גגות מועילים וירוקים
מה בסקירה:
עקרונות כלליים ואפשרויות מימוש
גגות ירוקים ומועילים
- רקע- תועלות ותפוקות של גגות ירוקים
- תרומה לויסות מי הנגר בסביבה בנויה
- בידוד תרמי והארכת חיי האיטום
- אין דבר כזה "גג ירוק"
- כמה עולה?
- גגות ירוקים כמרחב קהילתי חינוכי פעיל
מחקר: חיפוי וצמחיה תורם להפחתת צריכת אנרגיה במבנה
עקרונות כלליים ואפשרויות למימוש
למה זה מעניין אותנו?
הרעיון הוותיק של הפיכת שטחי גגות 'מתים' לשטחים חיים ופעילים הופך כיום למציאות גם בישראל. מגוון שיטות וטכנולוגיות שחלק מהן מוצגות באתר זה, מאפשרות לעשות זאת כמעט על כל גג. עם זאת, חוסר ידע בנושא וחששות מובנים גורמים לבעלי מבנים קיימים וליזמים שלא לממש את הפוטנציאל האדיר הזה.
גגות ומרפסות הם שטח זמין לשימוש, ניתן במקרים רבים, בקלות יחסית, להפוך שטח של גג מוזנח, או לפחות חלק ממנו, לשטח מועיל המשמש לרווחת בני אדם. מרבית המבנים בישראל הם בעלי גגות בטון שטוחים ורובם יכולים לשאת משקל נוסף (שאינו חייב להיות גדול) של גג ירוק (נדרש אישור של מהנדס בניין).
בסקירה זו אנו מביאים את המידע הבסיסי לגבי תועלות פוטנציאליות ופתרונות טכנולוגיים שיכולים לתת מענה כמעט לכל גג ובכל תקציב.
גג מועיל - מגוון אפשרויות
אנחנו מציעים לסווג את הטיפול בגגות "מועילים" לשש קבוצות עיקריות בעלי תפקוד ונראות אחרים:
- גג סופח (כחול) עם מינימום צמחייה (ואף ללא צמחייה כלל)
- גג צומח אקולוגי ללא השקיה (גג "חום", ראה תמונה משמאל)
- גג נוי חסכוני מגונן חלקית (ירוק אקסטנסיבי)
- גג נוי מגונן ומושקה (ירוק אינטנסיבי)
- גג חקלאי ויצרני כולל שילוב ייצור אנרגיה (סולארית)
- גג משולב לפעילות קהילתית וחינוכית (כל השילובים הנ"ל)
לכל סוג גג יש להתאים, בשלב התכנון המפורט, מערכת תשתית טכנית ותכנון צמחיה שונה. סוג ועובי שכבות התשתית נקבעים על פי משתנים כגון משקל מותר, הצומח שמעוניינים לגדל, רמת התחזוקה שבה ניתן לעמוד, כמות המים שניתן להשהות בגג וכמות השקיה שניתן להקצות.
חשוב לזכור: גג צומח הוא אלמנט חי הדורש טיפול ותקציב אחזקה. יש לקחת בחשבון בעת התכנון אלמנט זה כחלק מקבלת החלטות.
מחלום על גג לתכנון וליווי ביצוע
גגות ירוקים מועילים – זה לא רק ציור!
בדרך להגשמת החלום, פעמים רבות החסם העיקרי הוא פחד מהבלתי מוכר וחוסר ידע. דרוש גורם מנוסה שידע להוביל את התהליך על כל ההיבטים שלו כולל: בדיקה הנדסית, פתרון תחום האיטום והבידוד התרמי, תכנון שימושי הגג והגדרות בטיחות, גינון ואמצעי השקיה, הצללה ואפשרויות הפקת אנרגיה.
משרד אוסטרליץ אדריכלות בעל ניסיון של מעל 10 שנים בהובלת תהליכי הקמת גגות ירוקים פעילים. הליווי כולל סיוע ליזמי הגג ותכנון כל ההיבטים הנדרשים לשם השגת התוצאה המבוקשת בעלות סבירה וחסכון כספי בתפעול. שילוב הקמת גג בתהליך יעוץ בניה ירוקה לפי ת"י 5281, שגם הוא מבוצע ע"י אוסטרליץ, מאפשר להשיג ניקוד מקסימלי לפרויקט מאלמנטים המתוכננים בגג.
רקע – תועלות ותפוקות של גגות מועילים
בסקירה זו נגדיר את המונח "תפוקות הגג" להצגת מכלול התועלות שגג מועיל יכול לספק למבנה ולסביבתו.
במצב המקובל של גגות מכוסי יריעות איטום וציוד טכני, כל חיפוי גג במערכת של השהיית מים ואגרגט בהיר, יביא לחסכון אנרגטי (הפחתת טמפרטורה בקיץ וכן השהיית מי גשמים). הוספת צמחייה בנוסף, מעלה את התפוקה של שטח זה באופן ניכר.
