מגורים Archives - RecoD

בניין אקו-וילות


 

בניין אקו-וילות

הצעה למגורים ירוקים בישראל,  תחרות אדריכלית, 2014
מטעם קרן קיימת לישראל בשיתוף המועצה הישראלית לבנייה ירוקה
תכנון: אדר’ ד”ר ערן קפטן, אקו אדריכלים

עקרונות תכנון

עתודות הקרקע בישראל אינן מאפשרות צפיפות בינוי נמוכה כפתרון אקולוגי, ולפיכך התפיסה הרומנטית של וילה “אקולוגית” צמודת קרקע שגויה. אף על פי כן, הרצון לקשר עם הטבע ולמרחב מחייה ייחודי, וכן עלייה ביכולת הכלכלית של חלק מהאוכלוסייה, מאיצים את הפרטת הקרקע הטבעית והחקלאית לבניית ישובים חדשים ושכונות צמודי קרקע. בכדי לצמצם מגמה זאת, דרושה חלופה איכותית של בנייה אקולוגית, המאפשרת איכות חיים דומה לזאת של צמוד הקרקע, אך בצפיפות עירונית. בניין אקו-וילות הינו הצעה חדשנית לבניין ירוק המשמש ערסל אקולוגי עבור מרחבי מחייה בעלי איכויות דומות לבית צמוד קרקע. מימוש “חלום הווילה” במרחב העירוני הורטיקאלי יתרום לשימור עתודות הקרקע לרווחת הציבור ולצמצום טביעת הרגל האקולוגית.

The EcoVillas Building concept: Ecological Villas in a Green Building Structure

 

הבניין מורכב משלד קונסטרוקטיבי, המספק חופש תכנוני ותשתיות אקולוגיות למרחבי המחייה השונים. לשם כך, ההתערבות בחזיתות הבניין הינה מינימאלית, בעיקר להשגת פרטיות מירבית, שיפור האחידות החזותית, ומתן מגוון פתרונות אקלימיים משותפים לבניין כולו. כגון, הפניית החזיתות בהתאם למסלול השמש המקומי: לחשיפה מירבית לקרינת שמש חורפית מדרום ולהפחתת עומס חום ממזרח וממערב. שלד הבניין מספק למרחבי האקו-וילות פתרונות מובנים לייצור אנרגיה חלופית, חימום פסיבי, קירור פסיבי, תאורה טבעית, ואוורור טבעי. מגוון המערכות האקלימיות מבוססות על ניצול מאפייני האקלים המקומי בבאר שבע: רוחות צפון-מערביות, משרע טמפרטורות גדול בקיץ בין יום ולילה, לחות נמוכה, ועננות נמוכה בחורף. בנוסף, המערכות מספקות מענה לעומס חום בימי הקיץ, תנאי שרב בעונות המעבר, וטמפרטורות נמוכות בחורף. מוערך כי באמצעיים אלו הבניין יהיה מאופס אנרגיה.

Solar Orientation: Best Protection & Exposure

אקו-וילה הינה מרחב מחייה הממוקם בבניין מגורים משותף, אשר בדומה לוילות או בתים צמודי קרקע, מאפשרת בניית מעטפת בניין ייחודית וגינה צמודה.  המרחב נדרש לעמוד במספר עקרונות תכנון המשותפים לבניין כולו, לשם השגת מענה אקלימי מירבי, שמירה על ערכי הקיימות, והשגת אחדות חזותית בסיסית. אולם, שלד הבניין הייחודי והתשתיות הכלולות בו, מאפשרים לדיירים השונים לשכור אדריכלים אשר יתכננו, בכפוף למספר עקרונות תכנון המובנים בתקנון הבניין, את מרחב מחייתם הייחודי – בית וגינה, בגובה שתי קומות. בנוסף, תשתיות הבניין, הפלטפורמה הקונסטרוקטיבית ומעלית השירות, מאפשרות לדיירים, ברבות השנים, לחדש את מעטפות הבניין של האקו-וילות על ידי פירוק ובנייה חדשה, בדומה לבית פרטי. לשם כך, מלבד שלד הבניין (המספק מסה תרמית), שאר מעטפת הבניין של האקו-וילות נדרשת להיות מבוססת על חומרי בניה קלים (כגון, תבניות קש דחוס, עץ, ובלוקי איטונג).

