חידושים בבנייה ירוקה

ככל שהאוכלוסייה העולמית ממשיכה לגדול, כך גדל הצורך במבנים בני-קיימה שיוכלו לענות על הדרישה ההולכת וגוברת למשאבים. שיטות בנייה ירוקה שינו את תעשיית הבניין, עם חידושים בעיצוב מבנים פסיביים, חומרי בניין ירוקים וטכנולוגיות בנייה חכמות. בכתבה זו נכיר התפתחויות אחרונות בתחומים אלה, מוצרים וחברות רלוונטיים, ונבדוק כיצד החידושים יכולים לעזור לנו לבנות עתיד בר-קיימה יותר.

תכנון מבנים אקלימי פסיבי

תכנון בניין אקלים פסיבי כולל טקטיקות אדריכליות שנועדו למקסם את היעילות האנרגטית והנוחות באמצעות שימוש במשאבים טבעיים כגון אור שמש, רוח ומסה תרמית. גישה זו מפחיתה את הצורך בתאורה מלאכותית, בחימום ובקירור על ידי ניצול כיוון המבנה, הבידוד והאוורור של הבניין. עקרונות אלו מבוססים על מסורות בנייה עתיקות וטכניקות כגון ארובות רוח, גג עפר ומסה תרמית כדי להשיג נוחות.

בנייה ורנקולרית (שימוש בחומרים מקומיים ובטכנולוגיות מסורתיות) היא דוגמה לגישה זו, תוך שימת דגש בהתאמה לתנאי אקלים במינימום משאבים וקידום תכנון סביבתי המחזק את תחושת הקהילה והארעיות.

בעולם של מחסור באנרגיה ומודעות סביבתית גוברת, עקרונות פסיביים זוכים לעניין מחודש ביכולתם לספק נוחות תוך הפחתת השימוש באנרגיה בלתי מתכלה. שיטות קירור פסיביות יוצרות אפקט קירור על ידי ניצול הפרשי טמפרטורה בין המבנה לסביבה. באופן דומה, טכניקות חימום סולרי פסיבי רותמות את אנרגיית השמש על ידי קליטתה, אחסונה והפצתה במבנה.

דוגמה למגמות האחרונות בעיצוב מבנים פסיביים היא קירות טרומבה (Trombe) - טכנולוגיה סולרית פסיבית הכוללת קונסטרוקציה כפולה, המורכבת משכבה של זכוכית חיצונית, חלל אוויר ושכבה פנימית במסה תרמית גבוהה. עיצוב זה מאפשר לאור השמש להיכנס למבנה תוך לכידת חום בתוך חלל האוויר, והוא מועבר לאחר מכן לחלל הפנימי באמצעות הולכה.

חברה אחת המייצרת קירות טרומבה היא Solar Innovations, המתמחה בפתרונות בנייה בני-קיימה. לחברה מערכות קיר Trombe שאפשר להתאים אישית כדי לעמוד בדרישות עיצוב ספציפיות. חברות אחרות המייצרות קירות Trombe או מוצרים דומים הן Solarcrete ו-BuildItSolar.

טכנולוגיה אחרת היא גגות קרירים: סוג של מערכת קירוי שנועדה לשקף יותר אור שמש ולספוג פחות חום מגגות מסורתיים. הדבר עשוי לעזור להפחית את אפקט אי החום ולשפר את יעילות האנרגיה בבניינים.

חברה אחת המייצרת מוצרי גגות מגניבים היא GAF, יצרנית חומרי קירוי המציעה מגוון אפשרויות של גגות מגניבים, בהם קירוי לבן מחזיר אור, רעפים מחזירי אור סולריים וציפוי מחזיר אור לגגות קיימים. חברה אחרת היא CertainTeed, המציעה מוצרי קירוי מאספלט מחזיר אור, מתכת וחומרים מרוכבים. ויש חברות נוספות: Owens Corning, Firestone Building Products וג'ונס מנוויל.

חומרי בניין ירוקים

חומרי בניין ירוקים צוברים פופולריות ככל שיותר אנשים נעשים מודעים להשפעת הבנייה על הסביבה. חומרים אלו נועדו להפחית את טביעת הרגל הפחמנית של מבנים, ובד בבד לספק סביבת חיים בריאה ובת-קיימה לדיירים.

