אדריכלות סולרית- ניצול האנרגיה בבניין
המאמר מתאר כיצד ניתן לנצל אנרגיה סולארית לשימושים שונים בבניין
"מקור האנרגיה העצום והאדיר ביותר בעולמנו, המקור ממנו ניזון כל חי וצמח ורק שמץ ממנו מנוצל ע"י האדם - הוא השמש" דברי דוד בן גוריון בשנת 1956
מקורות האנרגיה בטבע הם השמש, המים, הרוח וכן כל המקורות הנמצאים באדמה, כגון פחם, גז ונפט מהם ניתן להפיק אנרגיה שימושית לבניין. הפחם, הגז והנפט אינם מצויים בשפע בישראל, וברור שיבוא שלהם אינו משפר לא את מאזן התשלומים של המדינה ולא את חשבון ההוצאות הפרטי של כל אזרח בישראל. ניצול אנרגיות טבעיות כאנרגייה סולרית או אנרגיית רוח תורמים לשמירה על הסביבה ולהפחתת הנזקים לכדור הארץ שחלקם נגרמים מתחנות הכוח הרבות ושריפת הפחם אשר מגיע מכריתת יערות.
בשנים האחרונות גברה מאוד המודעות לניצול אנרגיה. בתמיכת משרד האנרגיה נערכו מספר פעולות חשובות בתחום, כגון עבודות מחקר לפיתוח טכנולוגיות חדשות ושיפור טכנולוגיות קיימות, סקרים לבחירת אתרים שבהם ניתן לנצל אנרגיות חלופיות וכן עריכת תחזית למקורות אנרגיה עתידיים.
במסגרת קידום הנושא חוקקו חוקים ותקנות במסגרת חוק התכנון והבנייה וכן נקבעו תקנים על ידי מכון התקנים אשר מחייבים את יצרני המערכות הסולריות ואת יצרני מכשירי החשמל לעמוד בדרישות של ניצול אנרגיה.
ועדות לתכנון ובנייה דורשות באזורים מסוימים בארץ להגיש בתיק הבקשה להיתר בנייה גם את המפרט הטכני לגבי הבידוד התרמי.
ישראל נמצאת כיום על המפה העולמית בתחום ניצול אנרגיית השמש.
שימוש באנרגיה בבניין:
השימוש הביתי באביזרים ובמכשירים חשמליים הפך נפוץ מאוד, בכל בית ממוצע ניתן למצוא שורה של מכשירים חשמליים, כגון מקרר, תנור אפייה, קומקום חשמלי, מדיח כלים, מכונת כביסה, מייבש כביסה, מזגן ותנורי חימום. מכשירים אלו מכונים "זוללי" אנרגיה ומביאים להגדלת חשבון ההוצאות של משפחה ממוצעת בסדר גודל של מאות או אלפי שקלים בחודש.
ניצול יעיל של אנרגיה, על ידי תכנון מראש ושימוש נכון, מקטין משמעותית את היקף צריכת האנרגיה ובכך את חשבון ההוצאות בכל בית ובכל משפחה. המשמעות של ניצול אנרגיה בצורה נכונה היא להתאים את סוג האנרגיה למכשירים השונים, לדוגמה: חימום מים על ידי אנרגיית השמש - אנרגיה סולרית, שימוש במכשירי בישול המשתמשים באנרגיית גז ולא חשמל, אוורור הבית על ידי אנרגיית רוח, תאורת הבית על ידי ניצול האור הטבעי בצורה אופטימלית ולא על ידי תאורה מלאכותית וכו.
אדריכלות סולרית:
ניצול אנרגיה הוא מונח כולל לייעול השימוש באנרגיה על ידי הצרכנים הסופיים. על ידי שימור אנרגיה ניתן להקטין באופן ניכר יבוא אנרגיה ממקורות יקרים, לחסוך מטבע חוץ למשק המדינה וגם להקטין את עלויות האנרגיה לצרכנים.
תכנון הבית מההיבט של ניצול האנרגיה מתמקד בנושאים כגון: תכנון אקלימי, תכנון אדריכלי, תכנון מעטפת הבניין, בידוד ואיטום ועוד.
משרד האנרגיה פועל רבות בעניין זה ומטרתו העיקרית היא להפיץ ידע ולהגביר את המודעות לניצול האנרגיה בקרב מתכנני ערים, אדריכלים ויזמים פרטים אשר בונים את ביתם.
באזורים מסוימים בארה"ב ניתנות הנחות במשכנתא והלוואות לרוכשי בתים חסכניים באנרגיה- כלומר יש דרכים שיווקיות לעודד בניית בתים חסכוניים וידידותיים לסביבה.
הצלחתה של האדריכלות הסולרית מותנית בהתאמתה למסורת הבנייה המקומית, ולכן אין כל טעם לחקות את שנעשה בארצות אחרות אלא יש לפתח אדריכלות סולרית מקומית אשר תתאים לאדריכלות הישראלית המקומית ולאקלים הישראלי.
בניינים משמרי אנרגיה:
בניינים משמרי אנרגיה הם התוצר של האדריכלות הסולרית.
אחד מתפקידיו העיקריים של הבית הוא מתן מחסה מפני האקלים הקשה. בעקבות המאבק המתמיד באיתני הטבע פיתח האדם פתרונות מעניינים וטובים שאפשרו לו הגנה מקור מחום משמש מרוחות ומגשם. פתרונות אלו מושגים על ידי מעטפת הבניין והפתחים המותקנים בו ועל ידי אנרגיה ממקורות חיצוניים המשמשת לחימום, לקירור ולהארת חלל הפנים. בניינים אשר בהם מושג יעד זה תוך שימוש מינימלי באנרגיה ממקורות חיצוניים נקראים בניינים משמרי אנרגיה (במ"א).
ניצול אנרגיית השמש במבנים מתרכז בשלושה תחומים:
1. אספקת חשמל לשימוש ביתי באמצעות מערכת של תאי שמש - המערכת מבוססת על טכנולוגיה להמרת אנרגיית השמש לאנרגיית חשמל. במשך שעות קרינת השמש נאגרת האנרגיה במצבר חשמלי ובשעות החשיכה מופעלים מכשירים חשמליים באמצעות האנרגיה האצורה. שיטה זו מיושמת בהצלחה משנת 1968 ביישוב כליל אשר נמצא בגליל המערבי ומרוחק מרשת החשמל ובמקומות נוספים בארץ.
2. הסקת הבית - הגישה של המתכננים הסולריים היא לנצל את קרני השמש על ידי אלמנטים תכנוניים מסוימים המיועדים לקלוט את האנרגיה ומהווים חלק בלתי נפרד מהמבנה כגון:
- חלונות דרומיים במקום הדורש הסקה.
- חממה - שטח הממוקם בחלקו הדרומי של הבית וסגור באמצעות חומר שקוף המסוגל להעביר קרינה.
- קולטי אוויר - משטח קליטה המסוגל לחמם את האוויר אשר נמצא בתוכו ולפזר את האוויר החם בבית.
3. חימום מים לצריכה ביתית - ישראל היא אחת המדינות היחידות בעולם המחייבת להתקין מערכת לחימום מים באמצעות אנרגיית השמש בכל מבנה מגורים עד גובה תשע קומות, זאת על פי תקנות חוק התכנון והבנייה משנת.1980