Arhitectura Responsabila - Politici si principii pentru sustenablitate in arhitectura - Adrian Pop

  • Published on
    27-Jul-2015

  • View
    475

  • Download
    0

Transcript

Arhitectur responsabilPrincipii i politici pentru sustenabilitate n arhitecturLUCRARE DE LICEN AUTOR: ADRIAN POP NDRUM TOR: ERBAN IG NAUNIVERSITATEA TEHNIC CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE ARHITECTUR I URBANISMIUNIE 20101INTRODUCERE 1. CADRUL CONCEPTUAL 1.1. DEFINIREA TERMENILOR UTILIZA I 1.2. PERSPECTIVA ISTORIC 2. SPA IUL URBAN I INFRASTRUCTURA 2.1. UTILIZAREA TERENULUIENERGIA SI SPA IUL DEZVOLTAREA SUSTENABIL MACROCLIMAT MESOCLIMAT CLIMA URBAN MICROCLIMAT A SPA IULUI5 7 7 11 17 17 17 19 21 21 21 21 23 25 27 27 27 29 31 31 31 33 33 33 35 35 35 39 39 412.2. PROIECTAREA ADAPTAT LOCULUI3. ELEMENTE DE CONCEP IE A ARHITECTURII SUSTENABILE 3.1. CONFIGURAREA SPA IULUI PENTRU P STRAREA I ACUMULAREA DE C LDUROPTIMIZAREA SUPRAFE EI I GEOMETRIEI ANVELOPEI IZOLAREA TERMIC A COMPONENTELOR OPACE IZOLAREA TERMIC A COMPONENTELOR TRANSPARENTE FOLOSIREA PASIV A RADIA IEI SOLARE MINIMIZAREA PIERDERILOR DE C LDUR DATORATE VENTIL RII CAPTAREA DE ENERGIE TERMIC SOLAR3.2. EVITAREA SUPRA -NC LZIRIIREDUCEREA TRANSFERULUI DE C LDUR REDUCEREA SURPLUSULUI DE RADIA IE SOLAR MASA TERMIC I VENTILAREA3.3. VENTILAREA DESCENT RALIZATVENTILAREA NATURAL3.4. FOLOSIREA LUMINII NATURALEOPTIMIZAREA GEOMETRIC SISTEME DE ILUMINAT NATURAL24. POLITICI PENTRU SUSTENABILITATE IN ARHITECTURA 4.1. DIRECTIVA EUROPEAN PENTRU PERFORMAN A ENERGETIC A CL DIRIL OR 4.2. CERTIFICATELE DE PER FORMAN ENERGETIC 4.3. ARHITECTURA SUSTENAB IL 4.4. INI IATIVE NON -GUVERNAMENTALE 4.5. POLITICI SPRE O ARHITECTUR SUSTENABIL N ROMNIA 5. STUDII DE CAZ 5.1. GENZIME CENTER, CAMBRIDGE , USA, 2004 BEHNISCH & PARTNER 5.2. PAUL-WUNDERLICH -HAUS, EBERSWALDE, GERMANIA, 2008 GAP 6. CONCLUZII I PREMISE PENTRU PROIECTUL DE DIPLOM 6.1. CONCLUZII 6.2. PRIM RIA SATU MARE BIBLIOGRAFIE SELECTIV43 43 43 45 45 47 51 51 55 59 59 60 6334introducereModul n care locurile i cl dirile sunt concepute i ntre inute conteaz pentru noi n nenum rate feluri. Mediul construit poate fi zi de zi o surs de fericire sau de mizerie. Este un factor ce influen eaz direct crima, s n tatea, educa ia, coeziunea comunit ii i calitatea vie ii Comisia pentru Arhitectur i Mediu Construit a Marii Britanii www.cabe.org.uk Aceast lucrare, al turi de proiectul de diplom , reprezint interesul propriu pentru domeniul sustenabilit ii n arhitectur , cultivat pe parcursul celor ase ani de studiu.apologiaAprofundnd aceast tem prin diferite colabor ri i activit i incluse n coal sau extracolare, am ajuns la concluzia c principiile care stau la baza sustenabilita ii ar trebui s fie un bun sim n arhitectur . Orientarea fa de soare, folosirea luminii naturale, ventilarea natural , aten ia fa de mediu, considerentele economice, sociale si culturale sunt responsabilit i ale arhitectului, ce asigur calitatea vie ii ocupan ilor cl dirilor pe care le proiecteaz . Consider c arhitectura reprezint ntreg procesul de concepere i execu ie a unei cl diri, dar i ceea ce rezult n final. Sustenabilitatea implic n primul rnd o abordare holistic . Volumul i gradul de detaliere al expunerii fiind totu i limitat, aria de abordare a subiectului a fost concentrat pe factorii de climat i infrastructur urban i la trecerea n revist a tehnicilor de proiectare sustenabil , considernd c acestea sunt direct legate de configurarea unei cl diri, deci cu rolul direct al arhitectului (spre deosebire de tipul de instala ii i tehnologii care pot aduce multe calit i importante unei cladiri). Am optat pentru a ncheia cu politici pentru sustenabilitate n arhitectur deoarece este o necesitate i o preocupare actual la nivel local, na ional, european i mondial. Totodat , aceste politici i strategii sunt unealt administra iilor locale, iar sediile acestora au ansa de a da un exemplu societa ii, prin care s sus in politicile pe care le promoveaz .compozitia textuluiCapitolul 1 define te cadrul conceptual (termenii i perspectiva istoric asupra subiectului) Capitolul 2 detaliaz factorii de climat i infrastructura urban Capitolul 3 descrie elementele de concep ie arhitectural sustenabile Capitolul 4 abordeaz politicile pentru arhitectura sustenabil Capitolul 5 prezint studii de caz Capitolul 6 rela ioneaz proiectul cu studiul teoreticcitarea si bibliografiaS-a folosit sistemul de citare cu note de subsol, iar bibliografia a fost grupat pe capitole. partea grafic i suportul lucr rii Pentru un aspect unitar, graficele si diagramele folosite au fost special redactate pentru lucrarea de fa , iar lucrarea de licen este tip rit pe hrtie reciclat . 