בית פאסיבי - הבית שעובד עם האקלים המקומי

יסודות תכנון בית פאסיבי.

שתפו פעולה עם השמש והרוח כדי לספק חימום חינם בחורף... והכי חשוב בישראל - קירור בקיץ.

תכנון פאסיבי מנצל את כיוון השמש ותנאי אקלים אחרים כדי למזער (ובתנאים מסוימים, לבטל) את דרישות החימום והקירור של בניין.

השם אומר הכל...

• פאסיבי =  ללא חלקים מכניים ומינימום תחזוקה, אם בכלל.

                    הבית משתמש באנרגיה (חינמית) מהשמש והרוח.

• תכנון  =  משולב בתכנון הבניין.

התוצאה היא קירור (וגם חימום בחורף) חינם שפועל בזכות אופן תכנון הבניין, כך שהוא לעולם לא יכול להתקלקל.

תרשים רוח טיפוסי ביום קיץ

היסודות פשוטים!

1. כוונו את הבית שלכם ביחס לשמש והרוחות

הכיוון שבו קל ביותר לשלוט על כמות השמש הנכנסת לחלל שלכם הוא הצד הפונה לקו המשווה. בארץ זה הצד הפונה דרומה.

זה אומר שאתם רוצים לכוון את הצד הארוך ביותר של הבניין שלכם לאורך ציר מזרח-מערב, וחלק מקסימלי מהבניין שלכם יפנה דרומה.

אתם יכולים לסובב 15 מעלות לכל כיוון ללא השפעה רבה, ולסובב עד 30 מעלות מהציר הזה ועדיין היעילות תהיה מעל 90%, כך שיש לכם קצת מרחב תמרון. אבל ליעילות מקסימלית, כוונו את החזית הארוכה ביותר שלכם דרומה .

בישראל , בקיץ, כשהבריזה מגיעה ונכנסת לבית החיים נראים פתאום הרבה יותר נעימים .חשוב מאד להתיחס לכיווני הרוחות בתכנון הבית ולהתאים את כיוון הפתחים וגודלם . ברוב ישראל ה"בריזה" מגיעה מכיוון צפון מערב. לכן נפתח פתחים לכיוון המערב והצפון אך גם לכיוון הדרום והמזרח על מנת לקבל "איוורור צולב" על מנת שה"בריזה" תכנס לבית וגם תצא ממנו ועל ידי כך תקרר את האוויר בבית .

בנוסף כדאי להשתמש בחוק פיזיקלי בסיסי - אוויר חם עולה למעלה. על ידי שימוש בחלונות גבוהים ועדיף על ידי יצירת אפקט ארובה ניצור שאיבה של האוויר החם מעלה והחוצה והכנסת אוויר קריר יותר מהחלק התחתון של החלונות .

2.     השתמשו בזווית השמש לטובתכם

האם שמתם לב פעם שזווית השמש בשמיים נמוכה יותר באופק בחורף וכמעט מעל הראש בקיץ?

ובכן, אתם יכולים להשתמש בעובדה הזו לטובתכם. להכניס שמש חורף נמוכה לתוך הבית כדי לחמם אותו (בחינם) כאשר קר בחוץ. גם הצללה משמש הקיץ החמה פשוטה לביצוע מכיוון שהשמש כמעט מעל הראש.

תרשים מהלך שמש בקיץ

תרשים מהלך שמש בחורף

3.     קבעו את גודל החלון הפונה דרומה

הטעות הגדולה ביותר היא להפוך את החלונות בדרום לגדולים מדי. זה אומר שתקבלו יותר מדי צבירת חום (במיוחד במזג אוויר אביבי וסתווי מתון).

גודל החלונות שלכם צריך להיות מחושב כאחוז מהחלל הכולל שהחלון משרת. האחוז המשמש בחישוב תלוי באקלים בו אתם בונים. באופן כללי, שטח החלון צריך להיות בין 7% ל-15% משטח הרצפה הפנימי. 

חלונות: איזון בין אור, חום ונוחות

בישראל, תכנון נכון של חלונות הוא קריטי ליצירת בית נוח וחסכוני באנרגיה. גודל החלונות, כיוונם וסוג הזכוכית שלהם משפיעים ישירות על כמות האור והחום שנכנסים לבית.

חלונות הפונים דרומה: 

בניגוד לארצות קרות, בישראל יש להתייחס בזהירות לחלונות הפונים דרומה.

יש להקפיד על מידות מתאימות, כדי למנוע התחממות יתר, במיוחד בעונות המעבר (אביב וסתיו).

כדאי להשתמש בזכוכיות איכותיות בעלות מקדם הצללה נמוך (LOW E  ובמילוי גז ארגון) , כדי להפחית את חדירת קרינת השמש.

התאמת גודל החלון תלויה בשטח הבית ובאקלים המקומי.

חלונות הפונים מערבה: 

חלונות אלו הם מקור החום העיקרי בקיץ, מכיוון שהשמש המערבית חזקה במיוחד בשעות אחר הצהריים.

כדאי במידת האפשר, לצמצם את שטחי החלונות הפונים מערבה, ולהשתמש באמצעי הצללה יעילים, כמו עצים נשירים, פרגולות וסוככים.

אם אין אפשרות לצל טבעי, עדיף להשתמש בחלונות קטנים, או להוסיף מרפסות מוצלות.

חלונות הפונים צפונה: 

חלונות אלו מספקים אור טבעי איכותי ורך, ואינם תורמים לצבירת חום.

עם זאת, הם עלולים לגרום לאובדן חום בחורף, מכיוון שזכוכית היא מבודדת פחות מקירות.

כדאי להשתמש בחלונות בעלי זכוכיות איכותיות, אבל בגדול, בישראל, חלונות לכיוון הצפון הם מבורכים.

