הגל הירוק

הגל הירוק

היא נחשבת לידידותית לסביבה, תורמת לבריאות הדיירים וחסכונית באנרגיה. מהם התקנים שעוסקים בבנייה ירוקה, האם היא יקרה יותר מהבנייה הסטנדרטית או כדאית, ואילו טכנולוגיות מיזוג, קירור וחימום מתקדמות כבר ניתן למצוא בפרויקטים הירוקים השונים שהוקמו בארץ?

מהנדס רפי אהרוני
יותר ויותר פרויקטים של מגורים, בנייני משרדים, מוסדות אקדמים, בתי חולים ומרכזים מסחריים בישראל מצהירים על בנייה ירוקה ידידותית לסביבה ולאדם. עיריות ומשרדי ממשלה דורשים ביצוע פרויקטים ירוקים ובנוסף, משמשת הבנייה הירוקה כמנוף שיווקי ופרסומי לפרויקט. 
בנייה ירוקה נחשבת כאמצעי חשוב להקטנת פליטת גזי החממה וצמצום צריכת האנרגיה במדינה על כל השלכותיה. עם זאת, מעטים הפרויקטים בישראל שאכן הביאו לשינוי משמעותי בצריכת האנרגיה והמים. מרבית הפרויקטים (מעל 100) שקיבלו הכרה פורמלית אושרו על ידי תקן ישראלי 5281 במהדורתו הראשונה. כמות הפרויקטים שקיבלו אישור לבניין חדש או מעטפת בהתאם לתקן האמריקאי לבנייה ירוקה LEED הינה מועטה יחסית.
המאמר שלפניכם סוקר את התקנים הרלוונטים, בוחן את הסיבות להקמת פרויקט ירוק ודן בתנאים והחלופות הקיימות למימוש מבנה ירוק. כמוכן מוצגות טכנולוגיות ירוקות שכבר משולבות בפרויקטים בישראל.
מקובל להגדיר את המושג בנייה ירוקה כך:”תהליכי תכנון ובנייה המקטינים משמעותית או מעלימים את ההשפעות השליליות של הבניין על הסביבה ועל הדיירים”. תכנון וביצוע של מבנה המיישם את עקרונות התכנון הירוק, מייצר מבנה חסכוני בהוצאות אנרגיה ומים ופחות מסוכן לבריאות השוהים בו. מבנה “ירוק” מקטין את ההשפעה של שימוש במקורות טבעיים, מקטין את העומס על התשתית, משפר את איכות החיים ויש לו יתרונות בטיחותיים ובריאותיים.
על מנת לקבל הכרה רשמית לפרויקט כמבנה ירוק יש לבחור גורם מסמיך (תקן ישראלי, אמריקאי, אירופאי) ולעבור תהליך הסמכה שבסופו מקבלים אישור פורמלי.
 
