מערכת דאבל סקין פתוחה לעומת סגורה

קירות מסך – היתרונות והחסרונות של מערכת דאבל סקין פתוחה לעומת מערכת סגורה

 

מערכת דאבל סקין (Double Skin Facade, DSF) היא טכנולוגיה פופולרית מאוד בתחום האדריכלות והבנייה – בעיקר כשמדובר במגדלי מגורים או בבנייני משרדים. המערכת בנויה משתי מעטפות חזיתיות של זכוכית (על פי רוב), המקיפות את המבנה כולו וביניהן מרווח אווירי. מערכת הדאבל סקין מגבירה את היעילות האנרגטית של המבנה, משפרת את נוחות המשתמשים ומעלה את איכות הסביבה הפנימית, תוך התמודדות עם גורמי אקלים משתנים.

השכבה החיצונית של הדאבל סקין נועדה להגן על המבנה מפני גורמים סביבתיים חיצוניים כגון: רוח, גשם וקרינת שמש ישירה. היא עשויה בדרך כלל מזכוכית מחוזקת, שתכונותיה מאפשרות שליטה במעבר האור והחום. בין שתי המעטפות ישנו, כאמור, מרווח אווירי שרוחבו יכול לנוע בין כמה סנטימטרים לכמה מטרים. המרווח מאפשר זרימת אוויר, שעוזרת בקירור המבנה בקיץ ובחימומו בחורף – בהתאם לכיוון הזרימה ולתכנון המערכת.

המעטפת הפנימית מעניקה בידוד תרמי ושליטה גבוהה יותר באקלים הפנימי של המבנה. היא גם זו שמאפשרת איטום אקוסטי. לעיתים, המעטפת הפנימית כוללת חלונות נפתחים, שמאפשרים איוורור ישיר וקשר עם החוץ.

מערכת הדאבל סקין הפתוחה והסגורה כוללת על פי רוב גם מערכות תמיכה טכנולוגיות כגון: חיישנים, מנגנוני בקרה אוטומטיים ומערכות הצללה, שמאפשרות שליטה והתאמה אופטימלית של תנאי הסביבה בתוך המבנה ובמרווח האווירי.

לכל מערכת – פתוחה או סגורה – יש יתרונות וחסרונות משלה:

דאבל סקין מערכת פתוחה

מערכת דאבל סקין פתוחה מאופיינת ביכולת של האוויר להיכנס ולצאת בחופשיות מהתווך (המרווח) שבין שתי המעטפות. תכונה זו מאפשרת זרימה טבעית של אוויר, תורמת לאוורור הבניין ומפחיתה את הצורך במערכות מיזוג מלאכותיות, מה שמביא לחיסכון באנרגיה.

כאשר האוויר החמים עולה והאוויר הקר יורד, מתאפשרת החלפת אוויר במבנה ללא הצורך בשימוש במערכות ונטילציה מלאכותיות, להפחתה נוספת בצריכת האנרגיה.

בחורף, המערכת יכולה לנצל את החום שנכלא במרווח האווירי – כתוצאה מקרינת השמש – כדי לחמם את המבנה. השימוש באנרגיה סולארית מפחית את הצורך במערכות חימום מלאכותיות. בקיץ, המערכת מוציאה את החום מהמבנה דרך המרווח האווירי. כך שגם בחורף וגם בקיץ – יש אפשרות לחמם או לקרר את החללים הפנימיים, תוך שימוש מופחת במערכות מיזוג חשמליות.

המרווח האווירי מספק גם הגנה מפני זיהום אוויר ומפני רעש מהסביבה החיצונית, מה שמאפשר שמירה על איכות חיים גבוהה יותר בתוך המבנה ומפחית את הצורך במסנני אוויר מלאכותיים.

