
תבנית זרימה טבעית
מסגרת: לימודי תואר ראשון באדריכלות של ערן קפטן, אוניברסיטת אריזונה
שנה: 2000
האופן בו מים זורמים יכול לסייע בתכנון משופר של תנועת הולכי רגל באדריכלות

תקציר
תצפית על דפוס הזרימה הטבעי שמים יוצרים בנוף הטבעי יכולה לסייע בארגון סביבת הולכי הרגל, על ידי יישום עקרונותיו לשיפור זרימת תנועת ההולכים. ניתן למצוא דמיון בין תנועת הולכי רגל לבין תנועת נוזלים 1, מכיוון שהן מונעות מאותו כוח קינטי.
אנשים, כמו מים, נעים בתנועה זורמת. ברגע שהם מאיצים, הם מונחים על ידי כוח התנע. כתוצאה מכך, כל פנייה מעוקלת בצורה חלקה, ויוצרת שיווי משקל בין כוח התנע הקווי לבין רצון הפרט לפנות. זה יוצר דפוס זרימה אופטימלי שבו המסלולים דורשים את המאמץ המינימלי 1.
ניתן למצוא עדויות למסלולים אלה אם נבחן בקפידה את האופן שבו אנשים נעים סביב פינות רחובות. במקום פנייה בזווית ישרה, כפי שהיינו מצפים, נגלה שמסלולם עוקב אחר עקומה חדה.
המחשה ברורה אף יותר הם המסלולים הטריים הנבחרים באופן חופשי המופיעים בשדה שלג לאחר שהנתיבים הקיימים כוסו בשלג.
ניתן לנצל אדריכלית רבים מהמאפיינים של הזרימה הטבעית בסקאלות שונות — מהקו המעוקל וצורת הנפתולים ועד לסקאלה גדולה יותר, שבה ניתן למצוא דמיון בין אגן היקוות לבין עיר עם שכונותיה.


סדר היררכי
מאפיין של תבנית הזרימה הטבעית, אשר ניתן לנצל אותו כשלד של דפוס תנועת הולכי הרגל. ההיררכיה בנוף הטבעי נוצרת על ידי מערכת ניקוז של אגן היקוות, אשר אוספת שכבות של מים זורמים לאט מצלעות גבעות, ולאחר מכן דרך פלגים קטנים ומהירים בעלי עקמומיות עדינה, אל פלגים גדולים ומעטים יותר הזורמים לאט בצורה מפותלת. ניתן למצוא דמיון עם מערכות טבעיות אחרות, כגון מערכת הדם של בעלי החיים ומערכת הפצת המים של הצומח2.
כמו כן, רחובות הולכי רגל שונים מחזיקים בתפקודים מגוונים, ולפיכך דורשים מערכת היררכית לפעולה יעילה יותר. אף על פי שדפוס הגריד מקובל באופן נרחב, רבים מרחובותיו שומרים על אותו אופי. לעומת זאת, תבנית הזרימה הטבעית מעניקה לרחובות אופי שונה, המאורגן במערכת היררכית קוהרנטית והגיונית. לפיכך, היא מתאימה יותר לתנועת הולכי רגל.

קו המעוקל
מאפיין של תבנית הזרימה הטבעית, התואם את תנועתם הטבעית של אנשים. אנשים, כמו מים, נעים בתנועה זורמת. ברגע שהם מאיצים, הם מונחים על ידי כוח התנע. כתוצאה מכך, כל פנייה מעוקלת בצורה חלקה, ומהווה שיווי משקל בין כוח התנע הקווי לבין רצון הפרט לפנות.
בעוד שבדפוס הגריד הפניות חדות ודורשות האטה משמעותית, הפניות בתבנית הזרימה הטבעית חלקות, ובכך מאפשרות תנועה רציפה. יתרה מזאת, מכיוון שמרחק בעיצוב נחווה לפי המאמץ שאדם משקיע ולא לפי אורכו בפועל, לעיתים קרובות המרחק הקצר ביותר בין שתי נקודות אינו הקו הישר, אלא הסלאלום1.