תקן LEED
המועצה האמריקאית לבנייה ירוקה (USGBC) פיתחה תקן בנייה המודד באיזו מידה הבניין “ירוק”. שיטת המדידה קרויה LEED (Leadership in Energy Environmental Design). 
בתקן הנ”ל מוגדרות עשרות דרישות שמילוי כל אחת מזכה בניקוד. רק במידה וכמות הדרישות שמוטמעות עובר סף ניקוד מינימאלי, ניתן להגיש את הפרויקט לקבלת דירוג רשמי של מבנה “ירוק” על פי התקן. ניקוד גבוה יותר מראה שהמבנה “ירוק” יותר. תוצאות הדירוג מחולקות לדרגות הבאות: מוסמך, כסף, זהב, פלטינה.
ישנן מספר ואריאציות לתקן ה-LEED בהתאם לסוגי מבנה שונים כגון: בניין חדש, שיפוץ בניין קיים, בית מגורים, שכונת מגורים, שיפוץ פנימי וכיוצא בזה.  
דרישות הבנייה הירוקה מחולקות באופן מעשי לחמש קטגוריות עיקריות המהוות את חמש אבני היסוד של הבנייה הירוקה. כל אחת מהקטגוריות מגדירה דרישות שונות בבנייה הירוקה. 
הקטגוריה הראשונה, אתר בר קיימא, מתייחסת לאספקטים כגון: ציפוף הבינוי, מזעור הפגיעה בסביבה בזמן הבנייה, תכנון חלופות לתחבורה פרטית ונגישות לתחבורה ציבורית ואופניים. נקודות זכות נוספות ניתנות למיקסום שטחי הגינון: טיפול במי הנגר ע”י מערכות ניקוז והשבתם לקרקע ומניעת תופעת “איי חום” באמצעות גינון גג ובחירה נכונה של סוגי המשטחים מסביב למבנה. תופעת “איי חום” יוצרת התחממות בתוך הערים בעקבות חום הנאגר במשטחי האספלט וגגות הבתים במשך היום ונפלט בלילה. חום זה מקשה ומעמיס על פעולת המזגנים וגורם לאי נוחות לשוהים במרחב העירוני. בנוסף נבחן אפקט “זיהום” תאורה. אפקט זה מתייחס לעודף תאורה היוצא ממבנה ומשפיע על הסביבה וקו הרקיע. הקטגוריה השנייה, שימור מים ונצילות הצריכה, כוללת דרישות לחיסכון מקסימאלי בצריכת מים שפירים (מתוקים) לגינון ושימוש בטכנולוגיות למחזור מים. התקן אינו ממליץ או דורש סוגי טכנולוגיות מסוימים לחיסכון במים אלא קובע מדדים לצריכה לפי גודל המבנה ואיכלוסו. 
הקטגוריה השלישית, נצילות האנרגיה במבנה ואנרגיה מתחדשת, נחשבת למשמעותית והחשובה ביותר ולכן גם בעלת אפשרות הניקוד הגבוהה ביותר: כ-40% מהניקוד מיוחס לאנרגיה הנצרכת במבנה. ישנן דרכים רבות ויצירתיות לחסכון באנרגיה באמצעות אמצעים פאסיביים כגון: זוויות העמדת המבנה בהתאם לכיווני הרוח והשמש, הצללת החלונות ובידוד מעטפת משופר מעבר לנדרש בתקני הבנייה הסטנדרטיים. לצד זאת, ישנן דרישות לאמצעים אקטיביים כדוגמת מערכות בקרה וויסות, שימוש בחום שיורי (מחדרי מחשבים לדוגמה) ושימוש באנרגיה מתחדשת כדוגמת תאים פוטו-וולטאיים או אנרגיית רוח. 
לאחר מכן נבחן אספקט שימור חומרים ומקורות. הדרישות בקטגוריה זו כוללות דרישות שנועדו להקטין את הצריכה והכרייה של חומרים לצורכי בנייה ולאפשר הפרדת האשפה ומחזורה לרבות בזמן הבנייה. התקן הירוק מעודד שימוש בחומרים מקומיים המונע זיהום הנגרם כתוצאה מהובלת חומרים. בנוסף, מעודד שימוש בעץ תעשייתי ובחומרים המתחדשים במהירות כדוגמת במבוק.    
הקטגוריה האחרונה בוחנת את איכות הסביבה הפנימית במבנה. קטגוריה זו כוללת דרישות שנועדו להשגת תנאי נוחות טובים יותר לאנשים החיים בתוך המבנה. בני האדם שוהים 93% מחייהם בתוך מבנים העלולים להזיק לבריאותם ולכן ניתנה חשיבות גדולה לצמצום השימוש בחומרים נדיפים כגון צבעים, דבקים ושאר חומרי הגמר במבנה. בנוסף, נקודות זכות ניתנות ככל שמתאפשרת יותר חדירת אור יום לשטחי המבנה.
בעת תכנון פרויקט חדש יש לבחון את דרישות התקן ולבדוק התכנות של בנייה ירוקה. בסיוע יועצי הפרויקט השונים, ניתן ליצור “טבלת שליטה” המאפשרת לתמחר את העלות, החיסכון ואת החזר ההשקעה. באמצעות “טבלת שליטה” זו, יכולים היזם וצוות התכנון לקבל החלטות מבוססות כלכלית ולהגדיר את הדרישות “הירוקות” שיוטמעו בתכנון ובביצוע. 
 
