הצללה וחצרות במבני חינוך באקלים חם

מאת אדריכל רועי רמון, מייסד רמון אדריכלים. ותק של למעלה מ-20 שנה בתכנון מבני ציבור, משרדים ומבני מסחר.

כתבתי את המאמר למהנדסי רשויות, למנהלי מחלקות חינוך ולמנהלי פרויקטים. הוא מציג את המסמכים המנחים, את סוגי ההצללה ואת ההחלטות שקובעות את התוצאה. את הערכים המחייבים עצמם יש לקרוא בנוסח העדכני של הנחיות משרד החינוך ושל התקנות, ולא כאן.

למה צל הוא עניין של בריאות ושל תפקוד

קרינת השמש

האגודה למלחמה בסרטן ממליצה להימנע ככל האפשר מחשיפה לשמש בין השעות 10:00 ל-16:00, וחיפוש צל הוא אחד מכללי "חכם בשמש" שלה. ההפסקות, שיעורי החינוך הגופני והפעילות בחצר הגן מתקיימים בדיוק בשעות האלה.

עומס חום

צל מפחית את הקרינה הישירה על הגוף ומונע את התחממות המשטחים שהילדים נוגעים בהם: ריצוף, ספסלים, מתקני משחק ומעקות. חצר חשופה מחממת גם את קירות המבנה ואת הכיתות שפונות אליה.

מה מחייב ומה מנחה

בתי ספר - פרוגרמת החצר של מינהל הפיתוח

המינהל לפיתוח מערכת החינוך במשרד החינוך פרסם במרץ 2009 את המסמך "פרוגרמה והנחיות התכנון לחצר בית-הספר". פרק ההצללה שבו נפתח בקביעה ש"בתנאי האקלים של מדינת ישראל הצללה בחצר בית-הספר היא הכרח". טבלת הפרוגרמה מפרטת באילו שטחים חלה חובת הצללה, בהם כיתת החוץ, פינות הישיבה וחצרות מתקני המשחק. באזורים אחרים ההצללה מוגדרת כרצויה.

המסמך דורש שני ניתוחי צל: של המצב הקיים במגרש ושל המצב המתוכנן. הוא מציין שהשטח המוצל אינו חופף לשטח המקורה, ולכן בוחנים את ההצללה בהדמיה. עוד נכתב בו שהתאמת תכנון המבנים, למשל שימוש בצל המבנה עצמו, יכולה להפחית במידה ניכרת את הצורך בפרגולות וביריעות צל. שטחי ההצללה המחייבים, שטח ההצללה המבונה לכל כיתת אם והמועד שלפיו נערך ניתוח הצל מופיעים במסמך עצמו, ויש לקרוא אותם בו.

עצים - המדריך לשתילת עצים

מינהל הפיתוח פרסם במרץ 2018 את "המדריך לשתילת עצים במוסדות החינוך בישראל". לפי המדריך, העצים יינטעו בכמות כזו שבבגרותם יתפרס צילם על 25% לפחות משטח החצר, אך לא יותר מ-75% ממנו. המדריך מורה לטעת עצים מגודל 8 ומעלה, להתקין מערכת השקיה בטפטוף כבר עם הנטיעה, ולהימנע ממינים פולשים.

מעונות יום - דרישה בתקנות

במעונות יום לפעוטות הדרישה מעוגנת בתקנות. התוספת השלישית לתקנות הפיקוח על מעונות יום לפעוטות (תנאים לפעילות של מעון יום לפעוטות), התשפ"א-2021, קובעת שבחצר או במרפסת שחשופות לשמש, ושמתקיימת בהן פעילות בשעות החשיפה, תהיה הצללה של 25% לפחות מהשטח, בסככות צל או בהצללה אחרת, וכן הצללה לארגז החול. הדרישה הזו חלה על מעונות יום בלבד. הרחבה במאמר תכנון מעון יום - מפרוגרמה ועד רישוי.