על פי מחקרים רבים, לגגות ירוקים צומחים, יש תועלות רבות גם בהיבט של איכות חיי הדיירים במבנה וגם בהיבטים עירוניים.
חלק מתפוקות הגג, ניתן גם לחשב כתרומה כלכלית ישירה או עקיפה לבעלי הנכס. ולעיתים ניתן בתכנון נכון, במיוחד במבני מסחר ותעסוקה, ליצור הזדמנויות לשימוש בגג ממש כנכס מניב שמצדיק את ההשקעה הנוספת (לא תמיד מצריך השקעה נוספת שהיא משמעותית).
תרומה לוויסות מי הנגר בסביבה הבנויה
אירועי גשם קצרים וחזקים הם תופעה נפוצה בימי החורף בישראל. אחד המענים האפשריים לכך בסביבה הבנויה הם גגות סופחים (כחולים וירוקים), המאפשרים ניהול וויסות קצב זרימת מי הנגר מהגגות לקרקע. במצב הקיים של גג ללא שכבה סופחת של מי נגר, בעת אירוע גשם, כלל המים מהגג זורמים אל מערכת הניקוז העירונית ועלולים ליצור הצפות ולגרום לנזקים ברכוש ואף בחיי אדם.
גג שמתוכנן עם מערכות אדמה ואגרגטים וצמחיה סופח ומאט את זרימה באירוע גשם ומשחרר את עודף המים באופן הדרגתי ואיטי יחסית. בכך הוא מאפשר למערכת העירונית לנקז את המרחב בגובה הרחוב ורק אז לקבל את עודפי המים מהגג.
בעת תכנון בניין חדש, ניתן להתחשב בתכנון ההידרולוגי במערכת הגג כסופחת ומעכבת נגר, ואף להביא לחיסכון בכמות קידוחי החלחול הדרושים (כפוף לתכנון של יועץ הידרולוגי לפרויקט).
בידוד תרמי והארכת החיים של שכבות האיטום
אחת המערכות החשובות ביותר בגג היא מערכת האיטום שבישראל היא לרב עשויה מיריעות בטומניות המרותכות זו לזו. באקלים הישראלי, היריעות נתונות תחת קרינת שמש ישירה וחשופה לשינויי טמפרטורה קיצוניים בין יום ולילה. הטמפרטורה של פני הגג בקיץ עשויה להגיע אף ל- 70 מעלות צלזיוס! ובנוסף הקרינה כוללת גם קרני UV שמאיצות את הבלייה של החומר. כל אלו מקצרים מאוד את תוחלת החיים של היריעות.
על פי מחקרים, כיסוי היריעות על ידי גג צומח (יכול להאריך את חיי מערכת האיטום מ- 15-20 שנה ל- 30 שנה בממוצע וכן להפחית את חדירת החום למבנה בכ- 60% (על פי van der Meulen, S. H. 2019).
תשתית הגג צומח מבטיחה הגנה מכנית משופרת לאיטום ומונעת חשיפתן לקרינת שמש ישירה. בכך יש תרומה להארכת חיי האיטום.
אין דבר כזה "גג ירוק"
פעמים רבות נשמעות טענות ודעות על "גג ירוק" שאינן מבוססות.
גגות מגוננים יכולים להתקיים בסוגים רבים של מבנים בשימושים שונים ולכן הכללות כגון "עלות גג ירוק היא X" או "המשקל של גג ירוק הוא Y" הן חסרות ערך.
בפועל, אי אפשר להתייחס למונח "גג ירוק" כפשוטו, אלא יש לפרט את הפרוגרמה והאופי שלו לגופו של עניין.
כמה עולה 'גג ירוק' ?
מכיוון שכאמור תחת ההגדרה של גג ירוק יש מגוון שימושים ורמות פיתוח לא ניתן לקבוע עלות ללא תכנון לאותו המקרה. בעת תהליך תכנון, מוצע לבחון מראש שלושה סעיפים עיקריים:
1. צרכי תשתיות כגון חידוש איטום והסדרת גישה לגג ואמצעי בטיחות ובטחון
2. רמת פיתוח משטחים כגון: ריצוף, דקים, פרגולות
3. סך שטחי גינון והשקיה מוגדרים לפי רמות אינטנסיביות
על פי ניסיוננו, ככלל, עלות הקמה של גג ירוק צומח על גג קיים, ללא תשתיות איטום, תנוע בין 500 ₪ ל 1,500 ₪ למ"ר.
גגות מועילים כמרחב קהילתי חינוכי פעיל
כיום, עם העלייה לגובה של מבני חינוך חדשים וצמצום שטחי החצרות, עולה צורך מהותי בשימוש בגגות בתי ספר כחלק מהמרחב החינוכי ושטח חיצוני לבילוי בהפסקות. גג ירוק הוא מרחב למידה ייחודי המאפשר פעילויות חוץ משלימות למרחב הכיתה. הגג מספק תנאים טובים ללמידה מבוססת פרויקטים (PBL) ולמפגש בין-גילאי פורה.
