בניה ירוקה במגבלות התקצוב של משרד החינוך

*בניה ירוקה במגבלות התקצוב של משרד החינוך* *איך לתכנן בית ספר "ירוק" ולהישאר "ירוק" במגבלות התקציביות של משרד החינוך*

בניה ירוקה במגבלות התקצוב של משרד החינוך

איך לתכנן בית ספר “ירוק” ולהישאר “ירוק” במגבלות התקציביות של משרד החינוך

במסגרת תוכנית ניסויית של משרד החינוך הוחלט לתכנן את קירית החינוך החדשה ברהט ובה בתי ספר וגנים על בסיס עקרונות הבניה הירוקה. לצורך כך שולבה בתכנון “יועצת בניה ירוקה” אדריכלית תמר רוזנבלום והתכנון לווה ע“י נציגים של המשרד לאיכות הסביבה.
מסיבות שונות נעצר התכנון בשלב תוכניות העבודה ורק אחרי כמעט שנתיים ניתן אור ירוק לביצוע.
כל התקוות שהיו עם התכנון הראשוני לתוספות מימון מגורמים חיצוניים, או תוספת מימון בבניה על-ידי הגורם המפעיל, על מנת להוזיל את השימוש בתפעול בהמשך, התבדו. נשארנו עם התקציב סטנדרטי של משרד החינוך בלבד,ללא אפשרות להתקין בידודים משופרים או מתקנים לאגירת מי גשמים וכו’.

התכנון ה“ירוק” מתבסס על ארכיטקטורה בלבד. מיקום, העמדה, ועיצוב שמנצלים את תנאי השטח כך שהבניין יצרוך מינימום של אנרגיה מלאכותית שמבזבזת משאבים ומזהמת את הסביבה.

ניתוח נתוני האקלים והפתרונות הארכיטקטוניים
רהט נמצאת מעט צפונית לבאר-שבע ומזג האוויר בה קשה.
בקיץ חם מאד, אך בערבים בקיץ מנשבות רוחות קרירות מהמערב.בעונות המעבר מתרחשות, פעמים רבות, סופות חול ובחורף מנשבות רוחות חזקות.
כדי לענות על נתוני האקלים הקשים, בית הספר והגנים תוכננו בהתאמה לבניה מדברית.
המבנה עצמו פרוש ובעל חצרות פנימיות. החצרות מגנות ומצלות ומאפשרות יציאה החוצה גם בתנאי מזג-אוויר קשים של קרינה חזקה, רוחות וסופות חול.

החלונות בבית הספר רבים וקטנים, ואין צורך באלמנטי הצללה כבדים ויקרים למניעת חדירת קרינה. יחד עם זאת כמות האור רבה ואחידה כנדרש לצורכי לימוד, הודות לחלונות העליונים בצדדים הפונים לפרוזדור. חלונות אלו, בנוסף לתגבור התאורה יוצרים פילוש אוויר ועוזרים בהורדת הטמפרטורות .
מדצמבר ועד מרץ הטמפרטורה נמוכות, ומיקום ואופי החלונות מאפשר לנצל את קרינת השמש הנמוכה על הרצפה בחורף לחימום פסיבי של המבנה.

בית הספר היסודי – 18 כיתות

מן ההיבט ה“ירוק”, בנין בעל מסה גדולה ושטח פנים קטן עדיף על בנין פרוש בעל שטח פנים גדול. אך במקרה שלנו היו שקולים רבים להעדפת מבנה שטוח בעל שטח פנים גדול.
בבית ספר יסודי, גישת התלמידים לחצר והקשר לאדמה חשוב, ועל אחת כמה וכמה לאכלוסיה של רהט שמסורתה מחוברת מאד לאדמה ולטבע.
גם המגמה במשרד החינוך לפצל את הבניה של בתי ספר והבעיות הבטיחותיות הנובעות מבניה מעל בית ספר פעיל תרמה להחלטה לייצור מבנה בן שלושה אשכולות.

העמדת המבנה נעשתה כך שכל כיתות האם פונות לכוון צפון או דרום עם סטייה של עד 20 מעלות. כתוצאה מכך, לצד המזרחי הבעייתי, פונות פונקציות כמו חדרי הנהלה ומזכירות וכן מרחבים מוגנים בהן דרישות התאורה פחותות וניתן להצליל באמצעים אחרים כמו וילונות או תריסים.

