"הנדסה אזרחית היא תחום שנחשב לשמרני, אך זו טעות לחשוב שאין יצירתיות בתחום. למעשה, מהנדסים אזרחיים עומדים בחזית הטכנולוגיה, ונדרשים לחשיבה מחוץ לקופסה ולאימוץ רעיונות וחידושים טכנולוגיים הקיימים כיום במקצוע"
בתום שבע שנות שירות צבאי ביחידה 8200, החל מהנדס שחר רפאל בלימודי הנדסה בטכניון. כסטודנט, שימש מפקח הנדסי בחברת "קידן" באצטדיון "סמי עופר", ומייד לאחר סיום לימודיו נחת במשרדי התכנון הגדולים. הוא עבד במשך שנתיים וחצי לצד המהנדס ד"ר דורון שלו, ולאחר מכן הגיע לחברת "דוד מהנדסים", שבה הוא משמש כיום מהנדס ראשי. במסגרת תפקידו בחברה, הוא מתפקד כיד ימינו של ישראל דוד, זוכה פרס מפעל חיים מטעם המועצה העולמית לבנייה גבוהה ,(CTBUH) ומי שמשמש מ"מ יו"ר איגוד המהנדסים לבנייה ותשתיות. תפקיד המהנדס הראשי כולל, בין היתר, ניהול צוותים העוסקים בפיתוחים טכנולוגיים והנדסיים ייעודיים, מתן חוות דעת משפטיות והנדסיות, בקרת איכות, תוכנות ייעודיות חדשות ועוד.
בין שלל העיסוקים שלו, הצלחנו לתפוס את מהנדס שחר רפאל לריאיון, ובו שמענו ממנו על המגמות בתחום הבנייה לגובה ועל השימוש בטכנולוגיות מתקדמות בתחום ההנדסה האזרחית.
"30 קומות זה הסטנדרט החדש"
שחר, על מה עובדים בימים אלו בחברת דוד מהנדסים?
דוד מהנדסים מתמחים בתכנון בניינים רבי-קומות. אנחנו מתכננים מגדלים גבוהים, של 70 קומות ויותר – אפילו 120 קומות. אנחנו עובדים בהיקפים רחבים מאוד: כרגע אנחנו עובדים על תכנון מאות פרויקטים, רובם בישראל, וחלקם במקומות אחרים בעולם. לי אישית יצא לעבוד עד כה בסרביה, פולין, גיאורגיה, רומניה ועוד.
כשאתה מדבר על מגדלים בישראל, הקונוטציה המיידית היא תל אביב.
נכון, רוב המגדלים הגבוהים נמצאים בתל אביב, אבל לא רק. יש מגדלים גם בבת ים, נתניה ובמקומות נוספים בארץ, ולמעשה, 30 קומות הופך להיות סטנדרט הבנייה החדש. באופן אישי, אני חושב שמגדלים טובים לסביבה, כי בעצם על אותו תא שטח אפשר לשכן יותר אנשים ולהשאיר שטח לשימושים אחרים. בפרויקטים מודרניים, מקצים מראש שטחים לטובת הציבור כמו פארקים, גנים, ומוסדות ציבוריים שמשתלבים בתוך המגדלים עצמם, וכך צורת הבנייה הזו תורמת לסביבה ולציבור.
מה ההבדל המרכזי בין המגדלים שאנחנו רואים בארץ לבין אלו שבחו"ל?
ההבדל המרכזי הוא בנראות. בעולם מעניקים יותר חשיבות לבניינים מרשימים מבחינה אסתטית, ואילו בישראל – מתכננים יותר פונקציונלי. יש לנו בניינים מרשימים בארץ, כמו עזריאלי שרונה, ארלוזורוב 17, מגדלי הצעירים, תוצרת הארץ ועוד, אך רוב הבניינים שאנחנו רואים במרחב הם יותר פונקציונליים ויש בהם פחות דגש על נראות חיצונית או נוכחות מרשימה.
ובכל זאת, אתה עובד עם הישראלי היחיד שזכה בפרס עבור תרומתו לתחום הבנייה לגובה, שניתן בסימן חדשנות.
