מהפכה הישראלית בבנייה מתחילה, כך נראה, בקיבוץ קטן בצפון: חברה ישראלית פיתחה מדפסת בטון תעשייתית, שמסקרנת, בין היתר, את משרד הביטחון, את חברת החשמל ואת חברות הבנייה הגדולות בשוק. השבוע היא צפויה להשיק תחרות גלובלית לתכנון הבית הראשון בישראל שיודפס מבטון - בתלת ממד.
ערן כרמי, מנכ"ל חברת SHAHAF PY שאחראית על המיזם ומפתחת מדפסות טכנולוגיות להדפסה תלת ממדית בבטון עבור יישומי בנייה מתקדמים, מספר בראיון ל"ממון" מה עומד מאחורי המיזם שאותו הוא מגדיר "היסטוריה בשוק הנדל"ן".
2 צפייה בגלריה
ערן כרמי. "כבר לא שופכים בטון וזהו – בתהליכי הדפסה אפשר לייצר מהלכים חכמים מאוד"
(צילום: אלעד גרשגורן)
הוא נולד בטבריה, גדל במחצבת הבזלת שבו עבד אביו ונחשף לתחום הפקת חומרי הבנייה, במיוחד בטון. "חומרים תמיד עניינו אותי, בחופש הגדול נהגתי לבלות במחצבה", הוא מספר, "אחרי השירות הצבאי התגלגלתי לעבוד על משאבת בטון במסגרת עבודה מועדפת, חשבתי שזה יימשך רק כמה חודשים אבל נהניתי מזה. כך התחיל החיידק לבטון".
כרמי (52), גרוש ואב לשלושה – בת 25, בת 19 ובן 17 – הוא חבר קיבוץ מורן שליד כרמיאל בצפון הארץ. גרושתו ואם ילדיו חיה גם היא בקיבוץ, "אנחנו משפחה לכל דבר", הוא אומר. אחרי מספר שנים כבכיר בחברות גדולות בתחום הבנייה והאדריכלות כמו ויה ארקדיה וחזי בנק קרמיקה, הוא החליט ב-2004 לצאת לעצמאות – ובנה מעבדה שעסקה בייצוא אבן ירושלמית מעבר לים. "עשיתי סיבוב באירופה, התחברתי למפיצים גדולים באנגליה, הולנד, צרפת, ספרד, איטליה וגרמניה – והתחלנו לייצא אבן", הוא מספר. "אלה היו שנים טובות ורווחיות, שאפשרו לנו לקנות ציוד מתקדם ולפתח את המעבדה למגוון רחב של חומרים בתחום האדריכלות כגון בטון, עץ וכל סוגי המתכות, והתחלנו לעסוק במחקר, פיתוח, הנדסה וייצור תוצרים ופתרונות אדריכליים מורכבים לפרויקטים בחו"ל ומעט בארץ".
בשלב הזה כרמי החל לעבוד עם אדריכלים בינלאומיים על פרויקטים גדולים, בין היתר הספרייה הלאומית החדשה של ירושלים בקריית הלאום עבור משרד האדריכלים הבינלאומי הרצוג ודה מרון, מלון אלמא בזכרון יעקב שם יצר אלפי מטרים של ריצופים ומדרגות מאבן ייחודית בעבודת יד, קיר הקריסטלים הגדול בעולם עבור פרויקט רום צמרת בתל אביב של חברת ישראל קנדה, שתוכנן יחד עם אדריכלית אורלי שרם, ועוד.
2 צפייה בגלריה
הדמיה של בית בתלת ממד. את הקירות ידפיסו 2-3 רובוטים, בתהליך שייקח 4-7 ימי עבודה
(באדיבות SHAHAF PY)
כבר שש שנים שהוא מפתח את מה שהוא מאמין שישנה את כללי המשחק בתעשיית הבנייה – מדפסת בטון תעשייתית אוטונומית הראשונה בעולם. ב-2020 החלה החברה לייצר ולפתח מדפסות טכנולוגיות מתקדמות להדפסה עם יכולות של חופש גיאומטרי רחב לשימוש בבטון, המאפשר יצירת צורות, פרטים ואלמנטים אדריכליים שלא ניתן לייצר בשיטות בנייה מסורתיות. את הפרויקטים שהיא לוקחת על עצמה היא מלווה החל מפיתוח חומרי הגלם, דרך התכנון ההנדסי ועד לביצוע ההדפסה בשטח.
