smart envelopes - elisha rotem

43
עבודה סמינריונית בנושא: מעטפות מעטפות חכמות חכמות ארץ, עיר, חי, צומח כוללת בראיה קיימות| כלימור תגית| א סמסטר' תש" ע2009-2010 רותם אלישע066203894

Upload: dktk20

Post on 05-Dec-2014

2.477 views

Category:

Education


8 download

DESCRIPTION

hebrew

TRANSCRIPT

Page 1: Smart Envelopes - Elisha Rotem

 

 

 

:בנושא סמינריונית עבודה

 חכמותחכמות מעטפותמעטפות  

2009-2010ע "תש' סמסטר א| תגית כלימור | קיימות בראיה כוללת –צומח , חי, עיר, ארץ

066203894 אלישע רותם

Page 2: Smart Envelopes - Elisha Rotem

תוכן הענינים

3......................................................................................................................... מתודולוגיה-הקדמה

4..................................................................................................................... מבוא–מעטפת המבנה

7..............................................................................................................התפתחות המעטפת החכמה

10...................................................................................................................תכנון המעטפת החכמה

14............................................................................................שילוב מערכות סולאריות במעטפת הבניין

17.........................................................................................................גורם השקיפות במעטפת הבניין

20.....................................................................................................................80-שנות ה -תקדימים

27.....................................................................................................................90-שנות ה -תקדימים

34...................................................................................................................2000-תקדימים שנות ה

39..........................................................................................................................................לסיכום

41...................................................................................................................והפניות מקורות רשימת

 42.........................................................................................................................ביבליוגרפית רשימה

2 מעטפות חכמות 

Page 3: Smart Envelopes - Elisha Rotem

מתודולוגיה-הקדמה 0

הוא מתחיל לייצג " חומרים חכמים"יחד עם רעיונות כמו . השיג תוקף מסויים בעשורים האחרונים" בניין החכם"רעיון הי טכנולוגיות חדשות "שנעשו אפשריות ע, ויכולת הגבה לסביבה" תיקון עצמי"עקרונות עיצוביים של תפיסות הקשורות ל

. בכלל וטכנולוגיות מידע בפרט, ומתייחסת לאלמנט שמתפקד כעטיפה של הפנים המאוכלס, היא למעשה מרכיב בבניין החכם" מעטפת החכמה"ה

. איוורור ואיכות האוויר, קול, חום, שמעצב ובונה את הסביבה הפנימית במונחים של אורעל מנת ליצור עיצוב יעיל אנרגתית ונכון טכנית . נרגתי בבנייןהמעטפת היא למעשה תת המערכת החשובה ביותר ביצירת איזון א

דרושה הבנה בסיסית של המערכות ושל טיפולוגיות הבנייה והיכולת לתרגם את הידע הזה , אשר גם משכנע ברמה האסתטית .לעיצוב בפועל

צים את הפוטנציאל אך נראה שמעטים בלבד ממ, רב הבניינים כיום מאובזרים בטכנולוגיות מתקדמות יותר ויותר ".אינטילגנציה הסביבתית"שיכולה להציע ה

באופן שונה מאוד מהגישה , בתיפקודי המעטפת" אוטומטית"וה" אקטיבית"הדגש כיום הוא על השליטה ההקונבנציונלית של האדריכלות הפאסיבית אשר התפתחה כתגובה לחשש מהשפעות של אמצעים מכאניים ומהתלות

האדריכלות הפאסיבית אינה יכולה לספק תשובות לכל הבעיות של בקרה אקלימית ועל , ם זאתע. הגוברת בטכנולוגיהוהסיבה , המבנה המגיב בעצמו צריך טכנולוגיה. כן החל החיפוש אחר אמצעים להפיכת הבניין לדינאמי ומגיב

הכדאיות ונושאי , כאשר היא משלבת כיום גם את ענייני העלות, לאבולוציה מפאסיבי לאקטיבי נראית ללא תקדים .1התחזוקה

י שילובם "בדוגמאות המובאות בעבודה ניתן לראות כיצד נעשה שימוש במנגנונים דינאמיים שמגיבים לתנאי סביבתם ע קונטקסט שבו עלה הצורך ביכולת השתנות -כאשר מדובר על מבנים משלושת העשורים האחרונים , בעיצוב המבנה .מעטפת המבנה

ניתן לנסות ולבחון את האופן בו יושמו הטכנולוגיות החכמות אשר יוצרות את מעטפת הבניין מתוך הדוגמאות הללוכאשר המטרה היא ההבנה של מערכת היחסים בין המעטפת החכמה והתכנון , החכמה כחלק מן התכנון האדריכלי

יחסים ביניהם היא או שאולי מערכת ה? או שמא להיפך, י התכנון"האם סוג המעטפת נקבע עפ, כלומר. האדריכלי ?הדדית לחלוטין

לכל (להכיר , לצורך כך יש להבין תחילה את משמעות מושג המעטפת החכמה ואופן התפתחותה במהלך ההסטוריהרק . לבחון את התוצר האדריכלי שמשתמש בה, את הטכנולוגיות שיוצרות אותה ולבסוף) הפחות ברמה הבסיסית

נולוגיה והזמן על היישום האדריכלי בפועל ניתן יהיה להסיק מסקנות מתוך ההבנה הכוללת של השפעת גורמי הטכ .את התוצאות" הוגנת"אמיתיות ולבקר בצורה

ומתוך הדוגמאות , בחירת דוגמאות היישומים נעשתה תוך כוונה לספק מעין סקירה לאורך שלושת העשורים האחרונים. ר יוכלו יחד לספק מגוון התייחסויות לנושא המחקרשנבדקו במהלך שלב איסוף החומרים נבחרו שתיים מכל עשור אש

אך עם , העבודה תנסה לתת את מירב האינפורמציה הקיימת והרלוונטית על כל אחת מדוגמאות התקדימים המובאותבעיקר בשל העובדה שטרם נכתבו מאמרים או ספרים על , לא בכולן המידע שנאסף מקיף באותו האופן, זאת

.ר שביניהםהפרוייקטים החדשים יות

3 מעטפות חכמות 

Page 4: Smart Envelopes - Elisha Rotem

מבוא–מעטפת המבנה 1

. מעטפת המבנה היא בעלת תפקיד חשוב מאוד-המבנה לסביבה האורבנית\ בין הבית-במעבר בין חוץ ופנים .אך גם תפקידה האסתטי והתרבותי הוא חשוב ביותר. תוחמת שטח פרטי ויוצרת פרטיות, ראשית היא מספקת הגנה

היא מאפיינת גם , ובתוך קונטקסט, היא כרטיס הביקור של המבנה ושל המתכנן שלו, ובייחוד החזית, מעטפת המבנה . לא בכדי היא מושכת יותר תשומת לב מכל רכיב אחר של המבנה. את פני העיר

לשקף את מה מציינים שהמראה החיצוני של מבנה צריך, הרעיונות שבאו מן המודרניזם והשפעתם שניכרת גם היום .בפנים וגם בחוץ, צריכה להיות הרמוניה בין הצורה לפונקציה. שקורה בתוכו

קיר -או כפי שנהוג לקרוא לו, מן הקונסטרוקציות המאסיביות והפכה למעין וילון" להיפרד"החלה המעטפת , עם הזמן .אשר לעתים משמש כאריזה שכל מטרתה למשוך את תשומת הלב, מסך

כמעט כל , עם היותן של הדרישות הטכניות מורכבות ומאתגרות יותר וההנחיות לבידוד הפכו לנוקשות יותר ויותר .מעטפת חיצונית הפכה להיות מערכת רב שכבתית אשר בקושי מאפשרת לקבל מושג לגבי פנים המבנה

השימוש יש שיבחרו לאמץ את אופני. ומגוונותהתגובות האדריכליות לקצב השינויים המהיר בעידן הנוכחי הן שונות אחרים דווקא יאמצו את האיכויות . בחזיתות מדיה מהבהבות או במסכים מוארים, ים מודפסים'באימג, בצבעים הרבים

, לבנים, שבבנייה הישנה כדי להדגים את נוכחותו של המבנה המוצק והאמיתי בעולם הוירטואלי וישתמשו באבן טבעית .עץ או בטון חשוף

כמרכיב אחד ברעיון בר הקיימא של צריכת אנרגיה ', מגיבה'תי הגישות הללו קיימת הגישה של מעטפת המבנה הבין שמעטפת כזו תהיה עשויה החל מתריסים ורפפות ועד לחזיתות רב שכבתיות מזכוכית המאובזרות באמצעי . נמוכה

.סינוור וצבירת חום ואנרגיה, הצללה ומגנים מקרינה חלקים גדולים מהקיר החיצוני מורכבים מדלתות הזזה שעשויות מנייר בית היפני המסורתיניית הניתן לראות כבר בב

תריסי הזזה שמחוברים למרפסת מהווים מעטפת דו שכבתית גמישה המשמשת הגנה . חדיר לאור עם מסגרות עץ. ני השמש החזקהאריגים והצללות מבמבוק נתלים מול החזית ומגנים מפ, בחודשי הקיץ. נוספת ממזג האוויר

המעטפת החיצונית הגמישה של הבית היפני מסוגלת להגיב לטווח רחב של מצבים ומאפשרת יחסים שונים בין הפנים .לחוץ

נוצרו בבנייני ) מאוחר יותר נקראו קירות מסך(ת אשר משוחררות לגמרי מהסטרוקטורה הנושאת המעטפות הראשונו הצורך באור מירבי הביא לשימוש מירבי -והגיעו מתוך הפונקציה, ללא התערבות ממשית של אדריכלים, תעשייה

4 מעטפות חכמות 

Page 5: Smart Envelopes - Elisha Rotem

לתלות קיר מסך מול אולם , וולטר גרופיוס הצליח יחד עם אדולף מייר, )Alfeld) 1911-25 -בבניין המפעל לנעליים בניכר המאמץ לשחרר את המעטפת . תעשייתי כמו ריקמה שקופה ומשוחררת לגמרי מהקונסטרוקציה של המבנה

מתפקידה הקונסטרוקטיבי אך בד בבד היחס אליה הופך להיות כאל אלמנט עצמאי שתפקידו העיקרי הוא בהעברת .הטכנולוגי המתקדם" מסר"ה

1.3 Alfeld an der Leine, Germany

בקירות מסך התפשט ברחבי העולם והפך מפתרון השימוש, בהשפעת הסגנון הבינלאומי, המוקדמות70-עד שנות ה

, יצירתי לשורת משטחים בעלי עיצוב מונוטוני שיוצרים קונטיינרים מזכוכית אשר תלויים באיוורור מלאכותי ובמיזוג אוויר .וגורמים לצריכת אנרגיה מוגזמת

של ארכיטקטורה היא ליצור המשימה הבסיסית, הטכנולוגיים והאנרגתיים, הכלכליים, למרות השינויים התרבותייםהמעטפת . משקעים ורוח, טמפרטורות קיצוניות, כגון קרינת שמש חזקה, נוח המגן מתנאי מזג אוויר חיצוניים" מקלט"

החיצונית של המבנה היא תת המערכת העיקרית והראשונה שיכולה להשפיע על התנאים החיצוניים ולווסת אותם על גם מעטפת המבנה ממלאת אחר , כמו עור ולבוש האדם. תוך המבנהמש בת לייצר דרישות נוחות של המשתמנ

כל חקירה רצינית בנושא צריכה . י ביצוע מספר תפקידים אשר מתאפשרים בזכות תכנון ובנייה מתאימים"דרישות ע :לתכנון ולעיצוב, לניתוח, להתעסק בשאלות הבאות שחשובות לתיאוריה

5 מעטפות חכמות 

Page 6: Smart Envelopes - Elisha Rotem

?נה או של מעטפת המבנהמה היא המטרה המעשית של המב: פונקציה ?וכיצד הם משולבים לכדי שלם? מהם האלמנטים או הרכיבים של המבנה או של המעטפת: בנייה ?כיצד נראה המבנה או כיצד נראית המעטפת: צורה

כמות פליטת הפחמן הדו , בעוד שהקטגוריות הללו של התבוננות וניתוח נשארו כמעט ללא שינוי במשך שנים רבותכאשר שאלות שרלוונטיות לבנייה בת . ור בדלק מאובנים האיצו את העלייה ברמת המודעות האקולוגיתחמצני והמחס

בצורה ובעיצוב של , נולד הצורך בבחינה מחודשת של רעיונות תכנוניים, קיימא מקבלות תפקיד מרכזי בתהליך התכנון :הפקטור הבא צריך להתווסף לרשימה, לכן.מעטפת הבניין

?השימוש וההריסה של מבנה או של המעטפת שלו, אנרגיה דרושה לצורך הבנייהכמה : אקולוגיהאך . אסתטיים ואקולוגיים, הגדרות פונקציונליות מקבלות עדיפות על פני היבטים קונסטרוקטיביים, במונחים של נוחות

משפיעים ה בזה ומכיוון שהם תלויים ז, למעשה יש צורך לתת לכל אלה משקל שווה במערכת הכוללת הנקראת בניין .2באופן ישיר אחד על השני

6 מעטפות חכמות 

Page 7: Smart Envelopes - Elisha Rotem

התפתחות המעטפת החכמה2

הקדמה

אינה רק ניגוד בין מה שניתן לקרוא לו ארכיטקטורה של השוואה בין בניין משרדים טיפוסי ובית כפרי בתאילנד או בהודוובין , היא גם ניגוד בין שימוש בזבזני באנרגיה ובנייה ממקורות חובקי עולם. טכנולוגיה מתקדמת ומבנה פרימיטיבי