גני ילדים

לחצר גן הילדים לא מצאתי במקורות הרשמיים שבדקתי שיעור הצללה מחייב, ולכן איני נוקב כאן במספר. את הדרישה בודקים בפרוגרמה העדכנית של משרד החינוך לגני ילדים ומול הרשות המזמינה. על תכנון החצר בתוך מכלול הגן ראו תכנון אשכול גנים.

בטיחות

אגף הבטיחות במשרד החינוך קובע בהנחיותיו שסככת צל, פשוטה ככל שתהיה, נבנית לפי תכנון של מהנדס, ושעמידותה לעומס רוח מחושבת לפי התקן הישראלי ת"י 414. לסככות שגילן מעל חמש שנים נדרש אישור יציבות של קונסטרוקטור. רשימת התיוג של המשרד למוכנות בית הספר כוללת אישורי בטיחות מקצועיים לסככות הצללה ולעצים, וקובעת שהברזיות מותקנות במקום מוצל ומרוחק ממעברים ומצירי תנועה. מתקני המשחק שמתחת להצללה כפופים לתקן הישראלי הרשמי ת"י 1498.

מה לא מצאתי

לא איתרתי חוזר מנכ"ל שקובע שיעור הצללה אחיד לכלל מוסדות החינוך, וגם לא מסמך מחייב של משרד הבריאות שעוסק בתכנון הצללה בחצרות. האגודה למלחמה בסרטן ומרכז השלטון המקומי הפיצו ב-2003 לרשויות המקומיות חוברת המלצות להצללה במוסדות חינוך ובשטחים ציבוריים. אלה המלצות, לא תקנה.

סוגי הצללה - השוואה

• עצים - חסימת קרינה: משתנה לפי המין, העונה וצפיפות הנוף; עמידות לרוח: גבוהה בעץ בוגר ומבוסס; תחזוקה: השקיה, גיזום, בדיקת יציבות; זמן עד צל מלא: שנים

• פרגולה קשיחה - חסימת קרינה: תלויה במילוי - מלאה בקירוי אטום, חלקית בשלבים; עמידות לרוח: גבוהה כשהשלד מתוכנן לכך; תחזוקה: נמוכה - צבע וחיבורים; זמן עד צל מלא: מיידי

• ממברנה או רשת מתוחה - חסימת קרינה: לפי נתוני היצרן לאריג; עמידות לרוח: תלויה בעיגון ובמתיחה; תחזוקה: מתיחה, בדיקת תפרים, החלפת אריג; זמן עד צל מלא: מיידי

• גגון צמוד למבנה - חסימת קרינה: מלאה; עמידות לרוח: גבוהה; תחזוקה: נמוכה; זמן עד צל מלא: מיידי

• ארקדה או המשך המבנה - חסימת קרינה: מלאה; עמידות לרוח: גבוהה מאוד; תחזוקה: כחלק מהמבנה; זמן עד צל מלא: מיידי

עצים

עץ בוגר נותן צל רחב, והוא האמצעי היחיד שמשתפר עם השנים. החיסרון הוא הזמן: עץ צעיר אינו מצל על שטח של ממש בשנים הראשונות. לכן אנחנו מתכננים הצללה מבונה לאזורי החובה כבר ליום האכלוס, ונוטעים עצים במקביל. את המין בוחרים לפי התפקוד - צל כבד או בינוני, נשיר או ירוק-עד - ולפי תנאי האקלים והקרקע במקום.

פרגולות קשיחות

שלד פלדה, עץ או בטון עם מילוי קבוע. כיוון השלבים והמרווח ביניהם קובעים כמה צל מתקבל ובאילו שעות. פרגולה ששלביה פונים לכיוון הלא נכון מטילה פסי שמש בדיוק בשעת ההפסקה.