שימוש בחומרים ממוחזרים בבנייה מסייע להפחית את כמות הפסולת המועברת למזבלות וממזער את השאיבה של חומרי גלם חדשים. דוגמאות לחומרים ממוחזרים הן עץ ממוחזר, פלסטיק ממוחזר ומתכת ממוחזרת. חברה המייצרת חומרי בניין מפלסטיק ממוחזרים היא Trex, המייצרת דק, גידור ומוצרים נוספים מפלסטיק ממוחזר ומסיבי עץ.

מוצרי עץ בר-קיימה מגיעים מיערות המנוהלים בדרך אחראית לסביבה. הדבר מבטיח כי נטועים עצים חדשים במקום אלה שנכרתים. דוגמאות למוצרי עץ בני-קיימה הן ריצוף במבוק. Cali Bamboo היא חברה עולמית המייצרת ריצוף במבוק ומוצרי במבוק אחרים שהם גם בני-קיימה וגם עמידים.

דוגמה נוספת היא של מוצרי VOC נדיפים: תרכובות אורגניות נדיפות (VOCs) הן כימיקלים מזיקים הנמצאים בחומרי בניין רבים, כולל צבעים, דבקים וריצוף. מוצרי VOC נדיפים נועדו למזער את שחרור הכימיקלים האלו לסביבה, וליצור מרחב מחיה בריא יותר לדיירים. דוגמאות למוצרי VOC נדיפים: צבעים מחברות כגון שרווין ויליאמס ובנג'מין מור ובהר, ומוצרי ריצוף כגון מרמולאום של פורבו.

טכנולוגיה ישנה וחשובה היא בידוד: בידוד נכון קריטי למבנים חסכוניים באנרגיה, אך חומרי בידוד מסורתיים כגון פיברגלס עלולים להזיק לסביבה ולבריאות האדם. חומרי בידוד ירוקים הם תאית, צמר וג'ינס ממוחזר.

חומר אחר הוא קירוי ירוק: הכוונה לשתילת צמחייה על גג הבניין כדי ליצור מערכת אקולוגית חיה המספקת יתרונות רבים, בהם הפחתת נגר ממי סערה, שיפור איכות האוויר והפחתת צריכת האנרגיה. מוצרי קירוי ירוקים הם גגות ירוקים מודולריים של חברות כגון LiveRoof ומחצלות צמחוניות מראש של חברות כגון Xero Flor.

הנה כמה דוגמאות לחומרי בניין ירוקים חדשניים: עץ מוצלב למינציה (CLT) - מוצר עץ מהונדס טרומי המשמש חלופה דלת פחמן לבנייה מסורתית באמצעות פלדה ובטון; Hempcrete - חומר ביולוגי העשוי מסיבי קנבוס ומקשר סיד, המספק תכונות בידוד מעולות ובעל יתרונות ריבוי פחמן; מתכת ממוחזרת - שימוש בה בבנייה מפחית את האנרגיה והמשאבים הנדרשים לכרייה ולעיבוד של חומרי גלם, ותורם לכלכלה מעגלית.

טכנולוגיות בנייה חכמה

טכנולוגיות בניין חכמות משנות את האופן שבו בניינים מתוכננים, בנויים ומתופעלים. טכנולוגיות אלו משתמשות בחיישנים, בניתוח נתונים ובאוטומציה כדי לייעל את ביצועי הבניין, להפחית את צריכת האנרגיה ולשפר את נוחות הדיירים.

טכנולוגיה חשובה ועיקרית היא מערכות אוטומציה של בניין (BAS). מדובר בסוג של טכנולוגיה חכמה שאפשר להשתמש בה לניטור ובקרה של מערכות בניין כגון HVAC, תאורה ואבטחה. אפשר להתאים מערכות BAS כדי לענות על הצרכים הספציפיים של בניין, והן יכולות לסייע בהפחתת צריכת האנרגיה על ידי אופטימיזציה של ביצועי המערכת. חברה אחת שמייצרת מערכות BAS היא Honeywell, המציעה מגוון מוצרים למבנים מסחריים, בהם Niagara Framework ו-Honeywell EBI.

