„Casa Înclinată” – arhitectură simplă, concept complex

SPA INOVATIONS, suporter activ al organizaţiei noastre a participat în cadrul competiţiei de arhitectură „Design Casa Pasivă” organizat în Bulgaria de către oraganizaţia „Passive House Bulgaria”

Ne face plăcere să împărtășim cu dvs. proiectul „Casa Inclinată” – arhitectură simplă, concept complex realizat de echipa:

• arh. Bogdan Teodorescu

• arh. Ionut Tudose

• arh. Sorin Juverdeanu

• arh. Octavian Dragomir

Arhitectură

Primul semn de întrebare ridicat în procesul de elaborare al proiectului a fost: cine utilizează această casă și care va fi funţtiunea ei? Spaţiile necesare fiind deja descrise în tema de proiect, echipa SPA INNOVATION a decis să aleagă varianta de locuinţă ca funcţiune, pentru maximum patru persoane. Finalizându-se schema morfo-funcţională, volumetria urma să fie atent construită. Conceptul a avut la baza sculptarea unei forme geometrice simple (cubul) și separarea spaţiilor locuire-tehnic, având la baza criterii de captare eficientă a resurselor naturale. Ceea ce a fost integrat în acest proiect, sunt următoarele: captarea energiei solare, a apei pluviale și utilizarea proprietăţilor solului de a termo și fono-izola, prin metode variate. Exploatând energia solară a însemnat realizarea unui volum ce are un aport solar performant, folosind nu doar panouri fotovoltaice, dar și conceptul de a permite energiei/căldurii să penetreze volumul, dacă se dorește, cu ajutorul ferestrelor sudice și efectului de seră propus prin design. Acest aspect este avantajat de decuparea volumului de bază pentru o mai bună captare a energiei solare/iluminare/încălzire. Obloane automate se consideră pe faţada sudica pentru prevenirea supraîncălzirii. Capitolul apa pluvială implică planuri inclinate, spaţii tip cuvă și sisteme de reţinere a apei, acoperiș verde. Planurile înclinate compun traseul apei către zona dorită. De asemenea reprezintă o bună protecţie împotriva vânturilor puternice. Fosindu-ne de proprietăţile naturale ale pământului, rezultă o construcţie cu un nivel îngropat. Definind astfel de linii de start, rezultă separarea spaţiilor tehnice de zona de locuit, spaţii ce găzduiesc toate sistemele necesare funcţionarii acestei locuinţe (încălzire, apa curentă și canalizare, curent electric). Această parte a proiectului este îngropată în sit, neopturând astfel perspectivele peisagere din zona de zi. Zona de zi este reprezentată de nivelul parter și include un vestibul, bucătărie, loc de luat masă, living, grup sanitar. Zona de zi beneficiază de ilumnat natural abundent și dublu acces. Zona de noapte este reprezentată de nivelul inferior, sub cota tereneului, și include un hol, două dormitoare cu băi proprii, dressing. Prin edificarea sub cota terenului se caștigă o bună izolare fonica pentru zona tehnică. Toate aceste aspecte sunt vizibile în design-ul propus.

Poziţionare și context

       Concluzionând aspectele arhitecturale și volumetrice și urmărind la fiecare etapă poziţionarea casei în sit, trebuie menţionat faptul că accesul se realizează dinspre vest, faţada înverzită va fi spre sud, accesul spre curte spre est și faţada cu seră și obloane spre sud. Pe latură nordică se plantează vegetţtie înaltă, creând o zonă tampon, un plus de protecţie pentru latura nordică. Tot latura nordică se așează aproape de limita de proprietate, pentru a beneficia de aport solar în mare parte a curţii. Tipul de vegetaţie folosit pentru amenjarea peisageră a sitului, este în general vegetaţie joasă și plante caţărătoare. Poziţionarea sitului raportată la ţesutul urban și cadrul natural, reprezintă o clară cale de urmărit pentru identificarea materialelor folosite.

Materiale

Ajungând astfel la capitolul materiale folosite, s-au identificat ca primă resursă, pământul, resursă existentă în sit. Acesta va fi excavat pentru a putea realiza nivelul inferior, spaţiul tehnic și trecerea către curtea estica. Parte din volumul excavat este utilizat în cadrul realizării acoperișului verde. Tot în cadrul acoperișului verde, trebuie menţionat faptul că se vor folosi și materiale plastice și ceramice reciclate. Acestea vor face parte din stratul de pământ, metoda avantajând stratul de vegetaţie în a caștiga stabilitate. Un alt meterial utilizat, resursă locală, datorită zonei deluroase împădurite, este lemnul. Nivelul parter și structura acoperișului sunt realizate din lemn.  De asemenea, din lemn se realizează și placajele moi tip heraklith, un eficient izolator termic și element de structură ușoară pentru compartimentarea interiorului. O alta resursă locală, folosită cu tradiţie în arhitectura zonei, este piatră. Această resursă este utilizată pentru amenjarea curţii și placarea spaţiului tehnic în zona de acces. Acest cadru rural, fiind apropiat de capitala Bulgariei, Sofia, beneficiază de acces rapid la industria materialelor de construcţii și în acelasi timp de costuri reduse pentru transportul acestora. Astfel ajungem la materiale de tip beton și beton armat, un material foarte durabil, folosit pentru fundaţie și nivelul inferior; celuloză ca izolaţie termică, realizată din hârtie reciclată, un material ermetic; metal, folosit pentru accesul prinicpal și cel secundar, sorturi; membrane elastice folosite pentru hidroizolaţie și protecţie împotriva vânturilor.