איך הגעתם להחלטה לפתח מדפסת של בטון?
"קיבלנו החלטה להיכנס לתחום של אדריכלות מודפסת. טיילנו בעולם והבנו שאין מדפסות תעשייתיות שנותנות תשובה אמיתית לעולם הבינוי – בנייה למגורים בהיקפים גדולים במחיר בר השגה. החלטנו לפתח את המדפסות ואת הטכנולוגיה שמסביב ושמנו לנו למטרה לבנות את המדפסת הטובה בעולם לבטון, שהיתרון שלה הוא שהיא עובדת עם הבטון המקומי הרגיל היומיומי שמשתמשים בו באתרי בנייה, לא עם תערובות מוכנות. המערכת מקבלת את הבטון, מבינה את המבנה הכימי שלו ומביאה אותו למינון הנכון כדי שיהיה ניתן להדפיס אותו. שם נמצאת התורה שלנו".
צמצום התלות בכוח אדם
בעוד שבישראל הדפסת תלת ממד בבנייה עדיין נמצאת בראשית דרכה, בעולם כבר פועלים בתחום ומתגבשים שני כיווני פעולה מרכזיים. הראשון הוא רגולטורי: דובאי, למשל, מקדמת מדיניות שמטרתה לאפשר הטמעה רחבה של הטכנולוגיה בענף הבנייה, ובכלל זה קביעת תקנים, נהלי פיקוח והסמכת גורמים מקצועיים. במסגרת זו הוגדר יעד שלפיו עד שנת 2030 כ-25% מהמבנים החדשים בעיר ייבנו באמצעות הדפסת תלת ממד.
הכיוון השני הוא חברתי-כלכלי. בערים שונות בארה"ב, ובהן יוסטון ודטרויט, מקודמים פרויקטים ניסיוניים ומסחריים של בנייה בהדפסת תלת ממד, חלקם בתחום הדיור בר השגה. הרשויות והיזמים בענף מצביעים על הפוטנציאל של הטכנולוגיה לקיצור זמני הבנייה, הפחתת עלויות וצמצום התלות בכוח אדם, על רקע מחסור מתמשך בעובדי בניין.
לצד משבר הדיור, הטכנולוגיה מקבלת דחיפה גם בהקשר של התאוששות מאסונות טבע. לאחר שנים של שריפות ענק בקליפורניה, גבר העניין בהדפסת תלת ממד ככלי אפשרי לשיקום מהיר של מבנים שנפגעו. בין היתר מודגשת העובדה שמבני בטון מודפסים עשויים להיות עמידים יחסית בפני אש, ובנוסף ניתן להקים את שלד המבנה בזמן קצר יחסית באמצעות מערכות רובוטיות המדפיסות את הקירות בשכבות.
למרות ההתעניינות הגוברת, התחום עדיין מתמודד עם אתגרים משמעותיים. עלויות הציוד גבוהות, הרגולציה במדינות רבות עדיין מתפתחת, וברוב הפרויקטים כיום רק חלקים מהמבנה מודפסים בפועל, בעוד יתר שלבי הבנייה מתבצעים בשיטות מסורתיות. עם זאת, יותר ויותר גורמים בענף רואים בטכנולוגיה כלי שעשוי בעתיד להשפיע על קצב הבנייה, עלויות ההקמה והיכולת להתמודד עם מחסור בדיור.
בעולם יש כבר התקדמות בתחום, עם מי אתם עובדים בישראל?
כרמי: "היום אנחנו עובדים עבור זרוע מפא"ת (המינהל למחקר ופיתוח אמצעי לחימה ותשתית טכנולוגית) במשרד הביטחון ומפתחים עבורם בעיקר פריטים בתת הקרקע כגון עמדות ירי ובונקרים. כיום אי אפשר להסתפק בבינוי מסורתי רגיל: אם פעם היינו שופכים בטון לקירות בצורה לא סלקטיבית, היום בתהליך ההדפסה אפשר לגרום לאזורים מסוימים להיות חלולים יותר או פחות ולשלב מערכות וחיישנים נדרשים".