הגג יכול להכיל גינון לימודי באופני שתילה וצורות חקלאות מגוונות במצעים מנותקים, תוך שילוב סוגיות אנרגטיות ואקלימיות, שילוב נושאים מטאורולוגיים ואסטרונומיים בתכנית הלימודים, מרחבי אמנות ויצירה ומרחבים ייחודיים לשיחות אישיות וקבוצתיות. סוג גג זה מאפשר שילוב של שיטות גינון ואזורי צמחיה לשימושים שונים. ניתן לשלב גגות לחקלאות וגידול צמחים לצרכי לימוד, אזורי פעילות לימודית כמו כיתות חוץ ואזורי פנאי ומשחק, גינון לנוי ושטח אקולוגי לשימור מגוון ביולוגי.
היבטים 'ירוקים' ופרטים נוספים אודות גגות ירוקים
מחקר: חיפוי וצמחיה תורם להפחתת צריכת אנרגיה במבנה
בגרף המוצג נראית הפחתת צריכת אנרגיה בגגות ירוקים, על פי בדיקה בתוכנת סימולציה DesignBuilder, למבנה שלגביו הושוו כמה טכנולוגיות של גגות ירוקים עם צמחיה לגג ללא טיפול.
במחקר זה (Abubakar S. Mahmoud et all. 2017) נבחן גג באקלים חם ולח (דאהרן, ערב הסעודית) והתוצאה מראה שבחודשי החורף צפויה ירידה קלה בצריכת האנרגיה אך בחודשי הקיץ ניתן לצפות ירידה של עד 35%. בדיקות השוואתיות במבנה עצמו וגם אחרות שנערכו במצרים וירדן מצאו כי יש הפחתה של עד 20 מעלות בטמפרטורות משטח הבטון של הגג וחיסכון אנרגטי של בין 12% ל32% שנתי.
מיתון תופעת "אי החום העירוני"
מחקרים מראים ששטחים בנויים, כגון גגות, החשופים לשמש לאורך היום, קולטים את אנרגיית קרני השמש, סופגים ושומרים אותה בתוך המסה התרמית של הגג ומשחררים באופן איטי לאורך שעות הלילה. אפקט זה של מספר גגות ושטחים מבונים, משפיע ומעלה את הטמפרטורה בסביבה הבנויה באופן משמעותי, תופעה זו מכונה "אי החום העירוני". שילוב גגות ירוקים באופן נרחב, יכול להביא להפחתה משמעותית של תופעת אי החום העירוני.
גם גג בשילוב עם אגרגטים לבנים, או הצבוע בגוונים בהירים, מחזיר אחוז ניכר מהקרינה ומפחית את ספיגת החום והפליטה שלו מהגג.
יתרה מכך, אם נשלב גם צמחים, תוגבר ההצללה על המשטח ובנוסף מתקיים גם אפקט קירור כתוצאה מאידוי מים מהעלים (Evaporation). המים המתאדים "לוקחים" איתם אנרגיה מהסביבה (בדומה לתהליך ההזעה האחראי על קירור גוף האדם). כך הצמחים מקררים את סביבתם ותורמים עוד להפחתת תופעת אי החום העירוני.
ספיגה אקוסטית בגגות
גג צומח מועיל גם לתפקוד האקוסטי של המבנה עצמו וגם להשקטת רעש סביבתי. יתרון זה משמעותי במיוחד בסביבה עירונית צפופה הרועשת מטבעה.
מקורות רעש כגון כלי רכב, מזגנים, משאבות ואמצעי הגברה פולטים גלי קול בעוצמות ותדרים שונים ואלו פוגעים במשטחים בנויים קשיחים (קירות חלונות וגגות), ואלו מחזירים אותם למרחב העירוני. גג ירוק צומח הבנוי משכבות של צמחיה, אדמה, ותשתיות בידוד ואיטום מהווה מרחב הסופג ושובר את גלי קול ובכך תורם לספיגה והפחתת רעשים במרחב העירוני.
טיהור וניקוי אוויר
מחקרים רבים מראים כי צמחים סופגים ומקבעים חלקיקים מזהמים מהאוויר. גג יחיד לא יכול ליצור אפקט משמעותי במרחב אורבאני גדול. אולם, שילוב גגות צומחים רבים יחד עם צמחיית רחוב, יכולה להשפיע על מסת הצומח בעיר ולגרום לאפקט בשיפור איכות האוויר בסביבה העירונית.
הידעת?
נהוג לומר שמטר מרובע של צמחייה אינטנסיבית על גג מספקת את כמות החמצן שנושם אדם אחד.