ממברנות ורשתות מתוחות

רשת מתוחה מכסה מפתח גדול בלי עמודים בתוך שטח המשחק, ולכן היא מתאימה למגרשי ספורט ולחצרות מתקנים. שיעור חסימת הקרינה שונה מאריג לאריג, ויש לדרוש אותו מהיצרן בכתב. האריג מתבלה בשמש ומוחלף אחת לכמה שנים, והעיגון נושא כוחות מתיחה ורוח גדולים.

גגונים

גגון קשיח בצמוד ליציאה מהכיתה או לאורך חזית נותן צל מלא וגם מחסה מגשם. הוא מצל גם על הקיר ועל הפתחים.

ארקדות והמשך המבנה

קומת עמודים, מעבר מקורה או גג שנמשך מעבר לקו החזית. זו הצללה שהיא חלק מהשלד, ולכן היא נקבעת בתכנון המוקדם ואי אפשר להוסיף אותה בדיעבד בלי הליך רישוי. הרחבה בעמוד אדריכל מבני חינוך.

תכנון לפי מסלול השמש

צל בשעות ההפסקה

השאלה אינה כמה מ"ר הצללה יש, אלא היכן הצל נופל בשעות השימוש. אנחנו מכינים ניתוח צל לשעות ההפסקות ולשעות הפעילות בחצר, ובודקים שהצל נופל על אזורי השהייה ולא לצידם. הצל זז במהלך היום. רשת שהוצבה בדיוק מעל ספסל עשויה להצל בצהריים על הריצוף שלידו.

קיץ מול חורף

בקיץ השמש גבוהה, והצללה אופקית יעילה. בחורף השמש נמוכה, וחלק מהחצר צריך לקבל שמש ישירה כדי שיהיה נעים לשהות בו. לכן משלבים הצללה קבועה באזורי החובה עם עצים נשירים או עם אזורים פתוחים לדרום.

העמדת המבנה

מבנה שמוצב נכון ביחס לחצר מטיל עליה צל בחלק משעות הלימודים, בלי אף עמוד נוסף. חצר פנימית בין אגפים מוצלת חלק גדול מהיום, אך צריך לוודא שהיא מאווררת. את ההחלטה הזו מקבלים בשלב הפרוגרמה והתכנון המוקדם, כפי שמתואר במאמר תכנון בית ספר יסודי - מפרוגרמה ועד אכלוס.

חומרי ריצוף ומשטחים

המשטח משפיע על החום בחצר לא פחות מההצללה. טמפרטורת המשטח תלויה במוצר, בגוון ובחשיפה, ולכן ההשוואה כאן איכותית ובלי מספרים.

• אספלט - כהה, בולע קרינה ופולט חום גם אחרי שהשמש זזה. מתאים למגרשי ספורט, ומחייב הצללה או גוון בהיר.

• דשא סינתטי - מתחמם מאוד בשמש ישירה. מתאים בעיקר לשטח מוצל.

• משטחי גומי - משמשים כמשטח בולם מתחת למתקנים. גוון כהה מתחמם, ולכן מצלים על תחום המתקנים ובוחרים גוון בהיר.

• ריצוף בהיר - מחזיר חלק גדול מהקרינה ומתחמם פחות. ריצוף בהיר מאוד בשטח חשוף מסנוור.

• אדמה, חיפוי וצמחייה - נשארים קרירים יחסית, סופגים מים ומפחיתים נגר. דורשים תחזוקה והשקיה.

רוח ונקודות מים

רוח

תנועת אוויר מקילה על תחושת החום גם בצל. פרוגרמת החצר של מינהל הפיתוח מורה שלא לחסום בצמחייה את הרוחות הטבעיות. גם גדר אטומה, קיר אקוסטי או חצר שסגורה מכל צדדיה עוצרים את הרוח, ולכן משאירים פתחים בכיוון הרוח השלטת.

נקודות מים

ברזיות ממקמים בצל, מחוץ למעברים ולצירי התנועה, ובמרחק הליכה קצר מאזורי המשחק והספורט. צנרת שחשופה לשמש מחממת את המים, ולכן מטמינים אותה או מצלים עליה.