בניין בית הספר ללימודי הסביבה ע"ש פורטר
 
תקן ישראלי 5281
התקן הישראלי נבנה ברוח התקן האמריקאי ותקנים זרים אחרים. התקן נותן ניקוד ע”פ מספר חתכים המסודרים בארבעה פרקים: אנרגיה, קרקע, מים/שפכים/ניקוז ונושאים נוספים כאשר מבנה המקבל 55 נק’ או יותר מוגדר כ”בניין ירוק” ומבנה בעל 75 נק’ ויותר מוגדר “מבנה ירוק מצטיין”. 
התקן עודכן בשנת 2011 וחולק למבני מגורים, משרדים, מוסדות חינוך, תיירות, בריאות, מסחר והתקהלות. כמו כן, נעשית עבודה להרחבת התקן עבור שימושים נוספים, כגון: מבני תעשייה, התאמה לשכונות וקמפוסים, מבני משרדים הנבנים כגרעין ומעטפת, ועוד.
עם המעבר למהדורת תקן חדשה, התגלה קושי רב ביישום ומבנים רבים תקועים בתהליך. רמת הניקוד המתקבלת מהתקן הינה נמוכה יחסית וקשה מאד להציג מבנים בדירוג גבוה. התקן אינו נותן דירוג גבוה לאנרגיה אלא בעיקר לנושאים אחרים.
מרבית הפרויקטים שקיבלו תו תקן ישראלי הינם פרויקטי מגורים בהם צריכת האנרגיה בכל מקרה הינה נמוכה יחסית למגזרים האחרים. הסיבה העיקרית בבסיס ההחלטה של היזמים בפרויקטים אלו הינה לצורכי שיווק. 
בית חולים רמב"ם
 
מדוע פרויקטים מתוכננים כמבנים ירוקים?
השיקולים לבניית פרויקטים בהתאם לתקני בנייה ירוקה נובעים ממספר סיבות (הסדר אינו מחייב):
  • אחריות ציבורית של הגורם הבונה.
  • Green Wash - יחסי ציבור של חברה מזהמת.
  • צורך שיווקי, בידול הפרויקט לעומת מבנים אחרים.
  • דרישות תורמים, שוכרים או דיירים.
  • הכרה רשמית במצויינות וטיב הפרוייקט, מוניטין והכרה בינלאומית.
  • הקטנת עלויות תפעול ועלות לאורך חיים (Life Cycle) אופטימלית.
  • מאפשר קבלת מענקים ממקורות שונים או הקלות בתנאי הרישוי (ככל הנראה גם בישראל בעתיד הקרוב).
  • שיפור הרגשת העובדים, הגברת הפיריון והתפוקה עד 10% (כולל הקטנת ימי מחלה, שיפור תחושת העובד ומחויבותו לחברה וכן שיפור במדדים פיזיולוגיים אחרים). תוצאות אלו נמדדו במספר רב של פרויקטים במחקרים שונים ונפרדים ברחבי העולם. סכום זה מהוה פרמיה משמעותית לכל יזם!
 
עלויות בנייה ירוקה
בישראל מקובל לחשוב כי בנייה ירוקה הינה יקרה משמעותית ממבנה רגיל. בעולם מדווחים בפועל על תוספת עלויות של 0-5% לפרויקט (בהתאם ליעד הדירוג). מתוך בחינת תקציבים של פרויקטים רבים בישראל (בכל תחומי הבינוי ובכל סוגי התקינה) עולות תוצאות דומות. 
על מנת להעריך נכונה את העלויות יש להגדיר מראש את היעד אליו מתכוון הפרויקט (ציון הדירוג).
קרוב לודאי שבשנים הקרובות היועצים בפרויקט ירוק בישראל ידרשו תוספת שכר בגין השירותים הנוספים מעבר למקובל הנדרשים מהם (בעיקר הגשת תיעוד וחישובים מיוחדים בהתאם לדרישות התקנים השונים).
עלויות אלו הינן זניחות, כמובן, יחסית לעלות הפרויקט כולל עלויות שיווק ופירסום, ביחס לתוספת התשואה הנובעת מהגדלת שכר הדירה, עלות המכירה או פיריון העבודה לדייר.
יש להבין כי בגין כל מערכת או טכנולוגיה ירוקה המיושמת בפרויקט מבוצע חישוב טכנו-כלכלי תוך התייחסות לעלות חיים (מחיר הקמה ועלויות תפעול). בישראל מקובל ליישם מערכות וטכנולוגיות בהן החזר ההשקעה הינו בתחום של עד 5 שנים. באירופה מיישמים טכנולוגיות גם בהחזרי השקעה של 10-15 שנים מתוך אחריות ציבורית או תמיכה ממשלתית.
עלויות קבלני הביצוע אף עלולות להיות שוות או נמוכות יותר עקב התכנון המשופר, מחזור החומרים, הגברת רמת הפיקוח ושיפור בתנאי העבודה של הפועלים התורמים לשיפור המוטיבציה.
 
