תכנון מפתחים גדולים

בין אם ביציאה למרפסת או לגינה, בין אם כדלת כניסה ענקית, ובין אם כוויטרינה נדיבת ממדים העוטפת את המבנה – הפתחים הולכים וגדלים ואיתם אתגרי תכנון ופתרונות אפשריים

מאת: אביטל מאור | צילום: יח"צ | פרוייקטים שונים - 03/04/2013

תכנון פתחי הבית הוא אחת המשימות החשובות והמורכבות ביותר העומדות בפני האדריכל, בהיותם בעלי ערכים פונקציונאליים מהותיים: החדרת אור טבעי, יצירת אוורור, בידוד תרמי ואקוסטי, חשיפת נוף במרחב הפנים וקישור הפנים לחוץ, וכמובן ערך אסתטי משמעותי.  

בשנים האחרונות ניתן להבחין באורח ברור שפתחי הבית "תפחו" במידה ניכרת- תופעה זו, שהחלה במבני ציבור ובמגדלי משרדים בדמות פתחי ענק וקירות מסך, זלגה גם לתחום הבניה הפרטית, וכיום רבים מבתי מגורים פרטיים ודירות היוקרה מתהדרים בפתחים נדיבים במיוחד עד רמה של "העלמת" הקירות הקונסטרוקטיביים לטובת פתחי זכוכית המהווים 'קירות' שקופים. 

מציאות אדריכלית זו, מתאפשרת במידה רבה הודות לפיתוחים טכנולוגיים שונים, הן ברמת הפרופילים, הן ברמת הזיגוג והן ברמת מערכות נלוות כמו הצללה ומנועי עזר. כיום מדובר  על מערכות מתוחכמות המתמודדות בהצלחה עם מגבלות גודל הזכוכית, סוג הזכוכית בהקשר של יכולת בידוד, וכוללות מנגנונים ואביזרים נלווים (דוגמת מסבים המאפשרים תנועה חלקה ופתיחה/סגירה נוחים) המסוגלים לשאת מאות קילוגרמים של זכוכית, יכולת שילוב של מערכות הצללה מתוחכמות ועוד. כך, למשל, בפתחים נעים גדולים במיוחד מנגנון הפתיחה עובד על עיקרון "הרם הזז" המעניק יתר כוח לנעילה ועמידות לדלת הנעה כולה.  

מפתח גדול במיווחד שאורכו 17.5 מ'. הדלתות נאספות לתוך כיס כך שפרופילי האלומיניום נעלמים ומותירים רק שקיפות. תכנון אדריכלי: 'פיצו קדם אדריכלים'. צוות תכנון: אדר' פיצו קדם. אדר' נועה גרומן. ביצוע: גבי שיר. צילום: עמית גירון
  
פרופיל של פתח 

לצורך יצירת פתחי המבנה משתמשים בסוגים שונים של פרופילים. במציאות הקיימת הפרופילים המקובלים לשימוש בפתחים גדולים בארץ הם אלה העשויים מאלומיניום, והסיבה העיקרית לכך היא עמידותם הגבוהה ומחירם הנוח יחסית, בפרט כאשר מדובר על פרופילים סטנדרטיים. השימוש בפרופילים עשויים מעץ, ששימשו בעבר כחומר עיקרי לצורך זה, הולכים ונעלמים, בעיקר בשל הצורך לתחזק את החלק החיצוני שלהם הנתון לפגעי מזג אוויר. סוג שלישי של פרופילים הוא כזה המשלב אלומיניום בצד החיצוני של המבנה (דבר הפותר את בעיית הבליה, התחזוקה והחוזק) עם פרופילים מעץ בחלקו הפנימי. לפרופילים  מסוג זה שני יתרונות מרכזיים. האחד הוא במראה החם שהם מעניקים לחלל הפנים והשני הוא בכך ששילוב של עץ מעניק איכות בידודית למפתח.

מבחינה טכנית אין כיום כמעט מגבלה של גודל הפתח. המערכות הנוכחיות יודעות להתאים את עצמן לנשיאת מאות קילוגרם של זכוכיות. בנוסף, סוגי הפרופילים השונים מאפשרים שילובים שונים של פתחים: פתחי ענק קבועים במקום חלק או כל הקיר הקונסטרוקטיבי, פתחי ענק נעים המאפשרים פתיחה וכמובן שילובים של פתחים קבועים עם פתחים נעים. 


אלום קוסטיקה - מערכת פרופילים 'EscoPack', בעלת מסילות סמויות, המאפשרות מראה נקי ומינימליסטי של זכוכית במפתחים גדולים במיוחדת. משווקים מורשים 'Winex', 'אלום טכניק' ו'אלום תריס'.
  