561. cadrul conceptualy aproximativ 40% din gazele ce provoac efectul de ser provin din construc ii; y n rile industrializate, aproximativ 50% din consumul de energie se folose te pentru construirea i folosirea cl dirilor; y 50% din materiale extrase de pe suprafa a P mntului sunt folosite n construc ii; y cl dirile i lucr rile de inginerie civil produc 60% din de euri; y spa iul mediu necesar unei persoane, pentru locuire, a crescut de la 19 m2 n 1960, la 42 m2 n 2005 (n Germania); y n UE, 50% din energia primar este importat ; n ultimii 10 ani, costul cu nc lzirea a crescut cu 90%; y aproximativ 80% din popula ia Europei tr ie te n mediul urban i i petrec majoritatea timpului n interiorul cl dirilor; y sindromul cl dirii bolnave (sick building syndrome o combina ie de efecte negative pentru s n tatea ocupan ilor cl dirilor, cauzate de rezolvarea defectuoas a ventil rii, nc lzirii sau a aerului condi ionat) este ntlnit la peste o treime din cl dirile noi.1Cl dirile i structurile sunt concepute pentru a rezista zeci sau chiar sute de ani, deci decizii i m suri individuale sau izolate au efecte pe termen lung. Arhitec ii trebuie s se ridice la nivelul acestor provoc ri i s ating maximul de economie, confort i calitate n arhitectur , folosind ct mai pu ine resurse sau energie.1.1. definirea termenilor utiliza iFolosirea excesiva i uneori eronat a termenilor ecologie, dezvoltare durabil , sustenabilitate, cl diri verzi etc. produce confuzie, i pentru c sunt utiliza i n scopuri comerciale i lipsite de profunzime, ace tia i pierd valoarea i adev ratul n eles i de multe ori produc un sentiment de respingere. n consecin , consider necesar definirea acestor no iuni: Ecologia este tiin a care se ocup cu studiul interac iunii dintre organisme i mediul lor de via . Se poate spune despre ceva c este ecologic atunci cnd se refer la ecologie.Manfred Hegger, Matthias Fuchs, Thomas Stark, Martin Zeumer, The Energz Manual, Editura Birkhauser, Basel, 2008, pag. 38-3917Figura 1.1 Componentele sustenabilit ii potrivit Recomand rile SIA 112-1, cladiri sustenabile 8Arhitectura este interdependent cu ntreg mediul natural; ntreaga umanitate este interdependent social, cultural i economic; n acest context, sustenabilitatea are nevoie de parteneriat, echitate i echilibru ntre toate p r ile.2 n consecin , arhitectura ecologic reprezint tipul de abordare care nu afecteaz negativ rela iile dintre ecosisteme, sau care chiar mbun t e te aceste rela ii. Cuvntul durabil nseamn rezistent, trainic, viabil, deci se refer la ceva care rezist pe parcursul unui termen ndelungat. Conceptul de dezvoltare durabil desemneaz totalitatea formelor i metodelor de dezvoltare socio-economic , al c ror fundament l reprezint n primul rnd asigurarea unui echilibru ntre aceste sisteme socio-economice i elementele capitalului natural. Cea mai cunoscut defini ie a dezvolt rii durabile este cu siguran cea dat de Organiza ia Na iunilor Unite n 1987, n Raportul Comisiei Brundtland: "dezvoltarea durabil este dezvoltarea care urm re te satisfacerea nevoilor prezentului, f r a compromite posibilitatea genera iilor viitoare de a- i satisface propriile nevoi"3 Sustenabilitatea este definit n Dic ionarul explicativ al limbii romane (DEX) astfel: Calitate a unei activit i antropice de a se desf ura f r a epuiza resursele disponibile i f r a distruge mediul, deci f r a compromite posibilit ile de satisfacere a nevoilor genera iilor urm toare. Conferin a mondial asupra mediului de la Rio de Janeiro din 1992 a acordat o atenie deosebit acestui concept, care implic stabilirea unui echilibru ntre cre terea economic i protecia mediului i g sirea de resurse alternative. Cnd se refer la dezvoltarea economic de ansamblu a unei ri sau regiuni, este de obicei preferat termenul sinonim dezvoltare durabil .4 A adar, diferen a dintre sustenabilitate i dezvoltare durabil nu este una foarte clar , ns se poate defini prin faptul c dezvoltarea durabil se refer n special la dezvoltarea responsabil din punct de vedere economic i a ocup rii terenului, cu un accent pe durata de via a respectivei dezvolt ri, pe cnd sustenabilitatea define te o legatur mai sensibil ntre om, nevoile lui i resursele naturale, presupune con tientizarea acestei leg turi i folosirea acelor resurse n a a fel nct s nu duc la dispari ia lor. Sustenabilitatea are un domeniu de aplicare mult mai larg i define te un mod de gndire, un mod de via . Consiliul European al Arhitec ilor declar c arhitectura sustenabil ia n calcul conservarea resurselor i eficien a energetic , folosirea ecologic i sensibil a terenului, protejarea i intensificarea biodiversit ii i o sensibilitate estetic ce inspir , afirm i nnobileaz . 