י שימוש "הצללה מפני השמש ואיוורור טבעי ע, שימוש בחומרים מקומיים ליצירת מבנים שפותרים בעיות של גשם כבד .בשיטות בנייה שצורכות מעט אנרגיה

2.2 בית כפרי בהודו 2.3 בית כפרי בתאילנד בנייני משרדים בשיקאגו 2.1

דרך , החל מכתביו של ויטרוביוס, השפעת הבניין על הסביבהמזה שנים רבות קיימת המודעות ל, מבחינה הסטורית

הפוטנציאל שבתכנון . 19-דאגתו של וויליאם מוריס לגבי הנזק הסביבתי שנגרם מקצב העיור והתיעוש בסוף המאה ה-הפך לממשי בתחילת המאה ה) למשל(ולהכרות עם יתרונות האנרגיה הסולרית , מבנים להפחתת צריכת האנרגיה

ההיבטים האקולוגיים של השפעת הבניינים הפכו לדיון רחב בשנות . 30-ח באופן משמעותי במהלך שנות הוהתפת, 20 . אשר גם סימנו את התחלות התכנון האקולוגי כפי שאנחנו מכירים אותו כיום, 70- וה60-ה

של אדריכלות " מידהעיצומה של תפנית ל"ציין שאנחנו כעת ב\הבחין, פרופסור אמריקאי לארכיטקטורה, דונלד ווטסוןכמו , בבריטניה זה קיבל פרשנות לגישות תכנון נפוצות. 70-כפי שאדריכלים חיפשו אותה בתחילת שנות ה, סביבתית

).'ממוצרי חשמל וכד(הצללה חיצונית והגבלת צבירת חום פאסיבי , איוורור טבעי, שימוש במסה טרמיתהצרכנים הדומיננטים האחרים הם . דינות העולם המפותחידוע שבניינים מהווים כחצי מצרכני האנרגיה ברוב מ

גם ייצור החומרים והובלתם לאתרי הבנייה צורכים , בנוסף. תחבורה ותעשיה שפעילותם קשורה בבניינים ובמיקומם .אנרגיה נוספת

, מתוך הכרזת התלות ההדדית לעתיד בר קיימא-אמירה מסכמת לגבי תפקיד האדריכלים בעניין המטרה האקולוגית

:1993שיקאגו , UIA/AIAהקונגרס העולמי לארכיטקטים של תכנון בר ; בניינים והסביבה הבנוייה משחקים תפקיד חשוב בהשפעה האנושית על הסביבה הטבעית ועל איכות החיים

שימוש רגיש מבחינה אקולוגית , בניינים בריאים וחומרים, בשימוש יעיל באנרגיה, שלב התחשבות במקורותקיימא מ

7 מעטפות חכמות 

Page 8: Smart Envelopes - Elisha Rotem

רעיונות האינטליגנציה המלאכותית

י חיקוי "ע, יכולת לתפקד בצורה שדומה להתנהגות אנושיתבאמצעות האינטיליגנציה המלאכותית ניתנת לאובייקטים הבמערכות המתקדמות עיבוד . הסקת מסקנות ופעולה מתוך בחירה, למידה, עיבוד הנתונים, של תהליך החשיבההתהליכים האלה לא מגיעים למורכבות , למרות התחכום הרב. י מערכת חוקים שנקבעה מראש"המידע נעשה עפ

.ציה אנושיתהאמיתית של אינטיליגני חוקים "מלאכותיות מסוגלות להתמודד עם בעיות מורכבות יותר שאינן יכולות להיות מתוארות ע" רשתות עצבים"

הרשתות . הן מנסות לחקות רשתות ביולוגיות של תאי מוח שמעבדות מידע. מוגדרים מראש או דפוסי התנהגותמיומנות להתמודד עם , סינון מידע לא רלוונטי, והכללההעצביות מספקות מערכות מלאכותיות עם יכולות של למידה

.לאמץ פתרונות עם הזמן כדי לפצות על נסיבות משתנות, והחשוב מכל, טעויות קטנות או אינפוט חסרכפי שהגוף שלנו יכול לחוש " אינטיליגנציה טבעית"סנסורים בבניין שמסוגלים לגלות שריפה ופורצים פועלים כמו מתוך

מערכות סנסוריות שיכולות למנות את מאפייני ; זרימת האוויר במבנה דומה למערכת הנשימה שלנו; בבסכנה ולהגי מעוצמת התאורה ועד -מבחינות במאפיינים שונים. ומחקות את חושי בעלי החיים, הסביבה הפיזית שלנו כבר קיימות

.4לרמת זיהום האוויר

הצורך בבניינים חכמים

למה הרעיונות , וניתן לשאול, "אינטיליגנציה"ת האדם במשך אלף שנה גם ללא הרעיונות של בניינים נבנו והעסיקו א ?האלה רלוונטים עכשיו

מקורו בדרישות ההולכות ונהיות מתוחכמות לנוחות שנלוות לפיתוחם של צורות בניין ותכנים " בניין החכם"עניין ה .בעקבות צריכת האנרגיה הגוברת, מורכבים

י הפיכתו למסוגל להפחית את הצורך באנרגיה מיובאת "כולה לשמש כדי לשפר את תפקוד הבניין עאינטיליגנציה י . תאורה ואיוורור, קירור, לחימום

. ישנה גם חשיבות לצורך בשליטה של המשתמש בסביבתו הפרטיתאחת המשימות היא , שמירה על איזון בין נוחות רגעית של משתמש לבין שמירה על נוחות מתמשכת של כלל המבנה

.5של המעטפת החכמה

Brian Atkin – intelligent Buildings6מתוך ספרו של

 ובחוץ בפנים קורה מה" לדעת "צריך חכם בניין

 .למשתמשים ופרודוקטיבית נוחה סביבה ליצירת ביותר היעילה הדרך מהי" להחליט "צריך חכם בניין .המשתמשים לדרישות מהר" להגיב "צריך חכם בניין

המעטפת החכמה

ניתן . כשמתייחסים לאלמנט העוטף את הסביבה הפנימית המאוכלסת, החזית החכמה היא חלק מהותי בבניין החכם .י הדימוי הביולוגי של מעטפת עור חכמה"ס אליו עפלהתייח

8 מעטפות חכמות 

Page 9: Smart Envelopes - Elisha Rotem

כדי להקטין את צריכת האנרגיה המעטפת החכמה כוללת את הרעיון שהמבנה עצמו אינו אדיש אלא דינאמי ומשתנה .בבניין

הרעיון של שינוי ידני קיים כבר מאות . גרסאות מוקדמות של בניינים כאלה התיחסו לשינויים שהתבצעו באופן ידנימכאנית וממונעת , היכולת התפתחה להיות אוטומטית. וילונות וחלונות, הרכיבים הפשוטים ביותר הם תריסים. שנים

".אינסטינקטיבית"אית ואפילו התאמה עצמ, איזור מוגן ממזג האוויר, המעטפת החכמה יכולה להיות מוגדרת כחיבור של אלמנטים בנויים אשר מבחינים מן החוץ

בכזו . אשר מתפקדת בהתאם לצורך על מנת להגיב לשינויים סביבתיים ויוצרת נוחות עם שימוש בכמה שפחות אנרגיהמערכת . י וסתים לתצורה המתאימה"ת מופעלת בצורה אינסטינקטיבית עהאדפטביליות של אלמנטי החזי, מעטפת

המעטפת הינה חלק במערכת הבניין . חשמלית שתלוייה כמה שפחות באנרגיה חיצונית מפעילה את האלמנטים הללוי "עי כבלים ונשלטים כולם "כמו סנסורים שמחוברים ע, ומקושרת לחלקים אחרים בבניין שנמצאים מחוץ לאיזור העטוף

.7 המוח–מערכת ניהול הבניין

9 מעטפות חכמות 

Page 10: Smart Envelopes - Elisha Rotem

3 תכנון המעטפת החכמה

גורמים ליצירת נוחות כפרמטרים בתכנון המעטפת

:גורמים אלה קשורים זה לזה ותלויים זה בזה ; עוצמת הארה; לחות פנימית; תנועת אוויר ותחלופת אוויר ;המשטחים הפנימיים ' טמפ; האוויר הפנימית' טמפ

יכולים להיות תחת בקרה ישירה וויסות באמצעות תכנון החזית , פרט לפרמטר הלחות הפנימית, כל הפרמטרים הללו .8וזהו הגורם המנחה בקונספציה של מעטפת המבנה, והגג

בתכנון המעטפתכפרמטרים גורמים ליצירת נוחות 3.1

השפעת עיצוב החזית והגג על צריכת האנרגיה והנוחות בתוך המבנה

בעוד שדרישת האנרגיה לקירור נהיית חשובה יותר , צריכת אנרגיה לחימום ממשיכה להיות עניין מרכזי בבניית מגורים . הינם חשובים במיוחד, רכיבים שמגנים מפני הצטברות חום בקיץ ואיבוד חום בחורף, לכן. בהקשר של מבני משרדים

נוספים להפעלת מערכות מיזוג אוויר 40%, מוקדשת לחימום מצריכת האנרגיה40%-כ, בבנייני משרדים קונבנציונלייםיש צורך , להעלאת הנוחות ולהפחתת צריכת האנרגיה. נצרכים לטובת תאורה מלאכותית20%-וכ, לאיוורור ולקירור

שימוש משופר באור טבעי וויסות מערכות התאורה , בהפחתת עומסי הקירור בעזרת הגנה אופטימלית מהשמשתהליך שיכול להיתמך , י קירור לילי"הוצאת חום מצטבר ע, בנוסף. צעות ווסתים התלויים באור הטבעיהמלאכותית באמ

שילוב שהוא אפקטיבי גם בהפחתת מעבר ,י עיצוב מעטפת בניין שמגיבה וחשיפה של מאסות טרמיות בפנים המבנה"ע .ם והן בשימושםלצורך כך דרושים אלמנטים גמישים הן בעיצוב. חום וגם באיבוד חימום רצוי

10 מעטפות חכמות 

Page 11: Smart Envelopes - Elisha Rotem

דרישות בסיסיות לבידוד חום כמו מערכות הצללה והגנה מפני סינוור שהן גם יעילות וגם גמישות אשר נועדו , כיום .9כבר הצליחו להוריד באופן משמעותי את צריכת האנרגיה בבניינים, למנוע התחממות יתר וסינוור בקיץ

10תפקידי המעטפת החכמה

-מערכות הגנה מהשמש

השפעה , עם זאת. ם מערכות ההגנה מהשמש הוא בעל השפעה ברורה ומוכחת על צריכת האנרגיה של בנייניםמיקוכיוון שקרינת השמש שנספגת באלמנטים הללו , יעילה הרבה פחות) מן הצד הפנימי של המעטפת(של הצללה פנימית

פני אבק ומזהמים ואף מאפשרת התקנה של מערכות אלה בתוך זיגוג כפול מגנה עליהן מ. מועברת לחלל הפנים, אך התקנה שלהן מחוץ למעטפת עדיין יעילה יותר, )מערכות מיקרו גריד ומערכות פריזמה: לדוגמא(מניפולציות שונות

).מסיבות של רוחות חזקות וכדומה(אם כי לא תמיד מתאימה יוחד בבניינים בעלי זיגוג רב או ובמ, אלמנטי הגנה מהשמש נדרשים על מנת למנוע התחממות יתרה בכל סוגי המבנים

מאפשרות התאמה של אלמנטי , מערכות דינאמיות לעומת מערכות קבועות ונייחות. בכאלה שבהם נדרש קירור רב .יכולות לאפשר את שליטת המשתמש בהצללה ומאפשרות שימוש מקסימלי באור טבעי, ההצללה למיקום השמש

-מערכות נגד סינוור

חוצה במיוחד עבור בנייני משרדים בהם ננושא רלוונטי, מנוע ניגודים קיצוניים בעוצמת האורמטרתן העיקרית היא ל, תריסים הוריזונטליים או ורטיקלים, וילונות: מערכות שונות יכולות לשמש לעמעום ולפיזור האור. נוחות ויזואלית

במערכות כאלה חשוב להימנע מהפחתה בשימוש . זיגוג אלקטרוכרומי, זיגוג שקוף למחצה, מסכים, תריסים ונציאניםמיקום המערכות ביחס לזיגוג הפנימי קובעות את כמות החום שנאגר בפנים כתוצאה . רבה מדי של האור הטבעי

. מקרינת השמש

-שימוש באור טבעיה תאור. השימוש באור טבעי חשוב הן מבחינת נוחות ושביעות רצון המשתמשים והן מבחינת צריכת האור המלאכותי

מערכות שמתאימות את מידת האור האופטימלית הן . מלאכותית התלויה בתאורה טבעית מציעה יתרונות נוספיםגריד עם ציפוי -מערכות מיקרו, רפלקטורים אשר מסיטים אור טבעי לעומק החדר, זיגוג בעל ציפוי סלקטיבי): לדוגמא(

).HDS(מערכות הולוגרפיות , פות זכוכיתמערכת רפ, זיגוג לפיזור אור, מערכות פריזמה, רפלקטיבי גבוה

-בידוד טרמיהיא שימוש , אפשרות אחת של ויסות העמידות הטרמית של החזית או הגג כתגובה לתנאי החוץ ולדרישות הפנים

. בחומרים וברכיבים שביכולתם להפחית איבוד חום דרך הולכהכמו למשל מערכות חימום ובידוד משולבות או מערכות , מערכות קבועות: מערכות בידוד מתחלקות לשתי קבוצות

, כמו תריסי הזזה, ומערכות דינאמיות; והן לא מאפשרות התאמה לתנאי החוץ המשתנים, איוורור אחורי של החזית שקופים למחצה יכולים לשמש לאגירת חום רכיבים שקופים או. שבהן החומר המבודד נמצא מחוץ או מלפני המעטפת