ההחלטה על סוג הפרופיל תלויה במידה רבה בתכנון האדריכלי. הפרופיל יכול להיות עבה יחסית ולהוות חלק בלתי נפרד מחזותו האסתטית של המבנה- סוג שרווח בד"כ בסגנון אורבאני המבקש להדגיש את נוכחות החומר כאמירה בפני עצמה. אופציה אחרת היא שימוש בפרופיל דק ככל האפשר ואפילו כמעט נעלם, כאשר שקיפות הזיגוג היא השחקנית  הראשית בפתח. החברות השונות מציעות כיום פרופילים דקים במיוחד, מסילות תחתונות ועליונות נסתרות ואמצעים נוספים המאפשרים יצירת קיר זכוכית אחיד ומינימליסטי, וכן אפשרות לייצר 'פינות' שנקודת המפגש שלהם 'נקייה' מפרופילים. ליצירת מראה כפרי מוצעים פרופילים המדמים את הפרופיל הבלגי העשוי ברזל, אך עשויים אלומיניום (או עץ אלומיניום) על שלל היתרונות שמעניק החומר, ובכלל זה פתיחה בהזזה. פרופילים מסוג זה יפים גם חם וביתי בין אם על ידי שימוש בפרופיל מאלומיניום, או בפרופילים המשלבים אלומיניום ועץ, מראה זה מבקש להתרחק מצד אחד מהמראה המודרני והקר, אך גם לא לגלוש למראה כפרי או קישוטי מידי. כאן נוצרת חמימות ללא תווית של פרובאנס או טוסקנה.

קירות מסך

המעבר מיצירת פתח על ידי פרופילים, שהם המחזיקים את הקונסטרוקציה, לבין יצירת קיר מסך, תלוי, בסופו של דבר בגדול המפתח. אמנם מערכות הפרופילים החדשות מסוגלות לתת מענה לגדלים גדולים מבעבר, אבל מעל גודל מסוים (6X4 מ') למשל, כאשר מבקשים ליצור מפתח חיצוני לגובה שתי קומות המבנה, רצוי ליצור קיר מסך במקום מערכת פרופילים רגילה. בקיר המסך, בשונה ממערכת הפרופילים, הקונסטרוקציה מחוברת למבנה ועשויה מפלדה, אליה מחברים גריד אלומיניום, על פי חלוקה עיצובית נבחרת של האדריכל. באופן זה הזכוכית נשענת גם על חוזק המבנה ולא רק על חוזק האלומיניום. גם בקירות מסך, כמו במערכת פרופילים רגילה, ניתן ליצור חלוקות של פרטים קבועים ופרטים נעים, על פי תכנון.


דלת מיוחדת הנפתחת בהרמוניקה ("אקורדיון") תוצרת מרווין ארה"ב. מאפשר פתיחה מלאה של 100 אחוז. צילום: עוזי פורת.
  
זיגוג ונוחות אקלימית 

אחד הדברים החשובים ביותר שיש לתת עליהם את הדעת בתכנון פתחים גדולים הוא הזיגוג בפרט כאשר מדובר באקלים הארץ ישראלי ובכל הקשור לכניסת אור טבעי, קרינה ישירה, נוחות אקלימית בתוך המבנה, חסכון באנרגיה וכמובן נזקי קרינה. לפריצת פתחים כה גדולים יש יתרונות אסתטיים, פתיחות לנוף ומעבר אור, אך בשימוש נרחב כל כך בזכוכית התייחסות ראויה לנושא זה היא ראשונה במעלה, למניעת 'אפקט חממה' שגורר בעקבותיו שימוש מוגבר באמצעי חימום וקירור מלאכותיים זוללי אנרגיה. (מעניין לזכור שהבניה המסורתית באזורים החמים הייתה בניה שעשתה שימוש באבן טבעית עבה (ומבודדת) ובפתחים קטנים ויצרה בתים בעלי קרירות טבעית בסיסית). בתוך כך, על מנת ליצור נוחות אקלימית בתוך המבנה, ולצמצם צריכה ועלויות של אנרגיה, מקבל נושא הזיגוג חשיבות מרבית. 

על מנת להבין מהם היתרונות של כל אחת מאופציות הזיגוג הקיימות כיום בשוק כדאי לשים לב שהחום עובר דרך הזכוכית במספר אופנים, ולא כל זכוכית נותנת מענה לכולם. 

הסעה – למשל, הרוח המכה בחלון.
הולכה – דרך החומר עצמו.
קרינה ישירה- כוללת מעבר אור טבעי אך גם מעבר של קרניים אולטרה סגולות (היוצרות נזקי בריאות לאדם ודהייה לחפצים) ושל קרניים אינפרה אדומות אשר יוצרות את אגירת החום בתוך המבנה וקבלה של 'אפקט חממה'.


