Ce este arhitectura bioclimatică

Arhitectura bioclimatică reprezintă o abordare inovatoare în proiectarea și construirea clădirilor, orientată către crearea unui mediu construit sustenabil, eficient din punct de vedere energetic și adaptat condițiilor climatice locale. O astfel de construcție urmărește obținerea unui confort înalt cu un aport minim din partea surselor auxiliare de energie. 

Este posibil să construim case frumoase și confortabile care să respecte mediul și să se integreze natural în acesta, fără să fie o sursă de poluare continuă (de la emisii de gaze, la apă poluată, de la zgomot, la necesități energetice). Aceste case sunt proiectate luând în calcul alte detalii decât cele ale imobilelor clasice, totul începând cu analiza condițiile climatice locale – soare, vânt, ploaie și altele, cu scopul de a construi o casă adaptată perfect locului respectiv, ceea ce determină reducerea semnificativă a impactul asupra mediului. 

Caracteristicile arhitecturii bioclimatice

A pune un panou solar pe o casă și a face o izolatie cu polistiren nu va transformă respectiva locuință într-una verde. O casă intră în categoria „verde” încă din momentul în care se află de pe planșeta arhitectului, pentru că sunt luate în calcul o serie de elemente pe care construcțiile clasice le ignoră. Detaliile care fac dintr-o casă clasică una verde (sau pasivă) înseamnă arhitectura bioclimatică și implică: 

1. Utilizarea eficientă resurselor naturale, cum sunt: lumina solară, ventilația naturală, radiația termică și altele, pentru a asigura confortul termic și luminozitatea în interiorul clădirilor. Sunt folosite doar surse de energie regenerabilă – solară, geotermală, eoliană și hidraulică. Acestea sunt completate de materiale inteligente, care fac posibilă, de exemplu, întunecarea automată a ferestrelor, înmagazinarea căldurii solare, sisteme de ventilație naturală și așa mai departe. 

2. Orientarea clădirilor în raport cu soarele și vânturile predominante sunt aspecte esențiale ale arhitecturii bioclimatice. Aceasta permite utilizarea optimă a luminii și a energiei solare pentru încălzirea sau răcirea naturală a clădirii. Proiectarea clădirii ține cont de climatul local pentru a minimiza cheltuielile de energie și resursele utilizate, evitând scurgerile și risipa.

3. Utilizarea materialelor de construcție eficiente din punct de vedere energetic și durabile contribuie la menținerea temperaturii interioare fără a depinde excesiv de sistemele de încălzire sau răcire. Sunt folosite materiale durabile și naturale precum lemnul, piatra, fibrele naturale și materialele reciclate. Totodată se realizează o analiză atentă a materialelor folosite în exterior. Acestea sunt utilizate inclusiv pentru pereți, uși, acoperișuri care trebuie izolate corespunzător pentru a evita pierderile sau acumularea de căldură, prin transfer.

Surse de energie regenerabilă și eficientă

4. Promovarea unei circulații adecvate a aerului în interiorul clădirii. Aceasta asigura o calitate optimă a aerului și a reduce dependența de sistemele mecanice de ventilare, printr-o compartimentare interioară inteligentă.

5. Integrarea clădirilor în peisajul înconjurător și utilizarea elementelor naturale (zone verzi, luciu de apă), pentru a oferi natural umbră și pentru a îmbunătăți microclimatul din jurul clădirilor. Proiectarea clădirii ține cont de climatul local pentru a minimiza cheltuielile de energie și resursele utilizate, evitând scurgerile și risipa.

6. Implementarea sistemelor eficiente din punct de vedere energetic, cum ar fi panourile solare, pompele de căldură, ferestrele cu geam termoizolant și reflectorizant pentru a reduce consumul de energie și impactul asupra mediului.

7. Un management inteligent al apei, de la utilizarea acesteia, până la sisteme de colectare a apei de ploaie și strategii de gestionare a apelor pluviale sunt adesea integrate pentru a optimiza utilizarea resurselor de apă.

8. Estetica clădirilor bioclimatice se concentrează pe un design atractiv și funcțional, armonizat cu mediul înconjurător. Este evitat impactul negativ asupra peisajului și integrând construcția în aspectul vizual general. În plus, se urmărește amenajarea atentă a zonei exterioare, folosind copaci, planuri de înclinate, grădini verticale, acoperișuri verzi și alte tehnici pentru a crea zone răcoroase care protejează de căldura soarelui și pentru a bloca curenții de aer, dar fără a bloca lumina naturală. 

Toate aceste principii care definesc arhitectura bioclimatică  duc la o economie substanțială la costurile de întreținere, de la consumul de energie la cel de apă și la o integrare firească a construcției în mediul înconjurător. Aceste locuințe nu consumă mai mult de 15 kWh/m2, pe an pentru încălzire și răcire. În condiții climatice extreme, poate fi depășită cu câteva procente aceasta valoare.  Se estimează că există mai mult de 25.000 de case pasive în lume, în principal în Germania, Elveția, Austria și țările scandinave. 