לדבריו, גם בחברת החשמל בוחנים הליכים מהירים ומורכבים שיכולים לקבל מענה באמצעות תחום הדפסות התלת ממד: "בוחנים שם אפשרות להקמה של תחנת כוח מודפסת הראשונה בישראל. שזה יחסוך כמויות אדירות של בטון ותהליכים ארוכים של בינוי. אנחנו בפגישות גם עם מחלקת החדשנות של חברת מקורות, ואני מאמין שנגיע איתם לפיילוט בדבר הדפסת מאגרי מים, בעולם זה כבר קורה. גם נת"ע (החברה הממשלתית נתיבי תחבורה עירוניים – ה.צ) דיברה איתנו על פיילוט של הקמת קירות אקוסטיים ובמינהל התכנון גם כן מביעים עניין בתחום".
ומה לגבי חברות הבנייה? המדינה מדברת על הטמעת טכנולוגיות בנייה מתקדמות כבר שנים.
"גם מחלקות החדשנות של חברות הבנייה הגדולות במשק כמו אשטרום, תדהר ומנרב, למשל, נמצאות כאן הרבה כדי ללמוד איך מטמיעים מערכות כאלה וכיצד ניתן יהיה הלכה למעשה להפעיל את הטכנולוגיה באתרים שלהן. תחום נוסף הוא חוות השרתים, הדאטה סנטרים, שאחד האתגרים שלהן הוא פליטות החום האדירות על ידי השרתים. היזמים מתחילים להבין שבתהליכי הדפסה בתלת ממד ניתן להדפיס קירות הרבה יותר חכמים, להעביר חללים לבידוד או לקליטה של החום באופן שיאפשר שימוש באנרגיה כדי לקרר את המערכות האלה. כבר לא שופכים בטון וזהו – בתהליכי הדפסה אפשר לייצר מהלכים חכמים, ואני אפילו לא מדבר על הנראות".
תכנון הבית הראשון
ואם מדברים על נראות, אז היום (שלישי) צפויה החברה לצאת לדרך עם תחרות בינלאומית לתכנון הבית המודפס הראשון בישראל. הבית יודפס באופן מלא מבטון, באמצעות טכנולוגיה ייחודית מבוססת AI להדפסת תלת ממד. לא מדובר בדגם או באבטיפוס אלא בבית לכל דבר, שישתרע על פני שטח שינוע בין 70-80 מ"ר ויכלול 2-3 חדרים על אחת הגבעות בקיבוץ. הזמנות להשתתפות בתחרות נשלחו לאוניברסיטאות ולמשרדי אדריכלות מובילים בעולם.
פאנל השופטים יורכב מחמישה נציגים ממשרדי אדריכלים מובילים בישראל: אדריכל תאי ישר מ"ישר אדריכלים", אדריכלית מאיה פלסנר מ"פלסנר אדריכלים", אדריכל שם טוב צרויה מ"יסקי מור סיון", אדריכלית גנית מייזליץ כסיף מ"מייזליץ כסיף רויטמן אדריכלים" ואדריכל אסף מן מ"מן שנער אדריכלים". במסגרת התחרות, יוזמנו אדריכלים, סטודנטים לאדריכלות ומעצבים להגיש הצעות לתכנון בית מגורים חדשני, המותאם לעקרונות הבנייה בהדפסה תלת ממדית. הקריטריונים, מדגיש כרמי, לא עוצרים בנראות: "אנחנו מחפשים רמה גבוהה של תכן מבני. הבית ייבחן על קיימות, על איך הוא מתנהג פונקציונלית, על נוחות המחייה, על בידוד, מדובר בשורה ארוכה של פרמטרים".
לדבריו, "הבית הראשון שיודפס בישראל, יהווה אחד מהבתים המתקדמים ביותר בעולם מבחינה טכנולוגית, אדריכלית ועיצובית שנבנו עד היום בתחום הבנייה המודפסת".
