Designul responsabil și eficient al unei case sau clădiri

De mult vreau să scriu despre nişte reguli de design. Reguli la care trebuie să ne gândim atunci când ne apucăm să facem planul unei case. Același lucru este valabil pentru bugetarea proiectului de construcție sau de exploatare. Dacă casa a fost făcută după ureche, atunci măcar să ne inspirăm din acest articol atunci când o reconstruim sau o renovăm. Este mult mai și mai ieftin să construiești o casă de la zero, decât să renovezi una care a fost construită prost. Am vrut să spun asta ca să nu rămână nespus.

Recomandarea mea este să construieşti abia când ai deja planul făcut, clar şi scris e o bucată de hârtie. Vă asigur că un plan făcut chiar și pe o bucată de hârtie A4 vă va aduce un avantaj şi vă va ajuta să evitați greşelile de proiectare. Acest lucru este valabil pentru orice proiect, nu doar pentru un proiect așa de complex precum construcția unei case. Un român are în medie un buget de casă egal cu aproximativ 100.000 de RON. Acesta nu este un buget care vă permită greșeli în faza de construcție. Trebuie să atngeți o eficiență enorm de mare ca să iasă ceva bun.

Bugetul și eficiența sunt direct dependente de forma casei

Discuţia despre designul casei este una lungă şi nu pot pretinte sau spera că o să acopăr tot în acest text.  Vreau însă să precizez că pentru a putea avea o formă cât mai eficientă și mai corectă a casei, puteți să apelați la serviciile unui arhitect. De foarte multe ori, arhitecții sunt destul de neștiutori când vine vorba de lucruri inginerești, mai ales cei din ultimele generații. Însă un lucru la care sunt buni este cel de proiectare în conformitate cu legislația în vigoare. În plus, sunt ajutați de softuri 3D. Simulările nu mai sunt chiar așa de scumpe și de laborioase cum obișnuiau să fie.

Arhitectul este un profesionist care se leagă în primul rând de buget, de forma terenului, de legislație. Apoi el va concepe un design, fiind limitat de partea financiară, legală și de terenul sau construcțiile existente. Abia apoi poate răspunde nevoilor clientului. În continuare, eu am să explic niște concepte de design și de eficiență prin design. Vreau să precizez că voi considera că sunt în câmp și că nu am unele restricții pe care un arhitect le-ar putea avea. Vom discuta conceptual, iar apoi putem aplica doar ce este permis în acea locație și cu bugetul disponibil.

În exemplul de mai jos, vom considera o casă de 128 de metri pătrați. Este vorba de o casă pe sol, cu o mărime normală. Distanța dintre centrul grosimii planșeului și cel al tavanului va fi de 4 metri. Volumul va fi unul normal, având în vedere numărul de metri pătrați, dar cu o înălțime a planșeului un pic mai mare decât de obicei. Am să arăt că același volum și aceeași suprafață pot fi așezate altfel. Urmărim o așezare diferită pentru a obține o suprafață externă cât mai mică pentru pereții exteriori, tavan și fundație.

Detaliile exercițiului de design al casei

Aceste suprafețe fiind cele care cedează căldura pe timp de iarnă și care absorb caldură în exces pe timp de vară. Principiul de funcționare nu este ceva nou. Nu înțelegerea lui este problematică, ci măsurarea. Însă de două decenii avem acces la ferestre termoizolante și la tehnologii de limitare a pierderilor de căldură. Nu are rost să creați o formă eficientă a casei dacă bate vântul prin crăpături. Poate că pare ciudat să vorbesc despre lucruri evidente. Însă mulți beneficiari au impresia că dacă termoizolează vor rezolva toate problemele legate de căldură.

Înainte de a vă termoizola casa cu polistiren foarte gros ar fi bine să înţelegeţi unele lucruri. Educația este pusă la dispoziție gratis, iar cunoașterea o să vă ajute să salvați mulți bani. Un lucru gratis vă poate ajuta să salvați zeci de mii de euro pe o durată de 40-50 de ani. Calculele utilizate sunt învățate în gimnaziu, deci nu este complicat. Dacă termoizolați o clădire cu o formă ineficientă, o să faceți un fel de scărpinat invers. Întăi reduceți pe cât posibil suprafața pereților exteriori, apoi poziționați casa și ferestrele pentru a permite soarelui să o încălzească și apoi baricadați-vă în plastic. Faceți lucrurile în ordinea asta.

În imaginea de mai sus găsiţi un desen care explică cum să evităm pereţii exteriori inutili. Avem 8 camere de 16 metri pătrați. Acesta este cel mai eficient mod de amplasare a spațiilor fără să apelăm la suprafețe rotunde sau sferice. Geometric vorbind, cea mai mare eficiență o are sfera. Sfera are cel mai mare volum intern raportat la cea mai mică suprafață exterioară. Dar sfera nu are neapărat și cea mai mare eficiență de suprafață a etajelor raportată la cea mai mică suprafață exterioară. În plus, este destul de greu să amenajezi un spațiu cu pereții strâmbi și curbați. Deci vor crește costurile pe altă parte dacă apelăm la forma sferică.

