תארו לעצמכם את התרחיש הזה: צוות קבלנים מגיע לאתר בנייה מאות דונם של צומת חדש, עם כל הציוד הכבד והכוח אדם. הם מתחילים לחפור לפי התוכניות, ופתאום מגלים שצנרת המים החדשה שמתוכננת לעבור במעמקי הקרקע נמצאת בדיוק באותו המקום שבו אמור לעבור כבל חשמל ראשי של נתיבי ישראל. עצירת עבודה, ישיבות חירום, תיקון תוכניות, עיכובים של שבועות, ומאות אלפי שקלים שעפים לפח. והחלק הכי מתסכל? הבעיה הזו הייתה ניתנת למניעה לחלוטין.

זה בדיוק המקום שבו Clash Detection, זיהוי התנגשויות ב-BIM, נכנס לתמונה כגיבור שמציל את היום עוד לפני שהוא התחיל להיהרס.

 

מה זה בעצם Clash Detection? הגדרה פשוטה לתהליך מורכב

Clash detection הוא תהליך אוטומטי שבו תוכנת BIM סורקת את המודל התלת-ממדי של הפרויקט ומזהה מקומות שבהם אלמנטים שונים מתנגשים זה בזה. המילה "התנגשות" (clash) פירושה ששני אובייקטים או יותר שתופסים את אותו המרחב הפיזי, משהו שבמציאות פשוט לא יכול לקרות, אבל בתכנון לפעמים "מתגנב" בגלל שמהנדסים שונים עובדים על מערכות שונות ללא תיאום מלא.

דוגמאות: תעלת מיזוג אוויר שחותכת קורת פלדה מרכזית; צינור ביוב שעובר דרך קיר בטון נושא; כבל חשמל מתח גבוה שמתנגש עם צנרת גז. כל אחת מהבעיות האלה היא פצצה מתקתקת שרק מחכה להתפוצץ בשטח, בדרך כלל ברגע הכי לא נוח.

מחקרים מראים שהשימוש ב-Clash Detection, יכול להפחית שגיאות תכנון בעד 70%, לחסוך כ-30% מזמן הפרויקט, ולשפר משמעותית את שיתוף הפעולה בין הדיסציפלינות השונות.

 

סוגי ההתנגשויות: לא כל Clash נוצר שווה

לא כל התנגשות היא אסון. יש התנגשויות שהן קריטיות ודורשות פתרון מיידי, ויש כאלה שהן למעשה "התנגשויות טכניות" שלא מפריעות בפועל. הבנת ההבדלים היא קריטית לניהול יעיל של תהליך זיהוי ההתנגשויות:

התנגשויות קשות (Hard Clashes)

אלו הן ההתנגשויות הקלאסיות והמסוכנות ביותר: שני אלמנטים פיזיים שתופסים את אותו המרחב בדיוק: קורת פלדה שחותכת תעלת אוויר, צינור שעובר דרך עמוד בטון, כבל חשמל שמתנגש עם צנרת מים. אלו התנגשויות שבלתי אפשר לבנות בשטח כמו שהן, והן דורשות שינוי מיידי בתכנון.

לדוגמה, בפרויקט של רכבת קלה, התנגשות בין מסילת הרכבת לבין צנרת ביוב עירונית קיימת היא Hard Clash קריטי שעלול לעצור את כל הפרויקט. אלו ההתנגשויות שמשלמים עליהן במיליונים אם לא מזהים אותן מוקדם.

התנגשויות רכות (Soft Clashes)

התנגשויות רכות הן מורכבות יותר. הן לא בהכרח אומרות שאלמנט אחד עובר דרך השני, אלא שאין מספיק מרחב עבודה, גישה, או תחזוקה. לדוגמה: יחידת מיזוג אוויר שמותקנת צמוד מדי לקיר, כך שטכנאי לא יוכל להגיע לתחזוקה; ארון חשמל שממוקם כך שהדלת שלו לא תוכל להיפתח במלואה; צינור שעובר קרוב מדי לקורה והטכנאי לא יוכל להגיע אליו במקרה של תקלה.