חלונות הפונים מזרחה: 

חלונות אלו מספקים אור בוקר נעים, ואינם תורמים באופן משמעותי לצבירת חום, מכיוון שהשמש המזרחית חלשה יחסית.

ניתן להשתמש בחלונות אלו לאוורור טבעי, וליצירת זרימת אוויר נעימה בבית.

טיפים נוספים:

התקנת חלונות בעלי זכוכית כפולה או משולשת, לשיפור הבידוד התרמי.

התקנת חלונות בעלי זגוגיות המספקות הגנה בפני קרינת השמש  ( (LOW Eובנוסף בתווך בין 2 הזגוגיות

מיושם גז ארגון.

שימוש בתריסים ווילונות לשליטה על כמות האור והחום שנכנסים לבית.

תכנון פתחי אוורור צולבים, ליצירת זרימת אוויר טבעית וקירור הבית.

שילוב של צמחיה חיצונית להצללת הבית.

על ידי תכנון נכון של חלונות, ניתן ליצור בית מואר, מאוורר ונוח, תוך חיסכון משמעותי באנרגיה.

4.     בידוד

שמירה על חום בפנים הבית בחורף ועוד יותר חשוב בישראל – שמירה על קרירות יחסית בפנים הבית בקיץ דורשת בועת בידוד סביב החלל שלכם.

חומרי הבידוד מאטים את זרימת החום דרך קירות וגג. הם שומרים על חום בפנים הבית בחורף ומחוץ לבית בקיץ. ככל שערך הבידוד של חומר גבוה יותר, כך החום זורם לאט יותר.

חומרי בידוד נוטים להיות קלים ואווריריים, עם הרבה כיסי אוויר. בעצם הבידוד הוא האוויר הכלוא בתוך החומר.

5.     הוסיפו מסה תרמית בפנים – רכיב חשוב ביותר ליצירת בית פאסיבי ,שנוטים להתעלם ממנו .

מסה תרמית מתארת חומרים שמתנהגים כמו סוללה נטענת לאנרגיית חום. חומרים אלה סופגים את החום (או הקור) ,אוגרים אותו ומשחררים לאחר זמן מסוים (חומרי מסה תרמית איכותיים סופגים את החום בקיץ במשך רוב היום ומשחררים בערב שהטמפרטורה יורדת ).

חומרי מסה תרמית טובים הם חומרים כבדים, כמו אבן, אדמה ואפילו מים. גם בטון הוא חומר בעל מסה תרמית אבל היכולות שלו נופלות לאין ארוך מחומרים אחרים.

יש כיום חומרים בעלי מסה תרמית ובידוד גם יחד כמו האמפ או צלולוז .

מסה תרמית: הסוללה הטבעית של הבית הישראלי

בישראל, מסה תרמית היא כלי רב עוצמה לשמירה על טמפרטורה נוחה בבית, הן בחורף והן בקיץ.

תארו לעצמכם קירות שסופגים את חום השמש במהלך היום (ומונעים את הכניסה של החום לתוך הבית) ומשחררים אותו לאט לאט בלילה.

זה בדיוק מה שמסה תרמית עושה.

הקסם הכפול של מסה תרמית:

1. חימום טבעי בחורף: 

   • כאשר שמש החורף החמימה נכנסת דרך החלונות הדרומיים (או כל חלון ששמש חורפית מגיעה אליו) ופוגעת בקירות המסה התרמית, היא "טוענת" אותם בחום.

   • הקירות האלו הופכים למקור חום קורן, שמפזר חום נעים ואחיד בבית, גם בשעות הלילה הקרות.

   • זה כמו סוללה טבעית, שאוגרת את חום השמש ומשחררת אותו כשצריך.

2. קירור טבעי בקיץ: 

   • בקיץ, כאשר השמש חזקה וגבוהה, חשוב למנוע מקירות המסה התרמית להתחמם יתר על המידה.

   • על ידי הצללה נכונה של הקירות, הם נשארים קרירים, וסופגים את עודפי החום מהאוויר בתוך הבית.

   • זה יוצר אפקט של מיזוג אוויר טבעי, ששומר על הבית קריר ונעים, בלי צורך במזגן.

   • הקירות האלו הם כמו בולען חום, שסופג את החום העודף שנוצר מעצם החיים בבית.

טיפים מעשיים לשימוש במסה תרמית בישראל:

• בחירת חומרים מתאימים: 

  • אבן ואדמה (כולל טיח אדמה) הם חומרים מצוינים למסה תרמית בישראל. גם לבטון יש מסה תרמית אך היא לא איכותית באופן יחסי .

• מיקום נכון: 

  • מקם את המסה התרמית באזורים שבהם היא תקבל קרינת שמש בחורף, אך תהיה מוצלת בקיץ.

  • קירות פנימיים, רצפות וקירות חיצוניים מוצלים יכולים לשמש כמסה תרמית.

• אוורור: 

  • שלב את המסה התרמית עם מערכות אוורור טבעי, כדי להבטיח זרימת אוויר יעילה וקירור טבעי.

  • אוורור לילה יעיל במיוחד כדי לפרוק את חום המסה התרמית.

• הצללה: 

  • הצללה היא קריטית לשמירה על קירות המסה התרמית קרירים בקיץ.

  • השתמש באמצעי הצללה חיצוניים, כמו סוככים, פרגולות וצמחייה, כדי להגן על הקירות מפני קרינת שמש ישירה.

על ידי שימוש נכון במסה תרמית ,בבידוד ,בכיווני אוויר ושמש נכונים ובצמחייה טבעית ,ניתן ליצור בית ישראלי נוח, חסכוני באנרגיה, ומתאים לאקלים המקומי.