מה צופן העתיד בתחום קירות מסך?

קיר מסך מסוג MATRIX50 בנוף האורבני הישראלי. תמונה מתוך אתר אקסטל.

אך גם כשהביצועים של קירות המסך הם מעולים, נותר אתגר גדול במיוחד – תכנון לטווח ארוך, כך שהמערכות המתוחכמות ישרתו היטב את הדיירים גם בעוד שבעים שנה ואף יותר. ובמילים אחרות, לאורך השנים הרבות, קירות המסך צריכים להמשיך לשמור על תפקוד אופטימלי בתחומים העיקריים הבאים: הורדת טביעת הרגל הפחמנית, שמירה על נוחות תרמית ואקוסטית ותחזוקה קלה.

נקודות פוטו-וולטאיים:

כאשר הורדת טביעת הרגל הפחמנית הופכת להיבט קריטי בעיצוב אדריכלי, השילוב של תאים פוטו-וולטאיים בקירות מסך הוא הכרחי. במערכות החדשניות ביותר של קירות המסך, התאים הפוטו-וולטאיים יהפכו לנקודות זעירות (אפילו בקוטר 10 ננומטר) החבויות בזכוכית, כך שהן יוכלו לקצור אנרגיה סולארית לייצור חשמל לבניין בלי לפגוע כלל באסתטיקה האדריכלית.

היעילות של הנקודות או התאים הפוטו-וולטאיים, משתנה בעיקר בהתאם למיקום התאים ביחס לשמש, אך מחקרים מראים שכאשר המתחם שעליו מותקנים התאים הפוטו-וולטאיים מתחמם מדי, היעילות שלהם יורדת. גם צביעת הזכוכית, מקטינה את מעבר האנרגיה, כך שהיעילות של התאים יורדת. בימים אלו נעשים ניסיונות רבים להכפיל את היעילות האנרגטית של הנקודות הזעירות כך שיגיעו לרמה של תאים פוטו-וולטאים רגילים.

קיר מסך בטורנטו

חזיתות דינמיות:

חזיתות דינמיות - המצוידות בטכנולוגיה מתקדמת כמו מערכות הצללה רספונסיביות ואלמנטים קינטיים - מחוללות מהפכה בתפיסה של קירות מסך. מערכות דינמיות אלו יכולות להתאים את השקיפות, ההצללה והאוורור שלהן בתגובה לתנאי הסביבה, תוך אופטימיזציה של יעילות האנרגיה ונוחות המשתמשים. כיום האדריכלים מייצרים בניינים המותאמים לדפוסי מזג האוויר המשתנים, לרמות אור היום ולהעדפות המשתמש, תוך שיפור הפונקציונליות והאפקט החזותי כאחד.

אחת מהבעיות העיקריות במערכות אלו היא האפשרות להתחממות הדרגתית שעלולה ליצור אי נוחות למשתמשים בחללים הפנימיים ואף לשבש את המערכות המתקדמות. ככל שקיר המסך מקבל קרינה חזקה יותר (דבר שמועיל לקצירת האנרגיה) האוויר שעובר דרכו מתחמם יותר, כך שהטמפרטורות עלולות להיות גבוהות מאוד, וישנו חשש שבחלוף השנים היכולת התפעולית של קירות המסך תפגע.

בראייה לעתיד, האדריכלים חייבים להביא בחשבון, פתרונות להפחתת עליית הטמפרטורה במערכות הבקרה והניהול, לצד גישה נוחה וקלה למערכות אלו, כולל האפשרות להחלפה מהירה של רכיבים שנפגעו או שהתפקוד שלהם ירד ברבות השנים.  

זכוכיות חכמות:

שילוב טכנולוגיית זכוכית חכמה בקירות מסך מאפשר שליטה דינמית (על פי גירויים חיצוניים) על שקיפות, גוון ותכונות תרמיות. פתרונות זכוכית חדשניים אלה מבוססים על טכנולוגיה אלקטרו-כרומית או תרמו-כרומית שמאפשרת התאמה אוטומטית של אטימות הזכוכית בהתבסס על גורמים כגון חשיפה לאור השמש, הטמפרטורה הפנימית ושמירה על פרטיות המשתמשים בחלל. על ידי ויסות רווחי חום, בוהק ורמות בידוד, קירות מסך זכוכית חכמים משפרים את יעילות האנרגיה ואת רווחת המשתמשים, תוך שהם מציעים לאדריכלים כלי רב-תכליתי לביטוי יצירתי.

