שתפו‬        

עלינה בר יהודה

הפתרון להצפות מתחיל מהגג

מחקר שמתבצע בטכניון בודק כיצד ישפיעו גגות ירוקים על ההצפות שמתרחשות בערי ישראל בכל שנה

14 במרץ 2020



ההצפות והשיטפונות שהתרחשו בישראל בתחילת חודש ינואר 2020 בעקבות הגשמים העזים, גבו השנה קורבנות בנפש וגרמו לנזק אדיר ברכוש. לצערנו, זו אינה תופעה חדשה, וכבר שנים שמדי חורף תמונות הערים המוצפות חוזרות על עצמן.

הסיבה העיקרית להצפות בשטחים העירוניים היא שהקרקע מכוסה באספלט ובטון, שאינם מאפשר למים לחלחל דרכם. כתוצאה, המים זורמים על פני הכבישים והרחובות, מה שמכונה בעגה המקצועית נגר עילי עירוני. כאשר מדובר בכמויות גשם ממוצעות, מערכת הניקוז העירונית מסוגלת להתמודד עם הנגר העירוני, אולם כאשר מתרחשים אירועי גשם קיצוניים, הממטירים תוך זמן קצר כמות משקעים גבוהה, מערכת הניקוז לא תמיד מסוגלת לקלוט את מי הנגר והתוצאה היא הצפות של כבישים, רחובות ואף שכונות שלמות.

"הפתרון הקיים לבעיית הנגר העירוני לא תמיד מספיק. הגישה הישנה של להגדיל יותר ויותר את תשתיות הניקוז ולהתמודד עם זה באמצעים הנדסיים נטו, פשוט לא עובדת אל מול העוצמות הגבוהות של הגשם, שרק צפויות לגדול כתוצאה משינויי האקלים", אומרת אנג'ל זוסמן, סטודנטית לתואר שני ביחידה להנדסת הסביבה מים וחקלאות בטכניון.

זוסמן מכירה את בעיית הנגר העירוני מקרוב, מתוקף עבודתה כמתכננת ניקוז בחברת ליגמ לתכנון פרויקטים סביבתיים. במסגרת עבודתה היא נכחה בכנס של קק"ל בנושא "ערים רגישות למים", שם היא נחשפה לוויכוח אקדמי לגבי השימוש בגגות ירוקים ככלי לטיפול בנגר העירוני בארץ. הנושא עניין אותה והיא החלה לחפש אחר ספרות מקצועית בנושא כדי להבין מדוע חלק מהחוקרים טענו שפתרון כזה אינו בר-קיימא בארץ. "אני הנחתי שחוסר ההסכמה בין החוקרים מבוסס על מחקר קיים, כלומר שמישהו כבר בדק את היישומיות של הגג הירוק ככלי לטיפול בנגר העירוני בארץ. להפתעתי גיליתי שלא קיים כזה מחקר בארץ, ומאוד סיקרן אותי לבדוק את זה", היא מספרת.

שלושה שלבים לטיפול בגשם

הסקרנות של זוסמן הובילה אותה לאמץ את הנושא כמחקר לעבודת המאסטר שלה, אותה היא מבצעת תחת הנחייתו של פרופ' ערן פרידלר. לדברי זוסמן, הרעיון מאחורי השימוש בגג ירוק ככלי לוויסות הנגר העירוני הוא די פשוט. "הרעיון הוא בעצם לחקות את מה שהיה לפני שהעיר נבנתה, כשהייתה פה קרקע לא מכוסה. כשהמים ירדו, הם פגשו אדמה ואז חילחלו לתוכה או המשיכו לזרום לנחלים, אבל הזרימה הייתה בעוצמות הרבה יותר נמוכות ממה שקורה כשהמים פוגשים בטון. הבטון לא מאפשר למים לחלחל, כך שהמים נאגרים על פני השטח הבנוי וזורמים בעוצמה, ואז קורה מה שקרה בחיפה ותל אביב בתחילת ינואר".

גג ירוק הוא גג הכולל כיסוי צומח השתול על שכבת קרקע, שתחתיה נמצא מצע נוסף. הגג הירוק מונח מעל לשכבת ניקוז שמונחת על גג. שכבת ניקוז היא שכבה יחסית דקה שיודעת "להחזיק" חלק מהמים בתוכה וגם לכוון את המים הנותרים לעבר מרזב. כך, למעשה, יש שלושה שלבים של טיפול במי הגשמים: ראשית יש את הצמחייה שעושה שימוש בחלק מהמים, שאר המים מחלחלים לתוך הקרקע והמצע שמתחת. תהליך החלחול מאט את תנועת המים, זאת בניגוד לנגר העירוני הזורם בעוצמה על הבטון או האספלט שאינם חדירים למים, עד שהם מגיעים לשכבת הניקוז. שכבת הניקוז עצמה אוגרת חלק מהמים והשאר מופנה למרזבים. "לאחר הגשם, המים מתאדים מהקרקע, וגם יש אידוי מים מהצמחים (דיות), כך שיכולת אגירת המים של הקרקע מתחדשת לקראת הגשם הבא, והתהליך חוזר חלילה. במצב כזה, נוצר ריקון טבעי של הקרקע כמו שקורה בכל קרקע טבעית", מסכמת זוסמן את מחזור המים בגג הירוק.