Comparația între diferite forme ale casei

Orice clădire are nişte pereţi exteriori. Aceştia sunt răspunzători de mai mulţi factori precum, stabilitate structurală, termoizolaţie, izolaţie fonică, iluminat natural prin apariţia ferestrelor în ei, etc. Felul în care dispunem acești pereți ne va ajuta să economisim sau nu cu cheltuielile pentru căldură pe timp de iarnă. Același lucru este valabil și pe timp de vară doar că vara se poate sta pe caniculă în timp ce iarna nu poți să stai în frig. Dacă considerăm suprafața de 128 de metri pătrați și o distață între mijlocul planșeelor de 4 metri, atunci o casă sub formă de sferă ar avea cea mai mică arie a pereților exteriori.

Nu am să calculez care este acea arie pentru că nu putem avea o casă pe structură sferică. Structurile care se apropie cel mai mult de forma sferei sunt geodomurile, despre care voi scrie în articolul 1n-cu3and – Locuințe construite în formă de geodome. Pentru forma eficientă casei de mai sus, o casă de 128 metri pătrați va avea o suprafață exterioară de 384 metri pătrați. În calcul intră suprafața de contact cu solul dar și suprafața pe care va fi amplasat acoperișul.

Pentru forma ineficientă pe care o vom vedea mai jos, avem aceeași suprafață de 128 metri pătrați, dar suprafața exterioară este de 544 de metri pătrați. Structura pătrată este cu 42 % mai eficientă decât cea tip vagon, iar acest lucru este determinat doar prin forma structurii. Termoizolația pe care trebuie să o punem pe fațadă este și ea cu 42% mai puțină și implicit prețul cu paterialele termoizolante este cu 42% mai mic.

Forma cea mai ineficientă a unei construcții

Aș vrea să vizualizăm și această formă ineficientă pentru că este foarte întâlnită. Acest tip de casă are forma unui vagon și are camere cu trecere dintr-una în alta. Construcția acestor case este una progresivă. Inițial a existat una sau chiar două camere, iar în timp această structură s-a extins. Extinderea a avut loc într-o direcție sau în ambele direcții. Astfel de construcții sunt des întâlnite în mediul rural, dar și în mediul urban. De aici vreau să se înțeleagă că o formă lunguiață a casei duce la ineficiență, iar o formă cât mai pătrată duce la eficiență.

Acesta a fost un exercițiu scurt în care am mers la extreme realizabile și reale. Această apucătură de a lungi casă vine și din cauza frontului stradal foarte redus. Chiar dacă se dorea să se construiască ceva corect, nu s-a putut. Aceste terenuri lungi și înguste sunt ideale pentru case cu calcan, dar aceastea nu sunt întotdeauna posibile sau agreate.

Ineficiența formei de mai sus nu se oprește aici. Ea are o grămadă de dezavantaje, de la forma fundației și până la costul instalațiilor electrice și termice. Probleme sunt mari la aceste forme lungi ale structurii. În articolul 1n-cu3and – Designul responsabil și eficient al unui acoperiș voi face același calcul simplu și evident, dar pentru forma unui acoperiș care urmează să fie construit pe o casă cu un design eficient. Vom presupune că am învățat din acest articol și că avansăm cu abilitățile noastre de design ale structurilor.

Alte eficiențe de design ale unei structuri locuibile

Lista de măsuri pentru o structură eficientă este mare. În alte articole vom discuta despre case orientate spre sud. Voi explica de ce pereții orientați spre direcția sud, ar trebui să fie plini de ferestre eficiente. Tot acolo voi explica de ce partea nordică a casei necesită cât mai puține ferestre, precum gemulețul de la baie sau ușa de la intrare. În alte articole voi explica noțiuni despre unghiul sub care razele solare lovesc aceste ferestre pe timp de vară și despre schimbarea acestui unghi pe timp de iarnă.

Articolul viitor va explica de ce acele ferestre mari orientate spre sud vor încuraja încălzirea pasivă a locuinței. Însă designul nu va determina temperaturi mari pe timp de vară. În articolul 1n-cu3and – Panta acoperișului pentru instalațiile solare, voi  explica cum să poziționezi construcția pentru cea mai mare productivitate a panourilor solare de pe acoperiș. Am explicat cum suprafața redusă printr-un design inteligent, va reduce cu 42% suprafața exterioară a incintei încălzite. Într-un alt articol vom vorbi despre cum putem profita prin educație de acest procent de eficiență.

Tot în acel articol pun accentul pe produse care te ajută să utilizezi eficiența la maxim, ba chiar să o mărești. Acest lucru va fi posibil prin îngroparea parțială a structurii, poziționarea potrivită pe teren și relaționarea cu celelalte structuri existente. De exemplu, vom căuta să ne poziționăm structura cât mai aproape de o altă clădire în partea de nord. Astfel poate o putem poziționa cât mai departe de o clădire amplasată în partea sudică. Căutăm să beneficiem de cât mai multă energie solară.