מחקר מקיף שבחן פרויקטים מסחריים ומגורים מצא שבפרויקט מסחרי הייתה ריכוז גבוה יותר של התנגשויות מסוג MEP (מכניקה, חשמל, אינסטלציה), כ-58 התנגשויות, לעומת 23 בפרויקט מגורים. זה מדגיש את המורכבות הגבוהה של פרויקטים עם מערכות טכניות רבות.

התנגשויות תהליכיות (Workflow Clashes)

סוג שלישי, שלעיתים קרובות מתעלמים ממנו, הוא התנגשויות לוגיסטיות או תהליכיות. אלו לא התנגשויות פיזיות אלא התנגשויות בלוח הזמנים או בתהליך הביצוע. לדוגמה: צוות שאמור להגיע לעבוד במקום שבו עדיין אין ציוד; קבלן משנה שצריך לסיים עבודה לפני שקבלן אחר יכול להתחיל, אבל לוח הזמנים מתנגש.

בפרויקטים מורכבים של תשתיות, כמו אלה שקו מדידה מבצעת, התנגשויות תהליכיות יכולות להיות לא פחות יקרות מהתנגשויות פיזיות. כאשר עובדים על הרחבת כביש פעיל, כל יום עיכוב עולה במאות אלפי שקלים.

 

איך זה עובד? המכניקה של זיהוי התנגשויות

התהליך הטכני של Clash Detection נראה פשוט על הנייר, אבל הוא דורש מומחיות וניסיון כדי לבצע אותו נכון. הנה השלבים המרכזיים:

שלב א': בניית מודלים תלת-ממדיים לכל דיסציפלינה

הכל מתחיל במודלים. כל מהנדס או יועץ בונה מודל BIM של המערכת שלו: האדריכל בונה את המבנה, מהנדס הקונסטרוקציה בונה את השלד, מהנדס החשמל את כל מערכות החשמל, מהנדס האינסטלציה את מערכות המים והביוב, מהנדס המיזוג את מערכות האוויר, ומהנדס הכבישים (כמו גבריאל לוטן) בונה את התשתית הלינארית.

כל מודל נבנה בתוכנה מתאימה כמו: Revit, Civil 3D, או תוכנות BIM מתקדמות אחרות. החשוב הוא שכל מודל מכיל לא רק את הגיאומטריה (איך זה נראה), אלא גם מידע סמנטי: מה זה, מאיזה חומר, איזה תקן, מה המידות המדויקות.

שלב ב': שילוב המודלים למודל מאוחד

אחרי שכל דיסציפלינה סיימה את המודל שלה, כל המודלים מאוחדים לתוך מודל "פדרטיבי" אחד. זה לא אומר שכל הקבצים מתמזגים לקובץ אחד, אלא שהתוכנה יוצרת סביבה משותפת שבה כל המודלים מופיעים ביחד, בדיוק באותם הקואורדינטות המרחביות.

בשלב הזה, לראשונה, רואים את התמונה המלאה. המבנה עם כל המערכות, הכבישים עם כל התשתיות, הכל ביחד. וכאן מתחילים לרתום את המכניקה של Clash Detection.

שלב ג': הרצת בדיקת התנגשויות אוטומטית

כאן קורה הקסם. תוכנות כמו BIM 360, Navisworks או Solibri סורקות את המודל המאוחד ומחפשות כל מקום שבו אובייקט אחד חודר לתוך אובייקט אחר. האלגוריתם בודק מיליוני צירופים אפשריים תוך דקות ספורות, משימה שלבני אדם הייתה לוקחת שבועות.

