בניינים צומחים וקירות מחיידקים: חוקרים מגדירים מחדש את מושג הבית

דמיינו בניינים שמשתנים בהתאם לתנאי הסביבה, חזיתות בתים שמזמינות אליהן חזירי בר וקיפודים ותקשורת שוטפת עם חיידקים באמצעים טכנולוגיים • חוקרים בתחום המתפתח של "מבנים חיים" מתכננים את הבית של העתיד, והוא יהיה מיועד לא רק לבני אדם • מגפת הקורונה, הם טוענים, רק הבהירה עד כמה השינוי הזה נחוץ

''ונציה של העתיד'',  שונית אלמוגים סינתטית ענקית למניעת שקיעתה של ונציה. פרויקט של פרופ' רייצ’ל ארמסטרונג / צילום: הדמית מחשב של Christian Kerrigan
''ונציה של העתיד'', שונית אלמוגים סינתטית ענקית למניעת שקיעתה של ונציה. פרויקט של פרופ' רייצ’ל ארמסטרונג / צילום: הדמית מחשב של Christian Kerrigan

הבתים שלנו נועדו למגורי אדם, אולי גם לחיות מחמד, אבל לא לכל השאר. זו הנחת היסוד שמנחה אותנו, גם אם לא הגדרנו אותה לעצמנו באופן בוטה כל כך. אנחנו מסלקים מהבית ג'וקים, נמלים, עכברים, יונים ושאר יצורים חיים. עכביש או שממית אולי יתקבלו בברכה מעת לעת, בתנאי שלא יתרבו ונוכחותם לא תהיה ברורה מדי. וצמחים? הם מוזמנים, כקישוטים.

אבל מה אם היינו אומרים לכם שהדבר הבא באדריכלות הוא בתים חיים, בניינים שעשויים מחומרים ביולוגיים שלא מפסיקים לצמוח ויכולים גם לתקן את עצמם ולהשתנות בהתאם לעונות השנה? האם אנחנו מוכנים להתחייב לקשר עמוק כל כך עם הטבע, מתוך הבנה שבקשר כזה הבית שייך לא רק לנו? חוקרים ברחבי העולם בוחנים את השאלות האלה.

לא רק בני אדם גרים פה

פרופ' יעקב (יאשה) גרובמן, דיקן הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון, מנהל מחקר הבודק את האפשרות להפוך את חזיתות הבתים לעולם חי.

פרופ' יעקב גרובמן, דיקן הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון / צילום: תמונה פרטית
 פרופ' יעקב גרובמן, דיקן הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון / צילום: תמונה פרטית

"אנחנו מנסים להסיר את המגבלות החלות על חזית בניין ולומר: הכול מותר, הן מבחינת החומר והן מבחינת הצורה הגיאומטרית. הארכיטקט הקטלאני אנטוני גאודי עשה זאת בשביל היופי, אנחנו עושים זאת עבור הצללה, אגירה של מים, גידול צמחים והפחתת קרינה", הוא אומר ומספר על מחקר נוסף, שכבר זכה במענק של האיחוד האירופי ובו שבע אוניברסיטאות פועלות יחד כדי לשנות את הפרדיגמה של בניין.

דיאגרמה של האקולופ, מחקר משותף לשבע אוניברסיטאות שנועד להפוך  חזיתות בתים לשטח חי / צילום: באדיבות  פרופ' יעקב גוברמן
 דיאגרמה של האקולופ, מחקר משותף לשבע אוניברסיטאות שנועד להפוך חזיתות בתים לשטח חי / צילום: באדיבות פרופ' יעקב גוברמן

"המחקר מציע סוג חדש של חזיתות ומעטפות בניינים כדי לשבור את התפיסה שלפיה האדם הוא במרכז. אנחנו רוצים לטשטש את ההבדל בין חוץ לפנים ולאפשר שילוב בין צמחים, חיות, בקטריה ובני אדם.

