בחירת חומרים לבנייה ירוקה: מזעור נזקים סביבתיים וחיסכון כלכלי ע"י הטמעת גישת מחזור חיים בהליכי תכנון משולב

הסטודנטית: לירון דן
מנחים: ד"ר נועם אוסטרליץ, פרופ' דוד פרלמוטר וד"ר אלכס קומן

הלחץ המצטבר על הסביבה הטבעית כתוצאה מתהליכי כרייה וייצור המשמשים את האנושות מחייב שינוי אסטרטגי מיידי (Allwood, Ashby, Gutowski, & Worrell, 2011; Ashby, 2013; Berge, 2009; OECD, 2012).  כבר כעת, קיים מחסור במשאבים חיוניים וצפוי מחסור למשאבים בסיסיים לקיום ציוויליזציה מודרנית בטווח של מאה השנים הבאות (USGS, 2007). התייעלות חומרית (Material Efficiency) וניהול חומרים מקיים (Sustainable Materials Management) הינם כלים ניהוליים אסטרטגיים הניתנים ליישום לצורך הפחתת הביקוש להון טבעי בתול ולהפחתת הזיהומים הנוצרים כתוצאה מתהליכי ייצור. גישות אלו מובילות ליישום רעיון  "Resource Decoupling"- הפרדה מהותית בין שימוש בחומרים לצמיחה כלכלית.

 

מבין הכלים המקצועיים הבולטים לניתוח והבנת המשמעות הכוללנית של ייצור מתועש בחרנו לסקור את הערכת מחזור חיים סביבתית (LCA) והערכת מחזור חיים כלכלית (LCC). כלים אלו, הינם כלים מדידים, המתבוננים באופן רחב על מוצרי צריכה, מבנים או שירותים החל מחציבת חומרי גלם דרך עיבוד, ייצור, הרכבה, שינוע ושימוש ועד שלב סוף חיים, בהתאם לגבולות המערכת המוגדרים.

 

לאור סקירת שיטות ההערכה, נוכחנו כי לשיטות פורצות דרך אלו חסמים רבים וכי הן אינן נגישות דיין למתכננים בתחום הבנייה. עם זאת, בשנים האחרונות פותחו כלים רבים עבור מתכננים מבוססי מחזור חיים כגון תווים ירוקים (Eco-Labels), מעריסה לעריסה, HPD ועוד. בעקבות מטא- אנליזה של גישות מתקדמות לשימוש בר קיימה בחומרים, מצאנו את חשיבת מחזור חיים (LCT)  ככלי סביבתי משמעותי עבור מתכננים, לצורך תכנון אופטימלי סביבתי וכלכלי לאורך זמן, תוך מזעור כמות שירותי החומר בשימוש.

 

מרבית ההשפעות הסביבתיות נקבעות בתהליך העיצוב, מה שמדגיש ביתר שאת את ההשפעה הטמונה בתכנון מקיף. עיצוב משולב דוגמת(Building Integration Modelling)  BIM נוצר מתוך הצורך הסביבתי והבנת התועלת שבתכנון משתף. דרך רעיון זה, כל צוות התכנון ובעלי העניין מעורבים עוד בשלבי התכנון הראשונים דרך משקפי "לקוח הקצה". החיבור הרב-תחומי מאפשר יצירת פרויקט המשלב בין הצרכים השונים, חוסך במשאבים לאורך זמן ומפחית את כמות הכשלים בתהליך הבינוי ובשלבי החיים שלאחריו.

 

בעקבות סקירת שיטות הערכת מחזור חיים, בחינת כלים מעשיים מבוססי מחזור חיים תומכי תכנון, סקירת שיטות אלו בהקשרם לתקני בנייה ירוקה ובחינת כלים מתקדמים לתכנון סביבתי, מצאנו כי לחיבור בין חשיבת מחזור חיים ועיצוב משולב, ישנו פוטנציאל גבוה ליישום התייעלות חומרית וניהול חומרים מקיים.

