Într-o casă bine proiectată, protecția împotriva căldurii începe înainte de montarea aparatului de aer condiționat. Sunt elemente pot reduce cantitatea de căldură care ajunge în camere. Vorbim despre forma clădirii, orientarea ferestrelor, adâncimea streașinii și felul în care sunt organizate spațiile dintre interior și exterior. Arhitectura bioclimatică folosește tocmai aceste relații pentru a obține un confort mai bun cu un consum mai mic de energie. Veranda, loggia și terasa acoperită pot funcționa ca adevărate spații tampon între soare și anvelopa încăperilor. Condiția este ca toate acestea să fie dimensionate în funcție de orientare și climă, nu adăugate ulterior doar ca element decorativ.
Spațiul tampon, conceput înaintea ferestrei
Ideea de spațiu tampon este una relativ simplă. Între exteriorul fierbinte și încăperea locuită se introduce o zonă intermediară care preia o parte din radiația solară. Totodată limitează contactul direct dintre soare și suprafețele vitrate. O verandă adâncă, o loggie retrasă în volumul casei sau o terasă acoperită pot îndeplini acest rol. Ele nu răcesc singure locuința și nu înlocuiesc termoizolația, însă pot reduce câștigurile solare înainte ca acestea să ajungă în interior. Protecția solară exterioară este considerată una dintre măsurile importante pentru confortul de vară în clădirile eficiente energetic.
Aceeași verandă poate avea efecte diferite în funcție de fațada pe care este amplasată. Pe o fațadă orientată spre sud, o streașină sau o placă orizontală dimensionată corect poate bloca o parte importantă din radiația solară de vară. Pe o fațadă orientată spre sud, o streașină sau o placă orizontală dimensionată corect poate bloca o parte importantă din radiația solară de vară, când fenomenul este la apogeu. La polul opus, poate permite pătrunderea razelor solare în interior iarna, când soarele se află mai jos deasupra orizontului. Pe est și vest situația este mai dificilă, deoarece soarele este mai jos dimineața și după-amiaza, iar o protecție strict orizontală poate fi insuficientă. Aici pot deveni utile elementele verticale, lamelele orientabile, obloanele sau combinațiile dintre acestea și spațiile tampon.
Veranda, zonă întermediară între casă și curte
În arhitectura tradițională, veranda era adesea o zonă intermediară între casă și curte, dar rolul ei poate fi reinterpretat în proiectele contemporane. Atunci când este amplasată în fața unor camere vitrate, veranda poate funcționa ca un strat suplimentar de protecție. Acoperișul ei limitează radiația directă care ajunge la ferestre. Ca atare, pereții laterali sau elementele verticale pot controla soarele venit din unghiuri mai joase. În același timp, veranda creează un loc utilizabil în timpul verii, ceea ce poate muta o parte dintre activitățile zilnice în afara spațiilor climatizate.
Nu există o dimensiune universală care să funcționeze pentru orice casă. Adâncimea necesară depinde de latitudine, orientare, înălțimea ferestrelor, poziția soarelui în diferite perioade ale anului și geometria acoperișului. O copertină prea îngustă poate avea un efect redus asupra ferestrei. În schimb, o structură exagerat de adâncă poate întuneca interiorul și poate transforma spațiul într-o zonă mai greu de ventilat. Dimensionarea trebuie făcută pornind de la traseul soarelui și de la suprafețele vitrate pe care vrem să le protejăm, nu de la o proporție aleasă doar după aspect.
Loggia, altă „mâncare de pește” față de verandă
Loggia este retrasă în volumul clădirii și tocmai această poziție îi poate oferi un avantaj important în controlul soarelui. Golul este înconjurat parțial de pereții construcției, iar planșeul de deasupra poate asigura umbrire pentru suprafața vitrată din spate. În plus, loggia poate crea o zonă exterioară protejată de vânt și de radiația solară directă. Pentru locuințele urbane, unde terenul este limitat și o verandă amplă nu este întotdeauna posibilă, o loggie bine proiectată poate reprezenta o soluție eficientă pentru obținerea unui spațiu intermediar.