EcoVilla: View from Outdoor

 

מבטים

בניין אקו-וילות

South-East View

 

Public Areas at Entrance Level

 

Landscape & Meeting Areas

 

אקו-וילה

An Example for Upper Floor (vary for each Villa)

 

An Example for Main Floor (vary for each Villa)

 

Interior View of Living Areas (vary for each Villa)

 

Interior View of Dinning Areas (vary for each Villa)

 

אלמנטים אקלימים

Architectural Section of Solar Geometry

Solar Power Generation (Shared)

Mashrabiya on Eastern & Western Double Facades

 

Natural Ventilation through Shared Hall and Villas

Climatic Passive System Embedded within the Walls for Heating (during winter nights) & Cooling (during summer days)

Climatic Passive System Embedded within the Floor for Heating (during winters’ days & nights)

Improved Micro-Climate through Fog, Green Wall, and Ventilation Systems

 

יחידת תצוגה לדוגמא

Entrance View of Display Apartment Unit

 

View of Display Apartment Unit from the Street

 

 

בית האפיק

Canyon-Space_M  


 

בית האפיק

מרחב מחייה משולב בסביבה הטבעית, מדבר אריזונה, 2001
אדריכל ערן קפטן
זכה מקום ראשון, תערוכת “אדריכלות חופשית”, עמותת אדריכלים מאוחדים בישראל, פורום אדריכלים צעירים


 

Interior Space

Interior Space

 

 

D-CS_Front

 


תוכניות

D-CS_Sections 


 D-CS_Floor-Plan


D-CS_Elevation

 

עקרונות תכנון

הקומפוזיציה המרחבית

מסות המבנה מאורגנות בארבעה מקבצים, המחולקים בעזרת פתחים עיקריים. וזאת כהקבלה לסביבה הטבעית הקרובה של הרים וקניונים ביניהם. ארגון זה מאפשר גם שילוב של מרחב פנימי נפתל, ייחודי ומודרני, עם חזות חיצונית העונה על דרישה מקומית לסגנון סנטה-פה. מרכז הבית, המוגדר על ידי קירות קמורים ופתחים עיקרים, מאכלס את האזורים החצי הציבוריים, חדר המשפחה והסלון. פונקציות אחרות ממוקמות בין הקירות הפנימיים הקעורים והקירות החיצוניים.

 

מרחב ויזואלי

הפתחים העיקריים תוכננו לחבר את מרכז הבית עם הנוף הסובב והסביבה הטבעית הסמוכה. פתחים עיקריים לצפון ודרום כוללים חלונות הזזה נרחבים לקשר עין עם הנוף הייחודי להרים בצפון, וכן למרכז העיר טוסון בדרום. הגג המרכזי מוטה מעלה לאפשר מבט לפסגות ההרים, וכן לרקיע השמיים היומי והלילי. פתחים עליונים בגג מאפשרים לדיירים חיבור נוסף לרקיע השמיים היומי והלילי. פתחים משניים למזרח ולמערב מאפשרים הקלה ויזואלית נוספת למרחב הפנימי. הגג בכיוונים אילו מוטה מטה לניקוז ואיסוף מים. כל הפתחים יוצרים חצרות פנימיים, אשר בהם הצמחייה הטבעית משמשת כגינה מדברית. מיקום החצרות נקבע להשארת הקקטוסים הייחודיים במקומם המקורי.

 

תאורה טבעית

הפתחים העיקריים לצפון ולדרום מספקים הארה טבעית עיקרית. אור השמש הדרומי הישיר מספק גוונים בהירים וחמים והאור הצפוני המפוזר מספק גוונים כחלחלים וקרירים. הפתחים המזרחיים ומערביים מאפשרים לאור החם והאדמדם של הזריחה והשקיעה לחדור למרכז הבית, ובזאת, מרחיבים את זמן ההארה הטבעית והספקטרום הטבעי הנכנס, יוצרים חגיגה של שינויים דינאמיים בהארת החלל, ומדגישים את תחושת הזמן. המטבח וחדרי הילדים ממוקמים כך שהם מאפשרים ליהנות מתאורת בוקר טבעית וחימום טבעי.

 

זרימת אנרגיה טבעית

חלל מפותל המחבר בין הפתחים העיקריים בדרום ובצפון, מאפשר (בהתאם לעקרונות הפאנג-שאוי) לאנרגיה הטבעית “צ’י” לזרום מהקניון הטבעי הצפוני דרך חלל הבית המרכזי לדרום. האופי המתפתל של חלל זה מאפשר פיזור טוב יותר של אנרגיה זאת במרחב הבית, וכן הקלה בסימטריה הכללית של המבנה. נתיב זרימת המים הטבעית בעת הגשמיים שונה למזרח, כדי לנטרל השפעת אנרגיה לא נשלטת.

 

תנועת דיירים טבעית

הקירות הקמורים במרכז הבית מאפשרים נתיב הליכה בעל התנגדות מינימאלית, כך שמהירות תנועת הדיירים יכולה להישמר כמעט קבועה. (נתיב ההתנגדות המינימאלי לדוגמא הינו קו הסלאלום אותו עושה גולש הסקי).

 

בידוד תרמי והצללה

החלק המערבי של המבנה כולל בעיקר אזורי שירות עם פתח קטן יחיד לצפון-מערב. חלליים סגורים אלו משמשים כאזור בידוד תרמי, המגן מהכיוון המערבי המאופיין בזוויות שמש חמות ונמוכות. וכן, למניעת קשר עין מהבית השכן לתוך חלל הבית. רוב הקירות החיצוניים תוכננו לכלול חבילות קש דחוסות או פלסטיק ממוחזר (רסטרה), לשם הגנה תרמית טובה מימות הקיץ החמים ולילות החורף הקרים. הפתחים לדרום ולמזרח מוגנים מקרינת השמש הקיצית על ידי פרגולות, המשך הגג, או מתקני הצללה.