נכון, אינג' ישראל דוד זכה בפרס מפעל חיים מהמועצה הבינלאומית לבנייה גבוהה עבור התרומה שלו לנושא הבנייה הגבוהה. זהו פרס יוקרתי מאוד שנחשב לפרס הנובל של המהנדסים. ישראל תרם מאוד לעניין החקיקה, התקינה והרישוי בנושא הבנייה הגבוהה, תכנן לאורך השנים מגוון גדול של רבי-קומות, והשקיע מחשבה רבה איך לבנות אותם נכון וכיצד ישפיעו על הסביבה.
תשעה תיקונים בעשר שנים: התקן הישראלי לעמידות בפני רעידות אדמה
אמרת מגדלים, אמרת עיסוק ברעידות אדמה. עד כמה הנושא הזה מעסיק אותך?
זהו אחד הנושאים המשמעותיים ביותר בתכנון. אחד התקנים שהכי השתנה לאורך השנים הוא ת"י 413, המתייחס לעמידות מבנים ברעידות אדמה. מיוני 95', מועד הפרסום הראשון של התקן הנוכחי, ועד היום, יש לנו כבר תשעה גיליונות תיקון. בשנת 2013 נעשתה רוויזיה ואיחדו את הגיליונות שהיו עד אז. השינויים האלה נובעים מהתקדמות במחקר ובתובנות שיש בתחום ברחבי העולם, לא רק בישראל. זה נושא מאוד רלוונטי ואנחנו לומדים יותר ככל שעובר הזמן.
להערכתך – ישראל מוכנה לתרחיש של רעידת אדמה?
לצערי המצב בישראל רע למדי. לחזק בניין ישן זה אירוע הנדסי מורכב מאוד: החומרים ישנים וההתנהגות של המבנה שונה. תמ"א 38 נחשב, לכאורה, לסוג של תמריץ לחיזוק מבנים, אך בפועל בהרבה מקרים תוספת הבנייה של התמ"א רק מגדילה את העומסים על הבניין. נוסף על כך, התמ"א לא נפוצה במקומות הסמוכים לקו השבר הסורי-אפריקאי ומועדים לפורענות כמו טבריה, בית שאן, אילת וכדומה.
יש פתרונות אחרים לחיזוק מבנים מפני רעידות אדמה?
קיימים אמצעים מתוחכמים יותר, כמו בניית הבניין מראש על גבי סמכים קפיציים שסופגים את הלחץ ואז הכוחות שעוברים לבניין קטנים הרבה יותר, אך בארץ, למיטב היכרותי, לא נעשה בהם שימוש. משככים כאלה נפוצים יותר במקומות שבהם רעידות האדמה משמעותיות ותדירות, כמו יפן. טכנולוגיה נוספת היא מרסנים, שבהם כן נעשה שימוש בחיזוק של מבני ציבור בעיקר, לדוגמה בית החולים בחיפה. טכנולוגיה נוספת שקיימת בתחום של חיזוק מבנים היא שימוש בחומרים מרוכבים, כמו יריעות סיבי פחמן. בהרבה מקרים, כשאני רוצה לחזק בניין קיים, אני משתמש ביריעות פחמן (CFRP) וכולא עמוד למשל, באופן שמונע ממנו להתבקע תחת לחץ ומגדיל את התסבולת שלו.
כיצד יריעות הפחמן מונעות את ההתבקעות של העמוד?
בטון הוא חומר מאוד קשיח אבל פריך, אנחנו צריכים שתהיה לו גמישות שתאפשר לו תזוזה מבלי להתבקע, ולרוב זה יבוצע באמצעות החישוקים מברזל זיון. כיוון שליריעות סיבי הפחמן שכולאות את עמוד הבטון יש חוזק מתיחה גבוה, אני מונע מהבטון להתבקע, וכך אני מגדיל לו את התסבולת והמשיכות והוא נהיה עמיד יותר בפני העומס הסיסמי. אני יכול לעשות דברים דומים בקירות גרעין: קורת הקשר שנמצאת מעל דלתות היא הכי רגישה ברעידות אדמה. כשמדובר בבניין חדש, אני מתכנן את הזיון של הבטון עבור הקורה הזו מראש, אבל בבניין ישן – אני יכול פשוט להשתמש ביריעות פחמן כדי לחזק את הקורה. באופן כללי, CFRP יכול לעזור ולשמש להרבה מאוד דברים.