.י פתיחת החזית"כאשר בקיץ האוויר החם מפונה ע, בחורף כדי לחמם את חלל החזית

-איוורור טבעיכאשר הדגש הוא על כמות נכונה של איוורור הדרושה כדי להפחית , למעטפת תפקיד חשוב בתחלופת האוויר במבנה

הפתרון של פתחים בחזית יכול להצליח עם תכנון . החוץ קרירה' מנים שבהם טמפבז, י איוורור"למינימום איבוד חום ע .נכון של אופן הפתיחה ומיקום האלמנטים הנפתחים

-אספקטים פונקציונליים אחרים

11 מעטפות חכמות 

Page 12: Smart Envelopes - Elisha Rotem

י שימוש בחומרים "ניתן להשיג זאת ע. המעטפת צריכה לאפשר בידוד אקוסטי ברמה נוחה מרעשי חוץ ומעשי פנים .י ספיגת אנרגית הקול והפיכתו לחום"י שילוב של בידוד אקוסטי ע"או ע, בעלי יכולת החזרה מתאימה

לעתים עשוייה להיות מוגבלת ועל כן בחירת חומרי המעטפת, עשן וחום, על המעטפת גם תפקיד ההגנה מפני אש .כתוצאה מהגדרות הבטיחות הרשמיות

11מאפיינים חכמים

.שיוצרים את המעטפת החכמה בצורתה המפותחת" מאפיינים הגנטיים"תיאור ה

BMSמערכות ניהול הבניין

מה של המקבלת את המידע מסנסורים שונים וקובעת את התגובה המתאי, יחידת עיבוד הנתונים המרכזית, המוחמסוגלת לנטר שינויי מזג אוויר ולשלוט ולפקח על פעולות של מערכות אקטיביות ופאסיביות . האלמנטים המבצעים

י הפעלת כל האלמנטים "אחד התפקידים החשובים שלה הוא לוסת את הטמפרטורה ע. להבטחת שימוש יעיל באנרגיה .הנשלטים בבנייין על מנת להשיג זאת באופן טבעי

דהיכולת למי

להשתמש במידע על מזג אוויר נתון וצפוי על מנת לחשב , למשל. המעטפת החכמה יכולה להיות בעלת יכולת למידה .התאורה ורמת ההצללה של הבניין מראש, את החימום האופטימלי

מידע סביבתי

הזה חיוני המידע . פרוייקטים רבים מסוגלים לאסוף מידע מפורט שקשור לתנאים סביבתיים מחוץ ובתוך המבנה, החוץ' טמפ, מדידות טיפוסיות למשל של מהירות הרוח וכיוונה. בקביעת ההחלטות על השליטה בטכנולוגיות החכמות

.כמות האור הטבעי והלחות, החדר' אוויר הפנים וטמפ, בידוד סולארי, לחות חיצונית, החזית' טמפ

תאורה מלאכותית מגיבהעם יכולת לכבות , כותית מגיבההיא מערכת תאורה מלא, אפקטיבית עיתטב תאורההמטרה של בהשגת חשוב עיקרון

י סנסורים שקולטים שימוש"מערכות תאורה חכמות מופעלות ע. כתגובה לתאורה טבעית מספיקהעצמה או לעמעם . סתים כתגובה את רמת התאורהו ומובחלל

בקרה על אור טבעי מערכות שונות שמגיבות קיימות. וא מיקסום האור הטבעיה, ה נמוכהאחת ממטרות המפתח בתכנון לצריכת אנרגי

צורך העברת האור יכולה להשתנות ולהתאים ל. מייצרות פוזיציות אופטימליות לרפלקטורים והצללות, לזויות השמש .בהתאם למידת האור שנמדד בחוץ, לאור ולטמפרטורהבחללי הפנים הקשור

סולאריתבקרה

מערכות חכמות . באנרגיה של הבנייןת מרכזיה להוות תורמתיכול, יה מתחדשהשמש כמקור אנרג, במקרים רביםחישובים אלה . ומיקומה, אלוגריתם ממוחשב קובע את זויות השמש לפי זמנים. מבקרות את המקור החיוני הזה .משמשים במעקב אחרי השמש

. קרינה וסינוור, ות של חימום יתרוככזו לעתים צריך למתן את ההשפע, השמש יכולה גם להזיק לתנאי הנוחות בפניםלעתים יכולה . רפפות והצללות אחרות שגם סופגות אנרגיה רבה מהווים בקרה סולארית, י מחשב"תריסים שנשלטים ע

. תריסים ונציאניים שניתן להעלות ולהוריד בהתאם לצורךהכוללתלהיות משולבת מעטפת משנית

בקרה על שימוש

12 מעטפות חכמות 

Page 13: Smart Envelopes - Elisha Rotem

. לרוב מערכות הבקרה יש אפשרות לביטול ידני. שליטה מקסימלית של המשתמש על סביבתו המיידיתלאפשרמקובל , לעתים שליטתו של המשתמש עלולה לגרום לפשרה בתנאי הנוחות הכלליים ובאסטרטגיית צריכת האנרגיה, עם זאת

.BMS-וכאן נכנסת לפעולה מערכת ה

מפיקי אנרגיהומערכות חשמל , טורבינות רוח, וולטאים-פוטותאים י "י הפקת חשמל עצמית ע"בניינים שואפים לעצמאות חשמלית ע

. וחימום משולבות

בקרה על איוורורכמו , י אלמנטים במבנה עצמו"איוורור יכול להיות מווסת בצורה אוטומטית להעלאת האפקטיביות ולשימוש רב יותר ע

בקרה חכמה עוזרת להתגבר על בעיות שנגרמות בגלל . מתכווננים ומנטרלים פניאומטייםחלונות, גגות שנפתחים .השימוש באיוורור מכאני הינו רק במצבים קיצוניים. כמו זיהומי רעש ואויר, איוורור טבעי

. פועלות רק כאשר יש משתמש בחללוי תנאי השימוש "עפשמופעלות גם מערכות איוורור קיימות

ם וטמפרטורהבקרה על חימונעשים . קירור ואיוורור, של חימוםגורמיםטכנולוגיות חכמות משמשות להפחתת עומס האנרגיה שנגרם כתוצאה מ

י בקרה מוטורית "שמסופקת ע, י שימוש באנרגיה סולארית פאסיבית"מאמצים להפחתת הצורך בחימום אוויר ומים ע .בתהליכי החימוםאת האופטימליות מערכות בקרה מבטיחות . מדוייקת יותר

מתקני קירור

, שימוש במאגרי מים ובמי תהום, כגון מחליפי חום תת קרקעיים, שימוש בבקרה מכאנית של טכניקות קירור פאסיביות .קרים מתוכננת ביעילות כמו גם מעגלי החימוםהמים ההזרמת . י איוורור "לילי של המסה הטרמית עקירור ו

מעטפת כפולה

ת מעטפת זכוכית שנייה אשר יכולה ליצור הזדמנויות למיקסום אור טבעי ושיפור היעילות שיטה שכרוכה בהוספ, בחורף. י איוורור באמצעות חלל הביניים"יכולה החזית הכפולה להפחית הצטברות של חום ע, בקיץ. האנרגתית

מנגנוני בקרה . פנימהתפחית את איבוד החום ותשפר את מעבר החום, החזית הכפולה תתנהג כבאפר בין הבניין לחוץ .ואף סוגרים אותו ליצירת באפר טרמי, חכמים משמשים לויסות הכנסת האויר לחלל הביניים בצורה אוטומטית

13 מעטפות חכמות 

Page 14: Smart Envelopes - Elisha Rotem

4 שילוב מערכות סולאריות במעטפת הבניין

12מעטפת המבנה כתחנת כוח

רית אהשימוש היעיל באנרגיה לחימום ועקרונות של שימוש באנרגיה סול, לפני התקופה שבה דלקים נהיו זמינים כל כך

תכנון ועיצוב , חשיפה, אוריינטציה ביחס לשמש, בחירת החומר. היו שיקולים חיוניים בעיצוב המבנה והמעטפת שלוהטופוגרפיה , כמו למשל האקלים המקומי, נאי האתרמשטחי החזית והגג היו כולם משולבים בצורה הרמונית עם ת

במשך מאות שנים התפתחה תרבות בנייה שניתן היה לראות בה . וזמינות של חומרים לבנייה ולבעירה לתהליך הבניההשינויים הדרסטיים בתחום האנרגיה . את הקשר הישיר בין הדרישות הפונקציונליות והמראה החיצוני של המבנה

הפתרון . של דלקים וחשמל זולים השפיעו רבות על הקשר הזה ואפשר לומר אף שגרמו להיעלמותווביחוד בזמינותטמון בהפחתה ניכרת , שהם הנזקים הסביבתיים והדלדלות מקורות האנרגיה, ההגיוני היחידי לתוצאות השינויים הללו

.ריתאשל צריכת האנרגיה ובשימוש באנרגיה סול

סכמה המראה את הקשר שהתפתח בין 4.1 הדרישות הפונקציונליות ומראה הבניין

סכמה המראה את היעלמותו של הקשר בין 4.2 הפונקציה והמראה בעקבות השינויים בתחום האנרגיה

13מעטפת הבניין כגנרטור לחום ואנרגיה

ומערכת היחסים בין , השילוב של אנרגיה סולרית עם קונספט המבנה הינו באופן טבעי בעל השפעה על צורת הבניין

כאשר מערכות טכנולוגיות של אנרגיה סולרית . הארכיטקטורה והטכנולוגיה הופכת להיות עוד יותר משמעותיתלמרות שהשוק כיום כבר . אלה מיתר הבנייןחשוב להימנע מהסתכלות מבודדת על מערכות , משולבות במעטפת הבניין

. לעתים עדיין קיים פער במפגש בין הארכיטקטורה לפתרונות הטכנולוגיים, מציע מגוון רב של פתרונות איכותיים, פאסיבי, יש להבדיל בין שימוש ישיר . ויעילותה היא כפולהקרינה הינה מקור חשוב של אנרגיה סולרית עבור בניינים

.אקטיבי, לתי ישירובין שימוש ב

14 מעטפות חכמות 

Page 15: Smart Envelopes - Elisha Rotem

כמעט , אגירה והפצת אנרגיה סולרית זמינה, מתייחס לאמצעים שמיושמים בבנייה לצורך איסוף) פאסיבי(שימוש ישיר שימוש . בתכנית ובעיצוב המבנה בכלל והחזית שלו בפרט, הוא תלוי בעיקר באוריינטציה.ללא אמצעים טכניים

בהארת , )ולחצים להזרמת אוויר' משתמשת בהפרשי טמפ(ר טבעי יצירת איוורולרית הוא אהמעטפת באנרגיה סוללהפצה , קיימות מערכות רבות ומגונות לאיסוף .י יצירת אפקט חממה"חללי הפנים באור טבעי ובחימום חללי פנים ע

חד וזכוכית מבודדת במיו, aerogelזיגוג , י שקיפות"בידוד חום ע, )BUFFER ZONES(חללי ביניים . ולאגירת אנרגיה .לרית תוך הפחתת כמות איבוד החוםן דוגמאות המאפשרות שימוש באנרגיה סוה

הפצה ובמידת הצורך אגירה של אנרגיה , מתייחס לאמצעים טכניים נוספים לספיגה) אקטיבי(שימוש בלתי ישיר לא ישירים שימושים. באמצעות קולטנים שיכולים להיות משולבים במעטפת הבנייןבמקרה זה יהיהיישום ה.סולרית

ניתן לשלב אותם גם עם מערכות אנרגיה אחרות לצורך יצירת אנרגיה רית כוללים חימום של מים ואוויר ובאנרגיה הסולוניתן ליישם אותם , וולטאים לייצור חשמל נעשה מקובל מאוד בשנים האחרונות-שימוש באלמנטים פוטו. לקירור למשל

.במעטפת במגוון רחב של יישומים

שימושים באנרגיה סולארית 4.3

. הופכות אותה לחום ומפיצות אותו דרך הזרמת אוויר או מים, קולטים סולרים הוא מונח כולל למערכות שסופגות קרינה. הם משמשים בעיקר לחימום מים וחימום החלל ובשילוב עם מערכות בניין רגילות הם יוצרים מערכת אנרגיה שלמה

עשויים לרוב (סופגים סולריים : לדוגמא. לסוג השימושקיימות תצורות שונות למערכת זו וניתן ליישם אותן בהתאם . קולטני צינורות בוואקום, )עשויים ממתכת וזכוכית(קולטני לוחות שטוחים , )מגומי שחור או ממשטחים סינתטיים

15 מעטפות חכמות 

Page 16: Smart Envelopes - Elisha Rotem

תר וכמו כן ידוע כי עוצמת הקרינה נמוכה יו, האוריינטציה והזוית של שטח הקולטן חיוניות כדי להשיג תפוקת חום טובה . בחזית ורטיקלית מאשר בגג

חשוב להתאים את המערכת לצריכת האנרגיה האמיתית ולקחת בחשבון גם את , בחישוב מימדי הקולטים המותקנים .מטרת החימום הספציפית

14וולטאים-תאים פוטו

ישנם תאי פוטו בגרעין ההתקנים הללו. וולטאים הן מערכות אשר הופכות באופן ישיר קרינת שמש לחשמל-תאים פוטו

-קיימים סוגים שונים של תאים פוטו. מערכות אלה יודעות לאגור חשמל עודף במעין בטריות. שמשולבים למודוליםתאי ,קריסטליים-תאי סיליקון מונו: בין הסוגים השונים. וולטאים אשר מיוצרים מחומרים שונים ועל כן יעילותם שונה

