פרויקט ה-eCasa (בתמונה הראשית) הינו פרויקט מיוחד המתוכנן לקום בעיר וושינגטון די-סי, ומטרתו היא ליצור אב-טיפוס של פתרון מגורים בר-השגה, "ירוק" ואקולוגי המיועד עבור משפחות מעוטות יכולת. האחראית על הפרויקט היא Inscape Publico, חברת אדריכלות ללא מטרות רווח, שהשתמשה בתוכנת Sefaria מבית סקצ'אפ כדי לבדוק את האפשרות ל"ניצול" מעטפת הבניין ליצירת של אנרגיה מתחדשת, כדי להשיג יעד של אפס פליטות.
Mi Casa בע"מ הינו ארגון ללא מטרות רווח, המספק דיור בר השגה לבעלי הכנסה נמוכה ובינונית במטרה ליצור קהילות מגוונות, בריאות וברות קיימא, בערים וושינגטון די-סי ובולטימור. במסגרת הפרויקט היה חשוב לחברה לקחת בחשבון את המורכבות ואת השינויים המתרחשים בשכונות המגורים באזור וושינגטון, ויחד עם זאת, לאפשר את הגדילה שלהן. פרויקט זה של החברה בוצע במסגרת שיתוף פעולה עם המחלקה לדיור ופיתוח קהילתי.
סוג הפרויקט: דיור בר השגה עבור משפחות מעוטות יכולת
מיקום: וושינגטון די סי
תוכנית הבניין: בניין מגורים
שטח הקומה/ מספר קומות / תפוסה: 2 "בלוקים" עם 6 יחידות דיור כל אחד
יעד לביצוע: נייטרליות בפליטת פחמן – אפס פליטות
ניווט בין ההגבלות של הפרויקט
בחברת Inscape Publico שעיצבה ותכננה את המבנים, ביקשו להבין מראש כיצד אפשר למקסם את "ביצועי" הבניין ולהטות אותם לטובת הדיירים והסביבה. הפרויקט בוצע בתקציב מוגדר, תוך שימוש מוגבל בחומרים ותחת מגבלת זמן גדולה. ניתוח הפרויקט באמצעות Sefaira אפשר לצוות לבצע אופטימיזציה למספר מאפיינים שהיו ברי שינוי ועזר לצוותים לוודא כי הם עומדים ביעד של אפס פליטות.
על מנת להשיג את המטרה, הצוות בחן וניתח את תוכנית הבנייה במספר דרכים:
חישוב של ביצועי הבנייה, בהתבסס על חומרי הבניין שבהם השתמשו בפרויקט
מזעור של צריכת האנרגיה במטרה להגיע לנייטרליות בפליטת הפחמן (אפס פליטות), על ידי שימוש בבנייה בעלת יכולת ביצוע גבוהה, ומכשירים ומערכות בעלי יעילות גבוהה
חישוב יכולות האנרגיה המתחדשת על ידי שימוש בפאנלים סולאריים, במספר שהוגדר מראש, כדי להגיע לכמות הנדרשת של נייטרליות בפליטת הפחמן
הפחתת עלויות התפעול השנתיות של התושבים על ידי בחירת גופי המים היעילים ביותר
בתחילה, הצוות יצר את מודל הניתוח והכניס לתוכנה, בעוד שהוא לוקח בחשבון את מאפייניי המעטפת וערכי ה-HVAC (חימום, מיזוג ואוורור) כמו גם משתני בסיס כמו תפוסה, צפיפות התאורה, עומס החשמל, טמפרטורה וגורמים נוספים.
בשלב הבא, נבחנו מספר אסטרטגיות:
סוג ההצללה והעומק שלה – באמצעות עקומות התגובה של Sefaira, נבחרה הקרנה אופקית אופטימלית בעומק של 2.5 רגל, מעל כל פתח. הדבר אפשר הפחתה בעלות קירור החלל השנתית בשיעור של 14%.
מתקני המים – לצורך הפחתת כמות הפסולת ועל מנת לאפשר הוזלה בעלויות, הותקנו מתקני מים בעלי יעילות גבוהה
עלויות התפעול השנתיות הופחתו ב-37% מאחר והיה צורך בפחות אנרגיה כדי לחמם מים, והשימוש במים קטן.
במסגרת הפרויקט הוחלט מראש כי ההצללה ומתקני המים יהיו בעלי ערכי ביצוע גבוהים. צוות העיצוב רצה לוודא כי השימוש השנתי באנרגיה יהיה נמוך – 21,372 אלף וואט לשנה עבור רחוב מינסוטה ו-21,073 אלף וואט עבור רחוב מספר 27.
לאחר שבוצעה אופטימיזציה למעטפת הבניין, השלב הבא היה להפחית את צריכת האנרגיה על ידי יצירה של מקורות אנרגיה חלופיים. הניתוח של Sefaira הראה כי מערך של 18 פאנלים סולאריים בכל אחד מהבלוקים, יצרו כמות של 21,473 אלף וואט לשנה עבור רחוב מינסוטה, ו-22,025 אלף וואט עבור רחוב 27 – ובכך יכלו להבטיח את יעד "העל" של הפרויקט – אפס פליטה.
"אילו ידעתי, הייתי משתמש ב-Sefaira בשלב יותר מוקדם כדי להביא לאופטימיזציה של המעטפת במקום פשוט לבחון את החומרים ואת המידע שכבר ביססנו בשטח", אמר סטפן שוורצקוף, מנהל העיצוב ב-Inscape Publico.
למשל, ערך ה-R של הגג כפי שנקבע מראש היה גבוה, אולם Sefaira הראתה כי מכלול גג עם ערך נמוך יותר, יפעל בצורה דומה. קבלת המידע הזה בשלב מוקדם יותר, הייתה מאפשרת לצוות לבצע בחירות חכמות וחסכוניות יותר של חומרי הבנייה.
תוכנת Sefaira מבית סקצ'אפ סייעה לצוותים ב-Inscape Publico ו-Mi casa לחשב את צריכת האנרגיה השנתית, לבנות אסטרטגיות לחיסכון באנרגיה ולהתקין גנרטורים של אנרגיה מתחדשת, ובכל זאת כדי לעזור לפרויקט להגיע למצב של אפס פליטות.
עם Sefaira אין יותר צורך בניחושים. "כאשר מבצעים החלטות עיצוביות ניתן לבצע בחירות אופטימליות שיעזרו לצוות התכנון לחדד בצורה טובה לא רק את עיצוב הפרויקט, אלא גם את היעדים שלו", סיכם שוורצקופף.
