Architecture's unwanted child : building climatology in Israel, 1940 - 1977

Abstract

The discipline of building climatology, which emerged during the first half of the 20th century, combines knowledge in architecture, civil engineering, physiology, meteorology, and physics. It aims at exploring the thermal properties of buildings and the human reaction to thermal conditions created and affected by buildings. Upon its emergence, building climatology implicitly suggested an alternative design methodology in which design decisions could be based on scientifically-sound and quantitative (instead of qualitative) parameters, including parameters which define the desired thermal characteristics of buildings ("indoor climate") and their surroundings ("outdoor climate"). The new discipline has produced an impressive body of knowledge which could have helped architects to scientifically optimize the response of their buildings to climatic conditions. Nevertheless, it can be argued that architects at large still neglect the rich scientific knowledge and tools created by building climatology, failing to integrate them into the design of buildings. Keeping in mind the magnitude of research efforts that were invested in building climatology for more than half a century, it is thus important to look into this failure and to understand its causes and effects. The current study explores the relation between architectural practice and building climatology research in Israel from the beginning of the 1940's up to the mid-1970's. Israel is an excellent example for a country in which building climatology was rapidly developing because of a pressing need to resolve recurrent climatic failures of common design and building methods, and especially in meeting the challenges of its hot season. A scientific field established almost exclusively by Jewish émigrés from Germany, Israeli building climatology, which received a long-standing support from the country's Ministry of Housing, was developing during the 1960's and 1970's to gain international recognition for its scientific achievements. In spite of its expanding body of knowledge and its impressive scientific level, the effect of Israeli building climatology on local architecture practices was minimal, even in times when local architects continued to express their concern over the climatic aspects of building. This discrepancy reflected some basic flaws in the way the emerging science has been understood, interpreted, and applied by local architects. The overall tendency was clear: as scientific research became more and more elaborate and detailed, architects were less and less open to exploit its products in a sincere and rigorous manner. A multi-disciplinary approach for conceptualizing and analysing the relation between architecture and building climatology, based on the Israeli case, is employed in the current study. It first unfolds the history of building climatology research in Israel, its struggles, achievements, and reception among local architects, and then analyses three case studies (the Gilman Building in Tel Aviv, the Model Housing Estate in Be'er Sheva, and the Eshkol Tower in Haifa), each one representing different design habits and approaches towards scientific knowledge, by coupling historical research with the analysis of the buildings' climatic performance. The integration of different research and analysis methods enables to extract a multi-faceted depiction of the relations between climatic research and architecture, and to conclude that building climatology in Israel has been developing as a separate body of knowledge which was never fully accepted or even partially absorbed within the repertoire of local architectural know-how, practices, and techniques. In the few cases where building climatology knowledge was employed by informed architects during all stages of design, the results proved to be satisfactory. On the other hand, the majority of Israeli architects were reluctant to acquire the needed expertise in building climatology or even to cooperate with experts in the field, making the impact of building climatology research on the performance of local buildings limited and partial, if existing at all.

Der Begriff der Bauklimatologie kam in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts auf. Er bezeichnet eine interdisziplinäre Anwendungswissenschaft aus den Bereichen Architektur, Physik, Bauwesen und Klimatologie. Ziel ist es, die thermischen Eigenschaften von Gebäuden und die Nutzerreaktion auf thermische Bedingungen in Gebäuden zu untersuchen. Wissenschaftliche Erkenntnisse sollen hierbei für den Entwurfs- und Planungsprozess genutzt werden, um so Gebäude zu errichten, welche insbesondere optimale klimatische Bedingungen im Innenraum aber auch in der direkten Umgebung berücksichtigen. Hierfür wurde eine beachtliche Wissensbasis geschaffen, welche es Architekten ermöglichen sollte Bauwerke so zu planen, dass diese optimal an die standortspezifischen Klimabedingungen angepasst sind. Dennoch werden diese Erkenntnisse und Werkzeuge von Planern immer noch weitestgehend ignoriert. In Anbetracht der Anstrengungen die auf diesem Gebiet in den letzten Jahrzehnten gemacht worden sind, ist es wichtig sich die Ursachen und Gründe für die fehlende Akzeptanz und Anwendung dieses Wissens anzuschauen. Die vorliegende Arbeit untersucht die Beziehung zwischen angewandter Architektur und der Bauklimaforschung in Israel zwischen 1940 und der Mitte der 1970er Jahre. Aufgrund der klimatischen Bedingungen und der damit verbundenen Notwendigkeit einer Auseinandersetzung mit dem Thema des klimagerechten Bauens, wurde in Israel besonders intensive auf diesem Gebiet geforscht. Der Forschungsbereich entwickelte sich fast ausschließlich um eine Gruppe deutscher Immigranten und wurde intensiv vom Wohnungsbauministerium unterstütz. In den 60er und 70er Jahren des vorigen Jahrhunderts erlangten diese israelischen Wissenschaftler auch internationale Anerkennung für ihre Intensiven Forschungen auf dem Gebiet der Bioklimatologie. Trotz dieser Erfolge und obwohl es unter den Architekten ein Bewusstsein für diese Problematik gab, war der Effekt auf die Planungs- und Baupraxis in Israel minimal. In diesem Widerspruch lassen sich die Mängel bei der Interpretation und Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse durch die lokalen Architekten ablesen. Gleichzeitig mit der Weiterentwicklung der wissenschaftlichen Forschung auf dem Gebiet, sank auch das Interesse der Architekturschaffenden an einer tieferen Auseinandersetzung mit dem Thema. Die vorliegende Studie zeigt einen multidisziplinären Ansatz zur Analyse der Beziehung zwischen Architektur und Bauklimatologie am Beispiel der Situation in Israel. Im ersten Teil wird ein Überblick über die bauklimatische Forschung in Israel, ihre Schwierigkeiten, ihre Erfolge und ihre Auswirkungen auf die Architekturschaffenden gegeben. Darauf folgt eine Analyse von drei Fallbeispielen: das Gilman Gebäude in Tel Aviv, einer Siedlung in Be'er Sheva und dem Eshkol Tower in Haifa. Jedes dieser Gebäude repräsentiert einen anderen Entwurfsansatz und eine unterschiedliche Herangehensweise in Bezug auf die wissenschaftlichen Erkenntnisse. Die Analyse der vorliegenden Fallbeispiele bindet architekturhistorische Untersuchungsmethoden und Effizienzanalysen der Gebäude ein. Die Anwendung verschiedener Untersuchungs- und Analysemethoden ermöglicht eine facettenreiche Darstellung der Beziehung zwischen Architektur und bauklimatischer Forschung. Daraus lässt sich die von der architektonischen Anwendung entkoppelte Entwicklung der Bauklimatologie in Israel ablesen, und der Schluss liegt nahe, dass die Forschungsergebnisse von den lokalen Architekturschaffenden nie vollends anerkannt bzw. zur Anwendung gebracht wurden. In den wenigen Fällen, in denen das Wissen von sachkundigen Architekten eingesetzt und in allen Planungsphasen berücksichtigt wurde, wurden gute Ergebnisse erzielt. Nichtsdestotrotz kam es zu keinem Umdenken unter den Architekturschaffenden und das Thema der Bauklimatologie wurde auch weiterhin stiefmütterlich behandelt. Die Mehrheit der israelischen Architekten war auch weiterhin nicht interessiert, und lehnte oft auch eine Zusammenarbeit mit entsprechenden Experten ab, was sich in der Geringen Zahl der Gebäude welche unter Einbeziehung des bauklimatischen Wissens entstanden sind ablesen lässt.