תאים מחוברים ליחידות גדולות 40 עד 30-כ, בדרך כלל. CISמורפוס ותאי תאי סיליקון א, קריסטליים-סיליקון פולי .שיכולות להיות ברמות שקיפות שונות ומגיעות בצורות שונות, המיוצרות מראש) מודולים(יותר

קריסטליים מאופיינים בשבירות -תאים פולי, קריסטליים הם בעלי מראה הומוגני-בעוד שתאי אמורפוס ותאים מונו .קריסטליים מציעים מגוון רחב של צבעים-תאים מונו, בנוסף. משטח מובנה עם השתקפויות אור משתנות, רבות

וולטאים במעטפת הבניין אשר יאפשרו הפקה של יותר אנרגיה -ניתן לשלב גם אלמנטים דינאמיים במודולים הפוטו . עם השתנות תנאי הקרינה, סולרית במהלך השנה

15מהתכנון האדריכליהמערכות הסולאריות כחלק

כאשר , שילוב מערכות סולאריות במעטפת הבניין משמעו שעל הרכיב להיות חלק בלתי נפרד מהגג וממעטפת הבניין

לכן השילוב הויזואלי והקונסטרוקטיבי של רכיבים . על הרכיב למלא את התפקיד הפונקציונלי והסטרוקטורלי גם יחד או בתוך המעטפת החיצונית לא תתנגש עם הדרישות והמאפיינים של סולאריים חייב להבטיח שההתקנה שלהם על

.המעטפת אלא תשלים ותתמוך בהם באופן אופטימלילמימדי המערכת יש השפעה ניכרת על על המראה החיצוני של המבנה ולכן חייבת להתחבר בצורה הרמונית עם

. העקרונות הויזואלים של משטחי הגג והחזיתקיים צורך ברור . כשזה נוגע לעניין החיבור" אופי המבנה"אות חוסר ברגישות וחוסר הבנה של במבנים רבים ניתן לר

. להתחשב באספקטים אלה של העיצוב בנוסף לדרישות הטכנולוגיות של המערכת ועניינים פרקטיים של בנייה צורה וצבע לבדם אינם אך. לעתים קיימת נטייה לייחס אותו רק לאסתטיקה, כאשר מדברים על עיצוב בארכיטקטורה

כמו גם הגודל והפרופורציות של , חומר וקונסטרוקציה של מעטפת המבנה". חיבור"קובעים את מידת ההתאמה של היש חשיבות , יותר מאשר לגג, לחזית, בהקשר זה. הם פרמטרים רלוונטים לא פחות, האלמנטים המרכיבים אותה

תכונות אלה משתקפות גם . פרמטרים סטרוקטורליים ועקרונות מתווים,אשר חושפת עקרונות עיצוביים, הבניין" פני"כי התקופה שבה "י חומרי הבניה וע"והתוצאה היא מגוון רחב של עיצובים שמוגדרים ע, בחזית ובאלמנטים שבונים אותה

ים עיצוביים וולטאים אשר מותקנים בחזית מתפקדים גם כאלמנט-אלמנטים כמו קולטנים ומודולים פוטו, לכן. הם נבנו ).אולי בניגוד לאלה הממוקמים על הגג(

לא כל משטח פוטנציאלי , אך עם זאת, מגוון רחב של מוצרים הקיימים כיום בשוק מציע אפשרויות עיצוביות רבותיש לשקול את המאפיינים הטיפולוגיים והסטרוקטורלים של מעטפת . מתאים לשילוב של מערכות אנרגיה סולאריות

.ומבחוץ מבפנים, ק את ההתאמה גם לחלקי המבנה האחרים המתחברים למעטפתהבניין ולבדו

16 מעטפות חכמות 

Page 17: Smart Envelopes - Elisha Rotem

16גורם השקיפות במעטפת הבניין5

היה קיים החלום על קירות זכוכית מעוגלים שעוטפים , לא נבנהמעולם ש, של מיס ואן דה רוהמגדל הזכוכיתמאז . בניינים גדולים

כתלות במיקום הצופה , אלא יכולה לנוע בין אפקט של השתקפות ועד לשקיפות, שקיפות אינה מצב פשוט או סטטי, סינוור, בייחוד צבירת חום ואיבוד חום, המאמצים לשלוט בהשפעות הפחות רצויות של קירות מסך. ומזג האוויר

.הובילו לפיתוח עיצובים טכנולוגיים חדשים, החזרת אור ורעש

5.1 Glass Skyscraper for Berlin MIES 1920-21

עיצוב דיגיטלי ומוצרים טכנולוגיים המאפשרים . תפקודה של החזית הפך להיות חשוב לא פחות מן המראה שלה .יצרו פרדיגמה חדשה, תוך שילוב של חידושים סביבתיים והנדסיים, הרכבה של גיאומטריות מורכבות ביתר קלות

יאומטריות מורכבות יחד עם חלל סגור שמגיב והיכולת להשיג תצורות ג, עם מינימום תמיכה, ממברנות מזכוכית גמישה .הם דוגמא להתקדמות לקראת מעטפת בניין חיצונית נשלטת יותר, לסביבתו

יש גם עניין בתפקוד המעטפת . שקיפות אינה העניין היחיד בפיתוחים של חזיתות וגם לא ההבחנה בין חוץ ופניםבבניין גדול אותה המעטפת צריכה גם לתפקד . תויזואלית ואקוסטי, כמאפשרת הבחנה סביבתית מבחינה טרמית

.באופן שונה בחללים שוניםכיוון ששליטה , הוא חשוב) מערכות אקטיביות ופאסיביות(הרעיון של קירות זכוכית נושמים , בתכנון של בניינים גבוהים

אמי לשינויים של אור חזיתות זכוכית שמגיבות מסגלות עצמן באופן דינ. מקומית של המשתמש עשוייה להיות בעייתיתחשיבה . האוויר והקול, החום, י התערבות בהעברת האור"ותנאי מזג האוויר על מנת להשיג את דרישות המשתמשים ע

כיוון שפתרון דומה ניתן להשיג באמצעים שונים ובכך ליצור אפקט , על חומרי השכבות יכולה להניב תוצאות מעניינות .בית והן כלכליתהן קונסטרוקטי, הן ויזואלית, שונה

, כמו תריסים ורפפות שמופעלים בחללים המאווררים שבין השכבות או אפילו כשכבה בפני עצמה, אמצעים דינאמיים) פוטוכרומית(כמו זכוכית , אך קיימים גם חומרים מגיבים, הם דוגמא נפוצה של תגובה דינאמית במערכות החזית

17 מעטפות חכמות 

Page 18: Smart Envelopes - Elisha Rotem

זכוכית . המשקל הוא גורם מגביל ואף יקר, למרות שניתן להשתמש בזכוכית אקטיבית בעיצוב המעטפת החיצוניתהיא עבה ועל כן , יים נוספים בין שתי שכבות הזכוכיתהעשוייה משכבות של נוזל קריסטלי וציפו, לדוגמא,פוטוכרומית

הן פתרון אפשרי נוסף לשליטה מהירה וטובה בהעברת אור עם עובי קטן יותר suspended-particleמערכות . כבדה .של החומר

17 דוגמאות–זכוכיות חכמות

LC SmartGlassTM

י דרישה ומשתמשים בלמינציה אשר "מדובר בפאנלים המיוצרים עפ. פרטיות בהפעלת מתגאפשרתזכוכית חכמה שממשתמשים יכולים , י שימוש בזרם חשמלי חלש ביותר"ע. סוגרת את הפילם המיוחד בין שתי שכבות או יותר של זכוכית

להתקנה וניתן הזכוכית קלה. להדליק או לכבות את הזכוכית החכמה ולהפוך אותה משקופה לאטומה ולהיפךעמידות , הזכוכית החכמה יכולה להגיע גם בתצורות שונות הכוללות מגוון צבעים. להשתמש בה ביישומים רבים ושונים

.מעוגלת ובצורות שונות, זיגוג כפול, באשמולקולות הקריסטל הנוזלי מתיישרות ואור , ל הזרם החשמליכאשר מופע, עיקרון הפעולה של הזכוכית החכמה הוא

מולקולות הקריסטל הנוזלי מאורגנות באופן רנדומלי ובכך , כאשר החשמל כבוי. עובר ישירות דרך הזכוכית השקופה .מונעות מעבר של אור והזכוכית הופכת לאטומה

אופן פעולת הזכוכית החכמה 5.2

: החכמהLC-יתרונות זכוכית ה בפרטיות מיידית שליטה בנוייה בסביבה בחלל יעיל שימוש מזיקה שמש מקרינת 99.5%-כ חוסמת

לסביבה ידידותית סינוור שמפחיתות אופטיות איכויות ארוך לטווח קיום

גדולים בגדלים לייצור ניתנת נמוכה תחזוקה נדרשת נמוכה חשמל צריכת

 כמסך המשטח גבי על הקרנה מאפשרת

18 מעטפות חכמות 

Page 19: Smart Envelopes - Elisha Rotem

SPD-SmartGlassTM

הסינוור והחום שעוברים , ידנית או אוטומטית לשליטה מדוייקת בכמות האורהזכוכית החכמה יכולה להתכוונן בצורה צבירת , כאשר יש העדפה אדריכלית לשימוש בזכוכית בחזית הבניין יש צורך להתמודד עם בעיות הסינוור. דרך החלון

. ויר ובחימוםהשימוש בפטנט הזכוכית החכמה הזו בחזית מפחית את הצורך במיזוג או. UVחום שמש וחשיפה לקרינת היכולת המיידית להפעיל את הזכוכית לקבלת אור שמש בעת הצורך ולספק הצללה מבוקרת בתנאי אור רב מדי היא

יה אשר סוגרת את הפילם המיוחד י דרישה ומשתמשים בלמינצ"וצרים עפהפאנלים מי. בעלת ערך(Suspended Particle Device)של זכוכית בין שתי שכבות או יותר .

העיקרון על פיו פועלת טכנולוגיית הזכוכית החכמה מסוג זה למעשה זהה לקודמתה אך התוצאה המתקבלת היא . מכמות האור99.4%י שליטה בזרם החשמלי העובר בה ויכולה לחסום עד "זכוכית שיכולה לשנות את רמת כהותה ע

: החכמהSPD-יתרונות זכוכית ה

.בחדירת האור הטבעישליטה מיידית ומדוייקת .חסכון באנרגיה הדרושה לקירור ולתאורה מלאכותית

מפחיתה את פליטת הפחמן במבנה, ידידותית לסביבה איכויות אופטיות אשר מפחיתות סינוור

מבטלת את הצורך באלמנטי הצללה קיום לטווח ארוך

אפשרות לייצור בגדלים גדולים .מעלות+ 70- ל-20שנעה בין מתאימה לשימוש בתנאי טמפרטורה חיצונית

בקרה מקיפה על טמפרטורה דורשת תנאי תחזוקה נמוכים

צריכת חשמל נמוכה .חוסמת אור אך לא חוסמת מבט

בבניין משרדיםLC- דוגמא ליישום זכוכית ה 5.4 בתצוגת רכביםLC- דוגמא ליישום זכוכית ה 5.3

SPD - דוגמא ליישום זכוכית ה 5.5

19 מעטפות חכמות 

Page 20: Smart Envelopes - Elisha Rotem

80-שנות ה -תקדימים6  

Occidental chemical center \ Cannon Design18

.1980, יורק-ניו, מפלי הניאגרה

הוא תוכנן בשנות . הראשונים שתוכננו לחיסכון באנרגיה וזכו לתארים מרשימים" חכמים" הוא אחד הבניינים המבנה זההוא דוגמא לשילוב בין חדשנות . המוקדמות ועד היום הוא במקום גבוה בעולם מבחינת היעילות האנרגתית שלו80-ה

. ותכנון איכותי) לתקופתו(הנדסית הוא נבנה . בניו יורק היה הבניין הראשון באמריקה הצפונית שנבנה עם חזית כפולההמרכז הכימי במפלי הניאגרה

, והלקוח רצה בניין שיהיה גם בעל מודעות אנרגתית וגם מוביל באופן ברור70-סמוך לתקופת משבר הנפט של שנות הכז העיר הדועך בזכות וגם יחייה את מר, אשר ינצל את המיקום החשוב שלו על קצה ערוץ הניאגרה עם הנופים שלו

. ב"מיקומו על צומת הדרכים בין קנדה וארה  

 

 

 

 

 

 

חזית מערבית6.2 חזית מערבית6.1 

 

 

כוונות תכנוניות

בחרו האדריכלים להשתמש בזיגוג , מערב ודרום, צפוןנשקף מכיווני שדי להפיק את המירב מנוף ערוץ הנהרכ. קומות וגרעין שירות אשר מוקף בחללי משרדים9מהרצפה ועד התקרה בבניין הקובייתי הקונבנציונלי לכאורה הכולל

חזית החליטו האדריכלים ללמוד את נושא ה)עניין המודעות האנרגתית (כדי לענות על הדרישה השנייה של הלקוח. התחתוןבקצהו העליון והו אמצעים מוטוריים בקצומשלב אורכה חלל ביניים המשכי שעובר לאורך כל הכוללתהכפולה

. אחת לחזית והשנייה למיזוג האוויר של חללי הפנים: המבנה כולל שתי מערכות איוורור

20 מעטפות חכמות 

Page 21: Smart Envelopes - Elisha Rotem

שרה למשתמשים גישה ישירה נבחרה המערכת הזו כיוון שלא אפ, אנרגתית באותה העתהמודעות עקבות רעיון הבהתכנון גם מאפשר לאוויר החם שבחלל הקיר למזג את האוויר החיצוני שבמעטפת .לשליטה על האיוורור הטבעי