5Uniunea Interna ional a Arhitec ilor, Declara ia de interdependen pentru un viitor sustenabil, Congresul Mondial al Arhitec ilor, Chicago, 18-21 iunie 1992, pag. 1 3 http://ro.wikipedia.org/wiki/Dezvoltare_durabil (Wikipedia, enciclopedia liber - Dezvoltare durabil ) 4 Dic ionarul explicativ al limbii romne, Academia Romn , Institutul de Lingvistic Iorgu Iordan, Editura Univers Enciclopedic, Bucure ti, 1998 5 Consiliul European al Arhitec ilor, Arhitectur i Sustenabilitate. Declara ia i politicile Consiliului European al Arhitec ilor, Bruxelles, 2009, pag. 629Figura 1.2 Propunerea biroului Llewelyn Davies Yeang pentru concursul Turkey Zulus Ecocity 10Arhitectura sustenabil reduce semnificativ impacturile adverse ale omului asupra mediului nconjur tor i, n acela i timp mbun t e te calitatea vie ii i bun starea economic . Arhitectura bioclimatic este rezultatul unui mod de a proiecta cl diri i de a manipula mediul nconjur tor lucrnd mpreun cu for ele naturale din jurul cl dirii i nu mpotriva lor6, este arhitectura care se proiecteaz profitnd de condi iile climatice i mediul nconjur tor7Proiectarea regenerativ , inspirat din conceptul cradle to cradle (C2C) este o abordare biometic n designul sistemelor. Acest mod de abordare modeleaz industria dup procesele naturale, n care materialele sunt privite ca nutrien i, circulnd n cadrul unor metabolisme s n toase i sigure (metabolism industrial).8 Proiectarea regenerativ este un cadru holistic economic, industrial i social care ncearc s creeze sisteme care nu sunt doar eficiente, ci i lipsite de de euri. Modelul nu se limiteaz doar la designul i produc ia industrial , ci se extinde i n arhitectur , urbanism, economie, sisteme sociale, etc. 9 Conceptul cradle to cradle sus ine c toate de eurile ar putea fi refolosite ca surs de energie regenerabil , eliminnd astfel ideea de de eu. Denumirea acceptat de comun acord la nivelul organiza iilor ce reprezint profesia de arhitect pe plan european sau interna ional este cea de sustenabilitate, ns toate aceste denumiri se refer la moduri de abordare caracterizate prin responsabilitate; responsabilitate fa de mediu, fa de societate, economie, dar mai ales responsabi fa de locuitorii sau utilizatorii acestor cl diri.1.2. perspectiva istoricSustenabilitatea a fost o preocupare a umanit ii nc din cele mai vechi timpuri, chiar dac nu ntr-o form declarat , ci ca o necesitate pentru supravie uire, o adaptare la mediul nconjur tor, sau o metod de dezvoltare. n Antichitate, mai exact in secolul al 5-lea i.H., grecii au adoptat un concept urban prin care fiecare cas avea orientare sudic pentru a beneficia de nc lzire solar pe timp de iarn . Aristotel a f cut observa ia c fa adele nordice sunt opace, pentru a proteja mpotriva vntului pe timp de iarn . Se cunoa te c Socrate a locuit ntr-o cas solar . El afirma c o cas bun trebuie s fie r coroas pe timp de var i cald iarna [...] s se deschid c tre sud, nsDabija, Ana-Maria, Proiectare arhitectural sustenabil i tehnologiile necesare, Bucure ti, 2009 (training organizat de Romania Green Building Council) 7 idem 8 Dobrescu, Florin, Materiale de construc ie sustenabile, Bucure ti, 2009 (training organizat de Romania Green Building Council) 9 William McDonough i Michael Braungart, Cradle to Cradle: Remaking the way we make things, North Point Press, New York, 2002.611Figura 1.3 Locuin tradi ional din zona M gura, Bra ov (curte interioar , panta mare a acoperi ului, spa ii cu rol de tampon termic, orientare sudica, ventilare natural ) 12pentru protec ie pe timp de var ar trebui s fie bine umbrit , iar nc perile de pe partea nordic ar trebui s fie mai mici.10 Romanii au continuat principiile grecilor, inventnd Heliocaminusul (n traducere: furnalul solar, dar defapt avea sensul de nc pere orientat spre soare) nc lzea n mod natural apa pentru b ile romane. 11 Exemplele pot continua prin nenumaratele moduri n care omul a n eles for ele naturii i s-a adaptat, nct s le foloseasc n avantajul propriu. Aceste obiceiuri ineau de felul normal de a construi. n zonele cu clim cald , cl dirile au avut ntotdeauna o structur portant i elemente de nchidere, ns n zonele cu clim temperat sau rece s-a optat pentru ziduri solide care au avut i rol portant n acela i timp (de exemplu, zid ria). Acest tip de construire a permis deschideri mici, ns foloseau o mare mas termic i ace ti factori au avut un rol important pentru climatul interior. Oamenii de tiin ai secolului 19 au fost cei care au contribuit semnificativ la dezvoltarea func iilor anvelopei. n jurul anului 1820, fizicianul Jean Fourier a enun at o teorie despre conduc ia c ldurii n corpurile solide i a introdus termenii de flux de caldur , gradientul termic sau conductivitate termic , termeni ce domin limbajul i n zilele noastre. In 1828, un alt fizician francez, Jean Claude Eugene Peclet, introduce termenul de coeficient de transfer termic, m surat n W/m2 K, ca un coeficient ce m soar capacitatea materialului de transmitere a c ldurii. n termeni de energie, anvelopa cl dirii are 6 suprafe e. Acestea trebuie luate n considerare separat n func ie de cerin ele lor interne i externe. Dac acoperi ul i placa de peste sol au fost aproape ntotdeauna gndite doar din punct de vedere func ional, fa ada, ca i sistem de comunicare, a fost ntotdeauna conceput n func ie de aspecte arhitecturale. n acest context, cele mai importante schimb ri n arhitectura european au fost date de dezvoltarea tehnologiei de producere a sticlei i metalului. Izolarea termic a pere ilor exteriori a devenit un subiect important n secolul al 19-lea. 12 Dezvoltarea arhitecturii la nceputul secolului 20 a fost caracterizat de o serie de lucr