 

חימום סולרי פסיבי ומסה תרמית

פתח עיקרי לדרום ופתחים עונתיים עליונים בבליטת הגג מאפשרים כניסת קרינת שמש חורפית למרכז הבית. קרינה זאת משמשת לחימום אוויר הבית, רצפת הסלון, והקירות הפנימיים. הקירות הפנימיים תוכננו כקירות מאדמה נגוחה, והרצפה תוכננה כרצפת בטון חשופה ומלוטשת. מסה תרמית זאת קולטת חום ביום ומשחררת בלילה, ובכך מאפשרת ויסות טמפרטורות, לשיפור הנוחות התרמית, ושימור אנרגיה על ידי הפחתת הצורך בחימום מכאני.

 

זרימת אוויר טבעית ומסה תרמית

בימי הקיץ המסה התרמית הפנימית משמשת לקליטת החום מהחלל הפנימי ולהורדת הטמפרטורות, ובלילה עודפי החום הנקלטים מסולקים על ידי זרימת אוויר טבעית. זרימת האוויר הטבעית בין הפתחים העיקרים, הצפוני והדרומי, מוגברת על ידי צניחה לילית של אוויר קר במורד הקניון, וכן על ידי התרוממות אוויר מהעמק בשעות הערב המוקדמות. רוחות מקומיות אלו יוצרות אזורי לחץ ותת לחץ בשני צידי הבית, המגבירים את זרימת האוויר הטבעית בתוך חלל המרכזי של הבית. זרימת האוויר בחלל הבית המרכזי מגבירה על ידי יניקה את זרימת האוויר גם בחללים האחרים.

 

חומרים מקיימים

חומרי הבניה הנבחרים, חבילות קש דחוסות ואדמה ניגוחה, הינם חומרים מקיימים חלופיים אשר בייצורם מושקעת מעט אנרגיה. כמו כן, ברבות הימים ימוחזרו לאדמה. 

 

חלונות גג עליונים

חלונות גג עליונים, המוגנים מקרינת השמש הקיצית, מפרידים את הגג המרכזי מהקירות הפנמיים הקמורים בנקודות שונות, ובכך, מחזקים את התחושה של גג מרכזי צף, ומאפשרים תאורה טבעית בעומק הבית. חלון גג אחד נמצא מעל אח המספק מקור חום למרכז החלל. וחלון שני כולל מתקן ניקוז מזכוכית למי גשמים, להעשרת החלל עם דינאמיות הטבע. 

 

אתר ותכנון ראשוני

Northern View of the Mountains and Canyon

Northern View of the Mountains and Canyon

 

Western View at Sunset

Western View at Sunset

 

Southern Twilight View of Tucson Valley

Southern Twilight View of Tucson Valley

 

Site & Natural Flora

Site & Natural Flora

 

Site Compass of Views and Sun Path

Site Compass of Views and Sun Path

 

Architectural Programming

Architectural Programming

 

Early Design Concepts: Site Integration and Shape

Early Design Concepts: Site Integration and Shape

 

הדמיות אקלמיות

 

Annual Sun Path Modeling of Tucson, Arizona

Annual Sun Path Modeling of Tucson, Arizona

 

Winter Average Daily Solar Gain

Winter Average Daily Solar Gain

 

Annual Received Solar Radiation

Annual Received Solar Radiation

 

Monthly Heating and Cooling Loads

Monthly Heating and Cooling Loads

 

הדמיות תאורה טבעית

Summer Noon illuminance Iso-Level at June 21th, 12:00am

Summer Noon illuminance Iso-Level at June 21th, 12:00am

 

Winter Noon Luminance Iso-Level at December 21th, 12:00am

Winter Noon Luminance Iso-Level at December 21th, 12:00am

 

Spring Sunrise Luminance Level at March 21th, 7:15am

Spring Sunrise Luminance Level at March 21th, 7:15am

 

פרסומים רלוונטיים

קפטן, ערן. 2005. בית האפיק, מדבר אריזונה. פרספקטיבה כתב עת לאדריכלות 21. עמותת אדריכלים מאוחדים בישראל. עמ’ 48.

ביאנאלה ה-3 לאדריכלים צעירים 40/40, “בית האפיק- מרחב מחיה במדבר אריזונה”, 2005.

מקום ראשון, תערוכת “אדריכלות חופשית”, עמותת אדריכלים מאוחדים בישראל, פורום אדריכלים צעירים, “בית האפיק – בית אקלימי אקולוגי”, 2004.

בתיה ברון, 2005. ירוק זה לא רק צבע. מגזין בית ונוי 80, עמ’ 93.