Când fereastra este retrasă în spatele unui plan de fațadă, umbra produsă de pereții laterali și de placa superioară poate reduce expunerea directă. Acest lucru devine relevant mai ales în cazul suprafețelor vitrate mari, care pot aduce în interior cantități importante de energie solară. O fereastră performantă din punct de vedere termic nu rezolvă singură problema supraîncălzirii. Studiile și criteriile pentru clădirile cu performanță energetică tratează împreună izolarea, umbrirea, ventilarea și comportamentul utilizatorilor. Motivul ține de calculul temperaturii interioare de vară care rezultă din interacțiunea acestor factori.
Terasa poate deveni un filtru termic
O terasă acoperită, amplasată lângă zona de zi, poate avea un rol apropiat de cel al verandei, mai ales când ușile vitrate se deschid direct către ea. Dacă acoperișul terasei este dimensionat corect, el poate împiedica soarele de vară să atingă direct tâmplăria. În plus, terasa poate fi amenajată cu suprafețe care nu acumulează excesiv căldură și cu vegetație care contribuie la umbrire. Important este ca terasa să nu fie tratată ca un element separat de clădire. Poziția ei trebuie corelată cu ferestrele, cu orientarea fațadei și cu modul în care aerul circulă în jurul casei.
O terasă cu acoperiș opac are un comportament diferit față de una acoperită cu sticlă. Un acoperiș transparent poate proteja împotriva ploii, dar nu înseamnă automat că protejează și împotriva căldurii. Dacă materialul permite trecerea unei cantități mari de radiație solară, spațiul de sub el se poate încălzi considerabil. Pentru protecția estivală, este importantă combinația dintre material, gradul de transparență, ventilația spațiului și posibilitatea de umbrire suplimentară. În anumite situații, o structură ventilată și o suprafață opacă pot fi mai eficiente decât o închidere complet transparentă.
Spațiul tampon, gândit pentru „a respira”
O greșeală frecventă este proiectarea unui spațiu intermediar foarte bine închis, care ajunge să funcționeze ca o seră. O verandă vitrată integral, orientată către soare, poate acumula multă căldură dacă aerul fierbinte nu poate fi evacuat. În acest caz, zona care trebuia să protejeze casa poate deveni o sursă suplimentară de căldură. Ventilația naturală, deschiderile controlabile și posibilitatea de a evacua aerul încălzit sunt importante. Pentru clădirile proiectate cu strategii pasive de răcire, ventilarea nocturnă poate contribui la reducerea supraîncălzirii atunci când temperaturile exterioare și condițiile locale permit acest lucru.
O casă poate beneficia de ventilație naturală dacă arhitectura îi permite să creeze diferențe de presiune și trasee eficiente pentru aer. Deschiderile amplasate pe laturi diferite pot favoriza ventilarea transversală. Ferestrele poziționate la niveluri diferite pot ajuta și ele la evacuarea aerului cald prin efect de tiraj. Spațiile tampon pot sprijini acest mecanism dacă nu blochează circulația aerului. În schimb, o verandă închisă complet cu tâmplărie, fără o strategie de ventilare, poate diminua avantajul pe care îl oferea inițial. Arhitectura bioclimatică trebuie gândită ca un sistem, nu ca o colecție de elemente independente.
Izolația, o măsură obligatorie
Un spațiu tampon nu poate compensa o anvelopă slabă. Pereții, acoperișul, planșeele și tâmplăria trebuie să aibă performanțe corespunzătoare. Principiul se explică prin faptul că protecția solară și ventilarea funcționează împreună cu izolarea termică. De altfel, o bună termoizolație este utilă și vara, nu doar în sezonul rece. Este de notorietate faptul că protecția solară și ventilarea sunt necesare pentru confortul din perioadele foarte calde. Într-o casă bine izolată, căldura care afectează interiorul poate fi mai ușor controlată, iar variațiile de temperatură interioară pot fi mai mici.