אילו עוד שימושים יצא לך לעשות ביריעות פחמן?
יריעות פחמן אפשרו לי לבצע שינוי וחיזוק במבנה כמעט בלי לפגוע בשימושיות של החלל, מה שחשוב מאוד ללקוח בדרך כלל. לעומת קורת פלדה, שיש לה גובה ולכן השימוש בה מנמיך את התקרה, יריעות הפחמן הן פתרון אסתטי שמנמיך את התקרה רק בכמה מילימטרים. הפתרון הזה רלוונטי מאוד גם לבנייני משרדים, שם יש הרבה מערכות בתקרה, כמו צנרת ותשתיות. אם אני מניח קורת פלדה, אני למעשה חייב להסיט את כל המערכות מתחת לקורת הפלדה, וזה תהליך מאוד יקר ומסורבל. אם אני משתמש לחיזוק ביריעת פחמן – אני לא צריך להזיז שום דבר, כיוון שהגובה שלהן מינימלי וניתן ליישם אותן על התקרה בלי צורך להסיט מערכות.
חומרים מרוכבים ותקרות דרוכות: הטכנולוגיה היא חלק ממקצוע הנדסת הבניין
עד כמה מהנדסים פתוחים כיום לשימוש בטכנולוגיות מתקדמות?
יש כאלה שנרתעים, ואני יכול להבין אותם. לטעמי, הנגשת המידע והטכנולוגיה צריכה להיכנס כבר בשלב הלימודים: כשאתה לומד, נותנים לך להרגיש ברזל וקורת בטון, אבל לא נותנים לך לעשות ניסוי עם יריעות פחמן שיכולות לתת מענה יותר חזק מפלדה. לכן, אצל הרבה אנשים התפיסה לגבי החומר הזה מוטעית. כמו כן, התקנים הישראליים לא מפרטים על השימוש בסיבי פחמן, והצורך לעבוד עם תקנים זרים מקשה על חלק מהמהנדסים.
מה יכול לשנות את המצב?
הדרישה בסוף תגיע מהשטח – ככל שיראו את היתרונות בביצוע, כך יגדל הביקוש לפתרונות אלטרנטיביים. אני רואה את זה עם הלקוחות שלי: לקוח שחוזר אליי פעם שנייה אחרי שימוש ראשון בסיבי פחמן, בפעם השלישית כבר ידרוש ממני להשתמש בסיבי פחמן. לרוב אני מציג ללקוחות חלופות שונות והם אומרים לי "עזוב אותי מהכול, אני רוצה סיבי פחמן, אני מבין את היתרונות שזה נותן לי". חשוב לזכור גם שהתקן הישראלי לא עוסק ביריעות פחמן, ולכן צריך להשתמש בתקן האירופי. בשנים הקרובות התקן האירופי יתקבל בישראל וזה עשוי להשפיע לטובה.
מהם הדגשים החשובים בעבודה עם יריעות פחמן?
יש כמה כאלה, וזה עוד דבר שמפחיד מהנדסים – עבודה עם סיבי פחמן דורשת דיוק, עבודה איכותית, טמפרטורה נכונה וכמויות נכונות של חומר. צריך לדעת באיזה חומר להשתמש ומאיפה לרכוש אותו. במסגרת תרבות הבנייה בארץ, שלרוב רוצה את הזול ביותר, קשה לסמוך על זה שתקבל את המוצר הסופי באיכות הנדרשת. מהעבודה שלי עם בניין הארץ אני יודע להגיד שלחברה יש סטנדרטים גבוהים. היא משתמשת בחומרים הטובים ביותר ומבצעת בקרת איכות מעולה, ולכן אני מאוד שקט כשאני נותן פתרון בסיבי פחמן ויודע שבניין הארץ מבצעים את העבודה. אני לא מרשה ללקוחות שלי לעבוד עם סתם קבלנים בנושא של סיבי פחמן – אם זו לא חברה אמינה, שאני יודע שתבצע את העבודה בצורה הטובה ביותר, אני פשוט לא מאפשר לזה לקרות.