"אנחנו רוצים לראות איך מתכננים את הבניין הזה עבור כמה מיני חיים. זה אומר שלא תמיד האינטרס של האדם מנצח. בני האדם יצטרכו להבין איך לחיות עם חרקים, עם ציפורים ועם קיפודים כחלק מחזית הבניין. זה לא תמיד קל. זה אומר שאם השירה של הציפורים חזקה מדי, אי אפשר לסלק אותן למקום אחר. ואם הבניין מושך חזירי בר, אז נהדר. המטרה היא לתכנן את הבניין מראש כך שהנוכחות שלהם תשתלב בזו של בני האדם, ולא שזה יקרה במקרה ותהיה התנגשות ביניהם".

מדוע חשוב שהבניין עצמו יותאם לבעלי חיים, צמחים וחיידקים, ולא להקצות להם לדוגמה גינה קהילתית?
"לכל בניין יש חמש חזיתות. היום הן כולן אינרטיות, כלומר הן לא באמת חלק מהאדמה שעליה הבניין בנוי. נוצרים איי חום עירוניים, אבל מעבר לכך נוצר ניתוק מהטבע, ואנחנו חושבים איך העיר יכולה להיות חלק מהטבע. החזית של בניין כזה היא לא קיר שנועד להיות דק וזול ככל האפשר בעודו מייצר את החיץ האופטימלי בין הפנים לחוץ. היא מרחב שבו קורה פלא".

יש גם תועלות פונקציונליות: חזית או גג של בניין שיכולים להשתנות עשויים לספק צרכים בהתאם לעונת השנה, או ליום ולילה. בניין צומח יכול לתקן ולחזק את עצמו, וזה אמור להפחית את הדאגה מקריסת בניינים, לדוגמה. חקלאות על גבי הבניין יכולה לעזור לפתור סוגיות של "מדבריות מזון טרי" - אזורים עירוניים שלמים שכל החנויות בהם מוכרות מזון ארוז בלבד. "אפשר לגדל עץ פרי על החזית", אומר גרובמן, וזאת בערים שבהן הבנייה כה גבוהה, שאפילו חקלאות גגות היא מוגבלת בשטחה.

כבר יש בניין כזה לדוגמה?
"עדיין אין. מתחילים להופיע בניינים עם חזית אחת ירוקה, עם גג ירוק, כתוספת לבניין. אנחנו מכירים גם בניינים שצומח עליהם צמח מטפס, וזה מועיל להצללה, אבל זה לא נחשב בניין חי. אפשר למצוא אנשים שבעצם בונים את הבתים שלהם בתוך עצים חיים, אבל זה בעיקר עניין עיצובי ולא שימושי כל כך".

סוף לעריצות ההיגיינה

מבחינת רייצ'ל ארמסטרונג, פרופסור לארכיטקטורה משקמת באוניברסיטה של לובן בבלגיה ובעלת תואר ברפואה, בניינים חיים הם חלק מפילוסופיית חיים הרבה יותר מקיפה. שיחת הזום שלנו, לדוגמה, התקיימה כשברקע תמונה של בית רדוף רוחות.
"כל הבתים הם רדופים", היא אומרת, "נותרה בבית נוכחות של הדיירים שאינם חיים בו יותר, בין שהיו בני אדם ובין שהיו כל סוג אחר של חיים. כל מי שנמצא בתוך בית משאיר בו עקבות. כשאנחנו חוזרים מחופשה, ההרגשה בבית אחרת".

פרופ' רייצ'ל ארמסטרונג, ממובילות הפרויקט ''ארכיטקטורה חיה'' / צילום: תמונה פרטית
 פרופ' רייצ'ל ארמסטרונג, ממובילות הפרויקט ''ארכיטקטורה חיה'' / צילום: תמונה פרטית

ארמסטרונג, אחת החוקרות הבולטות בתחום הארכיטקטורה החיה, קושרת בין רעיון הבניינים החיים לבין היציאה של דיסציפלינת עיצוב הבית מעולם הפסיכולוגיה לעולם הסוציולוגיה. "פעם ראינו את הבית כמקום שבו אדם מביע את האישיות שלו. בבית כזה, ההיגיינה הייתה העריצה. היה בו מקום רק לבני האדם. זה השפיע על תפיסת הבית שלנו במאה ה-20, עד רמת בחירת הפעילויות שאנחנו מבצעים בו.