.החיצונית ולשמש כבאפר כלפי השכבות הפנימיות של הזכוכית כאשר 80%- כמעטפת הבניין מורכבת משתי שכבות של זכוכית מבודדת ירוקה שמאפשרת חדירה סולארית של

ושכבה אחת של זכוכית שקופה כמעטפת , מ של אוויר עם רפפות" מ1200חלל בעומק השכבה החיצונית כוללת .פנימית

לצורך כך . משיקולים כלכליים החליטו האדריכלים שעל מרכיבי החזית להיות עצמאיים ללא צורך בבקרה צמודהכאשר לכל , השעה והעונה, יבים בהתאם למזג האווירמגשל אור ו" חכמים"י סנסורים "לות עהשתמשו ברפפות שמופע

.הרפפות יכולות להיסגר לגמרי ולהוות שכבת בידוד נוספת בחורף. חזית מערכת הפעלה משלה    

בעיות התחלתיותלא היה כלל צורך , אך מאידך, הצרכים המקצועיים של הבניין כבניין מעבדות העלו את צריכת האנרגיה הדרושה לקירור

.בחימום

בעיות עדכניותהכיכר בכניסה המזרחית המקורית של הבניין שופצה לכדי אקווריום גדול שכולל מנהרות עם . שיפוץ רציניהבניין עבר

.חנויות ומסעדות תכנון הקירור אינו מתאים וכתוצאה מכך הקומות , ובעקבות כך, כיום הבניין מופעל רק בשלוש מתוך תשע הקומות שלו

.התחתונות קרות מדי ביאו גם להזנחה וחוסר תפקוד של מערכת הרפפות וכתוצאה מכך נפגעה הבקרה על בעיות נוספות של תחזוקה ה

.כניסה מתאימה של קרינת השמש

שיקוליםהמטרות האקלימיות של הפחתת הצורך בקירור בקיץ והצורך את היה על מנת להשיג " באפר"השימוש בחזית כם להתעלם מהתוצאות שיכולות להיגרם מכשלון אך ההתעסקות בחסכון באנרגיה הביאה את המתכנני. בחימום בחורף

מערכות השליטה שלו נכשלו והבניין הפך ללא נוח ולא , למרות כל הפרסים שבהם זכה הבניין. של תפקוד המעטפתהחלקים היחידים שעדיין עובדים הם דווקא אלה המיושנים יותר , )2001נכון לשנת (, באופן אירוני. יעיל אנרגתית

. ולא אלה המופעלים דרך אמצעי בקרה משוכללים יותרמבחינה טכנולוגית

תוכניות המבנה6.3

21 מעטפות חכמות 

Page 22: Smart Envelopes - Elisha Rotem

בהשוואה בין חזית . הבעיות שעומדות בפני הבניין כיום קשורות באופן ישיר לחוסר היכולת ההסתגלותית של החזיתהרי שעדיפה האפשרות השנייה שבה , לחזית כפולה שמשלבת חלונות שנפתחים ומאפשרים איוורור טבעי" באפר"ה

ת שכשמערכת האיוורור כושלת אינה מצליחה בניגוד לחזית הסטטי, האוויר עדיין יכול להיכנס לחללים הפנימייםדבר שיכול לקרות כתוצאה מחוסר , בלבד יכולה לשתק את הבניין לחלוטין" חכמות"התלות במערכות . לתפקד כלל

.תחזוקה הולם של המערכות הללו  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

כשל החזית החכמה6.6 חלל הביניים בחזית 6.5 חזית דרומית6.4

"באפר" חתך ותוכנית חזית ה6.7

22 מעטפות חכמות 

Page 23: Smart Envelopes - Elisha Rotem

 

: מערכת היחסים בין המעטפת החכמה ותכנון הבניין-דיון ומסקנות

לאיזורים , החלוקה הסכמתית לאיזורים טרמיים6.8 .המוארים באור טבעי ולאיזורים ממוזגים

מעבר לדגש הברור שנלקח מבחינה של תקדים זה שממחיש את הצורך בשילוב מערכות הבקרה האוטומטיות יחד עם

, ניתן לבחון את הבניין גם ללא התייחסות לתוצאה הסופית של תיפקוד הבניין כיום, אפשרות שליטה של המשתמשוך הנחה שבאמצעות תחזוקה הולמת ייתכן ומת, אשר נכשל מסיבות שונות שגם אינן קשורות לתכנון האדריכלי בלבד

נצא מתוך נקודת , לצורך הניתוח. והבניין היה יכול לתפקד בצורה טובה גם מבחינה אנרגתית וגם מבחינות אחרות.הנחה זו ונבודד את מרכיבי התכנון האדריכלי ותכנון המעטפת

. לשם כך הוחלט על מעטפת שקופה. הנהרהחל מהרצון לחשוף את רוב חללי הפנים לנוף , כאמור, התכנון האדריכליהוחלט , שאולי באה לידי ביטוי בצורה מעט יומרנית לזמנה, יחד עם דרישת הלקוח לבניין מתקדם מבחינה טכנולוגית

השילוב בין שתי החלטות בסיסיות אלה הביא לרעיון של השימוש . על שימוש בטכנולוגיה שתאפשר יעילות אנרגתיתאשר , של שכבות, כללית של המבנההסכימה הפותחה , במקביל לכך". באפר"הזו של חזית הבטכנולוגיה המסויימת

והן מבחינה תפקודית של המערכות , כלי לאפשר מבטים אל הנוף מרוב חלקי הבנייןנובעת הן מהרצון האדרינראה כי הסכימה שנבחרה היא זו שלמעשה מגבשת את הרעיון האדריכלי עם הדרישה . האקלימיות והשירותיות

. הטכנולוגית בצורה פשוטה ונכונה ולמרות אופן השימוש הפשוט לכאורה , לולמרות האמצעים הטכנולוגיים הפחות מפותחים שהיו קיימים בשנים א

.ניתן להבין את הרעיון שעומד מאחורי בחירתה של המעטפת הזו ולהעריך את האומץ שנעשה בבחירה זו, במעטפת וכתוצאה מכך גם לכשלון תפקודי , את החסרונות הטכניים הרבים שהובילו לכשלון התפקודי של המעטפת, ככל הנראהוע באמצעות הטכנולוגיות המפותחות שקיימות היום ובעזרת הידע והנסיון הרבים שנצברו היה ניתן למנ, של הבניין

בחינת הבניין תהיה הוגנת יותר ללא התחשבות בתוצאה הסופית כאשר , לכן. במהלך עשרות השנים שעברו מאז. מעטפתהת היחסים בין התכנון האדריכלי ובחירמדובר בנסיון לבחון את מערכת

אך מעט , לומר שבדוגמא זו בחירת המעטפת בעיקר הושפעה מהרעיון התכנוני והיא אכן משרתת אותוניתן , עם זאתפרט להיותה שקופה ומאפשרת מבט אל הנוף , קשה להבחין בהשפעת המעטפת על תכנון חללי הפנים של המבנה

.משמעותית אחרתהחיצוני ותרומתה לתנאי הנוחות בבניין לא נראה כי היא מייצרת איזושהי איכות חללית

23 מעטפות חכמות 

Page 24: Smart Envelopes - Elisha Rotem

הכניסה המזרחית המקורית6.9

19Arab world Institute \ Jean Nouvel and Architecture Studio

מסעדה , אודיטוריום, ספריה, מכיל פונקציות של מוזיאון, 1981-1987המבנה שנמצא בפריז נבנה בין השנים שעם השנים הוכיחו את , הפרוייקט זכה בתחרות עיצוב עם הפרוייקט שלקח סיכונים בהצעת הפתרונות שלו. ומשרדים

. הסיכונים הללוחזית הבניין מותאמת לפיתול הנהר ומרככת . ם ובין נהר הסייןהמבנה מתנהג כמעין באפר בין הקמפוס הכולל בלוקי

מעל ציפוי . ואליה פונה חלל ציבורי מרובע, החזית ההפוכה הינה מלבנית לחלוטין, בניגוד לכך. את מראה הבלוקים צמצמים240המוטיבים הללו הם למעשה . הזכוכית של החזית קיים מסך מתכתי בעל מוטיבים גיאומטריים דינאמיים

. הם מתפקדים כשוברי שמש על מנת לשלוט בכמות האור שנכנסת לבניין. מוטוריים שנפתחים ונסגרים כל שעה אפקט שמשמש לעתים קרובות באדריכלות איסלמית לצורך השגת –המנגנון הזה יוצר חללי פנים עם אור מסונן

.אפקטים אקלימייםיש בבניין אלמנטים סימבוליים . אך אינו בניין ערבי אלא מערבי, מיצג את העולם הערבי בפריז" מוסד העולם הערבי"

מסויימים כמו המשרביות אשר הפוליגונים שלהן מצורות שונות וגדלים שונים יוצרים אפקט דומה לחללים ערביים .דוגמת ארמון האלהמברה

עם הצמצמים , החלק הדרומי של הבניין. ק בין שתי תרבויות ושתי הסטוריותהמבנה מהווה מפר, מבחינה אורבניתואילו החלק הצפוני של הבניין משקף את התרבות , הינו ביטוי המתאים לתקופה ולתרבות המזרחית, המוטוריים

.המערבית עם איזכורים של הנוף הפריזאיגם ההתייחסות לנושא האור באה . בראייה כוללת ושלמההתכנון האדריכלי ועיצוב הפנים תוכננו יחד על ידי האדריכלים

כאשר בו ההתייחסות היא לחדירת , הבנוי כולו מצמצמים, במיוחד בקיר הדרומי, לידי ביטוי באופנים שונים במבנה .השפעתו ניכרת גם באלמנטים בפנים הבניין בזכות ההצללות שהוא יוצר עליהם, האור הטבעי

24 מעטפות חכמות 

Page 25: Smart Envelopes - Elisha Rotem

תוכניות המבנה6.10

 הפנים מחלל המעטפת מראה 6.12המבנה של איזומטריה 6.11

 החזית מתוך מוטורים צמצמים מודול 6.13

: מערכת היחסים בין המעטפת החכמה ותכנון הבניין-דיון ומסקנות

אך ללא ספק בהתחשב בתקופה בה תוכנן ונבנה , "מעטפת החכמה"דוגמא זו אמנם אינה עונה במפורש על מאפייני ה דבר שגם כיום הינו -שמטרתה להגיב לתנאי האור החיצוניים" חכמה"ישנו נסיון להכניס חדשנות טכנולוגית , הפרוייקט

.רלוונטי ומשמעותו האקלימית והאנרגתית ברורה הרבה יותרהיה , כאמור, הרעיון. הדגש המעניין בתקדים זה הוא החיבור שנעשה דרך עיצוב האלמנט החכם לקונספט האדריכלי. התרבות הערבית-לתכנן מבנה אשר יתייחס גם בעיצובו הכולל וגם בפרטיו הקטנים לתרבות שאותה הבניין מייצג

יצובם לאלמנטי המשרביות המקוריים המשמשים עיצוב אלמנטי החזית דמויי המשרביות הערביות אינם רק דומים בע

25 מעטפות חכמות 

Page 26: Smart Envelopes - Elisha Rotem

עיצוב מעטפת המבנה היווה גורם משמעותי בעיצוב האדריכלי כולו כיוון שההתייחסות לחזיתות היתה כאל אלמנטים גם התפקיד הסימבולי של כל אחת מן החזיתות מראה על המשקל הרב . בלבד" עטיפה"ולא כאל שכבת יוצרי חלל

. שניתן לבחירת המעטפת כחלק מהרעיון התכנוני כולומהווה דוגמא נוספת , י תנאי אור השמש שלמעשה כשלה עם השנים"טכנולוגיית הצמצמים הנפתחים ונסגרים עפ

אשר מצליחה להיות מוערכת מאוד בזכות חדשנותה הנועזת אך בעקבות " כמותח"לטכנולוגיה בתחום החזיתות הכבר לפני כמה עשורים החל חיפוש אחר עיצובים חדשים ומשופרים של , עם זאת. חוסר בידע ובנסיון נכשלת

. טכנולוגיות קודמות ואף קדומות אשר יצליחו להוות פתרון לצרכים האקלימיים של המבנה שרק התעצמו עם השניםהוא דוגמא לדרך חשיבה יצירתית המשלבת רעיון אדריכלי יחד עם בחירת IMA-בהקשר זה ניתן לומר כי מבנה ה

עיצובי וגם על הצורך האקלימי -עיצוב החזית והטכנולוגיה החכמה באופן כזה שמנסה לענות על הצורך האדריכלי .בו זמנית) למרות שהוא לוקה בחסר(

הרעיון האדריכלי הכתיב צורך באיזושהי -ריכלי והמעטפת החכמה נראית די הדדיתמערכת היחסים בין התכנון האדכיוון . המעטפת המקורית הצליחה להשתלב בצורך זה תוך השפעה רבה על אופי החללים, ומאידך, מעטפת מחד

של לא ייתכן כי היא נבחרה מתוך היצע מצומצם, בחזית היא חדשה וייחודית לגמרי שהטכנולוגיה בה השתמשו עובדה מעניינת בהתחשב בכך שההיצע הקיים בשנות -את אופייה והשפעותיה על תכנון המבנה" כפתה"אפשרויות ו

).מסויימת" כפייה"ואולי דווקא היום ניתן לראות מצבים של ( היה קטן בהרבה מההיצע כיום 80-ה  

 

6.14 איזכור– ארבסקה שמזכירה מצמצמים המורכבת המבנה חזית

26 מעטפות חכמות 

Page 27: Smart Envelopes - Elisha Rotem

90-שנות ה -תקדימים7

20GSW Headquarters \ Sauerbruch & Hutton Architects

1990-1999. ברלין גרמניה, שרדיםמגדל מאחת המובילות , Gemeinnutzige Siedlungs und Wohnungsbaugesellschaftבניין ההנהלה החדש של חברת .בתחום הדיור הציבורי בברלין