חצרות באקלים מדברי

אנחנו מתכננים מבני חינוך גם באזור הדרום, ושם כל מה שנכתב עד כאן מחמיר.

• אבק וחול - רשתות ואריגים צוברים אבק ומתבלים מהר יותר. באזורי החובה אנחנו מעדיפים הצללה קשיחה.

• רוחות - משבים חזקים וסופות אבק מעמיסים על ממברנות. חצר שמבנה או קיר נמוך מגינים עליה מכיוון הרוח שמישה יותר.

קונסטרוקציה ובטיחות של מתקני הצללה

מתקן הצללה הוא מבנה לכל דבר. בהנחיות אגף הבטיחות נכתב שפרגולות ומתקני משחק פועלים כמפרש ברוח, ושקל לטעות ולחשוב שבנייה קלה אינה מסוכנת. את השלד, היסודות והעיגון מתכנן מהנדס קונסטרוקציה. הדגשים שלנו:

• עיגון - יסודות מחושבים. לא מעגנים למעקה, לגדר או לקיר קיים בלי בדיקה.

• עמודים - מחוץ לתחום הנפילה של מתקני המשחק ומחוץ למסלולי ריצה, עם ריפוד כשנדרש.

• גובה ומרווחים - כך שילדים אינם יכולים לטפס על האריג או להיתלות עליו.

• אריג - נתוני היצרן, בכתב, לחסימת קרינה ולהתנהגות באש.

• רישוי - תקנות התכנון והבנייה (עבודות ומבנים הפטורים מהיתר), התשע"ד-2014, פוטרות מהיתר מצללות וגגונים מסוימים, בתנאים. אם המתקן המתוכנן עומד בהם או טעון היתר מבררים מראש מול מהנדס הרשות.

• בדיקות - אישור מהנדס אחרי ההתקנה, ובדיקה אחרי כל אירוע רוח חריג.

תחזוקה

הצללה שאינה מתוחזקת הופכת למפגע. תכנית התחזוקה כוללת:

• בדיקה חזותית של אריגים, תפרים, כבלים ומותחנים, ומתיחה מחדש לפי הוראות היצרן.

• בדיקת חלודה, ברגים וריתוכים בשלד.

• גיזום עצים, הסרת ענפים יבשים ובדיקת יציבות בידי גורם מקצועי.

• בדיקת מערכת ההשקיה לפני הקיץ, וניקוי אבק ועלים מרשתות ומגגונים.

• תיעוד כל בדיקה בתיק הבטיחות של המוסד.

רשות שמשפצת חצרות קיימות יכולה לשלב הצללה בבקשת תקצוב. המהלך מתואר במדריך קול קורא חידוש מבני חינוך.

צ'קליסט לתכנון הצללה בחצר

• מיפוי אזורי השהייה: מתקנים, ישיבה, כיתת חוץ, ספורט, המתנה בשער

• ניתוח צל של המצב הקיים ושל המצב המתוכנן, לשעות ההפסקה, בקיץ ובחורף

• בדיקה מול הנוסח העדכני של הנחיות מינהל הפיתוח, ובמעון יום מול התקנות

• הצללה מבונה מיום האכלוס, ונטיעת עצים במקביל

• בחירת משטחים לפי חום, סנוור ובלימה

• פתחים לרוח השלטת

• ברזיות בצל ומחוץ למעברים

• תכנון קונסטרוקטיבי ואישור מהנדס למתקני ההצללה

• בירור רישוי מול מהנדס הרשות, ונתוני יצרן לאריג בכתב

• תכנית תחזוקה ובדיקות תקופתיות

שאלות נפוצות

האם יש חובה להצל על חצר בית ספר?

כן, בחלק מהחצר. המסמך "פרוגרמה והנחיות התכנון לחצר בית-הספר" של מינהל הפיתוח במשרד החינוך, ממרץ 2009, קובע שהצללה בחצר בית הספר היא הכרח, ומפרט בטבלת הפרוגרמה באילו שטחים חלה חובת הצללה, בהם כיתת החוץ, פינות הישיבה וחצרות מתקני המשחק. את שטחי ההצללה המחייבים קוראים במסמך עצמו ובנוסח העדכני של ההנחיות.