"תהליך העיור, שהגיע לשיאו בסוף המאה ה-20, הוביל לכך שאנשים רבים גרו בפיסה של בית אבל לא הייתה להם אדמה משלהם, שהיה להם קשר איתה, ולא אנשים קרובים, שכנים, שחולקים איתם אדמה סמוכה עם מאפיינים דומים". הבית, היא אומרת, הפך להיות מין זנב לא מחובר של הכלכלה, יחידה צרכנית בלבד שאיננה יצרנית, ובהתאם גם מי שהועסקו במשק הבית, תחילה נשים והיום בעיקר אנשים מאוכלוסיות מוחלשות, לא נחשבו לחלק מהכלכלה. "אם הבית חוזר להיות יחידה יצרנית, הוא חוזר להיות חלק מהכלכלה".

המטרה של ארמסטרונג היא להחזיר את הבית לטבע ולהפוך אותו שוב ליחידה כלכלית יצרנית. רעיון הבתים החיים עשוי לעזור בכך.

הקירות כמערכת חיסון

בפרויקט הראשון שתכננה ארמסטרונג בתחום הבתים החיים, תועלת האדם עמדה עדיין במרכז. המטרה הייתה להציל את הבניינים בוונציה משחיקה. תנועת המים סוחפת בכל פעם שכבה מחומר הבניין, ובעלי חיים וצמחים ימיים מתחברים בהם. הרעיון היה להביא למקום אורגניזמים דמויי אלמוג, שיפרישו חומרים דמויי אבן וימצקו את יסודות הבניין במקום להרוס אותו. הפרויקט הזה זכה לתשומת לב רבה, אך בינתיים הוא לא יושם.

עם הזמן, עברה ארמסטרונג מעיסוק ברמת העיר לעיסוק ברמת הבית. "אנחנו כל הזמן מדברים על העיר הירוקה, העיר החכמה, העיר בת הקיימא, אבל אנשים מרגישים כמו בורג מאוד קטן בעיר. מה, אני פוליטיקאי או מיליונר? אבל בבית - שם אנחנו מועצמים. הבית הוא שלנו, גם הבניין".

ארמסטרונג עובדת בעיקר עם מושבות החיידקים הביתיות. "כמובן, כבר יש חיידקים בבית, אבל השאלה היא איך אנחנו מתכננים את הקהילה באופן מכוון, מועיל. היום יש אפשרות לתכנן חיידקים ממש ברמה הגנטית, באמצעות ביולוגיה סינתטית, כדי שיהיו להם פונקציות שבהן אנחנו מעוניינים".

דמיינו בניין הבנוי מ"לבנים חיות", שיש בהן חיידקים עם תפקיד - לדוגמה ליצור אנרגיה עבור הבית, במקום שנכלה משאבים מזהמים. או טיהור המים. הפרויקט האחרון של ארמסטרונג הוא בניית קיר המורכב מלבנים בשלוש קומות זו מעל זו. בקומה העליונה, חיידקים משתמשים באור כדי לייצר סוכר. אותו סוכר זולג לקומה השנייה, ושם החיידקים משתמשים בו כדי לייצר אנרגיה. בקומה האחרונה, חיידקים מעכלים את תוצרי הפירוק של שני קודמיהם. הקיר עצמו הוא ירוק ונעים לעין, ואפשר שיעברו דרכו גם מים זורמים. "אנחנו עדיין לא יודעים איך לגרום לקיר הזה לעבוד לחלוטין כמעגל סגור", היא אומרת. "כרגע צריך 'להאכיל' אותו פעם בשבוע וגם לנקות את ההפרשות שלו, אבל זה בסדר. הרי מדובר ביצור חי".