טכנולוגיה נוספת היא מערכות ניהול אנרגיה (EMS) המשתמשות בניתוח נתונים כדי לזהות חוסר יעילות אנרגטית ולספק המלצות לשיפור ביצועי הבניין. מערכות EMS יכולות לנטר את השימוש באנרגיה בזמן אמת, לזהות אזורים שבהם מתבזבזת אנרגיה ולספק תובנות כיצד להפחית את הצריכה. חברה אחת שמייצרת מערכות EMS היא שניידר אלקטריק, המציעה מגוון מוצרים, בהם EcoStruxure Building Advisor ופתרון SmartStruxure.

תאורה חכמה היא דוגמה נוספת חשובה: מערכות תאורה חכמות משתמשות בחיישנים כדי לזהות תפוסה ולהתאים את רמות התאורה. מערכות אלו יכולות לעזור להפחית את צריכת האנרגיה ולשפר את נוחות הדיירים על ידי מתן תאורה המותאמת לצרכים האישיים. חברה אחת שמייצרת מוצרי תאורה חכמה היא Philips Hue, המציעה נורות חכמות, מתגים וחיישנים הניתנים לשליטה באמצעות אפליקציית סמארטפון.

טכנולוגיה אחרת היא ניטור איכות האוויר בתוך הבית: מערכות הניטור משתמשות בחיישנים כדי לזהות מזהמים כגון פחמן דו-חמצני, תרכובות אורגניות נדיפות וחלקיקים. מערכות אלו יכולות לעזור לשפר את בריאות הדיירים ואת הפרודוקטיביות על ידי מתן סביבה פנימית בריאה ונוחה. חברה אחת שמייצרת מערכות ניטור איכות אוויר בתוך הבית היא Airthings, המציעה את המוצרים Airthings Wave Plus ו-Airthings Hub.

בניית מודלים של מידע (BIM) היא טכנולוגיה חשובה נוספת: BIM הוא ייצוג דיגיטלי של בניין שאפשר לייעל באמצעותו את עיצוב הבניין ובנייתו. BIM יכול לעזור להפחית את פסולת הבנייה ולשפר את יעילות האנרגיה וביצועי הבניין. חברה אחת שמייצרת תוכנת BIM היא Autodesk, המציעה מגוון מוצרים, בכלל זה Autodesk BIM 360 ו-Autodesk Revit.

נציין כמה מוצרים פופולריים לבנייה ירוקה. התקני האינטרנט של הדברים (IoT) למשל יכולים לנטר את מערכות הבניין למיניהן ולשלוט עליהן, ובכך מאפשרים פעולה אוטומטית ויעילה מבחינה אנרגטית; מערכות ניהול אנרגיה BEMS יכולות לנתח דפוסי שימוש באנרגיה ולמטב את HVAC, תאורה ומערכות אחרות, כדי למזער את צריכת האנרגיה והעלויות; גגות וקירות ירוקים יכולים כאמור להפחית את צריכת האנרגיה, לשפר את איכות האוויר ולתמוך במגוון הביולוגי באמצעות שילוב צמחייה במעטפת הבניין.

חברות ומוצרים לעתיד ירוק יותר

ישראל, המכונה לעיתים קרובות "אומת הסטארט-אפ", מתגלה כחממה לחדשנות ויזמות גם בענף הבנייה הירוקה. ככל שהעדיפות לקיימות בעולם גוברת, חברות ישראליות עושות צעדים ממשיים בפיתוח פתרונות בנייה ידידותיים לסביבה.

דוגמה בולטת היא החברה הישראלית סולוג'יק (Sologic), המתמחה בתכנון, ייצור והתקנה של מערכות אנרגיה סולרית למגזרים מגורים, מסחר ותעשייה. Sologic שואפת לקדם את השימוש באנרגיה נקייה בישראל ומחוצה לה. מוצר הדגל שלה הוא Solar Tree, מערכת אנרגיה סולרית המשלבת אמנות, עיצוב ופונקציונליות. פנלים פוטו-וולטאיים מסודרים במבנה דמוי עץ, מספקים צל ומייצרים אנרגיה נקייה בו בזמן. העץ הסולרי מיועד לסביבות עירוניות, לפארקים ולחללים מסחריים, ומשמש פתרון ייחודי ומושך מבחינה ויזואלית לשילוב אנרגיה מתחדשת במרחבים ציבוריים.