את האחריות ההנדסית על הפרויקט לוקח משרד קדמור מהנדסים, משרד שבנה את רוב הגשרים בישראל. את הקירות אמורים להדפיס 2-3 רובוטים במקביל, בתהליך שייקח 4-7 ימי עבודה. לאחר מכן מתכננת החברה לארח בבית שלושה אירועים נפרדים לאדריכלים ומעצבים, למהנדסים ולקבלנים ויזמים. "המהלך נועד לפתוח את עולם ההדפסה התלת ממדית בבנייה לקהילות מקצועיות. אנחנו מזמינים אנשי מקצוע מהארץ ומהעולם לקחת חלק במהלך שמטרתו להציג את עתיד הבנייה כבר היום", הוא אומר.
מה היתרון בהדפסת בית מבטון בתלת ממד על פני בנייה רגילה?
"הדפסת מבנים מבטון באמצעות מערכות רובוטיות נחשבת לאחת המגמות הצומחות בעולם הבנייה, עם יתרונות של קיצור זמני ביצוע, צמצום כוח אדם באתר, הפחתת פסולת בניין וגמישות תכנונית גבוהה במיוחד. בישראל התחום עדיין נמצא בראשיתו, והפרויקט הנוכחי מבקש להציב אבן דרך משמעותית בדרך לאימוץ רחב יותר של הטכנולוגיה.
"בבנייה רגילה אני שופך בטון לתבנית, אחר כך מפרק אותה, מטפל בה, ועל הקיר צריך חיפוי – אבן, טיח. בהדפסה אני מדפיס כבר את הטקסטורה הסופית של הבניין. התבנית חד פעמית ונגמר הסיפור. שנית, כשאני מדפיס אני מקבל כוח מבני שמאפשר לי לרדת בברזל, כי חסכתי בכמויות הבטון. אני יכול לייצר קירות הרבה יותר חכמים, ובסופו של דבר להסתפק בשבוע עבודה במקום בחודשים ארוכים.
"למעשה, מרגע קבלת כלל ההיתרים והאישורים הרלוונטיים, בניית פרויקטים ובניינים תימשך מספר שבועות וזאת בניגוד לתהליכי בנייה ארוכים של כמה חודשים ואף שנה שלמה כיום".
איך תתבטא ההשפעה על מחירי הדיור?
"מבחינת עלויות, אפשר לומר בהערכה כללית כי שימוש בהדפסה יוזיל בין 20%-50% ממחיר הדירה הסופי. כלומר אם מחיר ממוצע של דירה עומד על 2.4 מיליון שקל, הרי שהיקף החיסכון הצפוי נאמד בכ-0.5-1.2 מיליון שקל. עיקר ההוזלה במחיר נובעת מכך שעלויות הבנייה עצמן מוזלות משמעותית וכרוכות בהעסקה מצומצמת של פועלים וכן ביכולת הדפסה חדשנית שלא מוגבלת לתבניות. יחד עם זאת, מחיר הקרקע מהווה גורם דומיננטי שמשפיע על מחירי הדירות ולכן היקף החיסכון עשוי להשתנות מאזור לאזור".
העולם, בניגוד אלינו, כבר שם?
"בדובאי זה כבר חוק. תחת הנחיית שייח' מוחמד בן ראשד אל מכתום, הוצא צו מספר 24 בשנת 2021 להסדרת השימוש בטכנולוגיית הדפסת תלת ממד, והיעד הרשמי הוא שעד 2030 כ-25% מכל הבניינים בדובאי ייבנו באמצעות טכנולוגיה זו. אוסטרליה, ניו זילנד, פורטוגל – כולם כבר מדפיסים בתים, יש לנו שותפויות אסטרטגיות עם מדינות באירופה, וגורם משמעותי מאוסטרליה אמור להגיע לכאן לביקור", הוא מגלה. "ישראל עדיין נמצאת מאחור, אבל אני מאמין שבתוך שנתיים יהיו כאן משתמשים ראשונים שיתחילו להדפיס מבנים ממש. מי שייכנס לתחום היום יוכל להשתמש בטכנולוגיה העתידית מהר יותר. העולם הולך לשם – נקודה".