ri atent concepute i de folosirea sticlei pe scar larg . Un bun exemplu este cl direa Fagus Works, de Walter Gropius, sau viziunea lui Mies vand der Rohe pentru un turn de sticl n Berlin. Tot la nceputul secolului 20, inginerul Ludwig Dietz a definit valoarea coeficientului de transfer termic mediu pentru componente formate din mai multe straturi.13 Totu i, dorin a de a folosi suprafe e vitrate tot mai mari pentru a m ri cantitatea de lumin natural pentru interior a dus la sc derea confortului termic datorit cuno tin elor prea pu ine la acea vreme a propriet ilor fizice ale acestor vitraje. Pierderi de c ldur excesive n timpul iernii i supranc lzire vara au dus la consumuri de energie ridicate. Elementele exterioare10William Stearns Davis, A Day in Old Athens, Bastian Books, USA, 2003, pag. 36 Dabija, Ana-Maria, Proiectare arhitectural sustenabil i tehnologiile necesare, Bucure ti, 2009 (training organizat de Romania Green Building Council) 12 Manfred Hegger, Matthias Fuchs, Thomas Stark, Martin Zeumer, The Energz Manual, Editura Birkhauser, Basel, 2008, pag. 83-84 13 Usemann, Klaus, Entwicklung von Heizung und Luftung zur Wissenschaft, Editura Oldenbourg, Munchen, 19931113Figura 1.4 Prima cas pasiv n Darmstadt, Germania, 1991; arhitec i Bott, Ridder, Westermeyer14opace inadecvat izolate contribuie i ele la consumul de energie. n Germania, consecin a la aceste aspecte a fost adoptarea Directivei de Conservare a Energiei (EnEG) n anii 1970, care a fost baza primului Act de Izolare Termica (1977). Pentru prima dat , legisla ia a impus valori maxime de transfer termic pentru elementele exterioare a cl dirilor ce necesit nc lzire. Tot atunci, oamenii au nceput s acorde tot mai mult aten ie posibilit ii de a folosi soarele ca surs de nc lzire pentru cl diri. n anii 1980 s-au experimentat primele case pasive, cu orientare sudic , vitraje mari i mas termic considerabil . Aceste reguli de baz au format arhitectura solar . S-a constatat c adev ratul c tig se poate realiza nu prin captare ct mai mare de energie solar , ci prin mic orarea pierderilor de energie prin anvelopa cl dirilor. Acest lucru a fost demonstrat, de exemplu, prin prima cas pasiv n Darmstadt, Germania, n 1990 (figura 1.4)14 n anii 80, mpreun cu proiecte de cercetare au nceput s se creeze i soft-uri care s asiste ntreg procesul de proiectare, de la desenat pn la simul ri complexe. Aceste softuri au ajuns att de complexe nct persoane special preg tite sunt necesare, ns folosindu-le, se pot determina cu o precizie satisf c toare fenomenele care pot influen a calit ile bioclimatice ale unei cl diri (figura cu simularea vntului). 15http://en.wikipedia.org/wiki/Passive_house (Wikipedia, enciclopedia liber - Casa pasiv ) Juliene, Aurore, Principii de proiectare sustenabila, 2010, Cluj (seminar organizat de Romania Green Building Council si Asocia ia Studen ilor Arhitec i Cluj)151415Figura 2.1 Rela ia dintre densitatea popula iei i consumul de energie pentru cteva ora e Figura 2.2 Dezvoltarea cerin or de nc lzire termic potrivit anului de construire si raportului in stocul de cl diri al Germaniei 162. spa iul urban i infrastructuraClima, topografia, vecin t ile, traficul i infrastructura definesc contextul urban i energia disponibil . Acest sistem include nu doar nevoile tehnice, ci i pe cele socio-culturale care asigur mobilitatea, comunicarea i celelalte servicii. Structurile urbane dense sunt de obicei cele mai potrivite pentru a ob ine o maxim eficien n asigurarea econom a accesului la servicii, folosirea cl dirilor i atingerii eficien ei energetice. Densitatea i limitarea extinderii localit ilor sunt critice pentru o dezvoltare durabil .2.1. utilizarea terenuluin termeni de ocupare a spa iului, cl dirile i infrastructura concureaz cu producerea stocului de hran i energie, de materie brut , conservarea naturii, a peisajului i a biodiversit ii, la care se adaug i alte nenum rate func ii. n cadrul mediului construit, competi ia pentru spa iu mai este influen at de diferite ntrebuin ri, date de sistemul (na ional) de valori i cerin e tehnice, ct i de interesele economice publice sau individuale. Sc derea consumului de teren creeaz densitate, face posibil un ora compact, unde totul este la ndemn . n Romnia sunt cunoscute extinderile exagerate ale ultimilor ani, care au dus la cartiere f r infrastructur , f r servicii i f r leg turi cu restul ora ului. energia si spa iul Un studiu al Programului pentru Mediu al Na iunilor Unite (UNEP) arat leg tura dintre densitate i consumul de energie pentru transport. Ora ele cu densitate mare nregistreaz consum de energie chiar i de opt ori mai mic. S-a ajuns la concluzia c de la 75 de pers. / ha n sus, efectul ncepe s scad , iar la densit i de peste 150 de pers. / ha, diferen ele sunt greu sesizabile (figura 2.1) n concluzie, o densificare a mediului urban construit ar trebui ncurajat , de i odat cu nal imea cresc cerin ele structurale i necesarul de energie. Liftul i instala iile suplimentare ocup spa iu i cresc consumul