צורת הנפתול
מאפיין של תבנית הזרימה הטבעית, המאפשר מסלולים מהירים ואיטיים בו-זמנית, וכן פרספקטיבת מבט קרובה. צורת הנפתול נוצרת בנוף הטבעי כתוצאה מהאופי הדינמי של זרימת המים. זרימת המים מורכבת משני זרמים הנעים במורד הזרם בתנועה ספירלית, השוחקים את הגדה החיצונית של הנפתול2. באופן דומה, להולכי הרגל יש תנועה דינמית — חלקם נעים מהר יותר וחלקם לאט יותר.
יתרון נוסף של צורת הנפתול על פני דפוס הגריד הוא שבמקום פרספקטיבה צרה של מבט מרוחק, היא מספקת פרספקטיבה רחבה של מבט קרוב, המגבירה את הנראות של רחובותיה. האזורים האיטיים של צורת הנפתול יכולים לאכלס פונקציות תנועה איטיות, כגון גן, אשר ייראה מכל נקודה ברחוב.

היווצרות האי
מאפיין של תבנית הזרימה הטבעית, אשר ניתן לנצל אותו כתחנות בתוך תנועת האנשים. איים יכולים להיווצר בנוף הטבעי בזרימה רחבה, מכיוון שזרימה כזו מאפשרת לזרמים השונים בתוכה ליצור משקעי חומר ביניהם. באופן דומה, בעיצוב, אזור רחב של תנועה מאפשר לפונקציות נייחות מסוימות להתקיים בתוכו מבלי להפריע לזרימתו. יתרה מזאת, הן האלמנטים הנייחים והן אזורי התנועה יכולים להפיק תועלת ממצב עוברי זה באמצעות הזנה הדדית.
בניגוד לכיכרות של דפוס הגריד, הנראות רק כאשר מתקרבים אליהן, האלמנטים הנייחים של תבנית הזרימה ניתנים לראייה ממרחק גדול יותר, בשל צורתה החלקה והרחבה של התנועה המקיפה אותם. אלמנטים נייחים אלה יכולים לאכלס אזורי מנוחה זמניים כגון מסעדה ובית קפה, או לאכלס שירותים הזקוקים לנוכחות מיידית של אנשים רבים, כגון תחנת רכבת תחתית וכיכר.

תנועה מערבולתית
מאפיין של תבנית הזרימה הטבעית, אשר ניתן לנצל אותו לחיבור בין דפוסי תנועת הולכי רגל שונים בסביבה העירונית. מערבולות נוצרות בטבע כאשר שני זרמים מנוגדים נפגשים, או כאשר זרם אחד איטי בהרבה מהאחר2. חיבור זורם דומה יכול להיווצר בין דפוסי תנועת הולכי הרגל השונים, ובכך לקדם את הסביבה העירונית.
לדוגמה, כאשר הולכי רגל עוזבים את תנועת הרחוב ונכנסים לבניין עם תנועה שונה, חיבור חלק בין השניים יהיה מתאים יותר לזרימה אנושית טבעית. בניגוד לדפוס הגריד הדורש עצירה מוחלטת, התנועה המערבולתית שומרת על חלק מהכוח הקודם תוך יצירת תנועה חדשה.