22בן , הפרוייקט שזכה הציע מגדל דק. הוחלט על תחרות תכנון להוספת משרדים לקומפלקס הקיים1990-91בשנת .1999-בנייתו הושלמה ב. שמקושר למגדל הקייםקומות

היו דרושות , מבחינה תכנונית, חלק נכבד מחללי המשרדים צפוי להיות מושכר ועל כן, י ההנחיות של הלקוח"עפ .גמישות מרובה במערך הבניין ובדיקות חוזרות לקונספט התכנוני

הגורם החכםהמבנה מאוורר באופן טבעי . קיימות שתי מערכות חכמות שמסייעות בהשגת נוחות ויעילות אנרגתית בבניין

פת מזכוכית שנמצאת י מעט"י פיר טרמי שנוצר ע"ובתנאים של רוח חלשה האיוורור מופק ע, מהשנה70%במשךזרימת האוויר שנכנס מבסיס הפיר ויוצא מחלקו . במרחק של מטר אחד מהחזית הפנימית העשוייה מזכוכית כפולה

מתאפשרת . שגם שולטת על זרימת האוויר מהבניין אל הפיר, )BMS( של הבניין מערכת הבקרהי "העליון מווסתת עכאשר המשתמש מקבל המלצות מהמערכת לגבי , ההצללהי המשתמש במערכת האיוורור ובמערכת"גם שליטה ע

אך גם כאן , י אותות שמתקבלים מתאים סולאריים"גם מערכת התאורה מופעלת אוטומטית ע. אופן השימוש הכדאי . י המשתמש"מתאפשרת שליטה ע

 מערבית חזית 7.2 המבנה תוכניות 7.1

שצורתו הספרים מגדל 6.15 איסלמי אזכור– מסגד מזכירה

 הצפונית המבנה חזית 6.16

27 מעטפות חכמות 

Page 28: Smart Envelopes - Elisha Rotem

גובה . במרכז' מ11בקצוות ועד ' מ7.2ורוחבה נע בין ', מ65-תוכנית הבניין כוללת קשת מעוקלת קלות שאורכה כהבניין ממוקם ממערב לבניין . בייחוד לצרכי תאורה טבעית, גובה נמוך יחסית-)' מ3.25(י הבניין הישן "קומה נקבע עפ

החזית המערבית של הבניין החדש כוללת . מסייע בבעיות הסביבתיות שלובכך הישן ועל כן מגן עליו מרוחות חזקות ותכנון הפנים המקורי כלל מסדרון לאורך החזית המזרחית של המבנה ומשרדים . פיר סולארי שגם משמש כבאפר לרוח

מה שהוביל לתכנון חזית מזרחית , אך החלטות מאוחרות יותר הביאו לשימוש במסדרון מרכזי, בחזית המערבית .י מעלית חדשה וגרעין שירות"החיבור לבניין הקיים הוא ע. מזכוכית משולשת שבמרכזה משולבים תריסים

אסטרטגיה אנרגתית

רכיב מפתח הוא הקיר הכפול . עם איוורור טבעי כמרכיב מרכזי, יין מרכזי בקונספט היה אסטרטגיה של אנגיה נמוכהנעשל הקירות , הבידוד של הזיגוג . בצד המערבי שמשמש גם כמסך למניעת איבוד חום וגם כפיר טרמי שיוצר איוורור

.ואף יש שימוש ברצפות כמאגר טרמי, והיםהחיצוניים ושל הגג הוא בעל ערכים גב

האתר והאקליםהקיץ חם יותר והחורף קר יותר מבמדינות מערב ". קונטיננטלי"ברלין מאופיינת באקלים . הבניין ממוקם במרכז ברלין

. מעלות צלזיוס35- ל-25אירופה והטמפרטורות נעות בין

זיגוגהזיגוג המערבי כולל מערכת זיגוג כפול פנימית שמשלבת חלונות שנפתחים כלפי חוץ אשר . הזיגוג נותן לבניין את אופיוהמעטפת החיצונית יוצרת את הפיר . פתיחת החלון למעשה שולטת על זרימת האוויר בפיר. מאווררים את חלל הפנים

.וג משולש עם שכבת תריסים מרכזיתזיגהזיגוג המזרחי הוא . טרמי ועשוייה משכבת זכוכית אחתה

איוורורבמיוחד בשל גובהו והצורך להימנע מרוחות חזקות , אסטרטגיית האיוורור של הבניין היא חלק חשוב בתכנון המבנה

מערכת הזיגוג החיצונית של החזית המערבית מספקת את הבאפר הנחוץ . בלתי צפויות כאשר החלונות פתוחיםהפיר גם ממתן את זרימת הרוח במשרדים . וגם יוצרת פיר סולארי לאיוורור בתנאי רוח חלשהלהגנה על חלל הפנים

איוורור מכאני מספק תחלופה של אוויר בתנאי מזג אוויר קיצוניים כאשר החלונות צריכים להישאר . בתנאי רוח חזקהתמשים יכולים לשלוט על אך המש, מערכת הבקרה של הבניין קובעת אם להפעיל את האיוורור המכאני. סגורים

.איזורים פרטיים בעצמם

תאורה טבעיתהקירות מזוגגים . ' מ11הוביל לבחירת תוכנית קומה צרה בעומק מקסימלי של ) ' מ3.25כאמור (גובה הקומה הנמוך

תכנון זה מספק תאורה טבעית טובה ביותר למשרדים משני הכיוונים ומפחית באופן משמעותי את הצורך . לגמרי .בתאורה מלאכותית

חזית המזרחית מוגנת מפני בעוד שה, י הצללות ניתנות לסיבוב ורטיקלי ופאנלים שנעים בהזזה"הזיגוג המערבי מוגן ע .השמש בתריסים משולבים

28 מעטפות חכמות 

Page 29: Smart Envelopes - Elisha Rotem

: מערכת היחסים בין המעטפת החכמה ותכנון הבניין-דיון ומסקנות

אך אין התייחסות לצורך פרוגרמתי , ואולי גם טוב, כביכול פתרון פשוט-התאמת תוכנית המבנה לצורך בתאורה טבעית . מורכב ומעניין או לקונספט אדריכלי מסויים שמנסה לתת ערך מוסף לחלל הפנים

טבעי האיוורור מערכת 7.3

ככל , ה ראשוניתוכהחלט, למעשה הדגש הושם בעיקר על מציאת פתרונות אדריכליים להשגת תנאי נוחות מתאימיםשמורכבותן באה לידי ביטוי בתיפקודן האקלימי כמשפרות את תנאי התאורה , לשימוש בחזיתות מזוגגות, הנראה

אך כמעט ולא מקבלת התייחסות בהיבטים הקונסטרוקטיבי והצורני אשר משפיעים ביותר , הטבעית והאיוורור הטבעיעל אף שלא צויין מה הביא לבחירה , של המעטפת כלפי חוץניכרת התייחסות להשפעתה . על חוויית החלל הפנימי

ו ניתן לראות שהיה נסיון לייצר חזית מגוונת וייחודית כלפי הרחוב ולצורך כך השתמש. בצבעוניות המסויימת שניתנה . מתפקדים גם כמערכת הצללהבאלמנטים שבונים את המעטפת ו

ביא לתוצאה מספקת העונה על צרכי הפרוגרמה ועל תקדים זה מובא כדוגמא לשימוש במעטפת חכמה באופן שהלא ניתן לומר ששילוב המעטפת בתכנון הביא לערך מוסף , אך עם זאת. הצורך ביעילות אנרגתית ובנוחות אקלימית

וחלט על שינוי הסכמה אומנם צויין שה. פרט לעניין שהיא יוצרת כלפי חוץ מבחינה ויזואלית, אדריכלי כלשהו-חלליאך בפועל נראה דווקא שמלכתחילה , המעטפת לתוכנית" פתרון"ולכאורה נראה כי הותאם , וכנית הפנים תהכללית של

פרט להיותה אלמנט , ולבסוף) מבנה צר וארוך(את התוכנית להיות מה שהיא " שיעבדה"בחירת המעטפת היא זו שחסים בין התכנון האדריכלי ותפקוד מערכת הי, במבחן התוצאה, כלומר. שמחדיר אור ואוויר לחלל היא אינה חלק ממנו

נראה כתפקיד המעטפת הוא עטיפה .המעטפת החכמה אינה עמוקה דיה ולא ניתן להבחין בקשר ביניהם בצורה ברורה .ותו לא

29 מעטפות חכמות 

Page 30: Smart Envelopes - Elisha Rotem

21 Commerzbank Headquarters \ Foster & Partners

1991-1997. פרנקפורט גרמניה, מגדל משרדים על תכנון בניין ההנהלה של הבנק במיקום מרכזי בפרנקפורט הסמוך 1991רכה בשנת עהבניין הזוכה בתחרות שנ

ועל הבניין הוספה האנטנה 1994-בניית הבניין החלה ב. 70-ות שנבנה בשנות ה קומ27למגדל הבנק הקיים בן .1996הגבוהה בשנת

הגורם החכםי מערכת הבקרה "המעטפת הפנימית של החלונות החיצוניים והאטריום מאובזרים במשקופים מממונעים שנשלטים ע

י "מיזוג האוויר ומערכת התאורה מופעלים באופן אוטומטי עפ. י המשתמשים באופן ידני"או ע, )BMS(של הבניין קירור לילי יכול להתבצע באמצעות פתיחה אוטומטית של החלונות בלילות . י מערכת הבקרה"התנאים והשימוש ע

.הקיץל המדיניות האקולוגית של דגש מיוחד עעם, לפי הנחיות הלקוח היה צורך ליצור בניין שמסוגל להביע ערכים עכשוויים

על הבניין היה לעמוד בקריטריונים של . וא לידי ביטוי בתכנון לא פחות מאשר הפונקציונליות של המבנההבנק שתבבניין ההנהלה החדש ריכז בתוכו מחלקות . ופונקציונליות כבניין משרדים, לות אנרגתיתימודעות אקולוגית ויע, עיצוב

.ומים שונים בפרנקפורט מיק34-שונות מ

ופינותיו מעוגלות על מנת למקסם את ' מ60כאשר אורכה של כל צלע במשולש הוא , משולשת בצורתהתוכנית הבניין ניסה Foster. גרעיני המדרגות והמעליות מוקמו בפינות המשולש ובעלי ערך קונסטרוקטיבי במבנה. יעילות החלל

אשר " גינות בשמיים" שבו הציע Hong Kong and Shanghai Bankתכנון ליישם בבניין רעיון שהציע לראשונה בויזואלי וחברתי לכל , אף הופכות למוקד אקלימיהן קומות שנועדה לאיוורור טבעי ו48משמשות כמערכת ספירלית בת

7.7 סביבה תוכנית 7.6

 המבנה מפנים המעטפת מראיהרחוב מחזית המעטפת מראה 7.4 7.5

30 מעטפות חכמות 

Page 31: Smart Envelopes - Elisha Rotem

 וחתכים תוכנית 7.8

אסטרטגיה אנרגתיתאיוורור טבעי ותאורה . הבניין תוכנן לשימוש בעיקר באיוורור טבעי שנעזר במיזוג אוויר מכאני רק בתנאים קיצוניים

.ת הבקרה המרכזיתי מערכ"י חלונות שנפתחים בהיקף ונשלטים בצורה אופטימלית ע"טבעית מושגים ע

האתר והאקלים קומות אשר שומרים על ההיקף של הבלוק 4-7שא מעל קונטקסט של מבנים נמוכים יחסית בגובה של יהבניין נשמאופיין בקיץ חם יותר ובחורף קר יותר " קונטיננטלי"האקלים של פרנקפורט הוא אקלים . לצד דרך ראשית, העירוני

. מעלות בקיץ35-כולות להגיע לוהטמפרטורות י, מבמערב אירופה

31 מעטפות חכמות 

Page 32: Smart Envelopes - Elisha Rotem

ביתר המקומות . החלקים האטומים של הבניין מכוסים בפאנלים מוכנים ומשולבים בזכוכית עם ציפוי שחור ובידודי שלושה צמדים של תרנים "סטרוקטורת המבנה נתמכת ע. איוורורלחלונות מזיגוג משולש מספקים פתחים לאור ו

. קומות8ר תומכים בקורות פירנדל של מפלדה הממוקמים בפינות המשולש אשוצה מורכבים מזכוכית כפולה אלה הפונים הח. החלונות שפונים לאטריום מורכבים מזכוכית מבודדת וחלונות לאיוורור

חלל הביניים . תנועה מוטורית של החלונותמתאפשרת גם . שמספקת חלל ביניים לאיווורור נוספתומשימשת מגן . למעבר אנרגיה34% שקיפות לאור וערך של 66%הזיגוג הפנימי מבודד ובעל . י חריצים"מאוורר מלמטה ומלמעלה ע

.י החום שנפלט מהמשרדים"הגינות מתפקדות גם כקולטים סולאריים וגם כבאפרים טרמיים ומחוממות בעיקר ע . י פתיחה מבוקרת של החלונות ההיקפיים" קירור לילי של רצפות הבטון עמערכת הבקרה מתוכננת לספק

החזיתות שפונות לגינות יכולות אף הן . י מערכת הבקרה"איוורור טבעי מושג באמצעות החלונות ההיקפיים שנשלטים עק אוויר צח להיפתח בתנאים של מזג אוויר טוב על מנת לאוורר את חלל האטריום שמחובר ליתר הגינות ובכך לספ