de energie. Cl dirile existente reprezint o resurs pe termen lung, care atrag aproximativ 80% din investi iile curente. Pare evident c , n cadrul acestor investi ii ar trebui incluse i m suri de eficientizare energetic . Consumul de energie poate fi redus de 10 ori (figura 2.2).17Figura 2.3 Desenschematic reprezentnd moduri posibile de extindere 18Renovarea i modernizarea cl dirilor au efecte reciproce i pot influen a pozitiv standardul de confort. Urm toarele abord ri sunt posibile: - modernizarea n termeni energetici se refer la optimizarea anvelopei i instala iilor cl dirii - conversia face posibil reutilizarea structurii cl dirilor i a energiei nmagazinate n materialele deja folosite; totodat , rezultatul e o mai bun acoperire a nevoilor popula iei i n acest fel ajut la cre terea densit ii. - extinderile au rol similar cu conversiile, ns creeaz spa iu suplimentar (figura 2.3) dezvoltarea sustenabil a spa iului Spa iul urban func ioneaz datorit interac iunii dintre func iunile cl dirilor, spa iile publice i leg turile ntre spa iile nvecinate. O dezvoltare durabil se bazeaz pe a avea la un loc diferite nevoi i interese pentru a asigura aceast interac iune ntre func iunile cl dirilor i pentru a m ri utilitatea/utilizarea spa iilor. Mixajul func ional are ntotdeauna un efect pozitiv asupra consumului, deoarece traficul poate fi evitat: dac o nevoie nu poate fi satisfacut local, atunci ea va necesita deplasare ntr-un alt loc, genernd trafic. Atractivitatea unei zone, decis de oamenii care o folosesc, este dat de acest mixaj de func iuni i asigur supravie uirea economic a ntregii zone. Pentru a asigura atractivitatea unei zone, este necesar o atitudine atent la datele demografice i la nevoile sociale, mereu n schimbare. De aici rezult cteva obiective:y Accesibilitatea Accesul liber n cl diri, sau doar n anumite p r i ale cl dirilor, face posibil folosirea acestora far a fi nevoie de asisten a altor persoane. y Identitatea Spa iile urbane cu un caracter aparte creeaz identitate i asigur diversitate la nivel spa ial. Un dozaj potrivit de spa ii private, semi-publice i publice creeaz identitate pe mai multe niveluri. y Integrarea functional Segregarea tot mai mare dintre structurile sociale poate fi mic oarat de func iuni diverse, mixate i adaptabile, legate printr-o re ea func ional la nivel local. Locuri unde se poate realiza comunicarea, n interior sau exterior, ncurajeaz contactul social.Chiar din defini ia dezvolt rii durabile date de Gro Halem Brundtland, rezult c propriet ile nu nseamn doar o avere pentru genera iile urm toare, ci i probleme. Cl dirile sunt obiecte ce supravie uiesc mai multe genera ii, deci adaptarea la diferite nevoi i func iuni trebuie luat n calcul i considerat o valoare suplimentar a cl dirii.19Figura 2.4 Valorile coeficientului albedo (coeficient de reflec ie a radia iei solare) Figura 2.5 Principalii factori care influen eaz clima urban 202.2. proiectarea adaptat loculuiArhitectura sustenabil se raporteaz foarte mult la climat. Acesta impune regulile majore n func ie de care o cl dire trebuie s se adapteze climatului din zona de care apar ine. Anvelopa cl dirii o protejeaz de efectele negative ale climei i mediului nconjur tor i, dac este nevoie, ob ine energia de care are nevoie cl direa. Modurile de adaptare a cl dirii la loc i clima ei se poate analiza de la macroclimat, apoi analiznd mesoclimatul, clima urban i, n final, microclimatul: macroclimat n func ie de zona climatic (zona polar , temperat , subtropical i tropical ), macroclimatul conduce la diferite formule de construire n func ie de regiunea climatic . Chiar dac tipologiile tradi ionale nu mai pot satisface nevoile contemporane, datorit faptului c tradi ia reprezint concluzia multor ncerc ri de-a lungul unei perioade de timp, arhitectura tradi ional con ine principiile de baz pentru a supravie ui i a exploata caracteristicile climei din fiecare regiune (orientare, accesul, suprafe e care capteaz energia solar , masa termic , diferite modalit i de a recupera i refolosi c ldura, etc.). mesoclimat Radia ia solar creeaz diferite temperaturi la suprafa a P mntului i n straturile de aer apropiate de sol care, la rndul lor, dau na tere la diferen e de presiune, datorit c rora aerul se deplaseaz de la zonele cu presiune sc zut nspre cele cu presiune ridicat , pentru a balansa aceste diferen e. Cei mai importan i factori sunt absorb ia solar i capacitatea termic a suprafe ei P mntului, care se eviden iaz poate cel mai clar n zonele maritime sau n vecinatatea unui mare lac. Apa are un albedo (coeficient de reflec ie a radia iei solare figura 2.4) foarte sc zut (aproximativ 5%), absorbnd aproape toat energia incident . Datorit masei termice ridicat i evapor rii care are un efect de r corire, apa se nc lze te foarte pu in n compara ie cu solul, care datorit c ldurii face aerul s se ridice (curen i termici) i la suprafa a p mntului r mne o presiune sc zut . Aerul rece de la suprafa a apei se deplaseaz spre aceast zon . n timpul