 

בכדי להדגים את הרעיונות הכוללניים באופן מעשי, בחרנו במתודולוגיית FAST (Coman, 2006) (Focused Arena Strategy Tool), מתודולוגיה ניהולית- מעשית ליצירת ערך הנשענת על תיאוריית האילוצים ומרחיבה אותה. באמצעות שיטה זו, ביצענו ניתוח אסטרטגי של תעשיית הבטון הישראלית, המהווה אחד מהמוקדים החמים (Hot Spot) במבנים מבחינה סביבתית וכלכלית. מטרת הניתוח הייתה איתור הפעולות שיובילו לשיפור ביצועים סביבתיים וכלכליים ארוכי טווח ולאופטימיזציה של משאבים וחומרים בתעשיית הבנייה המקומית.

 

מהניתוח עלה כי לבטון יכולות ליבה חזקות- משאביו מיוצרים ונגישים באופן מקומי, הוא חזק ועמיד לאורך זמן ומאפשר גמישות תכנונית. עם זאת, תהליך ייצור בטון הוא צרכן משאבי הטבע הגדול בעולם. אופן השימוש בבטון כיום יוצר מחסור בהון טבעי, פסולת לכל אורך שרשרת הערך ולוגיסטיקה מזהמת. ניתוח זה הבהיר כי שימוש בבטון כחומר גלם עיקרי בתעשיית הבנייה יהווה יתרון אך ורק אם נשתמש בו באופן מועיל יותר.

 

ממיפוי הזירה העסקית (ARENA), מצאנו כי ההשפעה הסביבתית המשמעותית ביותר תושג באמצעות תכנון בחשיבת מחזור חיים וע"י הקמת מתקני מחזור ומתקני חומרים יד שנייה באינטגרציה אנכית לסגירת שרשרת הערך. שינויים אלו יכולים להוביל ליתרון  עסקי וסביבתי.

 

מניתוח תרשימי של LCT בתעשיית הבטון, זיהינו כי "המוקדים החמים" של ייצור בטון הינם בראשית שרשרת האספקה בשלב חציבת חומרי הגלם, ובסוף מחזור החיים הראשון, בהפיכת המשאבים לפסולת. לאור הניתוח, הגענו למסקנה כי היעד האסטרטגי טמון בתכנון בשיטת המעגל הסגור (Closed Loop system) וניתוב מעגלי  חומר לשימוש חוזר ולמחזור איכותי.

 

יישום מתודולוגיית FAST הביא לממצאים כמותיים ואיכותיים לא רק ברמת האסטרטגיה אלא גם בתחום קבלת ההחלטות. בתום הניתוח, הגדרנו תכנית פעולה לשיפור הביצועים הסביבתיים ולשימור המשאב בתעשיית הבנייה המקומית, כאשר היעד הוא הפחתת כמות המשאבים הבתולים בשימוש החל משנת 2020. את התכנית חילקנו לשלושה היבטים עיקריים- היבט מדיני-רגולטורי, היבט תכנוני והיבט כלכלי,  מתוך הנחה שכל אחד מהיבטים אלו חיוניים לצורך הטמעת השינוי המהותי, והצבנו אופק מימוש ריאלי.

 

ממצאי תכנית הפעולה שגובשו הינם: מבחינה מדינית-רגולטורית אכיפה ופיקוח על העברת פסולת בניין לאתרים מורשים, מעקב אחר תזרים חומרים וניתוחו השוטף והפנמת עלויות חיצוניות הנוצרות כתוצאה משרשרת האספקה של בטון; מבחינה תכנונית שדרוג ושימור אלמנטים במבנים קיימים, הפרדה במקור של פסולת באתרי בנייה, תכנון משולב בחשיבת מחזור חיים ויישום פספורט חומרים; מבחינה כלכלית קידום תחום האקולוגיה התעשייתית בישראל, הקמת תשתית למתקני מחזור ואספקת חומרים יד שנייה ומעבר לכלכלה מבוססת שירותים.

אוניברסיטת תל-אביב, ת.ד. 39040, תל-אביב 6997801
UI/UX Basch_Interactive