התוכנה מפיקה דוח מפורט של כל ההתנגשויות שנמצאו, כולל:

  • סוג ההתנגשות: Hard, Soft או אחרת.
  • מיקום מדויק: היכן בדיוק זה קורה (קואורדינטות תלת-ממדיות).
  • אלמנטים מעורבים: מה מתנגש במה (תעלת מיזוג עם קורת פלדה, לדוגמה).
  • רמת חומרה: עד כמה זה קריטי.
  • צילום מסך ויזואלי: תמונה שמראה את ההתנגשות במודל.

שלב ד': סינון וסיווג

כאן מתחיל העבודה האמיתית. בפרויקט ממוצע, התוכנה יכולה למצוא מאות או אלפי התנגשויות. אבל לא כולן רלוונטיות. חלק מה"התנגשויות" הן בעצם מותרות למשל, גוף תאורה שקוע בתקרה (זה בכוונה) או צנרת שעוברת דרך חור שתוכנן במיוחד עבורה.

תפקיד מנהל ה-BIM או רכז התיאום הוא לסנן את כל ההתנגשויות, לסווג אותן לפי חשיבות, ולהקצות אחריות לכל אחת. התנגשות קריטית בין מערכת כיבוי אש לקורה ראשית? זה הולך ראש בראש לרשימה. חיבור קטן שניתן לתאם בשטח? זה יכול לחכות.

שלב ה': ישיבות תיאום ופתרון

ההתנגשויות שסווגו כקריטיות עוברות לישיבת תיאום. זה הרגע שבו כל בעלי העניין: אדריכל, מהנדס קונסטרוקציה, מהנדסי MEP, קבלן ראשי, מתיישבים סביב המודל ופותרים כל התנגשות. האם צריך להזיז את הצינור? לשנות את מסלול התעלה? להעביר את הכבל במקום אחר? האם אפשר לשנות את גובה התקרה המוטלת?

כל החלטה מתועדת, והשינויים מוטמעים במודלים. אחרי כל סבב של שינויים, מריצים שוב את בדיקת ההתנגשויות, כי לפעמים פתרון של התנגשות אחת יוצר התנגשות חדשה במקום אחר.

 

המחיר של אי-זיהוי: כמה זה עולה כשלא עושים Clash Detection?

כדי להבין את הערך של Clash Detection, צריך להבין את המחיר של הישות: מה קורה כשהתנגשויות מתגלות רק בשטח.

מחקר מקיף של צ'רהור ועמיתיו משנת 2020 בדק פרויקט תשתית במיליוני דולרים ומצא שהחיסכון המשוער באמצעות Clash Detection  הגיע ל-20% מערך החוזה. במקרה של התנגשות בינונית בפרויקט, עלות הפתרון בשטח הוערכה ב-1.6 מיליון דולר, בעוד שעלות זיהוי והתאום ב-BIM הייתה רק 5,800 דולר.

מקרה מבחן של חברת Haskell מנובמבר 2024 הדגים תשואה עוד יותר מרשימה: השקעה של 200,000 דולר בתיאום BIM  והרצת Clash Detection הניבה חיסכון של מעל 2.5 מיליון דולר, תשואה פי 10 על ההשקעה. הפרויקט היה מתקן מזון בשווי 230 מיליון דולר, ומתוך כ-2,000 התנגשויות שזוהו, 932 סווגו כבעלות עדיפות גבוהה שהיו דורשות תיקון יקר בשטח.

סקר של Autodesk מצא ש-80% מהקבלנים דיווחו שזיהוי התנגשויות השפיע חיובית על לוח הזמנים של הפרויקט. זיהוי וטיפול מוקדמים בבעיות עוזרים לשמור על הפרויקטים במסלול.

 

במונחים כמותיים, מחקרים מראים ש:

  • Clash Detection יכול לזהות את הצורך בעבודות חוזרות עד 40%.
  • חיסכון כולל של 7-10% מעלויות הפרויקט.
  • הפחתה של עד 50% בזמן ישיבות התיאום.
  • מעל 70% מחברות הבנייה משתמשות כיום ב-BIM וב-Clash Detection. 

 

>> המשיכו לחלק ב' של המאמר