ניקוז רדיאלי
מאפיין של תבנית הזרימה הטבעית, אשר ניתן לנצל אותו לריכוז והפצה מהירים של אנשים. דפוס זרימה רדיאלי מופיע בנוף הטבעי כאשר אגמים או בריכות הם היעד הסופי של אגן היקוות.
דפוסי תנועה רדיאליים בעיצוב מאופיינים במסלולי תנועה המובילים לכיוונים רבים ובעלי מרחקים שווים למרכז. דפוס הזרימה הרדיאלי מתאים ביותר לריכוז והפצה מהירים של אנשים רבים, מכיוון שהוא מקשר אזור למרכזו במרחק הקצר ביותר. לעומת זאת, החיבור בדפוס הגריד בין הפינה למרכז הוא ארוך יותר, עם עומס יתר בחיבור הסופי דרך הרחובות הראשיים. מרכזו של דפוס הזרימה הרדיאלי יכול להכיל מספר רב של אנשים בו-זמנית, ולפיכך יכול לתפקד היטב כמקום התכנסות, לדוגמה כיכר או שוק.

תנועה רציפה
מאפיין של תבנית הזרימה הטבעית, אשר יכול לסייע במבנה תנועת האנשים באופן קוהרנטי יותר. הזרימה הדומיננטית הראשית בנוף הטבעי מגדירה את הכיוון הראשי של זרם.
הכיוון הראשי של תנועת הולכי הרגל יכול אף הוא להגדיר את צורת הרחוב, ולספק להולכי הרגל התמצאות טובה יותר בעת ניווט ברחובות. פרופורציית הרחוב יכולה להיות מוגדרת על ידי היקפו, רמת עקמומיותו ושיפועו.
הציר המרכזי הראשי של דפוס התנועה יכול להיות רחב יותר, מעוקל בעדינות ושטוח או בעל שיפוע מתון, בעוד שרחובות צדדיים יכולים להיות צרים יותר, בעלי עקמומיות חדה יותר ושיפוע תלול יותר.

זרימה והתכנסות
מאפיינים של תבנית הזרימה הטבעית, אשר יכולים לתמוך בסידור הרחובות. לזרמים טבעיים יש זרימה מגוונת — בעוד שחלק מקטעיהם בעלי מאפיין זורם, לאחרים יש מאפיין מתכנס.
בניגוד לרחובות דפוס הגריד שהם הומוגניים, רחובות תבנית הזרימה הטבעית הם מגוונים, ומשלבים את שני המאפיינים. הקטעים המכילים את התנועה הזורמת הם צרים ומתוכננים להכוון אנשים לעבור דרכם, והקטעים המכילים את התנועה המתכנסת הם רחבים יותר ומתוכננים להכיל אנשים. המעבר מקטע אחד לאחר הוא חלק והדרגתי, וכתוצאה מכך הרחוב אינו מאבד מרציפותו.

סיכום
מכיוון שהן זרימת הנוף הטבעי והן תנועת הולכי הרגל מונעות מכוח דומה, וכשם שקיים מתאם ישיר בין עקרון זרימת המים לנוף שלו, הגיוני שעיצוב הסביבה העירונית יהיה קשור לתנועת הולכי הרגל בה. דוגמאות יקרות ערך לזרימה טובה ניתן למצוא באמצעות תצפית קשובה על מאפייני זרימת המים בנוף הטבעי. כמו כן, לאחר גיבוש עיצוב, השטפת המודל הפיזי המייצג שלו במים יכולה לבחון את זרימתו.
על ידי שימוש בחלק מעקרונות דפוס זרימת המים ליצירת סביבות עירוניות חדשות וסידור מחדש של קיימות — אשר במקרים רבים אינן מתחשבות בטבעה של תנועת הולכי הרגל — נוכל לשפר את סביבתנו, ובכך לשפר את חברתנו.
מקורות
- Grillo Paul J, What is Design ? (Chicago: Paul Theonald and company, Publisher, 1960).
- Schwenk, Theodor. Sensitive Chaos. (London: Rudolf Steiner Press, 1996).
- Strahler, Arthur n. Modern Physical Geography. (New York: John Wiley & Sons Inc., 1987).
חקר תבניות זרימת מים

ישומים

כתבות ופרסומים
- Eran Kaftan. 2000. The Natural Flow Pattern. Expo on Line: THE CITY: THIRD MILLENNIUM, International Competition of Ideas Architecture Biennale, Venice.