Suprafețele vitrate generoase sunt atractive și pot asigura lumină naturală abundentă, însă fiecare metru pătrat de geam trebuie analizat și din perspectiva câștigurilor solare. O fațadă cu ferestre mari orientate către Sud, Est sau Vest nu ar trebui proiectată fără o strategie de umbrire. În unele proiecte, problema este rezolvată prin retragerea tâmplăriei în loggii, prin terase acoperite sau prin copertine dimensionate după poziția soarelui. În altele, sunt necesare sisteme mobile. Important este ca soluția să fie stabilită simultan cu geometria ferestrelor, nu după finalizarea proiectului.
Arhitectura casei, gândită după traseul soarelui
În arhitectura bioclimatică, orientarea nu este o formalitate trecută în planul de situație. Ea influențează poziția camerelor, dimensiunea ferestrelor, adâncimea streașinilor și amplasarea spațiilor tampon. Camerele care beneficiază de protecție naturală împotriva soarelui puternic pot fi poziționate diferit față de cele care primesc lumină directă o mare parte din zi. Înainte de alegerea unei verande sau a unei pergole, proiectantul trebuie să urmărească unghiurile solare pentru locul concret al construcției. Aceeași geometrie poate funcționa bine pe o fațadă și insuficient pe alta.
Soarele de după-amiază reprezintă o problemă aparte pentru multe locuințe. Pe vest, radiația solară apare când exteriorul și structura clădirii au acumulat deja căldură pe parcursul zilei. În plus, soarele este mai jos pe cer, ceea ce reduce eficiența unor protecții strict orizontale. Pentru aceste fațade pot fi necesare elemente verticale, panouri perforate, obloane, vegetație sau combinații de sisteme mobile și fixe. O loggie adâncă poate ajuta prin retragerea ferestrei, dar pereții laterali trebuie analizați astfel încât să nu blocheze excesiv lumina naturală atunci când aceasta este utilă.
Loggia, potrivită pentru clădirile urbane
Într-un apartament, posibilitățile de intervenție asupra fațadei sunt evident mai limitate decât la o casă nouă. Totuși, conceptul de spațiu tampon rămâne relevant. O loggie proiectată încă din faza de arhitectură poate proteja ferestrele. De asemenea, poate crea o zonă exterioară utilizabilă fără a ieși mult din volumul clădirii. În cazul blocurilor existente, închiderea sau modificarea loggiilor trebuie analizată cu atenție. Motivul ține de faptul că o asemenea soluție poate schimba ventilarea, aportul solar și comportamentul termic al apartamentului. Soluția nu trebuie aleasă doar pentru a obține câțiva metri pătrați suplimentari.
Ce se întâmplă la renovarea unei case
În cazul unei casedeja existente, construirea unei verande sau a unei terase acoperite poate fi o intervenție interesantă pentru reducerea expunerii solare a unor camere. Totuși, înainte de execuție trebuie verificat modul în care noua structură se leagă de clădire, cum sunt preluate încărcările. Contează foarte mult și cum este evacuată apa și, de asemenea, dacă nu sunt create punți termice sau probleme de infiltrații. Dacă veranda este amplasată în fața unei ferestre, trebuie analizat și aportul de lumină naturală. O protecție solară eficientă nu ar trebui să transforme permanent camera într-un spațiu întunecat.
În multe proiecte, terasa este amplasată după stabilirea casei, a accesului auto și a zonelor de grădină. Din perspectiva confortului termic, ordinea poate fi inversată. Dacă terasa va funcționa ca spațiu tampon, poziția ei trebuie stabilită împreună cu ferestrele și cu camerele pe care le protejează. O terasă amplasată pe o fațadă neexpusă la soarele problematic poate avea o valoare redusă ca protecție solară, chiar dacă este foarte plăcută ca spațiu exterior. În schimb, o structură aparent simplă, poziționată exact în fața unei zone vitrate vulnerabile, poate avea un rol mult mai important în comportamentul casei.