מגרש בית הספר משופע ומבנה בית הספר מלווה את השיפוע. הכניסה והפונקציות הציבוריות במפלס המרכזי – וממנו יוצאים שני מפלסים האחד גבוה ממנו והשני נמוך מהכניסה.
ליווי הטופוגרפיה הטבעית של המגרש בבניה, מאפשר להפריד הפרדה כמעט מוחלטת בין התלמידים בגילאים השונים ולמנוע חיכוכים מיותרים.

אוורור והגנה מפני רוחות

לכל אשכול כיתות חלל מרכזי משלו. ממנו נפתחת יציאה לחצר פנימית מוגנת וממנה לחצר חיצונית של אשכול כיתות זה בלבד.
החלל המרכזי של כל אשכול כיתות מתוכנן כך שגם הוא כמו הכיתה יהיה מאוורר ומואר בצורה טבעית.

החצר הפנימית – מאפשרת שהייה מחוץ לכיתה בזמן ההפסקה גם בזמנים בהם התנאים האקלימיים קשים מאד ומגינה על התלמידים מפניהם:
החצר סגורה משלושת עבריה ולכן מוגנת מסופות חול השכיחות באזור.
החצר מוצלת ברוב שעות הלימודים ע“י חלקי המבנה הסוגרים עליה בעיקר ממזרח, מצלים אותה ומורידים את הטמפרטורות הקשות השוררות בקיץ במספר מעלות.

אוורור – פתח היציאה מהחלל המרכזי לחצר הפנימית משמש כפתח לכניסת אויר ואילו תקרתו המוגבהת מאפשרת יצירת חלונות עליונים דרכם יוצא האוויר החם.
תאורה – ריבוי הפתחים, דלתות היציאה לחצר הפנימית הגדולות והחלונות העליונים יוצרים חלל מואר היטב מכוונים שונים ומאיר עיניים.

לימוד של משטר הרוחות האזור מראה שרוחות הקיץ הן צפוניות , צפון מערביות ומערביות.
המבנה ממוקם לכן כך שתתאפשר זרימת אויר טובה מהאזור הנמוך דרך כל המבנה כשהוא עולה המקביל לעליית המבנה ויוצא החוצה דרך החלונות העליונים של החלל המרכזי בחלל העליון.

הכיתה

תקרת הפרוזדור המוביל אל הכיתות מונמכת מתקרת הכיתה כך שמתאפשרים חלונות עליונים בכיתות בנוסף לחלונות של הקיר החיצוני של כל כיתה. בכל כיתה ישנם חלונות בגובה עין למבט בקיר החיצוני, ובנוסף חלונות עליונים בקיר הנגדי.

אוורור – האוויר נכנס דרך החלונות הנמוכים עולה למעלה ויוצא דרך החלונות העליונים. החלונות בכוונים מנוגדים בגבהים שונים מאפשרים פילוש וזרימת אויר טובה שמקטינים כמובן את הצורך באוורור מלאכותי.

תאורה – תקנות משרד החינוך מחייבות חלונות בשטח של 15% משטח הרצפה באזור זה, אך גם למיקום החלונות חשיבות רבה. מיקום החלונות משני צידי החדר משפר את פיזור התאורה ויוצר תאורה אחידה רכה ואף מקטין את בעיית הסנוור של הלוח.

הצללה

במקום חלונות גדולים שקשים להצללה ומחדירים כמות רבה של קרינה, החלונות בכיתות צרים וארוכים.
יש הבדל בין חלונות צפוניים לחלונות הפונים לדרום, הפרופורציות של האורך לעומת הגובה מותנים בכוון החלון.

חזית דרומית

החלונות הפונים לדרום זקוקים להגנה ורטיקלית. באזור רהט, על מנת למנוע קרינה ישירה בכיתות, נדרשת הצללה של 50 מעלות ורטיקלית, מתחילת מרץ ועד סוף נובמבר. חלונות הכיתות הפונים לדרום הוריזונטליים- קטנים בגובהם, אך ארוכים בכוון אופקי. כך שעובי הקיר יחסית לגודל הפתח אינו מצריך כל הצללה.

