איכות הבניין נקבעת על ידי מכלול נושאים המשלימים
את תכנונו המבני. נושאים אלה נוגעים הן להשלכות
תפעולו לטווח ארוך והן לבריאותם, בטיחותם ונוחותם
של המשתמשים בו. בין הנושאים ניתן למנות בטיחות
אש, איכות אוויר, אקוסטיקה, תאורה, בקרת אקלים,
חיסכון באנרגיה ועוד. עם העלייה ברמת הרווחה,
חידושי הטכנולוגיה והעלייה במורכבות הבניינים,
נושאים אלה הופכים להיות חלק בלתי נפרד מדרישות
האיכות בבנייה.
"יש ארבע דרישות עיקריות שבעטיין מבצעים תכנון
אקלימי בבניינים: נוחות תרמית, חיסכון באנרגיה,
מניעת בעיות רטיבות ושמירה על איכות אוויר הפנים,"
מסבירה פרופסור רחל בקר )ראש המחלקה לתפקוד
פיסי של בניינים במכון הלאומי לחקר הבנייה, ומרכזת
מסלול הלימודים לתואר ראשון בהנדסה אזרחית -
ניהול ובנייה, ומסלול הלימודים לתואר שני בחומרים,
תפקוד וטכנולוגיה של הבנייה(. "דרישות אלה אינן
מותרות. אי-נוחות תרמית גורמת לפגיעה בפריון
העבודה; אוורור לקוי גורם בעיות בריאות הידועות
כתופעת "הבניין החולה"; האנרגיה הנובעת מאקלום
ותאורה בבניינים מהווה יותר מ-%05 מצריכת החשמל
בישראל. על ידי תכנון מודע אקלים ואנרגיה ניתן
לחסוך בין 02 ל-%04 אחוז מצריכת האנרגיה, ולכך
יש משמעות כלכלית וסביבתית."
"יש להבין שקיימת השפעה הדדית בין הנושאים,
ולכן יש חשש להתנגשות בין פתרונות בנושאים
שונים," אומרת פרופסור בקר. "אנו עוסקים בפיתוח
כלי תכנון מתקדמים לחזות בשלב התכנון את תפקוד
הבניין בתרחישים שונים ולהשוותו למערך של מדדים
לתכנון. לשם כך יש לעסוק במידול מתמטי של
התופעות הנצפות בבניינים, שהן לא ליניאריות
ומשולבות עם השפעות הדדיות. הגישור בין המידול
המתמטי ובין יצירת הכלים ההנדסיים הוא שיאפשר
את יישום הידע המדעי. במחקר שהסתיים כעת
בהזמנת משרד השיכון פיתחנו מודל
סימולציה-דינמית ממוחשב, המושתת על עקרונות
פיסיקליים-מתמטיים והמתאר את מכלול הגורמים
המשולב של מעבר אוויר, אדי מים, רטיבות וחום
בממ"ד. במחקר אחר, פרופסור קוסטה קובלר ואני
הנחינו במשותף את אביאל לוויט בנושא השפעת
התנאים ההיגרו-תרמיים על פליטת גז ראדון ממוצרי
בנייה. בהמשך נפתח מודל ממוחשב, שיוכל לחזות
את שיעורי הצטברות גז הראדון בחלל הבניין, כתלות
בחומרי הבנייה ובתנאי האקלים."
ÈË‚¯‡†˜Â¯È†ÔÈÈ·
בשנת 0002 הוכנה על ידי פרופסור בקר ופרופסור
עדנה שביב )מהפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים(,
יחד עם אדריכלים ומהנדסים נוספים, הצעה עבור
"קוד האנרגיה בבניינים". קוד זה נועד להוות מסגרת
חוקית המותאמת לתנאים, לידע ולתקנים בישראל
ומתייחס לראשונה למכלול הנושאים המשפיעים על
חיסכון באנרגיה בבניינים. מדובר בהצבת ערכי סף
מחייבים לחיסכון באנרגיה ברמה הבסיסית ועידוד
לחיסכון נוסף על ידי מתן ציון בונוס לבניין
ירוק-אנרגטי. בעקבות ההצעה בוצעה סדרת מחקרים
בהזמנת משרד התשתיות הלאומיות, חלקם בפקולטה
לארכיטקטורה ובינוי ערים בצוות של פרופסור עדנה
שביב, ד"ר גדי קפלוטו, ד"ר אברהם יזאורו, פרופסור
בקר, ופרופסור אברהם ורשבסקי, וחלקם במכון
הלאומי לחקר הבנייה בצוות של פרופסור בקר - ד"ר
מוניקה פציוק, המשתלם איתמר גולדברגר, וד"ר יגאל
שוחט, העוסקים בבנייני מגורים, משרדים ומוסדות
חינוך. הטמעת הממצאים כבר החלה במסגרת התקן
הישראלי ת"י 2825 לדירוג אנרגטי של בניינים.