În ce situații terasa poate deveni o problemă
Veranda, loggia și terasa sunt eficiente tocmai pentru că interpun o zonă între interior și exterior, fără să fie obligatoriu transformate în camere convenționale. O închidere permanentă cu geam poate schimba radical modul în care circulă aerul și se acumulează căldura. Într-un climat în care verile sunt tot mai solicitante, posibilitatea de a controla deschiderea și umbrirea devine importantă. Strategiile de confort estival recomandate pentru clădirile eficiente includ tocmai combinații între umbrire, ventilare și controlul aporturilor solare, nu o singură măsură aplicată independent.
O terasă poate produce efectul opus celui dorit dacă este realizată din materiale care acumulează foarte multă căldură, este complet închisă sau are un acoperiș transparent fără protecție suplimentară. Situația este și mai dificilă când terasa se află lângă o suprafață vitrată mare, iar aerul fierbinte rămâne captiv între acoperiș și fațadă. În aceste condiții, zona tampon nu mai funcționează ca filtru, ci ca rezervor de căldură. Soluția poate include ventilarea spațiului, umbrirea suplimentară, alegerea atentă a materialelor și o geometrie care permite evacuarea aerului cald.
Arhitectura bioclimatică și tehnologia
Scopul strategiei descrise mai sus nu este eliminarea cu orice preț a aerului condiționat sau a sistemelor mecanice. Obiectivul este reducerea solicitării lor și crearea unor condiții mai stabile înainte ca echipamentele să intervină. O casă bine orientată, umbrită și ventilată poate avea un necesar mai mic de răcire decât una care depinde exclusiv de instalații. În perioadele extreme, însă, măsurile pasive pot să nu fie suficiente. Chiar și criteriile pentru clădirile de tip Passive House tratează separat riscul de supraîncălzire și recomandă evaluări mai detaliate atunci când comportamentul termic este incert.
Cele trei soluții pornesc de la aceeași idee, dar nu trebuie confundate. Veranda este, de regulă, o extensie exterioară acoperită, care poate proteja o parte importantă a fațadei. Loggia este retrasă în volumul clădirii și folosește geometria fațadei pentru a crea protecție. Terasa poate fi deschisă sau acoperită și poate deveni spațiu tampon mai ales atunci când este amplasată în dreptul camerelor principale. Alegerea dintre ele depinde de teren, orientare, regimul de înălțime, suprafața disponibilă și modul în care locatarii vor utiliza spațiul. Nu există o soluție universală care să fie potrivită pentru toate casele.
Cum ar trebui gândit proiectul de la bun început
Cel mai bun moment pentru introducerea spațiilor tampon este faza de concept. Atunci pot fi corelate orientarea lotului, poziția casei, dimensiunea ferestrelor, forma acoperișului și traseul soarelui. Ulterior pot fi integrate veranda, loggia sau terasa, împreună cu protecții solare mobile, vegetație și strategia de ventilare. Dacă aceste decizii sunt amânate până după finalizarea fațadei, soluțiile disponibile devin mai puține și uneori mai costisitoare. În plus, o intervenție adăugată ulterior poate afecta aspectul clădirii, structura și evacuarea apelor pluviale.
În condițiile unor veri tot mai calde, arhitectura bioclimatică readuce în prim-plan o idee simplă: este mai eficient să limitezi intrarea căldurii decât să încerci să o elimini după ce a ajuns în interior. Veranda, loggia și terasa pot deveni componente importante ale acestei strategii, mai ales atunci când sunt proiectate împreună cu ferestrele, orientarea și ventilația. Ele nu sunt soluții miraculoase și nu pot înlocui termoizolația, tâmplăria performantă sau instalațiile corect dimensionate. Rolul lor este să creeze un prim filtru între casă și exterior. Într-o arhitectură gândită coerent, acest filtru poate face diferența dintre o locuință care luptă permanent cu căldura și una care beneficiază de protecția pe care propria configurație i-o oferă.