nop ii, temperatura solului scade semnificativ, ns nu i cea de deasupra apei curen ii i schimb sensul de deplasare. Acela i efect, ns nu la fel de evident, se ntmpl i n cazul zonelor cu caracteristici diferite ale suprafe elor. Topografii diferite pot da na tere la expunere solar sau zone umbrite (briza de vale sau munte). Ace ti factori sunt componentele centrale ale sistemului local de circula ie a aerului. clima urban Mediul urban reduce viteza vntului, iar diferitele tipuri de func iuni, trafic i al i factori creeaz praf, care leag tot mai multe particule de ap . De aceea mai multe precipita ii cad n mediul urban fa de cel rural (figura 2.5).21Figura 2.6 Efectul diferitelor situa ii topografice asupra capacit ii de acumulare de energie solar i pierderilor de c ldur datorate vntului Figura 2.7 Elemente ce influen eaz microclimatul i efectul lor asupra cl dirilor 22Suprafe ele din mediul urban nmagazineaz c ldur i datorit sistemului de evacuare a apei, cantiatatea de ap provenit din ploaie e drenat , nef cnd posibil evaporarea care ar r cori atmosfera ora elor. De aici rezult i un nivel al pnzei apei freatice mai sc zut n mediul urban. Aprovizionarea cu aer proasp t este necesar unui ora i se poate realiza prin intermediul unui curs de ap , teren jos i plat, c i de trafic sau spa ii libere. Acestea formeaz sistemul de ventilare al ora ului. Parcuri i gr dini mari n cadrul ora elor produc ventilare (Central park din New York), ns trebuie s existe un ntreg sistem de parcuri care s ventileze tot ora ul. Ace ti curen i care realizeaz ventila ia sunt, de cele mai multe ori, nso i i de particule cum ar fi polenul, care dac se intersecteaz prea mult cu rutele de trafic auto, aceste particule se ata eaz de gazele emanate de vehicule (cum ar fi oxizi de nitrogen sau sulfur) i favorizeaz apari ia alergiilor. n cazul ploilor toren iale, sistemul de canalizare devine insuficient i se produc inunda ii. Din acest motiv se consider indispensabile conducte cu sec iuni foarte mari sau sisteme complicate de re inere a apei. O alt solu ie la aceast problem poate fi folosirea suprafe elor care au poten ialul de a re ine apa i a o folosi cu sens pozitiv pentru microclimatul ora ului (prin evaporare r corind ora ul) sau re inerea apei n bazine/cisterne i folosirea ei ca ap menajer , reducnd astfel consumul de ap potabil . microclimat Un lucru important pentru o cl dire este s se protejeze de efectele negative ale climatului local, dar i s profite de oportunit ile pe care acesta le creeaz . O buna expunere la soare ofer o ans de a exploata poten ialul energetic, dar i riscul de a supra-nc lzi cl direa. Efectele microclimatului depind foarte mult de pozi ia cl dirii fa de topografia terenului nvecinat (figura 2.6) sau de umbrirea cauzat de alte par i ale cl dirii sau de cl dirile nvecinate. Un studiu de umbrire clarific aceste aspecte i favorizeaz determinarea optim a metodelor de ob inere i exploatare a energiei solare active i pasive, modul de a ob ine lumina natural pentru camere sau m surile de umbrire necesare. O alt solu ie este folosirea suprafe elor reflectorizante n vecin tatea cl dirilor (suprafe e vopsite n culori deschise, apa, etc.) pentru a redirec iona radia ia solar i lumina natural . Cu ct e mai mic unghiul de inciden , cu att e mai mare componenta reflectat (figura 2.7). Terenul absoarbe radia ia solar i folosind apa stocat l face un bun element pentru reglarea microclimatului. Cu ct adncimea e mai mare, cu att temperatura e mai constant pe parcursul anului i terenul poate fi folosit pentru pompe termale cu un mare grad de eficien . Cl dirile expuse la vnt nregistreaz pierderi de caldur mai mari. Direc ia i viteza vntului se poate determina prin diferite simul ri. Copaci sau alte obstacole n cursul acestor direc ii sunt folosite pentru a reduce pierderile de caldur datorate vntului. Diferen a de temperatur de pe fa ade opuse creeaz mi carea aerului i poate fi folosit pentru ventilarea cl dirii.23Figura 3.1 B rcile cu vele dispoziv climatic (Alinghi i Oracle) 243. elemente de concep ie a arhitecturii sustenabilenc din 1967, Reyner Bahman ilustra conflictul dintre practicile vremii i problemele climatice crescnde, comparnd b rcile cu motor cu cele cu vele: o barc cu motor permite oric rui obiect plutitor s fie transformat ntr-un vas manevrabil. Un dispozitiv mic i concentrat converte te o configura ie oarecare ntr-un obiect cu func ie i scop. Potrivit lui, arhitec ii nu ar mai trebui s priveasc cl dirile ca pe structuri echipate cu aparate, ci s conceap dispozitive climatice, care asemeni unei b rci cu vele, reac ioneaz dinamic la factorii mediului i i capteaz energia exploatnd oportunit ile locale (figura 3.1)16 Coaja exterioar a cl dirii define te limita dintre interior i exterior. Domin aspectul exterior al cl dirii i intr n dialog cu vecin t ile. Istoria anvelopei cl diri este deci dominat de atribute ce descriu aspectul, propor ia, materialele alese i aspecte culturale. Func ia principal r mne totu i s protejeze