Geometria bioclimatică

Aspectul este un element important pentru arhitectura bioclimatică și reflectă optimizarea interacțiunii cu mediul său. Arhitectura bioclimatică adoptă, în general, forme compacte, regulate, cu o suprafață exterioară cât mai mică raportată la spaíul interior. Arhitecții ajustează designul astfel încât să creeze volume cu suprafață optimizată, ceea ce contribuie la sustenabilitatea clădirii. În plus, utilizarea formelor bioclimatice adaptează construcția la condiții climatice specifice ale zonei în care sunt situate. 

Prin concentrarea asupra geometriei și formei, arhitectura bioclimatică creează spații care satisfac nevoile funcționale ale locuitorilor sau utilizatorilor și optimizează eficiența energetică și sustenabilitatea pe termen lung. 

Beneficiile arhitecturii bioclimatice se regăsesc în:  

• minimizarea pierderilor de căldură prin pereți și ferestre; 
• optimizarea distribuției căldurii în interior, evitându-se zonele reci sau supraîncălzite; 
• orientarea fațadelor pentru maximizarea expunerii la soare și captarea maximă a luminii solare;
• protecția împotriva soarelui în exces (vegetație, umbrele, balcoane mult ieșite în exterior, parter retras etc); 
• alegerea celor mai inteligente soluții de utilizare a spațiului interior;
• clădirea și încăperile au o dimensiune adecvată pentru a optimiza consumul de energie; 
• orientarea și dimensiunea clădirii, înălțimea și culoarea exterioară, suprafața ferestrelor și panta acoperișului cu scopul de a eficientiza la maximum posibil fiecare kilowatt consumat; 
• integrarea naturală a numărul necesar de panouri solare sau alte dispozitive de generare și înmagazinarea a energiei regenerabile.

Toate acestea duc la o economie substanțială la costurile de întreținere, de la consumul de energie la cel de apă și la o integrare firească a construcției în mediul înconjurător. 

👉 Ce este necesarul termic al unei locuințe și cum îl calculezi pentru a stabili exact câtă energe consumă casa ta. 

Soluțiile pot fi aplicate atât caselor îndividuale. cât și clădirilor de birouri și locuințelor colective

Dezavantaje și limitări ale arhitecturii bioclimatice

Implementarea arhitecturii bioclimatice se confruntă cu diverse dificultăți și obstacole. Cauza principală  este schimbarea de paradigmă pe care le presupune și a unor factori practici. Printre cele mai importante provocări, care pot duce la dezavantaje și limitări, se numără:

Costurile inițiale mai ridicate. Materialele de construcție ecologice și tehnologiile durabile pot avea inițial costuri mai mari. Aceasta poate descuraja investitorii și dezvoltatorii imobiliari care sunt orientați către profituri imediate în detrimentul beneficiilor pe termen lung.

Lipsa experienței anterioare necesare. Proiectarea și implementarea eficientă a arhitecturii bioclimatice necesită cunoștințe specializate și abilități tehnice avansate. Profesioniști din industrie pot să nu fie suficient de instruiți în aceste aspecte. Acest fapt poate duce la o rezistență în adoptarea practicilor bioclimatice.

Reglementări și normative. Normele de construcție și reglementările existente pot să nu susțină întotdeauna implementarea soluțiilor bioclimatice. Adaptarea acestor reglementări și obținerea aprobărilor necesare pot aduce unele dificultăți în implementarea proiectelor.

Rezistența la schimbare. Oamenii pot fi rezistenți la schimbare. Reticența se poate manifesta și la adoptarea practicilor noi și la renunțerea la convențiile tradiționale în construcții și design arhitectural.

Inadecvarea designul estetic.Soluțiile bioclimatice ar putea compromite estetica clădirilor și a spațiilor interioare. Totodată poate fi un obstacol în adoptarea acestei abordări.

Necesitatea unor eforturi integrate. Proiectarea și construcția bioclimatică necesită colaborare între diferite discipline, inclusiv arhitectură, inginerie, urbanism și științe ale mediului. Lipsa comunicării și coordonării între aceste domenii poate duce la dificultăți în implementare. 

Tehnologia de acest tip oferă proprietarilor confort și economii de costuri. Unele sisteme de automatizare a locuinței alertează proprietarul casei dacă este detectată o problemă, când  aceștia sunt plecați, în timp ce altele pot apela autoritățile – poliția sau pompierii – în caz de pericol. Costurile de instalare se amortizează din economiile realizate, dar și prin creșterea siguranței și a confortului.

• Sursa: Institutul Passivhaus
• Sursa foto: 123rf.com