Sun exposure based Skin I exercise III
EXERCISE 03
Elroi Nissim | Chen Gross
אישון העין אישון העין הוא למעשה חור במרכז הקשתית המאפשר מעבר אור לכיוון הרשתית דרך העדשה. האישון מתכווץ ומתרחב בעזרת שרירים הנמצאים בקשתית כדי להתאים את כמות האור העוברת דרכו אל הרשתית .כאשר כמות האור קטנה -האישון מתרחב בניסיון לקלוט כמות גדולה יותר של קרני אור ,כאשר כמות האור גדולה -הוא מתכווץ.
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
אישון העין כמודל השראה לצמצם בעדשה יישומו העיקרי של מכניקת האישון נפוץ בעיקר בעדשות של מצלמות .בעדשות מסוג זה (בניגוד לעדשות משקפיים וכו') ישנו רכיב אישון מכני ,המכונה צמצם ,המאפשר ויסות של כמות האור הנכנס.
ככל שהצמצם פתוח יותר מתאפשרת חדירה רבה יותר של אור וככל שהצמצם סגור כך קטנה כמות האור.
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
המוסד הערבי העולמי
בתרבות הערבית ניתן למצוא מודלים ורעיונות רבים שמנסים להתמודד עם כמות הקרינה החודרת לבנין (כדוגמת משרבייה) .יישומים אלו לרוב נועדו כאמצעי לוויסות הטמפרטורה באזורים חמים. המוסד הערבי העולמי ,מהווה יישום ישיר וראשוני של מבנה האישון .המבנה מורכב ממעטפת דינמית של רכיבי צמצמים מכניים ,שנועדו לווסת את כמות האור בחלליו .בפועל ,מורכבות המעטפת הובילה לקיבוע הצמצמים במצב אחד ,זאת בעקבות ריבוי מצבי קיצון ,בהם הצמצמים היו סגורים לחלוטין או פתוחים לחלוטין וכמו-כן תחזוקה גבוהה שנדרשה.
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
מערכת צמצמים "חכמים" בפאנל זכוכית מערכת המבוססת על תכונות החומר להגיב לשינויי טמפרטורה .היישום במערכת מסוג זה ,מושג באמצעות השימוש בתכונות החומר ,במקרה זה מקדם התפשטות של שתי מתכות מוצמדות .היתרון הבולט של חזית זו ,הינו שחרור המערכת מכל מנגנון שליטה מכני החוסך בעלויות האחזקה וצמצום השפעת תקלות טכניות (כגון הפסקת חשמל).
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
חיפוי גשר וחללי ביניים לצורך התרגיל נבחר פרוייקט שתוכנן בסטודיו ,מבנה גשר בעל שני חללי שהייה, הממוקם במפרץ חיפה ,באזור התעשייה של העיר. התרגיל עוסק ביצירת מעטפת גג ,המתייחסת לכמות הקרינה לאורך כל השנה.
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
מיצוי כמות הקרינה המירבית פונקציונאליות המעטפת כוללת יישום של טיהור אוויר ,הרעיון מבוסס על פאנל Prosolve 370eהמיועד בעיקר לחיפוי קירות ולא גגות ,ולכן מאפשר פתחים רבים כאשר מהווה חלק ממערכת. הפאנל מכיל תחמוצת טיטניום ,חומר המהווה זרז לפוטוסינתזה ,תהליך שבמסכרתו מתרחש פירוק כימיקלים הנפלטים לאוויר באזור התעשייה ,והרכבתם מחדש (סינתזה) לחומרים בלתי מזיקים ,באמצעות אור (פוטו). מכאן ,שבניגוד לנסיונות שראינו בתקדימים כאן המטרה העיקרית הינה למקסם את כמות הקרינה שסופגים הפאנלים ,ואילו הפחתת הקרינה החודרת לחלל המבנה הינה אך ורק תוצר לוואי.
Prosolve 370e Manuel Gea González Hospital I Mexico city Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
שלב א' – מידול בסיסי
EXERCISE 03
Elroi Nissim | Chen Gross
פאנל פתוח הפאנל מורכב ממבנה בסיסי של יחידה מרובעת ובאמצעה חור ,המתרחב ומתכווץ. בהתאם לכמות הקרינה. הפאנל פתוח במרכזו וכך מאפשר חדירה ישירה של אור לתוך חלל המבנה ומבט לעבר החוץ.