cl direa de frig, vnt, precipita ii i radia ii solare. Pentru c cerin ele de confort au crescut, anvelopa cl dirii a primit un rol mai complex, de reglare a microclimatului. Func iunea cl dirii dicteaz ntr-o mare m sur conceptul anvelopei, pentru c nevoile difer considerabil de la o func iune la alta. Un concept viabil con ine sinteza tuturor parametrilor importan i i pune utilizatorul n centrul aten iei. De-a lungul timpului, cl dirile s-au construit n func ie de clima n care se aflau, adaptndu-se i protejndu-se de diferitele efecte create de clim . Odat cu Stilul Interna ional, tehnologia a putut asigura un limbaj comun indiferent de loca ie, ns n conceptul de arhtiectur sustenabil , concep ia cl dirii trebuie s priveasc mai profund modurile de adaptare la clim a cl dirilor i s minimizeze folosirea unor tehnologii care sunt mari consumatoare de energie. O analiz atent a datelor climatice este deci foarte important pentru conceperea anvelopei cl dirii ntr-o anumit loca ie. Ca mod de construire, un aspect important este dac anvelopa are rol portant, sau este doar o fa ad aplicat . n func ie de acest aspect, alegerea materialelor i concep ia anvelopei depind foarte mult. Pentru arhitectura rezidential se prefer varianta n care pere ii au rol structural i asigur n acela i timp i izolarea i masa termic de care are nevoie cl direa, pe cnd n cazul birourilor se prefer varianta secundar , n care fa ada este aplicat , rezultnd resurse de materiale mai mari i consum mai mare de energie pentru a asigura confortul interior, n numele unor alte calit i, de cele mai multe ori vizuale, pe care cl direa le ca tig n acest mod. Un mod de abordare pentru a ob ine o cl dire sustenabil poate fi urm rit prin prisma celor 5 teme principale: nc lzirea, r cirea, ventilarea, iluminatul i consumul de curent. n figura al turat este prezentat o schem a acestor 5 teme, cu targeturile, conceptele i m surile necesare.16Oswalt, Philipp, Wohlemperierte Architecktur: neueTechniken des energiesparenden Bauens, Heidelberg, 1995, pag. 9253.23.3, 3.43.5Figura 3.2 Sistem cu izolare termic exterioar imobil de locuin e, aleea Alexandru, Bucure ti, arh. Vladimir Arsene Figura 3.3 Fa ad metalic cu inter-spa iu de ventilare vila Daniel Libeskind, 2009 Figura 3.4 Fa ad din beton aparent cu izolare termic in cavitatea dintre straturile de beton cl direa funda iei Pulitzer, Saint Lois, arh. Tadao Ando Figura 3.5 Restaur ri cu termoizolare n interior restaurare locuin individual , str. Nanu Muscel, Bucure ti, arh. Remus Hr an, arh. Drago Perju, arh. Karoly Neme263.1. configurarea spa iului pentru p strarea i acumularea de c ldurn zonele cu clim temperat sau rece este important de garantat condi iile interioare de confort termic, atunci cnd afar temperaturile sunt joase. Pentru aceasta, un prim target este p strarea a ct mai mult c ldur n interiorul anvelopei, iar apoi acumularea de o cantitate suplimentar de c ldur de la soare, sau al i factori interni. Pentru a mbun t i anvelopa cl dirii n special n iarn , urm torii factori trebuie lua i n considerare: optimizarea suprafe ei i geometriei anvelopei Criteriile esen iale pentru optimizarea eficien ei energetice sunt stabilite din primele faze ale procesului de proiectare prin forma cl dirii i dispunerea suprafe elor folosite. Forma cl dirii are efecte considerabile asupra cerin elor de energie. Volumul unei cl diri e n general determinat de nevoile interne i considerente economice. Pentru un anumit volum, cu ct suprafa a anvelopei e mai mic , cu att va fi nevoie de mai pu in nc lzire i viceversa. Din punct de vedere strict geometric, forma optim pentru cele mai mici pierderi de c ldur este sfera, ns n termeni de forme ortogonale, forma optim ar fi cubul. Devia ii de la aceast form duc la pierderi propor ional mai mari. Sc rile, camerele pentru diferite utilit i, depozitele, garajele, etc. nu sunt considerate parte din volumul nc lzit, deci trebuie separate termic de volumul nc lzit. Poten ialul eficien ei energetice poate fi mbun t it i mai mult dac zonele termice sunt analizate. E important s identific m zonele ce necesit ncalzire mai mare i s le dispunem spre sud sau alte zone nsorite, sau s identific m zonele cu necesar sc zut de nc lzire i folosite ca zone tampon termic. izolarea termic a componentelor opace n timpul procesului de proiectare trebuie s facem diferen a ntre diferitele tipuri de anvelope i cerin ele pe care acestea le impun. Acela i tip de materiale poate avea un coeficient de transfer termic diferit, n func ie de tipul de spa iu exterior cu care este n contact (figura 3.6) Pere ii exteriori sunt cea mai mare suprafa a anvelopei i importan a lor pentru eficientizarea termic cre te odat cu n l imea lor. Pentru a- i mbun t i calit ile termice, pere ii sunt izola i. Cea mai folosit metod de aplicare a stratului de termoizolare este la exterior, deoarece n acest mod masa peretelui r mne n partea cald i prime te rolul de mas termic , nmagazinnd c ldura i elibernd-o cnd e nevoie de ea (figura 