כיתות דרומיות בקיץ – עובי הקיר מספיק להצליל את החלון הצר

כיתות דרומיות בחורף – הזווית הנמוכה של השמש מחממת את הכיתה חימום פסיבי

חלונות צפון-מזרחיים
בחלונות הפונים לצפון ההצללה הנדרשת שונה והיא מכוונת להגן מפני השמש בבוקר מכוון מזרח. לכן חלונות אלו ורטיקליים – גבוהים וצרים. כפי שנראה בשרטוט עובי הקיר יחסית לרוחבו מספיק כדי להצליל וגם כאן הפרופורציות הן כאלה שאין כלל צורך במסתור.

תוכנית – רוחב הקיר מספיק לחסום את חדירת קרני השמש ממזרח בבוקר

מקבץ גני ילדים
פרספקטיבה כללית

מבנה
כל מקבץ מורכב משלוש כיתות גן. לשלושת הגנים כניסה משותפת מהשביל המרכזי ולכל כיתת גן חצר פנימית ממנה יוצאים לחצר החיצוני.

כל החלונות הנמוכים בכיתות הגנים פונים לצפון או דרום. אין בכיתה חלונות הפונים מזרח, בחדרים האחרים ממוקמים חלונות לשאר הכוונים.

כיתת הגן

אוורור טבעי – לכל כיתת גן חלונות נמוכים למבט המופנים לכוון החצר הפנימית השייכת לגן, וחלונות עליונים לאוורור בקיר המנוגד . שני החלונות הנגדיים יוצרים פילוש וזרימת אוויר טובה.

תאורה טבעית – סך כל שטח החלונות בכל כיתה 15% משטח הרצפה, לפי דרישת משרד החינוך לקבלת תאורה טבעית נאותה.
גם כאן התאורה דו כיוונית, ומיקום החלונות החיצוניים בשני ציידי הכיתה מאפשר תאורה טובה ואחידה בכל שטח כיתת הגן.

הצללה אוורור ותאורה

כמו בבית הספר, החלונות צרים וארוכים בהתאם לכוונם.

עובי הקיר הבנוי סטנדרטי, אך בתוספת הבידוד התרמי הנדרש וחיפוי האבן, יתקבל קיר שעוביו הסופי כ-30 ס“מ. כך נוצר יחס בין עובי הקיר וגובה החלון אשר יוצר הצללה בזוית הנדרשת לכוון צפון ודרום, ללא שימוש באלמנט הצללה מיוחד.

גובהו של חלל הגן ומיקום החלונות ממזרח ומערב בחלקו העליון של החלל, ייצרו כתם שמש על חלקו העליון של הקיר המנוגד ולא על הילדים כך ששוב נחסכת הצללה.

החצר הפנימית

החצר הפנימית מוגנת מרוחות, ומוצלת באופן טבעי ע“י חלקי המבנה האחרים ממזרח.
משטר הרוחות מלמד שהרוחות השכיחות בקיץ הן רוחות מצפון, צפון מערב ומערב. לכן כל הדלתות והחלונות הנמוכים פונים לכוון החצר הפנימית של הגן או של החלל הכניסה המשותף לכל הגנים
הצללה – בחצר הפנימית של כל גן יימתחו יריעות ברזנט על קוסטרוקציה קלה. היריעות ייצרו צל בקיץ ונתן יהיה להסירן בחורף.
מכוון החצר הפנימית ייצרו היריעות והקירות המזרחיים צל, כך שלא תכנס קרינה דרך החלונות הגדולים הפונים לחצר הפנימית.

סיכום

התכנון “הירוק” יקטין ללא ספק את עלויות התפעול בבית הספר ובגנים וייצור סביבה לימודית נוחה ונעימה יותר. בנוסף לחיסכון במשאבים יחסך גם זיהום מיותר, שהוא תוצר עקיף של שימוש באנרגיות המלאכותיות לחימום ותאורה.
חבל שהגורמים שמתפעלים את המבנים לא מצאו את המימון לתוספות שהיו בתכנון המקורי: זיגוג כפול ובידוד משופר בקירות ובגג וכן אלמנטים “ירוקים” אחרים כמו אגירת מי הגשמים בחורף, ניצולם להשקיה בקיץ או ניצול מי המזגנים. תוספות אלו היו מקטינות את עלויות התפעול ומחזירות במהרה את עלותם.

יונה יחיעם -אדריכלות בינוי ועיצוב פנים
טל: 03-9523313 | פקס: 03-9523050 | yechiam.arch@gmail.com
http://www.yechiam-arch.com