בניין בעל תקן LEED בארה"ב
 
 
ההשלכות של בנייה ירוקה על הקטנת פליטת גזי החממה 
אחד מהנושאים העיקריים על סדר היום בעולם כיום הינו הקטנת פליטת גזי החממה. צמצום צריכת האנרגיה במבנים הינה דרך פשוטה וזולה להתייעלות אנרגטית וצמצום משמעותי בפליטת גזי החממה ולכן התקנים הזרים לבנייה ירוקה מעניקים ניקוד משמעותי בגין צמצום צריכות האנרגיה.
בשנים הקרובות מהנדסי חשמל, אנרגיה ומיזוג אוויר יכולים להשפיע משמעותית על עתיד כדור הארץ, זאת במידה וינקטו בגישת תכנון מתקדמת תוך שימוש בטכנולוגיות חדשות ולא ינקטו בגישת תכנון שמרנית המשמרת את העקרונות והפתרונות המסורתיים.
תכנון תוך שימוש בטכנולוגיות חדשות מאפשר לצמצם בכ-30% ויותר את צריכת החשמל של פרויקט מסחרי או ציבורי טיפוסי. לכאורה צמצום כזה נראה בלתי סביר (האם תכנון סטנדרטי אינו יעיל ומטיב עם המזמין?) אולם בחינה של פרויקטים שבוצעו בארץ (תוך שימוש בתקנים ירוקים) בהשוואה לפרויקטים סטנדרטיים דומים, מראה הקטנה של עד 80% (near zero energy building). בעולם המערבי ישנה מגמת תכנון חדשה של מבנים מאופסי אנרגיה (zero energy building) - נושא למאמר נפרד. ניתן לראות בצורה ברורה פערים משמעותיים בצריכות האנרגיה של פרויקטים ירוקים (בעיקר בתקנים זרים) לעומת פרויקטים “רגילים”.
מהם החסמים העיקריים לצמצום צריכת האנרגיה במבנים:
  • חוסר מודעות של העוסקים בנושא (יזמים, צוותי תכנון, רשויות)
  • חוסר חקיקה ועידוד ממשלתי מתאים
  • חוסר בידע מקצועי לעוסקים בתחום וכן שמרנות מקצועית
  • חוסר הבנה בקשר בין עלות הקמה, עלות תפעול ועלות תכנון וביצוע.

משטחים מקררים
 
שימוש בטכנולוגיות חדשות בפרויקטים ירוקים בישראל
בפרויקטים הנבנים כעת בישראל ברוח הבנייה הירוקה משולבות טכנולוגיות שונות כגון:
  • מעטפות מבנה משוכללות, כולל קירות מסך כפולים, שיפורי בידוד קירות ותקרות, הגברת חדירת תאורה טבעית, הרצות CFD לבחירת מעטפת מבנה אופטימלית.
  • טכנולוגיות מיזוג אוויר יעילות כגון מדחסי קירור סופר יעילים עם וסתי מהירות, עיבוי גיאותרמי, שימוש במשטחים מקררים - Radiant cooling המאפשר שימוש במסת המבנה, קורות קרות - Chilled Beams,  שימוש באנרגיה ירוקה וממוחזרת ושימוש בחום שיורי.
  • טיפול יעיל באוויר הצח באמצעות מחליפי חום אוויר אוויר, מטייבי אוויר ומסננים כימיים.
  • שימוש בגופי תאורה ומערכות תאורה חסכוניות. 
  • גינון גגות וגנים פנימיים, עבודות פיתוח להקטנת איי חום.