משרדים הפונים החוצה מאווררים באופן ישיר דרך החלונות הממונעים שממוקמים . למשרדים הפונים לאטריוםי מערכת הבקרה המרכזית או "ויכולים להישלט ע, ומכילים גם תריסים ממונעים) דרך חלל הביניים(מאחורי זיגוג מגן

.י המשתמש"עככל שהחשיפה לשמש גדלה בחזית והאוויר בחלל הביניים מתחמם ועולה תחלופת האוויר דרך חלל הביניים עולה

בתנאים . מזמן השימוש60%-החלונות הממונעים אמורים לספק איוורור טוב בכ, י הבדיקות שנעשו"עפ. מעלה . קומות ממוזג באופן מכאני12של " כפר"כל , קיצוניים

חלונות ובאופן בלתי ישיר למשרדים שפונים לגינות ומוארים אור טבעי מושג ישירות למשרדים שפונים כלפי חוץ דרך ה

).דרך האטריום(מהצד ומלמעלה , כמו כן. הן בחזית החיצונית והן בחזית האטריום, י סנסורים לפי רמת התאורה הטבעית"תאורה מלאכותית מופעלת ע

. להיות מותאם לפי צרכי המשתמשכל חלון כולל תריס ממונע להצללה מפני השמש שמוגן בשכבת זיגוג חיצונית ויכולמערכת הבקרה הממוחשבת קובעת את זוית ההצללה החיצונית והחלונות ואף מקבלת מידע מתחנות ניטור ומסנסורים

בתנאים של מזג אוויר טוב מתאפשרת שליטה . וקובעת את הפעלת מערכות המיזוג והחימום בהתאם לתנאים ולשימוש .מלאה של המשתמש

32 מעטפות חכמות 

Page 33: Smart Envelopes - Elisha Rotem

: מערכת היחסים בין המעטפת החכמה ותכנון הבניין-דיון ומסקנות

 טבעי איוורור 7.10 המעטפת חלונות 7.9

החשיבה . תקדים זה מובא כדוגמא טובה לשילוב המעטפת החכמה על תיפקודיה השונים בתכנון האדריכלי של המבנה

אלא המעטפת , למעטפת כאלמנט החזית בלבדעל המעטפת באופן היוצא מהגבולות הקונבנציונלים של התייחסות ובאופן כזה לייצר במבנה חללים , ולא רק בצורה שטוחה, כקרום תלת מימדי שגם יכול לתפקד בצורה מרחבית

.ראוייה להערכה, איכותיים ומענייניםוורור טבעי שילוב האטריום והגינות במבנה כחללים שמתפקדים יחד עם החזיתות החיצוניות להשגת תאורה טבעית ואי

הראייה הזו באה לידי . (שמשקפות ראייה כוללת ושלמה יותר בתכנון, אדריכליות-חלליות, מספק גם איכויות נוספותספירלת הגינות ). ביטוי גם בחשיבה על קונסטרוקציית המבנה שמשולבת בצורה אינטגרלית בקונספט החללי

יכלי ליצירת מקומות ירוקים למפגש בין העובדים שללא ספק משרתת את הרעיון האדר, ההמשכית סביב האטריוםבין " קרום"הינה בעלת תפקיד גם כחלק ממעטפת הבניין שתפקידה הבסיסי הוא לשמש כ, חברתיים" כפרים"ויוצרת

לצורך השגת , החוץ לפנים ולאפשר מעבר של אור טבעי ואיוורור אך גם לאפשר ויסות של התנאים הללו בעת הצורך . אנרגיה נמוכההמטרה של צריכת

שימוש בפתרונות טכנולוגיים .והשימוש במעטפת חכמהדוגמא זו מדגימה מערכת יחסים הדדית בין תכנון המבנה פונקציונליות , יחד עם תכנון אדריכלי בעל איכויות עיצוביות,ויחסית קונבנציונליים בתחום הבנייה הירוקהקיימים

לא ניתן להבחין . הביא לתוצאה שלמה ומוצדקת, ה מזה באופן הדדיוחלליות אשר משפיעים זה על זה ומוכתבים זוזאת ההוכחה לאינטגרציה הנכונה , האם הייתה זו הטכנולוגיה החכמה או דווקא הרעיון האדריכלי-בגורם שהגיע קודם

.בין השניים

33 מעטפות חכמות 

Page 34: Smart Envelopes - Elisha Rotem

2000-תקדימים שנות ה8

Capricorn House \ Gatermann + Schossig22

-2007 ונבנה בדסלדורף שבגרמניה בשנת Gatermann and Schossigי האדריכלים " תוכנן עCapricorn House-ה

2008 . .עיצוב האדריכלי הבולט של בניין המשרדים הזה הוא השימוש בפאנלים אדומים מזכוכיתבהמאפיין המיוחד

הוביל לשימוש במודולי חזית רב תכליתיים עם טכנולוגיה שמאפשרת שליטה על , מיקומו שנתון לזיהום רעש כבד .הטמפרטורה ואיכות האוויר במבנה

.ספיגת רעש ואקוסטיקה, חימום ואיוורור ועם אלמנטים של תאורה, המערכת משולבת יחד עם מערכות מיזוג אוויר, כתוצאה מכך. טכנולוגיה מסורתית שמשאירה מקום גדול לעיצוב פנים אדריכלינפטר מהצורך ב" ביזור"קונספט ה

.יושמה תוכנית שמאפשרת מגוון צורות של משרדים

 7.12 אופיינית גינה 7.11

 

 

8.2 עירוני קונטקסט 8.1

 

8.3

34 מעטפות חכמות 

Page 35: Smart Envelopes - Elisha Rotem

8.5 8.4

 מסךה קיר 8.7

8.10  8.9 8.88.11 

35 מעטפות חכמות 

Page 36: Smart Envelopes - Elisha Rotem

: מערכת היחסים בין המעטפת החכמה ותכנון הבניין-דיון ומסקנות

ניתן בעיקר לבחון את , עם חוסר במידע מפורט לגבי הקונספט התכנוני ולגבי אופן תיפקוד המערכת האקלימית במבנה . התוצאה ולפיה להניח הנחות

י המערך הכללי של המבנה ניתן להניח שהרעיון התכנוני ניסה לייצר איזשהו פתרון יעיל לחשיפה מקסימלית של "עפהסכמה הכללית של המבנה נראית כמבנה . מענה לבעיות אקלימיות ולרעשי הסביבהתוך מתן, המשרדים לאור טבעי

כאשר הפיתול מייצר מעין תיחום של , שמפנה את המשרדים לשתי החזיתות ומייצר מעבר מרכזי ביניהם, צר ומתפתל .י שימוש במעטפת כפולה"חיצוניים ע-ציבוריים שהם גם סמי-איזורים סמי

הם מעניקים למבנה גם ערך עיצובי ייחודי , קלימי והאקוסטי שהפאנלים מזכוכית מקנים למבנהנראה כי פרט ליתרון האנראה כי המבנה לא יכול היה לתפקד כפי שהוא ללא . ויוצרים מעטפת מעניינית ורב שכבתית כלפי חוץ וגם כלפי פנים

חינת איכות החללים שהיא יוצרת הן מבחינת אופיו הויזואלי הייחודי והן מב, השימוש במעטפת הספציפית שנבחרהניתן לראות בתמונות את המורכבות שהמעטפת יוצרת הן למשתמש החווה את החלל מבפנים והן לצופה . בתוכה

.שמביט על הבניין מבחוץ, היותה של המעטפת חלק אינטגרלי במערך המבנה אשר משפיע על אופי החלל ומושפע מהקונספט החללי הכולל

ניתן לשער כי . ושילוב נכון בין הטכנולוגיה של המעטפת החכמה ובין התכנון האדריכלימצביע על שימוש שלםאיפשרה חופש , הטכנולוגיה העכשווית שמאפשרת מגוון עיצובי תוך מתן מענה לבעיות שאיתן ניסו להתמודד בתכנון

.רב בתכנון וביישום הטכנולוגיה במבנה

36 מעטפות חכמות 

Page 37: Smart Envelopes - Elisha Rotem

Smart Box23

שמתעסק בניצול Zon-Welהיא תוצאה של פרוייקט מחקר ופיתוח שנקרא ) Smartbox" (קופסא החכמה"חזית ה

שמשתמשת " אקטיבית"מטרת הפרוייקט הייתה פיתוח של רעיון חזית . חשמל ותאורה, אנרגיה סולארית לחימום מצריכת 50%תוצאת הפרוייקט הוא פוטנציאל של הפחתת . באנרגיה סולארית אקטיבית ופאסיבית ובאינטיליגנציה

.שופריםבמחיר נוח ותוך השגת תנאי נוחות מ, האנרגיה של המבנה

מורכבת ממערכת שנמצאת מחוץ לקיר אשר עושה שימוש חכם באור השמש על מנת לווסת את " קופסא החכמה"ה, היא משתמשת ברצועות סוככים על מנת להעלות את כמות האור הטבעי שנכנס לבניין. האקלים בתוך המבנה

. צרים חשמלוולטאים מובנים אשר מיי-מאופיינת בפאנלים מבודדים ומשלבת תאים פוטו , בין הקירות החיצוניים והרצפותיםבחיבור, ת בחזיתו שמשולבהן למעשה יחידות קטנות" ות החכמותקופסא"ה

כאמור ןה. חום ולחות" הבראת"חימום ואיוורור יחד עם , כל הפונקציות של בקרה אקלימית כמו קירורושולטות ביות הבניין כתוצאה מהאפשרות להנמיך את גובה הפחתה של עלו, 50%-ת הפחתה של צריכת האנרגיה בומאפשר

הפחתה של עלויות התקנה ובחירה ממגוון וריאנטים , )רצפתיות\חוסר צורך במערכות תקרתיות(הקומה בבניין .עם האפשרות לווסת את האקלים בכל חדר באופן אינדיווידואלי, התוצאה היא סביבת עבודה נוחה. מודולאריים

8.12 smart box

 במעטפת החכמה הקופסא שילוב 8.13

37 מעטפות חכמות 

Page 38: Smart Envelopes - Elisha Rotem

: מערכת היחסים בין המעטפת החכמה ותכנון הבניין-דיון ומסקנות

במעטפת המערכות שילוב י"ע הקומות הנמכת אפשרות 8.14

כמובן שקשה להגיע לאיזשהן מסקנות הנוגעות למערכת " קופסא החכמה"מתוך הנסיון היישומי של טכנולוגיית ההיחסים של המעטפת החכמה עם תכנון הבניין כיוון שהדוגמא המובאת מציגה את האפשרות ליישום בבניין משרדים

כנראה מתוך מטרה להציג את הפונקציונליות של שימוש במעטפת כזו , טנדרטי ללא דגש על רעיון אדריכלי כלשהוסבמקרה זה ניתן לנסות ולשער מה יהיו ההשפעות , על כן. ואת האפשרות שלה להתאים למבנים שונים בזכות תכונותיה

.דת התאמתה של מעטפת כזו לסוגי מבנים שוניםשל שימוש במעטפת כזו על אופי החללים ועל אופי המבנה ומהי מימערכת כזו . אך עם זאת לא מצויינות תכונות הוריאנטים השונים, המערכת מגיעה במגוון וריאנטים מודולריים, כאמור

אם . המגיעה עם מספר רכיבים הדרושים לצורך תיפקודה וודאי מוגבלת מבחינת כמות התצורות שניתן לייצר איתםדבר , יתכן וקיימת מידה רבה של חזרתיות הנדרשת לצורך חיבור המודולים זה לזה, הדוגמאות המובאותלשפוט על פי

אך לא ברור כמה , כפי שגם דוגמת היישום מראה, שיכול להתאים פונקציונלית וכלכלית לסוגים רבים של מבני משרדיםהאלמנטים המרכיבים את , בנוסף. יות כלפי חוץחופש קיים בתכנון חזית כזו וכמה מגוונת ונעימה למראה היא יכולה לה

עובדה שכדאי להתחשב בה בבחירת , "טקי-היי"סוג המעטפת הזו עשויים מחומרים שמייצרים אופי חלל קר ו . ליישום במבנה" קופסא החכמה"טכנולוגיה של הה

, קיים פוטנציאל רב להתאמתה של מעטפת כזו למגוון רחב של רעיונות אדריכליים ולסוגי מבנים שונים, לעניות דעתיאם על מנת לאפשר כניסה , כיוון שבאדריכלות בת זמננו קיים שימוש רב בחומרים הבסיסיים מהם עשוייה המעטפת

הפוטנציאל יגדל בהרבה אם , אך עם זאת. ולחללשל אור טבעי ואם על מנת לייצר מראה חדיש וטכנולוגי למבנה צורתם וצבעוניותם והן מבחינת אופן , הן מבחינת גודלם, הוריאנטים השונים של המודולים יאפשרו גמישות בתצורתם

אך קרוב לוודאי , ייתכן והאפשרויות כבר קיימות. חיבורם זה לזה והאפשרות של שימוש בכמה סוגי מודולים שונים יחד .הן יפותחו כבר בשנים הקרובות, לפי קצב ההתפתחות הטכנולוגית, דה ואינןשגם במי

הוא היתרון המבני והכלכלי בכך שהיא מאפשרת את , דגש נוסף שהושם כבר בתיאור הטכנולוגיה עצמה קודם לכן. יםשנועדו לחימום או קירור של חללי הפנ, ביטול הצורך בתשתית מבנית למערכות מובנות ברצפות או בתקרות

עובדה זו בהכרח משפיעה על . למעשה ניתן יהיה לתכנן מבנים עם קומות נמוכות יותר ולגרום לבנייה חסכונית יותרהתכנון האדריכלי ויתכן שביכולתה אף לאפשר מצבים חלליים חדשים שנמנעו בעקבות הצורך הקודם בשימוש