חברת GreenWall ישראל, פורצת דרך בתחום גינות אנכיות וקירות ירוקים. היא מספקת פתרונות מקיפים לקירות ירוקים, לגינות אנכיות ולגינות גג, תוך התמקדות בהפחתת צריכת האנרגיה, שיפור איכות האוויר וקידום המגוון הביולוגי בסביבות עירוניות. מערכת GreenWall הרשומה כפטנט מאפשרת לבנות גינות אנכיות על מבנה חיצוני באמצעות מערכת פנלים מודולרית הניתנת להתקנה ולתחזוקה קלות. טכנולוגיה זו לא רק משפרת את המשיכה האסתטית של מבנים אלא גם מספקת בידוד טבעי ומפחיתה את צריכת האנרגיה לחימום וקירור.

חברה פורצת דרך אחרת מישראל היא SolarEdge Technologies שנוסדה בשנת 2006, ונחשבת מובילה עולמית בפתרונות אנרגיה חכמים. החברה מתמחה בפיתוח, ייצור ושיווק של מהפכים סולריים, מייעלי הספק ומערכות ניטור למיתקנים פוטו-וולטאיים (PV). הטכנולוגיה שלה מאפשרת אופטימיזציה של מודולים סולריים יחידים, המאפשרת ייצור אנרגיה מוגבר וניצול יעיל יותר של שטח גג פנוי. טכנולוגיה זו הוכיחה את עצמה בתעשייה הסולרית, עם התקנות ביותר מ-130 מדינות ברחבי העולם.

חברת הומיביוגז (Homebiogas) היא סטארט-אפ ישראלי בתחום, המתמקד במתן פתרונות בני-קיימה של פסולת לאנרגיה במשקי בית ובפעילות מסחרית בקנה מידה קטן. מוצר הדגל הוא מוצר ביולוגי קומפקטי וקל להתקנה, הממיר פסולת אורגנית לביוגז נקי לבישול ודשן לגינון. מערכת HomeBiogas נותנת מענה לשני אתגרים סביבתיים: סילוק פסולת והפקת אנרגיה נקייה. על ידי הצעת פתרון מעשי ובמחיר סביר לניהול פסולת וייצור אנרגיה, Homebiogas עושה צעדים לעבר עתיד בר-קיימה יותר.

מוצרי בנייה ירוקים חדשניים

בשוק כבר יש מבחר מוצרים חדשניים המעצבים את עתיד הבנייה הירוקה. הדוגמה הראשונה היא גג השמש של טסלה: הגג הסולרי שלה הוא מערכת אנרגיה סולרית המשלבת אריחי שמש אסתטיים עם טכנולוגיית אגירת אנרגיה להפקה ואחסון של אנרגיה נקייה לבנייני מגורים.

דוגמה אחרת היא View Dynamic Glass: טכנולוגיית זכוכית חכמה זו יכולה לגוון חלונות באופן אוטומטי או על פי דרישה, להפחית את הסנוור ואת העלייה בחום, תוך שמירה על אור טבעי ונופים.

דוגמה שלישית היא TdX 20 של Bluon, חומר קירור בר-קיימה המשפר את יעילות מערכת HVAC ומפחית פליטת גזי חממה. הוא משמש חלופה בת-קיימה לקירור קונבנציונלי.

לסיכום, תעשיית הבנייה הירוקה מתפתחת במהירות, מונעת על ידי חידושים בעיצוב מבנים פסיביים, חומרי בניין בני-קיימה וטכנולוגיות בנייה חכמה. חברות ומוצרים מכל העולם, חלקם ישראלים, תורמים לעתיד בר-קיימה יותר על ידי מזעור פסולת, הפחתת צריכת אנרגיה ויצירת מרחבי חיים בריאים יותר.

ככל שאנו ממשיכים לחקור את הפיתוחים, המוצרים והחברות העדכניים ביותר במגזר הבנייה הירוקה, מתברר כי לפתרונות החדשניים יש תפקיד מכריע בעיצוב עתיד בר-קיימה לאוכלוסייה הגלובלית. על ידי אימוץ שיטות בנייה ירוקה אלה ופיתוחים נוספים, נוכל להשפיע לטובה על הסביבה ולהבטיח עולם גמיש ובר-קיימה יותר לדורות הבאים.