זוסמן לא מתעלמת מהעובדה שגם בשימוש בגג ירוק עדיין יש יציאה של חלק מהמים כנגר, אך לדבריה רוב המחקרים מראים שיש הפחתה בין 80-40 אחוז בנפח הנגר השנתי בהשוואה לגג רגיל.

גג ירוק בשיקגו, ארה"ב. תצלום: TonyTheTiger GFDLCC-by-sa-3.0

"במחקר שלי אני מפתחת מודל ממוחשב שבוחן מה יכולת ויסות הנגר העירוני של גג ירוק בישראל. לצורך כך אני נעזרת בנתונים מטאורולוגים שנאספו לאורך השנים בתחנת בית דגן", מסבירה זוסמן. כרגע המחקר נמצא בעיצומו, אך לדבריה בעתיד ניתן יהיה גם להזין לתוך המודל נתונים מכל תחנה מטאורולוגית בארץ, כך שניתן יהיה לחשב את יכולת ויסות הנגר העירוני לאזורים שונים בישראל.

גגות ירוקים וטובים לעיר

"בישראל אנחנו אולי עוד לא רואים הרבה גגות ירוקים, אך בעולם הם נמצאים בחזית הפרקטיקה", טוענת זוסמן. "יש ערים בעולם – טורונטו, למשל – שבהן הרגולציה העירונית מחייבת להקים גג ירוק על גגות בניינים ששטחם הוא מעל גודל מסוים".

הגגות הירוקים מספקים מראה נעים לעין וסביבה ירוקה, שתורמת לבריאות הפיזית והנפשית. הם גם משמשים כריאה ירוקה בתוך הסביבה העירונית שמהווה בית גידול למגוון ציפורים, פרפרים ושאר מיני חרקים, ושמסייעת בקיבוע פחמן בתהליך הפוטוסינתזה של הצמחים ובספיגת חלק מזיהום האוויר. יש גם גגות ירוקים שמוקמים בערים במטרה דווקא לאפשר חקלאות עירונית, כמו הגג הירוק שהוקם על בניין דיזנגוף סנטר.

מבחינה אנרגטית, גגות ירוקים מספקים בידוד טוב יותר של המבנה, כך שבחורף לא כל כך קר בתוך המבנה וניתן לחמם פחות, ואילו בקיץ פחות חם בפנים ואפשר לקרר פחות. זהו חיסכון אנרגטי, אך גם חיסכון כלכלי. בנוסף, גגות ירוקים גם מסייעים למיתון תופעת "אי החום העירוני".

האם גג ירוק יתאים גם לקיץ?

"זה נכון שגגות ירוקים לא הוקמו כדי לטפל בנגר העירוני, אבל כיום מבינים את המשמעות של היותם גם כלי לטיפול בנגר העירוני. המחקר שלי נועד לבחון את היעילות של יישום הכלי הניקוזי גם אצלנו בישראל", אומרת זוסמן.

אולם, למרות היתרונות של גגות ירוקים, יש לבחון כיצד גג ירוק יתמודד עם עוצמות גשמים כמו אלו שירדו בחודש האחרון. כדי שגג ירוק אכן יהיה פתרון בר-קיימא הוא צריך לפתור את בעיית הנגר בחורף, אך גם לענות על הצורך של הצמחייה במים בעונת הקיץ. צורך זה בולט במיוחד בישראל בו הקיץ שחון לחלוטין בניגוד לרוב המקומות בעולם שם נחקרים ומוקמים גגות ירוקים בהם יורד לא מעט גשם בקיץ. "לכן, במסגרת המודל הממוחשב נבחן האם ניתן לקיים את הגג הירוק בקיץ הישראלי, כשאחד הפתרונות שאני בוחנת הוא ניצול של מי המזגנים להשקיית הצמחייה, זאת על מנת שהגג לא יהווה צרכן נוסף של מים שפירים מהרשת העירונית", מציינת זוסמן.


בעקבות הכתבה ב"זווית" הסיפור פורסם גם ב-ynet

שתפו‬        


הירשמו לניוזלטר שלנו

עקבו אחרי זווית