שלד לבנים חיות עם אורגניזמים המבצעים  פוטוסינתזה ומפרקים גלוקוז, בעיצוב סימון פרסינה. הוצג בביאנלה לארכיטקטורה בטלין, 2017 / צילום: באדיבות Living Architecture Project
 שלד לבנים חיות עם אורגניזמים המבצעים פוטוסינתזה ומפרקים גלוקוז, בעיצוב סימון פרסינה. הוצג בביאנלה לארכיטקטורה בטלין, 2017 / צילום: באדיבות Living Architecture Project

במקום בית סטרילי, ארמסטרונג מציעה לחשוב על בית פרו-ביוטי, שמכיל את החיידקים שאנחנו רוצים. הקירות יכולים אפילו להפוך למערכת החיסון של הבית, אם החיידקים בקירות יהיו כאלה שיודעים לזהות ולעכל יצורים או חומרים מזיקים.

"בני אדם נוטים לחשוב על עצמם בתור היצורים היחידים בסביבה שיש להם יכולת פעולה. המציאות מראה שאנחנו צריכים לחשוב על זה שוב. אנחנו לא באמת מייחסים ליצורים החיים אינטליגנציה, אבל אם היינו בגודל של נמלה, היינו מבינים שהנמלים גאונות".

לדבר עם החיידקים

"היצורים האחרים לא מדברים איתנו באנגלית או בעברית, אבל הם כן מדברים באמצעות הכימיה והביולוגיה", אומרת ארמסטרונג. "המידע הזה לא נראה לעין שלנו עד היום, ולכן התעלמנו ממנו. היום הטכנולוגיה מאפשרת לנו לקרוא את המידע הזה, ולשים לב לשיחות שהטבע מזמין אותנו להשתתף בהן".

בבית שארמסטרונג מתכננת, יתנהלו שיחות עם מיקרובים, לדוגמה. "אנחנו יכולים לשלב חיישנים ובינה מלאכותית כדי שהחיידקים יגידו לנו מה הם צריכים, כמו שצמח אומר לנו באמצעות צבע העלים או צורתם אם חסר לו מים או אם הוא חולה. אנחנו יכולים לתכנן את הקיר כך שיגיד לנו אם חלה עלייה ברמת זיהום האוויר או שאולי יש זיהום ויראלי או זיהום עובש בבית".

בשלב הראשון, מערכת כזו לא תייצר אולי המון אנרגיה, "אבל מי אמר שצריך הרבה אנרגיה כדי לחיות חיים טובים? אנחנו צריכים לחשוב מהם בדיוק חיים טובים, ומה מערכת היחסים שלנו עם הטבע במאה ה-21. אי אפשר סתם להגיד לאנשים - תהיו בתרבות הצריכה, אבל תצרכו פחות. החיים הטובים במאה ה-21 הם לא חיינו כצרכן במאה ה-20".

בימי הקורונה, אצל רבים הבית הפך פתאום למשרד. זה תואם בעינייך את המגמה של הפיכת הבית ליצרני?
"זו שאלה טובה. עבור מי שהייתה לו הפריבילגיה להסתגר בבית בתקופת הקורונה ולא לצאת לחזית המסוכנת כדי לעבוד, הייתה כתיבה מחדש של הקשר עם הבית, אבל יותר משהוא מוצב מחדש כיחידה עצמאית בתוך הכלכלה הוא הוכפף באופן עמוק יותר לכלכלה הניאו ליברלית.

"בנוסף, אני חושבת שהפנדמיה העירה את הצורך בשינוי, ואת האפשרות לשינוי. מי שמבוגר כמוני יודע שפעם העולם נראה ונשמע והריח ונחווה אחרת. והנה פתאום הגיעה המגפה וצליל הציפורים חזר ורעש המטוסים נעלם. במקביל, הפנדמיה מראה לנו שהגישה הנוכחית שלנו לבריאות הציבור, של ההיגיינה והסטריליות לא הובילה לניצחון בני האדם. היא פשוט דחקה את החולי למקומות שאנחנו לא רואים אותו. ברגע שנבין שאנחנו חייבים לעשות שינוי דרמטי בחשיבה שלנו בתחום הזה, תהיה לנו מאה 21 טובה ונעימה הרבה יותר".