מפתח פינתי העושה שימוש בפרופיל ייעודי ומאפשר פתיחה מלאה של שתי כנפי הזיגוג. תכנון אדריכלי: 'אקר-מיכאל אדריכלים'. ביצוע: 'פרפקט' צילום: עוזי פורת.
  
אופציות הזיגוג הקיימות כיום כוללות:

זכוכית חלון סטנדרטית הנפוצה ביותר לשימוש, זכוכית חלון רגילה, נקראת 'Soda Lime glass', או זכוכית מונוליטית ולעיתים 'Float'. זכוכית חלון רגילה מאפשרת מעבר מלא של קרני השמש אל פנים המבנה ובכך מחדירה אור טבעי, אך גם קרינה אולטרה סגולה (UV) ואינפרה אדומה (IR). זכוכית זו אינה מבודדת, ואף יוצרת 'אפקט חממה', כך שכל שימוש בה במפתחים גדולים מצריכה, כמעט באופן אוטומטי, טיפול בנושא הבידוד באופנים שונים של הצללה.

זכוכית טריפלקס

זכוכית מסוג 'טריפלקס' מורכבת משתי שכבות של זכוכית שביניהן פילם פנימי (אין מרווח בין שתי השכבות) הקיים במספר עוביים, ועשוי מחומר פולימרי (PVB), המגיע בגוונים שונים. את זכוכית הטריפלקס פתחו דווקא לצרכי בטיחות מאחר והיא אינה מתנפצת ומתפזרת לכל עבר- במקרה של שבר או סדק חלקי הזכוכית השבורה נשארים דבוקים אחד לשני באמצעות הפילם הפולימרי שבין השכבות. למרות שהפיתוח המקורי היה, כאמור, לצרכי בטיחות, זכוכית הטריפלקס נותנת מענה גם לצרכי בידוד אקוסטי (מאחר וקיימת הכפלה של עובי הזכוכית) ומענה חלקי לבידוד תרמי מאחר והיא אינה קולטת קרינת UV   מזיקה. מאידך, היא אינה חוסמת את קרינת ה- IR, ולפיכך, מבחינה תרמית היא אינה מספקת מענה מושלם כאשר מבקשים לייצר בידוד תרמי איכותי.


מפתחים גדולים עשויים פרופיל דק במיוחד. ייצור וביצוע: 'ווינטק'. תכנון אדריכלי: אדר' יולי וולמן, צילום: עמית גירון.
  
בידודית

זכוכית בידודית (double glazing), שמטרתה לבודד את חלל הפנים אקוסטית ותרמית, היא למעשה חלון המורכב משתי שכבות, או יותר, של זכוכית מונוליטית המחוברות באמצעות מסגרת. לעיתים המסגרת מכילה סופחי לחות למניעת היווצרות אדים על חלקן הפנימי של השמשות, ולעתים בין השמשות יש גז מסוג ארגון להעצמת הבידוד התרמי והאקוסטי. עובי הזכוכית (בדרך כלל 3, או 4 מ"מ) וגודל המרווח בין שתי שכבות הזכוכית הם שמשפיעים על רמת הבידוד התרמי והאקוסטי שחלון מסוג זה מספק למבנה- על מנת להגיע לבידוד טוב יש ליצור מרווח של 16 מ"מ בין שתי השכבות ולא פחות מ- 12 מ"מ. עם זאת, חשוב להדגיש שזכוכית בידודית, שנותנת מענה טוב לחום העובר בהולכה ובהסעה, אינה מספקת כל מענה לקרינה ישירה, ולכן השימוש בזכוכית זו בלבד יכול ליצור אפקט חממה שיוצרת קרינת IR.
זכוכית בידודית ניתן לשלב במסגרות אלומיניום או עץ, וכן ניתן להשיגה ביותר משתי שכבות. במדינות המערב (ארה"ב ואירופה) אגב, משתמשים כיום בזכוכית בידודית כתקן בסיסי במבנים.
 אלום קוסטיקה מערכת פרופילים EscoPack בעלת מסילות סמויות המאפשרות מראה נקי ומנימליסטי של זכוכית במפתחים גדולים במיוחד.
משווקים מורשים Winex, אלום טכניק, ואלום תריס.
 
