון הולכי רגל. החלום היה מבנים ללא תחזוקה לכל החיים, אך במציאות במבנים רבים כיום נדרשים החלפה או תיקון  חזיתות בעלות כספית גבוהה מאוד ונזק סביבתי רב.

מגדל האופרה חידוש במקום פסיפס - אלומיניום קרדיט - קבוצת ענק

DEKTON ToHa, Tel Aviv - Fernando Alda

לאור האמור, נדרש שלב נוסף באבולוציה של מעטפות המבנה. דרושים חומרים חדשניים, קלי משקל שהעיגון וההדבקה שלהם אינם מחייבים מיומנות גבוהה של פועל שנדרש לעמוד חודשים על פיגום בגובה עשרות מטרים; חומרים שעמידותם לשנים מובטחת על ידי יצרן, ושאינם מחייבים טיפולים תכופים בחומרים כמו סילרים רעילים.

בתחום החיפויים המודבקים אנו רואים בשנים האחרונות התפתחויות מרתקות של חומרים מבוססי סיבים קלים ועליהם חומרים שמקורם אמנם אבן טבעית אבל לאחר עיבוד מתועש. כך מתקבל כיום החומר המכונה "אבן גמישה קלת משקל".

תחום אחר שעובר אבולוציה הוא ציפויים חכמים למבנים שמיושמים כמו טיח או צבע, אבל יש להם עמידות רבה ותכונות מרתקות כמו החזר קרינת שמש גבוהה, עמידות לכימיקלים ולקרינת UV, ועמידות למים תוך שמירה על מעבר גזים תקין בקיר לשם מניעת עובש (קיר "נושם").

חלופה אחרת למעטפות מבנים עמידות הן שיטות של קירות מסך וקירות מחופים לוחות דקים בתלייה יבשה, כלומר עיגון לוחות לקונסטרוקציה מתכתית המחוברת לשלד המבנה תוך שמירה על מרווח ביניהם. שיטות כאלו מוכרות כמובן כבר עשרות שנים רבות, והן בשימוש נרחב בעיקר במבני משרדים; אולם כיום הן עוברות אבולוציה הנובעת מעשרות פיתוחים חדשים בתחום. אם בעבר היה מקובל להשתמש בלוחות אבן כבדים ויקרים מאוד כגון גרניט או לוחות אלומיניום שגם התלייה שלהם הייתה יקרה למדי, בשנים האחרונות נכנס לשימוש מגוון אדיר של לוחות חיפוי במגוון צבעים, עיבודים וצורות. בכלל זה אפשר למנות חומרים כמו HPL שהוא למעשה לוח העשוי שכבות רבות של 'נייר' דחוס, לוחות 'פיברצמנט' ולוחות מגנזיום (MGO). לוחות אלו קלי משקל ובאמצעות הרכבי חומר שונים והטבעות צורניות בפני הלוח אפשר לשוות להם צורה, צבע ובחלקם גם עיבוד תלת ממדי.

לוחות עץ אקולוגים Rubix Smooth, Weathergroove אקליפטוס 2

לוחות פיבר צמנט, NPW

מגדל האופרה חידוש במקום פסיפס - אלומיניום קרדיט - קבוצת ענק

גם החיפויים הקרמיים עברו אבולוציה מעוררת השתאות. התעשייה העולמית עוברת בשנים האחרונות מייצור של אריחים קטנים להדבקה לייצור של לוחות קרמיים (פורצלן) דקים עד כדי 6 מ"מ בגדלים עצומים. לוחות אלו מיועדים לתלייה יבשה על עוגנים מיוחדים. אחד היתרונות הגדולים של המעבר לתלייה יבשה של לוחות הוא האפשרות לייצר שכבת בידוד תרמי חיצוני אחיד לשלד הבניין וכן שכבת אוויר זורם. עקרון זה, המכונה "החזית המאווררת", מאפשר "הצללה" של הקיר עצמו, וזרימת האוויר מקררת את המבנה ומייבשת אותו. כך מושגים גם יתרון תרמי אדיר וגם שמירה של שלד המבנה לשנים ארוכות. חומרים ושיטות אלו נעשו זולים יותר ונפוצים, והם משמשים כיום לחיפוי מבני מגורים, משרדים ומבני ציבור וחינוך ברחבי העולם כולו. המגוון האינסופי של צורות וצבעים מאפשר חופש אדריכלי רב, ומקום ליצירתיות ולזהות למבנים תחת האחידות המשמימה שהיא מנת חלקנו כעת.

נושא "החזית המאווררת" והתפקודים התרמיים שלה מתחבר לנושא חשוב שהולך ותופס תאוצה במודעות של לקוחות ורגולטורים כאחד. הדרישות ממעטפת המבנה עולות גם בתחום הקירות האטומים וגם בקירות המסך מזכוכית. לא עוד קיר וגג פשוטים כמגינים מגשם ומרוח. כיום אנו מבקשים מהמעטפת לתפקד כ'עור' (SKIN), כלומר להיות כזו שתאפשר למבנה לנשום ולקיים אינטראקציה בריאה ונכונה עם סביבת המבנה החיצונית. וסביבה זו כידוע לכולנו הולכת ונעשית מאתגרת הן עקב שינויי אקלים והן עקב העובדה שהמבנים נעשים גבוהים יותר וגדולים יותר, כך שהם עצמם מייצרים סביבה פיזיקלית מאתגרת.

השלב האבולוציוני שאנו עדים לו כיום הוא יצירת מעטפות מבנים חכמות. כאלו שמתפקדות כמו מעטפת הגוף החי: מתנקות מעצמן, משפרות את המאזן התרמי של המבנה, מחליפות גזים עם הסביבה החיצונית, דואגות לאיכות האוויר הפנימית, ואפילו משמשות מנשא לצמחייה.

שלב אבולוציוני נוסף עומד בפתח, והוא הכרחי אם ברצוננו לאפשר חיים ראויים בערים שלנו במאה הקרובה. במאה ה-21 המעטפת הופכת לאלמנט יצרני של מים, מזון ואנרגיה. החל בחזיתות סולריות וכלה באפשרויות של פיתוח גידולים חקלאים, מעגבניות ועד אצות, כחלק ממעטפת המבנה עצמו. המבנה החי שבנוי מחומרים קלים, עמידים ומתפקדים באופן אוטונומי, אינו מדע בדיוני. הטכנולוגיות האלו כבר כאן, והן עברו מזמן משלב המעבדה לשלב הפיילוטים במבנים. כל שנדרש הוא להתקדם מתקופת האבן ולנוע במהירות לטכנולוגיות שיאפשרו לאנושות לצלוח בבטחה את המאה המאתגרת שלפנינו.