לנטרל תעשיות מזהמות

פרויקטים בתחום הבניינים החיים נמצאים היום ברובם על התפר שבין מחקר, יצירת אמנות ויישום מסחרי. פרופ' ויל ו. סרובר השלישי, ראש מעבדת החומרים החיים באוניברסיטת בולדר שבקולורדו, הוא אחד החוקרים שאימצו את הגישה המסחרית, והוא מפתח היום במעבדה שלו בטון המכיל חומר חי.

"המטרה היא ליצור חומרים שהם גם חזקים ועמידים, אבל ניתנים לייצור תוך צריכה מעטה של אנרגיה ויצירת זיהום מופחת, ולתקן את עצמם כל הזמן", אומר סרובר לגלובס. "אם הם יכולים להשתמש בפחמן דו-חמצני בתהליך, כפי שעושה צמחייה כל הזמן, הרי זה משובח".

פרופ' ויל ו. סרובר השלישי, ראש מעבדת החומרים החיים באוניברסיטת בולדר, קולורדו / צילום: אוניברסיטת בולדר, קולורדו
 פרופ' ויל ו. סרובר השלישי, ראש מעבדת החומרים החיים באוניברסיטת בולדר, קולורדו / צילום: אוניברסיטת בולדר, קולורדו

אחד הפרויקטים שהשתתף בהם הוא SolarLeaf בהובלת חברת העיצוב הבריטית Arup. "הוספנו אורגניזמים שמייצבים את האדמה מתחת לבניינים היסטוריים", הוא אומר. הרעיון דומה לפרויקט של ארמסטרונג בוונציה, והוא מצביע על הכיוון הראשון שאליו ילך כנראה התחום: בטון המכיל חומר חי.

קיימות גם חברות מסחריות שהחלו לעסוק בתחום הזה. חברה בשם Ecovative מפתחת גרסה מסחרית של מיצליום, רשת הסיבים שבונות פטריות. זהו אחד החומרים הכי זולים באנרגיה לייצור לעומת החוסן שלו, ובמאסה גדולה הוא יוצר מעין קרום אוורירי שיכול לתמוך בבניין ולהגן עליו, אולי בעתיד אף להיות הבניין עצמו. הכוונה היא לתת למיצליום מסגרת לצמוח בתוכה, ואת שאר העבודה הוא כבר יעשה לבד. החומר הזה לא דורש הרבה, הוא יכול לאכול אפילו שאריות של קפה.

לדברי סרובר, כמה חברות מייצרות כבר היום מלט באמצעות יצורים חיים, כמו אלמוגים, בתהליך ייצור הרבה יותר ידידותי לסביבה מהתעשייה המזהמת הקיימת. בהקשר הזה אפשר לציין גם את ECOncrete, החברה שהקימה פרופ' שמרית פרקול פינקל, שנהרגה לפני כמה חודשים בתאונת דרכים. ECOncrete פיתחה בטון מחורר לבנייה בים, המאפשר לחיים להתפתח בתוכו, כחלק אינטגרלי ממנו, ובאופן שמחזק אותו במקום לשחוק אותו.

פיתוח של בטון חי במעבדה של פרופ’ ויל סרובר / צילום: University of Colorado Boulder College of Engineering and Applied Science
 פיתוח של בטון חי במעבדה של פרופ’ ויל סרובר / צילום: University of Colorado Boulder College of Engineering and Applied Science

כעת סרובר עובד על פרויקט נוסף - חלבון מונע קיפאון המשולב בבטון. "אני חושב שהטבע יצר פתרונות לכל הצרכים שלנו בתחום החוסן והקיימות. אנחנו פשוט צריכים לדעת איפה לחפש. אל מול האיום בשינוי האקלים, אני חושב שהבנייה החיה יכולה לפתור הרבה בעיות, ולנטרל תעשיות מזהמות ומזיקות כמו מלט ועץ לבנייה. בניינים שמרפאים את כדור הארץ במקום לפגוע בו יהיו כאן להערכתי תוך 10-15 שנה".

צרו איתנו קשר *5988