בעוד שהזכוכיות האלקטרו-כרומית והתרמו-כרומית קפצו מדרגה בשנים האחרונות, ישנו ספק בנוגע לעמידותן ולתוחלת החיים בטווח הארוך. מערכות זכוכית אלו מסתמכות על רכיבים אלקטרוניים מורכבים וציפויים שעלולים להיות רגישים לבלאי. חשיפה לתנאי סביבה קשים, כגון טמפרטורות קיצוניות או קרינת UV, עלולה להאיץ את ההידרדרות ולפגוע בביצועים, מה שיכול להוביל לתיקונים יקרים אשר חוטאים למטרה הראשונית של הפיכת המגדלים לחסכוניים יותר. כמו כן, שילוב זכוכית אלקטרו-כרומית ותרמו-כרומית בקירות מסך, דורש תאימות עם מערכות האוטומציה והבקרה של המבנה. בעיות של חוסר תאימות או תקשורת בין מערכות שונות עשויות להפריע לאפקטיביות ולמהימנות של ביצועי הבניין, מה שעלול להוביל לחוסר יעילות תפעולית כמו גם לאי שביעות רצון של הדיירים.

קיר מסך מסוג MATRIX50 בנוף האורבני הישראלי. תמונה מתוך אתר אקסטל.

עיצוב ביו-מימטי:

בהשראת היעילות והחוסן של הטבע, מערכות קירות מסך ביו-מימטיות מחקות תהליכים ביולוגיים כדי לשפר ביצועים וקיימות. על ידי לימוד תופעות טבע כגון: משטחים שמסוגלים לנקות את עצמם או תגובות אדפטיביות לגירויים סביבתיים, האדריכלים יכולים לעצב קירות מסך מרשימים מבחינה אסתטית ופונקציונליים ביותר. אך בעוד שעיצוב ביו-מימטי מציע הזדמנויות מרגשות לחדשנות ולקיימות, שילוב תכונות ביו-מימטיות דורש תיאום מלא בין דיסציפלינות שונות, כולל: אדריכלות, הנדסה, ביולוגיה ומדעי החומרים. השגת אינטגרציה אופטימלית של אלמנטים ביו-מימטיים, מחייבת שיתוף פעולה הדוק ותקשורת בין צוותים בין-תחומיים.

בחירת חומרים המחקים את המאפיינים והתפקודים של מערכות טבעיות, היא כיום אתגר מרכזי. אדריכלים חייבים לזהות חומרים שלא רק עובדים על פי העקרונות הביו-מימטיים אלא גם מציעים עמידות בפני מזג אוויר לצד יעילות אנרגטית. שכפול מנגנוני ההסתגלות של אורגניזמים חיים בקירות מסך מצריך התאמה אישית ואופטימיזציה לאקלים המקומי, לתנאי האתר ולשימוש בבניין. לאורך זמן תכונות ביו-מימטיות עשויות להיות רגישות לזיהומים או לבלאי מכני, במיוחד בתנאי סביבה קשים או באזורים עם תנועה גבוהה. האדריכלים צריכים לשקול אסטרטגיות להפחתת סכנות עתידיות, כגון: שילוב ציפויי הגנה, בחירת חומרים חזקים ויישום פרוטוקולי תחזוקה כדי לשמר את הביצועים של אלמנטים ביו-מימטיים.

תחום עיצוב קירות המסך חווה רנסנס של חדשנות ויצירתיות - לרשות האדריכלים עומדים מגוון פתרונות חדשניים, החל מהקטנת גודל התאים הפוטו-וולטאיים ועד לעקרונות עיצוב ביו-מימטיים. על ידי אימוץ הטכנולוגיות החדישות הללו ודחיפת הגבולות של פרדיגמות עיצוב קונבנציונליות, האדריכלים יכולים ליצור מבנים שהם לא רק בולטים ויזואלית אלא גם ברי קיימה, יעילים ומגיבים לצרכים של הדיירים והסביבה.

לשאלות ופרטים נוספים על חברת אקסטל:

מוזמנים ומוזמנות לשלוח אימייל ל: nofar.z@extal.com או לבקר אותנו באתר: extal.co.il

קירות מסך, בבנייני מגורים במוסקבה