בשילוב עם מערכות בניין חכמות, אפשר להתאים את האוורור והבקרה במערכת הדאבל סקין לתנאי הסביבה ולדרישות הספציפיות של המשתמשים בזמן אמת – מה שמאפשר אופטימיזציה של שימוש באנרגיה לאורך זמן. בשילוב מערכות לאגירת אנרגיה סולארית ולמחזור מים אפורים אפשר להפוך את הבניינים למאופסים מבחינה אנרגטית.

היתרונות הבולטים של מערכת הדאבל סקין הפתוחה הם: שיפור ביצועי אנרגיה באמצעות שימוש באוויר הטבעי. גמישות רבה יותר בתכנון החזית, לצד שמירה על איכות אוויר גבוהה בתוך המבנה. אך במזג אוויר קיצוני, הביצועים יכולים להיות פחות יעילים, וההתקנה והתחזוקה עלולות להיות גבוהות יותר בהשוואה למערכות סטנדרטיות.

דאבל סקין מערכת סגורה

המערכת הסגורה של קיר מסך דאבל סקין פועלת על פי עקרון דומה למערכת הפתוחה, גם כאן יש שתי מעטפות חזיתיות – אחת חיצונית ואחת פנימית, כאשר המעטפת החיצונית מגנה על המבנה מפני גורמים סביבתיים חיצוניים, והפנימית משמשת לבידוד ולשליטה באקלים הפנימי.

השינוי העיקרי במערכת הסגורה הוא שמרווח האווירי בין המעטפת החיצונית לפנימית נשאר סגור ולא מאפשר זרימה חופשית של אוויר מהחוץ. במקום זה, האוויר שבתווך מתחמם או מתקרר באמצעות מערכות ממוחשבות.

בחורף, החום שנכלא במרווח האווירי הסגור (מקרינת השמש, לדוגמה) יכול לשמש לחימום המבנה, בעוד שבקיץ, המערכת יכולה להשתמש בקירור מלאכותי של האוויר במרווח לצורך קירור המבנה.

מערכות דאבל סקין סגורות כוללות מערכות בקרה אוטומטיות שמודדות ומגיבות לתנאים סביבתיים חיצוניים ופנימיים. חיישנים שונים משמשים למדידת טמפרטורה, לחות, רמות קרינה סולארית ואיכות האוויר, והמערכת פועלת בהתאם לשינויים שנמדדו. השליטה המוגברת באקלים הפנימי מאפשרת חיסכון באנרגיה על ידי מזעור הצורך בחימום וקירור מלאכותיים. המערכת הסגורה מספקת גם בידוד תרמי ואקוסטי מעולה, תוך הגנה על המבנה מפני זיהום אוויר ורעשים חיצוניים.

אחד מהחסרונות הבולטים של המערכת הוא עלות גבוהה יותר בהשוואה למערכת פתוחה, המערכת הסגורה נחשבת גם למגבילה יותר מבחינה עיצובית בשל הצורך במעטפת אטומה (חלונות כהים) והיא גם דורשת תחזוקה רבה יותר.

גם מערכת דאבל סקין פתוחה וגם סגורה, מציעות פתרונות חדשניים ויעילים לעיצוב חזיתות בניין, תוך התמקדות ביעילות אנרגטית ובקיימות. המערכת הפתוחה מאפשרת אוורור טבעי ומפחיתה את הצורך במיזוג אוויר מלאכותי, הודות ליכולתה לנצל את האוויר הטבעי לקירור וחימום המבנה. מנגד, המערכת הסגורה מספקת שליטה מדויקת יותר באקלים הפנימי, מה שמאפשר חיסכון באנרגיה ברמה גבוהה יותר, על ידי אופטימיזציה של התנאים הסביבתיים בתוך המרווח האווירי. בחירה בין השיטות תלויה במטרות הפרויקט, בתנאי האקלים של האזור, בדרישות הפונקציונליות והאסתטיות וכמובן – בתקציב הזמין.

שתי המערכות נחשבות לפריצת דרך משמעותית בתחום האדריכלות המודרנית, בהצלחתן להפוך חזון של עיצוב ירוק ויעיל למציאות ברת השגה.