מה לגבי טכנולוגיות מתקדמות אחרות, כמו תקרות דרוכות?
תקרה דרוכה דורשת מיומנות מצד המתכנן, תוכנות מתקדמות ותוכניות מפורטות. הבעיה בדריכה היא שאתה לא יכול, בשביל "ההרגשה הבטוחה", להוסיף עוד קצת ברזל או דריכה. בדומה לעבודה עם יריעות פחמן, צריך לעבוד מדויק כדי לא לגרום נזק. למשל, אם הכבל צריך להיות בגובה של 17 ס"מ, הוא לא יכול להיות בגובה של 18 ס"מ אלא בדיוק 17, ואם הכבל צריך להגיע לגובה של 5 ס"מ מפני התבנית – הוא לא יכול להגיע ל-6 ס"מ. הפרש של ס"מ אחד בכבל שווה ל-10% בחוזק.
מהניסיון שלך – על מה צריך לשים דגש במהלך היישום של תקרה דרוכה?
צריך ניסיון, בקרת איכות, ועבודה עם חומרים נכונים – לא מה שהכי זול. ראיתי כבר מוצרים שנשברו במהלך הדריכה וזה מסוכן. לכשל בדריכה יש הרבה משמעויות בהמשך: אם הכבל נכשל, זה אומר שהוא כבר לא עובד, וזה אומר שאיבדתי את התכנון ואני צריך להיכנס לתוך תחום מקדמי הביטחון שלי. צריך להשתמש בחומרים איכותיים ולעבוד עם קבלנים שיודעים גם לתת פתרונות, וגם להבין את המצב בשטח. מי שנמצא בשטח זה הקבלן שמבצע את העבודה, וכמתכנן אתה צריך לסמוך עליו שידע לשים לב לדברים שאתה אולי לא ראית, שידע להצביע על הבעיות לפני שהכול מסודר ואי אפשר להזיז שום דבר, וגם להציע פתרונות.
מדובר בטכנולוגיה חדשה בסך הכול, אז אולי אפשר להבין את הרתיעה.
הינה אנקדוטה מעניינת – לא בטוח שזו טכנולוגיה כזאת חדשה. כשעבדתי לצד ד"ר דורון שלו, עבדנו על פרויקט בבניין "בית המכס" ביפו – מבנה היסטורי שנבנה בראשית שנות ה-60 של המאה ה-19. במהלך העבודה, הופתענו לגלות תקרה דרוכה עם כבלים ששרדו עד ימינו. זה מוכיח שהטכנולוגיה קיימת כבר מזמן, ומעיד על כך שיש לה שימוש נפוץ ברחבי העולם. אומנם כיף לחשוב שהמצאנו את הגלגל בתחום ההנדסה, אבל יש הרבה מה ללמוד ממה שעשו פעם.
שאלה לסיום: מתוך כל מה שעשית עד היום, מהו הפרויקט שאתה הכי גאה בו?
הפרויקט הראשון שעשיתי בחברת "דוד מהנדסים" – תכנון הקניון "אפ"י בראשוב" ברומניה, של אפריקה ישראל. מדובר במגה פרויקט: מגרש של 40 דונם, קניון עם גג פלדה של 10,000 מ"ר ועמודי פלדה בצורת עץ, אשר כולל בתוכו שני בנייני משרדים. כל זה נבנה באזור עם פי ארבעה רעידות אדמה ממה שאנחנו רגילים להתכונן אליהם בתל אביב, ולכן הוא כלל המון אלמנטים מורכבים ומיוחדים, עבודה עם תקן שונה – היורו קוד, ומנטליות אחרת של עבודה. הפרויקט היה כרוך בלא מעט אתגרים כמו פיקוח עליון במצלמות, שיחות וידיאו מדי שעה, ושימוש בטכנולוגיות מתקדמות כמו תקרות דרוכות. הביצוע לקח הרבה זמן, אך בסופו של דבר – הקניון נפתח באוקטובר האחרון.