Sisteme și tehnologie

Pentru producerea energiei electrice, s-a propus utilizarea a 20 de panouri fotovoltaice, ce oferă cel puţin 40% din energia necesară calculată. Metoda de generare a energiei electrice prin convertirea radiaţiei solare în curent electric, folosind semiconductoare, presupune un proces static și eco-friendly. Acest randament este în parametri favorabili pe timp de vară, astfel încât pentru sezonul rece, în care aportul solar este scăzut, propunem pentru ridicarea eficienţei panourilor fotovoltaice, o oglindă de apă amplasată la baza acestora, ce reflectă razele solare pe suprafaţa panourilor. Iluminatul artificial este bazat pe tehnologia LED, tehnologie ce implică costuri de consum scăzute, consumul de energie electrică fiind redus până la 80%.

       Încălzirea și apa caldă sunt asigurate de o centrală termica ce funcţionează pe baza de peleţi, pompă de cladură și panouri solare, amplasate în spaţiul tehnic pentru o optimă distribuţie. Peleţii sunt un tip de combustibil lemnos, produs în general din rumeguă compactat sau din deșeuri lemnoase provenite din tăiere și alte procese de manufacturare a lemnului. O centrală pe peleţi eficientă, la care se adaugă și boilere, oferă de obicei o eficienţă a combustiei de până la 85%. Emisiile produse, tip CO2, Nox, Sox și compuși organici volatili proveniţi din arderea peleţilor sunt valori foarte scăzute în comparaţie cu alte forme de combustie. Pentru ventilaţie și răcire pe timp de vară se foloșeste un recuperator de căldură.

       Pompa de caldură apă-sol prezintă o eficienţă foarte bună: 60% din energia necesară pentru încălzire provine din mediu, datorită factorului COP 5 (5kW de energie termică produși pentru 1kW de electricitate consumată). Pompa de caldură produce până la 17kW și combinată cu un sistem Hydronic de încălzire prin pardoseală, sistem cu tuburi metalice ce transportă apa calda în anumite spaţii, difuzează căldura prin suprafaţa pardoselii. Apa este încălzită cu ajutorul pompei și a panourilor solare.

„Casa Înclinată” folosește apa pluvială. Aceasta este cumulata în rezervoare în spaţiul tehnic și este folosită pentru irigarea sitului. Acoperișul verde reprezintă un sistem de colectare și filtrare a apeci pluviale. Cu ajutorul unei staţii de epurare de dimensiuni reduse, amplasate în spaţiul tehnic, apa pluvială poate fi folosită nu doar la revervoarele de toaletă, dar și în contextul igienic personal. Astfel contribuţia pentru consumul redus de apă, este semnificativă. În cazul în care rezervoarele de apă sunt pline, acestea pot fi regulat golite parţial în sistemul de canalizare local, permiţând împrospătarea volumului de apă.

            Iluminatul natural este un aspect foarte important în conceptul propus. Poziţionarea ferestrelor și forma acestora, joacă un rol principal pentru încâlzirea pasivă. Ferestrele orientate spre sud, împreună cu peretele cortină încâlzesc masa termală (masa structurală de stocaj), pereţi și pardoseli, implicit încălzind aerul din casă pe timp de iarnă. Încălzirea pasivă a spaţiilor interioare este realizată prin reflecţia unei părţi semnificative a radiaţiei solare de către suprafeţele citrate, inapoi spre interior, datorită diferenţei lungimii de undă a radiaţiei solare directe și reflectate. Ferestrele sudice implică un sistem automat de obloane pentru controlarea aportului solar. Același sistem este prevăzut și pe partea superioară a peretului cortină. Acesta din urmă este realizat în plan inclinat în decupajul din volum, evitând preluarea directă a razelor solare, prevenind supraîncălzirea.Vegetaţia propusă la interior reprezintă un bio-filtru natural, componentă a sistemului integrat de calitate a aerului.

Pentru a înlocui aerul viciat din interior cu aer curat și proaspăt din exterior, se folosește un recuperator de caldură (convertor de aer). Recuperatorul de căldură este un sistem eficient se realizează schimbul necesar de aer per oră, funcţionând cu un consum redus de electricitate. Pe lângă acest lucru, tehenologia respectivă scade semnificativ costurile de încălzire pe timp de iarnă, transferând căldura din aerul viciat, în curentul de aer proaspat generat (preluat). Pe timpul verii, de asemnea reduce nevoia utilizării sistemelor de aer condiţionat, scăzând temperatura aerului proaspăt preluat din exterior.

Conluzie

Prin implementarea principiilor geotermale, fotovoltaice, panouri solare și tehnologie de recuperare căldură, acest design reușește în a reduce consumul de energie cu până la peste 80%, în comparaţie cu o casă/proiect comun: necesarul anual de încălzire/răcire este de 15kWh/m2/an, coeficientul de ermetizare al anvelopei este de 0,5 și coeficient specific de transfer termic (punţi termice) de 0,01 W/mK.

Criticele membrilor juriului:

-Very good sustainable design concept;

-Energy: The thoughts about the wood pellets and water reflection of the sun light to the solar panels are very good;

-Design: The solar shading in the south facade has a good deal of animation to the design;

-Design, unique details;

-Design, Sun Control, Sustainable concepts, great presentation;

-Beautiful project and presentation. The designers have a clear understanding of mechanical  systems;

-Interesting shading devices;

-Great presentation;

Link juriu:

http://project.passivehousebg.com/en/judges

Loc obţinut: menţiune (tip de premiere: 1 premiu și 4 menţiuni oferite)

FELICITĂRI ECHIPEI SPA INOVATIONS!