כמה הצללה נדרשת בחצר של מעון יום?

התוספת השלישית לתקנות הפיקוח על מעונות יום לפעוטות (תנאים לפעילות של מעון יום לפעוטות), התשפ"א-2021, דורשת הצללה של 25% לפחות משטח חצר או מרפסת שחשופות לשמש ושמתקיימת בהן פעילות בשעות החשיפה. ההצללה יכולה להיות בסככות צל או בכל אמצעי אחר, ונדרשת גם הצללה לארגז החול. הדרישה חלה על מעונות יום, לא על בתי ספר או גני ילדים.

כמה צל צריכים לתת העצים בחצר?

לפי "המדריך לשתילת עצים במוסדות החינוך בישראל" של מינהל הפיתוח, ממרץ 2018, העצים יינטעו בכמות כזו שבבגרותם יתפרס צילם על 25% לפחות משטח החצר, אך לא יותר מ-75% ממנו. המדריך מורה לטעת עצים מגודל 8 ומעלה ולהתקין השקיה בטפטוף כבר עם הנטיעה. עד שהעצים מתבגרים, אזורי החובה נשענים על הצללה מבונה.

מה עדיף - רשת הצללה או פרגולה קשיחה?

רשת מתוחה מכסה מפתח גדול בלי עמודים בתוך שטח המשחק, אבל האריג מתבלה ומוחלף אחת לכמה שנים, והעיגון נושא כוחות רוח גדולים. פרגולה קשיחה דורשת פחות תחזוקה, אך מחייבת עמודים צפופים יותר. באזורים של רוחות ואבק אנחנו מעדיפים הצללה קשיחה באזורי החובה.

מי בודק את מתקני ההצללה?

לפי הנחיות אגף הבטיחות במשרד החינוך, סככת צל נבנית לפי תכנון של מהנדס, ועמידותה לעומס רוח מחושבת לפי ת"י 414. לסככה שגילה מעל חמש שנים נדרש אישור יציבות של קונסטרוקטור. נכון לבדוק את המתקן גם אחרי כל אירוע רוח חריג.

האם אפשר להוסיף הצללה לחצר קיימת?

אפשר. מתחילים במיפוי אזורי השהייה ובניתוח צל של המצב הקיים, כולל צל המבנה והעצים הבוגרים. אחר כך בוחרים פתרון לכל אזור, בודקים תשתיות תת-קרקעיות במיקום היסודות, ומבררים מול מהנדס הרשות אם נדרש היתר. את העבודות מתאמים לחופשות, כדי שאתר העבודה לא יפעל ליד תלמידים.

איך רמון אדריכלים מלווים

אנחנו ברמון אדריכלים מתכננים מבני חינוך ומבני ציבור לרשויות מקומיות ולחברות עירוניות בפריסה ארצית, כולל באזור הדרום. בתכנון חצר אנחנו מכינים ניתוח צל לשעות השימוש, קובעים את העמדת המבנה ואת מיקום ההצללה ובוחרים משטחים. אנחנו מתאמים את יועץ הקונסטרוקציה, את אדריכל הנוף ואת יועץ הבטיחות, ומציגים חלופות להחלטת מהנדס הרשות ומחלקת החינוך. פירוט השירות בעמוד תכנון מבני ציבור לרשויות מקומיות.

ליצירת קשר: טלפון 08-9454747, דוא"ל ramon@ramonarchitects.com, או דרך עמוד יצירת הקשר.

המאמר מציג מידע כללי. הוא אינו תחליף לייעוץ מקצועי פרטני ולבדיקת ההנחיות, הנהלים, התקנים והתקנות העדכניים של משרד החינוך ויתר הגורמים המוסמכים במועד התכנון.