. במערכות רצפתיות או תקרתיותנראה מבטיח מבחינת יכולת השפעתו על תנאי הנוחות " קופסא החכמה"כנולוגי של הכי הפיתוח הט, ניתן לומר אם כן

אך בכל הנוגע להשפעתו על התכנון האדריכלי ניתן למצוא פוטנציאל , במבנה ועל השפעתו בהפחתת צריכת האנרגיה.רבים גם כן" סימני שאלה"אך , רב  

 

 

38 מעטפות חכמות 

Page 39: Smart Envelopes - Elisha Rotem

9 לסיכום

. כך גם בניינים צריכים להסתגל אל האקלים, בתובדיוק כפי שהאבולוציה במשך מליוני שנים סיגלה את האדם לסבי

במיוחד בכמות צריכת , שהיו שונים כל כך" אבותיהם"כשמסתכלים על השינוי שחל בבניינים המודרנים ביחס לי תנאי האיזור שלהם וישלבו "בניינים שיהיו מוגדרים עפ. שלהם תשתנה" אנטומיה"צפוי שה, האנרגיה שלהם

יהפכו לנורמה של , יחד עם חומרים חדשים, אווירהה נמוכה שיכולות להתמודד עם שינויי מזג טכנולוגיות לצריכת אנרגי .24ארכיטקטורה חדשהללא ספק השפיע וממשיך להשפיע על התכנון , ם במהלך השנים כאלמנט שעבר שינויים אבולוציוני,המעטפת החכמה

, המערכת הקונסטורוקטיבית–של הבניין מעטפת המבנה היא מערכת משמעותית בכל תתי המערכות .האדריכליהיא ממלאת תפקידים רבים וחשובים והינה גורם עיקרי בצריכת האנרגיה . מערכת השירותים והשלד החללי, המכאנית

לעצב את הסביבה האקלימית ואת תנאי הנוחות בתוך החכמה מעבר ליכולתה של מעטפת הבניין .של המבנה . היא גדולה ומכרעת ,השפעתה על אופי חללי הפנים ועל מראה הארכיטקטורה של ימינואל לנו לשכוח כי , המבנה

אך . הם רבים ומגוונים ועם השנים רק מתרבים ומשתכללים, כפי שצויינו קודם לכן, יתרונותיה של המעטפת החכמהי בשימוש לא נכון במרכיב מתוך הדוגמאות שהובאו ניתן להבין גם את החסרונות אשר עלולים לבוא לידי ביטו, עם זאת

.מוקדמיםכאיזשהו פתרון מאולץ לקריטריונים מגיע , או להיפך, במקרים בהם הוא משתלט על התכנון האדריכלי, זהפתרונות נקודתיים . בניינים הם סטרוקטורות מורכבות ולכן אין תשובות אוניברסליות לבחירת האמצעים הנכונים

ועל כן חשוב להבין את כל המידע הרלוונטי כדי להשיג את התוצאה הטובה , צריכים תמיד להתייחס להקשר הכולל צורות הבעה חדשות לגורמים -האתגר הוא למצוא את הפתרון העיצובי ההולם לחידושים הטכנולוגים הללו. ביותר

אך , קיימאבדרך ליצירת תרבות בנייה בת , רבים ומבטיחים נוצרו כבררעיונות ודוגמאות. בעלי מאפיינים משתנים .25הן מבחינת היישום הכמותי והן מבחינת התרגום האיכותי, הדרך עוד ארוכה

הרי שללא ספק , אם ננסה לענות על שאלת המחקר באשר למערכת היחסים בין המעטפת החכמה והתכנון האדריכלי, כאמור. תו בנייןהתשובה היא מורכבת ותשתנה בהתאם למבנה אליו נתייחס ובהתאם לקונטקסט הכולל שבו נבנה או

הפרוייקטים נבחנו תוך התייחסות לתקופה בה הם נבנו ולטכנולוגיה בה הם השתמשו ועל כן לא בכולם מבחן התוצאה .הוא זה שהעיד על איכות התכנון והשימוש במעטפת החכמה

אך , החכמהבפרוייקטים שהוצגו ניתן לראות דוגמאות בהן מתוך דרישות אקלימיות הגיע הצורך לשימוש במעטפת מעבר לתפקיד זה היא לא קיבלה משמעות נוספת עם שילובה בבניין ולמעשה הפכה לסוג של עטיפה נפרדת וכמעט

, או להיפך, כאשר היא מגיעה כתנאי ראשוני, במקרים כאלה ניתן לומר כי בחירת המעטפת החכמה. עצמאית לגמריות אדריכליות שאינן תואמות את הקונספט האדריכלי עלולה להביא למצב בו המעטפת מכתיבה איכוי, כפתרון סופי

עם . היא עלולה להוות מעין כיסוי עצמאי שמסתיר את הבניין האמיתי, שהוביל לתכנון המבנה או במצב הקיצוני ההפוךבחלק מן הפרוייקטים ניתן דווקא לראות דוגמאות לשילוב הרמוני ונכון בין קונספט תכנוני ובין בחירת המעטפת , זאתמצליחה גם לשרת את אותו הקונספט וגם לתת לו ערך מוסף כה משמעותי עד כי המבנה לא היה מצליח להיות מה ש

אלא חלל , טענה זו מקבלת תוקף במיוחד בדוגמאות בהן המעטפת כבר אינה אותה העטיפה השטוחה. שהוא בלעדיה .מרחבי שמקבל אופי חללי ומשמעות ייחודית בבניין

י הצרכים "הוכיחה כי לא בכל המקרים המעטפת הוכתבה עפ, אולי מעט אחרת מן הצפוי, ותיתכן שבחינת הדוגמא אמנם במקרים מסויימים התכנון . לעתים התכנון ובחירת המעטפת נעשו במקביל.הפיזיים ובחירתה קדמה לתכנון

 משרדים בבניין תיאורטי יישום 8.15

39 מעטפות חכמות 

Page 40: Smart Envelopes - Elisha Rotem

אשר ללא ספק כבודה , ניגוד לתקופות קדומות שבהן ארכיטקטורה ורנקולרית נוצרה מתוך הצרכים הפיזיים של האדםבקשה להניח , בעידן בו תחום האדריכלות התפתח כל כך והטכנולוגיה אף היא מפותחת למדי, הלא היום, במקומה מונח

בות את האיכויות האדריכליות בארכיטקטורה של הטכנולוגיה מכתי" מגבלות"את הדעת באותם מצבים בהם כביכול ישנן איכויות אדריכליות שכבר נוצרו בשימוש בטכנולוגיות אלה ועשויות להתאים לשימושים רבים ועל כן , עם זאת. ימינו

. שישמש אותנו בתכנון" ארגז כלים"כדאי להבין את השפעתן ולייצר לעצמנו מעין

26...במבט לעתיד

כיום נכנסות לבנייה טכנולוגיות . אך תמיד בצורה אנאלוגית, אינפורמציה עם הסביבה שלהם" החליפו" תמיד המבניםחלונות יפתחו , י אותות מהמשתמשים"דלתות יפתחו ויסגרו ע -חילופי האינפורמציה יתרחשו באופן דיגיטלי. ליותדיגיט

בד ויועתק עמידע שיתקבל בבניין יו. שרות לבנייןויסגרו על סמך עיבוד מידע בזמן אמת מתחנות מזג אוויר שמקו .לפעולה מסויימת

הארכיטקטורה הופכת לאמצעי של . כוחו ההולך ועולה של המחשב מצביע על כך שהארכיטקטורה הולכת להשתנות"push and pull" ,ניתן להנות ולצרוך אותה. כמו רשת עולמית)download( , אך ניתן גם להכניס אליה תוכן חדש

)upload .(סטרוקטורות המופעלות באמצעות מידע . השילוב בין האמיתי והוירטואלי יהיה לא רק ויזואלי או שמיעתי .יוכלו להתאים עצמן לנסיבות משתנות

כוחו של המחשב מאפשר לחשב . האדריכלים משתמשים בתוכנות מחשב כדי ליצור ארכיטקטורה דינאמיתהמעטפת הגמישה הזו תהיה . דינאמי מתפתח בתוך מעטפת גמישהגוף. סטרוקטורה שמגיבה לתנאים משתנים

. המשכית ורכה, עשוייה מחומרים חדשים לגמרי ותהייה רציפה. אנחנו יכולים לעשות את הצעד הבא בפיתוח המעטפת, היום כשיש לנו הידע כדי ליצור משטחים חלקים לגמרי ונקיים

תלת , התקדמות ממעטפת כזו למעטפת גמישה באמת. קהמישושית ועמו, עכשיו נוכל ליצור מעטפת גבשושית .תהיה מתבקשת, מימדית

 

 

 

 

40 מעטפות חכמות 

Page 41: Smart Envelopes - Elisha Rotem

1. 1 0Intelligent Skins , Michael Wigginton and Jude Harris – p.3-4 2. 1 1Building Skins: Concepts, Layers, Materials , Christian Schittich – p. 9-30 3. 1 2Intelligent Skins , Michael Wigginton and Jude Harris – p.7-14 4. 1 3Intelligent Skins , Michael Wigginton and Jude Harris – p.14-19 5. 1 4Intelligent Skins , Michael Wigginton and Jude Harris – p.19-23 6. 1 5Intelligent Skins , Michael Wigginton and Jude Harris – p.22 7. 1 6Intelligent Skins , Michael Wigginton and Jude Harris – p.23-24 8. 1 7Building Skins: Concepts, Layers, Materials , Christian Schittich – p. 30-33 9. 1 8Building Skins: Concepts, Layers, Materials , Christian Schittich – p. 33-34 10. 1 9Building Skins: Concepts, Layers, Materials , Christian Schittich – p. 34-36 11. 2 0Intelligent Skins , Michael Wigginton and Jude Harris – p.39-42 12. 2 1Building Skins: Concepts, Layers, Materials , Christian Schittich – p. 38-39 13. 2 2Building Skins: Concepts, Layers, Materials , Christian Schittich – p. 49-52 14. 2 3Building Skins: Concepts, Layers, Materials , Christian Schittich – p. 52-54 15. 2 4Building Skins: Concepts, Layers, Materials , Christian Schittich – p. 55-60 16. 2 5Transparency and the performance of building skins, Weinstock Michael 17. 2 6www.smartglassinternational.com 18. www.architecture.uwaterloo.ca/faculty_projects/terri/ds/hooker.pdf

19. www.jeannouvel.com

20. Intelligent Skins , Michael Wigginton and Jude Harris – p.49-54

21. Intelligent Skins , Michael Wigginton and Jude Harris – p.59-64

22. www.nikiomahe.com 23. www.smartfacade.nl

24. Can building skin think? , Wigginton Michael

25. Building Skins: Concepts, Layers, Materials , Christian Schittich – p.60

26. Smart Skins for hyperbody, Oosterhuis Kas

Oosterhuis Associatesי " פיתוח אבטיפוס לבניין שמופעל לגמרי ומסוגל לשנות את צורתו ותוכנו בזמן אמיתי ע9.1

:ומקורות הפניות רשימת

:תמונות

41 מעטפות חכמות 

Page 42: Smart Envelopes - Elisha Rotem

1.1 Building Skins: Concepts, Layers, Materials p.11 1.2 www.steiffnews.com 1.3 www.greatbuildings.com 2.1-2.2 Intelligent Skins p.11 2009רותם אלישע : צילום 2.3 3.1 Building Skins: Concepts, Layers, Materials p.31 4.1-4.2 Building Skins: Concepts, Layers, Materials p.38 4.3 Building Skins: Concepts, Layers, Materials p.50 5.1 Forum.skyscraperpage.com

5.2-5.5 www.smartglassinternational.com 6.1-6.9 www.architecture.uwaterloo.ca/faculty_projects/terri/ds/hooker.pdf

6.10-6.16 www.jeannouvel.com 7.1- 7.12 Intelligent Skins- p.49-53, 59-64

8.1- 8.11 www.nikiomahe.com/architecture-design/capricorn-house-by-gatermann-schossig-in-germany www.raico.de/index.php?4843d9c4ee147

8.12-8.15 www.smartfacade.nl 9.1 www.oosterhuis.nl

 

תביבליוגרפירשימה 27

1. Building Skins: Concepts, Layers, Materials , Christian Schittich (2001) 2. Intelligent Skins , Michael Wigginton and Jude Harris (2002)

                   

1. Can building skin think? , Wigginton Michael, World Architectire (2002) 2. Transparency and the performance of building skins, Weinstock Michael, Architectural Design (2002) 3. Building skin, Abercrombie Stanley, AIA journal (1981) 4. Intelligent skin, Hudson Featherstone in Cambridge, Architecture Today (2002) 5. Smart Skins for hyperbody, Oosterhuis Kas, Techniques et architecture (2000)                     

nl.smartfacade.www /germany-in-schossig-gatermann-by-house-capricorn/design-architecture/com.nikiomahe.www

147ee4c9d4843php?.index/de.raico.www

42 מעטפות חכמות 

Page 43: Smart Envelopes - Elisha Rotem

43 מעטפות חכמות 

13=htm?show_pic.30/office/projects/de/pages/de.schossig-gatermann.www com.jeannouvel.www

/ima/buildings/com.galinsky.www en.wikipedia.org/wiki/Arab_World_Institute betterbricks.com/CaseStudies.aspx?ID=1131

0015527s=cfm?id.index/data/structures/de.structurae.en pdf.hooker/ds/terri/faculty_projects/ca.uwaterloo.architecture.www

www.steiffnews.com com.greatbuildings.www

5=&page145254=php?t.showthread/com.skyscraperpage.forum com.smartglassinternational.www