פרויקט מבנה פורטר באוניברסיטת תל אביב דורג מס’ 14 בעולם מתוך עשרות אלפי פרויקטים שנבחנו בתקן LEED והינו דוגמה למבנה ישראלי הקרוב לאפוס אנרגיה. מבנה זה ממוזג באמצעות מערכת קולטים תרמו סולריים האוספים מים חמים המשמשים להנעת מערכת מיזוג אוויר בספיגה. אכן זהו מבנה מיוחד בו שולבו מערכות רבות נוספות ובהתאם, עלות ההקמה היתה גבוהה במיוחד, מה שאינו מתאים למרבית הפרויקטים בישראל.
בפרויקט קמפוס מערבי של בית החולים רמב”ם, שהינו המבנה הראשון שקיבל את תו התקן הישראלי למוסדות בריאות, שולבו טכנולוגיות שונות הן בבידוד המבנה, מערכת מיזוג האוויר ועוד. המבנה הינו חסכוני בכ-20% לעומת מבנים דומים אחרים. בפרויקט זה לא דווח על שינוי בעלות ההקמה.
בפרויקט בניין דוידסון בבית החולים הדסה שולבו מערכות מיזוג אוויר מתקדמות (קורות קרות, מחליפי חום אויר אויר ועוד). הפרויקט מתגאה בתוצאות מרשימות שלכ-60 מ”ר לטון קירור (טוב לפחות ב-50% לעומת מבנים דומים). כמוכן נרשמו מימצאים נוספים הקשורים לשיפור רמת הזיהומים, צמצום השימוש בתרופות שינה והרגעה, צמצום הצורך בתחזוקה ועוד שמשמעותם הכלכלית אף היא הינה משמעותית ליזם.
פרויקט המשרדים החדש של חברת אפל בהרצליה (המוגש לתקן LEED) מציג רמות חיסכון משמעותיות של כ-40% לעומת מבנים דומים, בעיקר עקב מערכת ייצור אנרגיה יעילה (צ’ילרים עם וסתי מהירות) ושימוש במערכת חדשנית לטיפול באוויר צח המבוססת על טכנולוגיה של חברת הזנק ישראלית/אמריקאית חדשה.
מגדל האזפוז ע"ש דוידסון בית החולים הדסה
 
הפחתה של 10% מצריכת האנרגיה 
לסיכום, תקני בנייה ירוקה הינם מדריכי תכנון הסוקרים תחומים רבים בתהליך בניית פרוייקט. מדריכים אלו מאפשרים קבלת מוצר משופר ויעיל לאורך שנים. 
לקבלת ההסמכה הבסיסית בדרך כלל לא נדרשת תוספת עלות בביצוע הפרויקט, אלא בעיקר חשיבה יצירתית של צוות התכנון והכנת התיעוד המלווה.
על מנת לקבל פרויקט בדירוג גבוה על היועצים לעבוד בצורה משולבת ובשיתוף פעולה בין המקצועות השונים (מעל המקובל כיום) ולהתקדם מבחינה מקצועית בכל אחד מתחומי ההתמחות. בהתאם גם נדרשת העלאת רמת הביצוע, הפיקוח והבדיקות טרום אכלוס.
מהנדסי מיזוג האוויר, האנרגיה והחשמל העובדים בישראל יכולים להביא לשינוי משמעותי בצריכת האנרגיה של מדינת ישראל. הפחתה של 10% בצריכת האנרגיה כתוצאה מהתייעלות אנרגטית ושימוש בתקני בנייה ירוקה הינו יעד סביר לאור תוצאות שנמצאו במדינות אחרות. 
 
* הכותב הינו יועץ לבנייה ירוקה ושותף מנהל במשרד ‘אסא אהרוני מהנדסים יועצים בע”מ’ המתמחה בתכנון ופקוח על פרויקטים בארץ ובחו”ל בתחומי אנרגיה, מזוג אוויר, קירור ובנייה ירוקה.  www.a-aharoni.com










פי.סי.חץ