"בישראל קיימים תקנים ותקנות נפרדים לאקלים,
תאורה, בידוד תרמי ומערכות מים סולריות. חסרונם
של התקנים הקיימים הוא שכל אחד מהם מתמקד
בהיבט יחיד, הם אינם מאפשרים שקילה של חלופות
בין פתרונות בתחומים שונים ומכתיבים 'מרשם', כך
שאין מוטיבציה לבצע פתרונות חדשניים." אומרת
פרופסור בקר. "תכנון אנרגטי מבוסס-תפקוד, שאותו
מאפשר קוד האנרגיה בבניינים, מתייחס לתצרוכת
האנרגיה הכוללת ולא רק לפתרון נקודתי של רכיב
בבניין. המעבר מגישת המרשם לגישה מבוססת
תפקוד ויצירת מדדים לתפקוד האנרגטי המשופר
È Ï Î Ï Î † Ì ‚ † ¨ ˜ Â ¯ È † Ì ‚
±≤
של הבניין עתיד לשנות את רב-השיח בין היזם,
האדריכל והמהנדס, כך שיחל כבר בשלב התכנון
הרעיוני לתת מענה כוללני לאילוצים אנרגטיים,
בדומה לקיים בתכנון הקונסטרוקטיבי".
ÌÈȘӆ‰‡†˘¯Â„†‰‡
בניין רבין הוא מבנה חדשני שהוקם תוך התחשבות
מירבית באיכות הסביבה; ואכן, החידושים הרבים
שהוכנסו בו מובילים לחיסכון של יותר מעשרים
אחוז בצריכת האנרגיה והמים )יחסית לבניין
קונוונציונלי(. עירית ענבר, שליוותה את הפרויקט
מטעם אגף הבינוי והתחזוקה בטכניון, מסבירה כי
"אין סתירה בין 'ירוק לבין 'כלכלי'; בעת התכנון
נבדקו כמה חלופות, שביניהן בחרנו רק את אלה
ששילבו את ה'ירוק' עם ה'כלכלי'." לדוגמה - בבניין
מותקנת מערכת טיהור למים אפורים )מי כיורים(,
ומי המזגנים משמשים להשקיית הגינות מסביב.
המבנה מנצל משאבים טבעיים נוספים כגון שמש,
אוויר ואור. "בתכנון בניין רבין הכנו בפקולטה
פרוגרמה של הדרישות התפקודיות, אשר הוגשה
לאדריכל ואשר אחת הדרישות בה היתה התכנון
האקלימי-אנרגטי. הבניין הוא דוגמא לדו-שיח פורה
שצריך להיווצר בין האדריכל למהנדסים וליועצים
התפקודיים על רקע הדרישות הפרוגרמתיות מטעם
היזם ומערכת התקנות והתקינה," מוסיפה פרופסור
בקר. "לדוגמה, מראה הבניין שעמד לנגד עיני
האדריכל בתכנון הרעיוני היה בניין המשלב זכוכית
ואבן ויוצר מראה 'אוורירי' בנוסח בנייני ההיי-טק.
בשל אילוצי שטח התקבלו חזיתות ארוכות בכיווני
מזרח ומערב, אשר יוצרות בעיית חימום-יתר בקיץ.
הפיתרון שנמצא היה תכנון עם קירות שנראים
מבחוץ כקירות מסך גדולים בכל הכיוונים, אבל
למעשה משובצים בהם חלונות קטנים יחסית בקירות
המזרח והמערב, כולל גליות מיוחדת בקיר המערבי
של הספרייה שאיפשרה הסטה של החלונות מהמערב
לכיוון צפון."
ÔÈÈ·≠˙·Ï¢ӆ˙ÂȇËÏÂÂ≠ÂËÂÙ†˙ÂίÚÓ
"היום מתחילים לחשוב על שילוב של מערכות
סולריות להובלת אוויר, ובעיקר מערכות
פוטו-וולטאיות, כחלק ממרכיבי הבניין. מערכות
פוטו-וולטאיות הופכות אנרגיה סולארית לזרם
חשמלי וכאשר הן משולבות בבניין הן יכולות לספק
חשמל ובה בעת לשמש למטרות נוספות כגון הצללה
והסעת אוויר. אינטראקציה היברידית של מערכות
כאלה עם מרכיבי הבניין מהווה אתגר אמיתי," אומרת
פרופסור בקר. "אנו יכולים להיות חלוצים בתחום
הפיתוח מכיוון שבישראל קיימת תעשייה ענפה של
מערכות סולריות ומערכות פוטו-וולטאיות הנמכרות
בכל העולם. המחקר שייך לתחום הטכנולוגיה העילית
המדעית והניסויית, ואני מקווה שעם עליית המודעות
לנושא האנרגיה בישראל יתפתח גם העניין לחקור
פתרונות חדשניים".
42...,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,...1