זכוכית חכמה – Low-E

זכוכית 'חכמה' וחדשנית זו, המחליפה במידה רבה את הזכוכית הרפלקטיבית שמייצרת חזות של מראה, והיא מצופה בשכבת מתכת דקה שתפקידה לצמצם את החזר האור של חלק מהקרינה הישירה. כאשר קרני האור פוגעות בחומר זה הנקרא LE (Low Emissivity) הוא מחזיר לאוויר החיצוני את הקרינה הלא רצויה (UV ו- IR). ובכך מבטיח בידוד תרמי יעיל, מבלי לאבד את עבירות האור. ישנם סוגים שונים של ציפויים (רכים וקשים) ואפשרויות ציפוי שונות (פנימית או חיצונית) אותם ניתן ליישם על פי סוג המבנה והצרכים הנדרשים.

מכאן, שעל מנת לקבל את מלוא היעילות התרמית, רצוי להשתמש בחלון הכולל זכוכית בידודית, המורכבת מזכוכית רפלקטיבית בשתי השכבות. אופציה זו היא, כמובן, גם האופציה היקרה ביותר הקיימת. מעניין לציין כי למרות הגידול במודעות לתחום הבניה הירוקה ומשמעות הבידוד בכל הקשור לצמצום צריכת אנרגיה, בארץ לא  קיימת עדיין תקינה מסודרת המחייבת התקנת זכוכיות בעלות יכולת בידוד.  



תכנון אדריכלי: 'סמט אדריכלים', מורשה קליל, ביצוע: רם איכות מוצרי אלומיניום. צילום: אלי גרוס קרן אור.
  
הצללה

 מאחר ואף אחת מהזכוכיות איננה נותנת מענה מושלם לתחום הבידוד התרמי והאופציה של שימוש בזכוכית שהיא בידודית ו- LE היא אופציה יקרה בצורה משמעותית ואינה מתאימה לכל כיס,  בפתחים גדולים יש לתכנן מראש גם מערכת הצללה שתספק מענה ראוי לנושא הנוחות האקלימית והבידוד התרמי. 

לפתרונות ההצלה הסטנדרטיים של וילונות ותריסים יתרונות וחסרונות ידועים. כיום ניתן לשלב גם פתרונות חדשניים ומתוחכמים יותר, ובהמשך לכך חשוב לציין שהשימוש במנגנונים חשמליים שיכול להיתפס כאמצעי של 'פינוק' בפתחים נגישים, הופך להיות חובה, כאשר מדובר על פתחים שאין אליהם נגישות ובכל זאת רוצים ליצור עבורם הצללה.

מערכות הצללה פנימיות מערכת הצללה של תריסים וונציאנים הממוקמת בתוך הזכוכית הבידודית (בין שתי השכבות). מערכת כזו יכולה להיות מופעלת ידנית או על ידי הפעלה חשמלית והפעלה באמצעות שלט. 

רפרפות מתכווננות קיימות בשוק מערכות הצללה המורכבות מרפרפות מתכוונות ברמות תחכום שונות. מערכות אלה מספקות דרגות מגוונות של הצללה, מהחשכה מלאה ועד לאור מלא, על פי הצרכים הנקודתיים. ישנן מערכות מסוג זה הפועלות על עקרונות של 'בית חכם' ובאמצעות חיישנים  יודעות להתאים את עצמן לרמת ההצללה הנדרשת.

מערכות תריסי גלילה גם תריסי הגלילה לבתים בעלי פתחים גדולים הופכים להיות מתוחכמים ותואמי תפיסה של 'בית חכם', והם קיימים כמערכות ממונעות ובעלות אמצעי בקרה ושליטה: חיישני אור ופאנלים סולריים שולטים על תנועת התריסים ומפעילים אותם בהתאם לנסיבות האקלימיות.


מפתחים גדולים עשויים פרופיל דק במיוחד. ייצור וביצוע: 'וינטק'. תכנון אדריכלי: אדר' יולי וולמן, צילום: עמית גירון
  
מיקום וזיגוג 

עוד לפני שנבחרו החומרים, הסוג והדרך בה ייווצרו פתחים אלה האדריכלות העכשווית, יותר מתמיד, מקדישה תשומת לב לתכנון מיקומי הפתחים. בארץ הדבר חשוב במיוחד. כל מי שחי ופועל בחלל הפונה לצד מערב יודע ששעות אחר הצהריים בעיקר בחודשי הקיץ החמים, הם כמעט בגדר בלתי נסבל, ללא טיפול בהצללה ו/או במיזוג. בנוסף, למיקום הגיאוגרפי של הבית חשיבות נוספת – האם מדובר על בית בערבה, בגליל או במרכז. גם העומס האקלימי חשוב והימצאות הבית בקרבת ים, או נתון לרוחות, למשל, צריכים להילקח בחשבון.

 

מתוך 'פתח הזדמנות'.  גליון 124, מאי - יוני 2012


יצירת קשר