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
פאנל פתוח בשלב זה ,עיקר הדגש הושם על מידול המשטח ואכלוסו בפאנלים המשנים את הגיאומטריה לפי כמות הקרינה:
באזורים שמשטח הגג ספג יותר קרינה קטן רדיוס הפתח ,על מנת להגדיל את שטח הפנים של הפאנל. באזורים שמשטח הגג ספג פחות קרינה גדל רדיוס הפתח ,על מנת לאפשר החדרת אור ופתיחת מבטים.
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
תוצאות ספיגת הקרינה של הפאנלים נמדדה באופן יחסי לספיגת הקרינה של משטח החיפוי ללא הפאנלים (ממוצע.)9.33 : ניתן לראות את הפתחים הגדולים שמוקמו באזורים בהם היתה פחות קרינה (מסומנים בצהוב) .ואת קליטת המשטח לאחר הוספת החיפוי (ממוצע.)0.88 :
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
שלב ב' – פיתוח הפאנל
EXERCISE 03
Elroi Nissim | Chen Gross
קונסטרוקציה והחדרת אור אלכסוני הפיתוח המתקדם של המשטח ,הושתת על עקרון חלונות המסור במבני תעשייה ובחללי עבודה גדולים .חלונות המסור המובנים בגגות מבנים אלו מאפשרים החדרת אור אלכסוני ,לא ישיר ,וכך מושגים יתרונות של תאורה ואוורור בנפחים גדולים הנפרשים על גבי שטח רחב. מבחינת ההיבט הקונסטרוקטיבי של המבנה ,נבחר מבנה המסבך על מנת לגשר על המפתחים הגדולים בגשר.
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
פאנל סגור הפאנל המרובע חולק לשני פאנלים משולשים ,כך כל מושג מבנה של מסבך כאשר המערכת מורכבת בשלמותה. בשלב השני ,הוסבו ה"חורים" מהפאנל הקודם למבנה שמתעל את האור באלכסון. וכך נוצר גג של פאנלים מוארים של חושפים את כיפת השמיים * ייתכן כי לשימוש זה יידרש ציפוי שיאפשר החזרת אור בחלק מהפאנלים.
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
פאנל סגור הפאנל מבוסס על חלקים זהים-חזרתיים וחלקים משתנים.
החלקים הזהים :מסגרת הפאנל ,הריבוע המחולק למשולשים ,והמשולשים התחתונים בתעלה. החלקים המשתנים 2 :טרפזים ,אחד בכל משולש מוקמו בצידו החיצוני של הפאנל .חלקים אלו התרחבו והצטמצמו בהתאם לכמות הקרינה שספגו (בדומה לפאנל הקודם).
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
תוצאות בדומה למדידה הקודמת ספיגת הקרינה של הפאנלים יוחסה למשטח החיפוי ללא הפאנלים (ממוצע.)9.33 : אמנם ישנו דמיון רב בתוצאות מבחינה מספרית ,בין שני הנסיונות ,לאחר הוספת החיפוי (ממוצע .)0.79 :אך ניתן לראות שבמקרה זה ,היה גידול בשטח הפנים של הפאנל דבר שאפשר גידול בנפח הפתחים עם אותה כמות חשיפה.
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03
מסקנות
מבנה התעלה הינו מבנה ראשוני ,ועל מנת ליישמו ,ישנו צורך הכרחי בהבנת כמות האור החודרת פנימה .דבר המושפע הן מהחומר והן מדיוק הגיאומטריה.
העקרון הקונסטרוקטיבי מבוטא גם הוא באופן סכמתי, ישנו צורך בהערכת העומסים על מנת להבין איך ומאיזה חומר בנוי "השלד הפנימי".
ייצור רכיבים שכל אחד שונה מהשני ,מהווה מאמץ מאוד גדול ,ויש צורך לבצע אופטימיזיציה על מנת להגיע למינימום של חלקים.
מאחר ומדובר במספר רב של פאנלים ,תהליך ההרכבה של החלקים דורש שלב פיתוח נוסף של הפאנל ,על מנת שניתן יהיה לבנות בשלבים.
Elroi Nissim | Chen Gross
EXERCISE 03