3.2). Stratul de finisaj poate fi deta at fa de cel de izola ie, l snd astfel aerul s circule ntre cele dou straturi. (figura 3.3). Acest sistem permite o gam larg de finisaje, ns elementele care fixeaz aceste finisaje str pung stratul de termoizola ie i pot produce pun i termice. Dac se dore te ca tipul de zid rie s r mn aparent att pe interior, ct i pe exterior, se poate include un strat de termoizola ie ntre straturile de zid rie interior i exterior (figura 3.4). Pentru a folosi ct mai eficient masa termic , se recomand ca stratul mai gros s fie spre spa iul nc lzit.27Figura 3.6 Coeficien ii de corec ie pentru calcule termice a diferitelor componente ale anvelopei cl dirii (potrivit Legii de Conservare a Energiei din Germania) 28Cnd afectarea suprafe ei exterioare a unui perete nu este acceptabil (de exemplu n cazul restaur rilor), se poate aplica termoizola ie pe partea interioar a peretelui (figura 3.5). Aceast solu ie d na tere unei alte serii de probleme: nu se folose te n nici un fel masa termic , iar dac dorim s fix m anumite elemente de pere ii interiori, stratul de termoizola ie nu ofer rigiditatea necesar , iar str pungerea lui poate produce pun i termice. Acoperi ul este zona care nregistreaz cele mai mari pierderi de c ldur . Putem distinge trei tipuri de acoperi uri: pl ci groase nso ite de alte straturi (ex: acoperi verde), acoperi n pant i acoperi u or tip teras . Acoperi ul plat este de obicei din elemente grele cum ar fi betonul armat, deci n termeni de optimizare a performan ei energetice sunt comparabili cu pere ii portan i exteriori. Cnd se dispun straturi de izolare sau vegeta ie trebuie luat n calcul greutatea acestor straturi. Solu ia cea mai uzual const n straturi de spum rigid , cu grosimi de minim 20 de cm. La acoperi urile n pant , solu ia este similar cu cea a pere ilor din structura de lemn. Izola ia este dispus ntre c priori, ns acest sistem este recomandat s se completeze cu o dispunere suplimentar a termoizola iei pe suprafa continu peste c priori. Acoperi urile u oare, de cele mai multe ori pe structur metalic , sunt izolate pe exterior. O solu ie alternativ sunt panourile sandwich, care con in n componen a lor i stratul de izola ie i se pot ata a direct pe structura portant . Componentele n contact cu solul beneficiaz de faptul c n sol temperatura este constant , ns contrar percep iei unora, izola ia este necesar , deoarece temperatura solului este ntre 3i 5 grade Celsius, iar datorit diferen ei ntre aceasta i temperatura optim din interiorul cl dirii, va exista o permanent pierdere de c ldur . C ldura atras de sol este ntotdeauna transmis mai departe, deci solul nu se nc lze te defapt, iar urmarea este acea permanent pierdere de c ldur , motiv pentru care termoizola ia, de i n straturi mai reduse, este necesar . Pun ile termice sunt ntreruperile locale ale nchiderii termoizola iei i reprezint zonele prin care transferul de c ldur se realizeaz mult mai puternic dect n zonele imediat nvecinate. Sunt puncte critice care pot cauza unele nepl ceri cum ar fi apari ia condensului i, evident, pierderi de c ldur nedorite. Acestea apar de obicei n zona balcoanelor, a pl cii peste sol, n zona sistemului care ac ioneaz jaluzelele, sau n locuri unde continuitatea termoizol rii nu a fost prev zut . Cel mai simplu mod de a evita pun ile termice este o atent proiectare. Corec ia lor n construc ii finalizate pune o serie de probleme mai complexe. izolarea termic a componentelor transparente Vitrajele sunt puncte sensibile ale anvelopei cl dirii, deoarece au calit i termice mai sc zute, i pentru c solicit diferite atribute (transparen a, mobilitate, protec ia mpotriva str lucirii, etc). Cel mai important factor este calitatea sticlei, care poate diferi considerabil. Standardul actual prevede dublu strat de sticl , tratat cu low E. Ferestre cu triplu strat sunt folosite tot mai des i pe pia au ap rut chiar i ferestre cu cvadruplu strat de sticl . O optimizare mai bun se poate atinge folosind multiple straturi (sistemul de ferestre cu cercevea sau fa ade duble). Aceast solu ie creeaz ntre cele 2 straturi un spa iu tampon, care contribuie la p strarea c ldurii, iar vara realizeaz ventilarea.29Figura 3.7 Fa ad din panouri solare, incubator de afaceri, Hamm, 1998, Hegger Hegger Schleiff Figura 3.8 Exemplu de includere a panourilor solare in fa ad a - cu inter-spa iu de ventilare b f r inter-spa iu de ventilare 30folosirea pasiv a radia iei solare Arhitectura solar a constat n orientarea cl dirii spre soare, vitraje ct mai mari spre sud, nchideri spre nord, aerisire la nivelul acoperi ului, etc. Sticla are un rol important n aceste solu ii datorit propriet ilor ei fizice care o fac o capcan pentru c ldur : radia iile solare de und lung (ultraviolete) sunt absorbite de sticl i convertite n radia ii de scurt lungime de und (infraro ii). Sticla este permisibil la ultraviolete, ns nu este permisibil la infraro ii. Cu alte cuvinte, radia iile solare pot p trunde n interiorul unei cl diri, iar apoi sunt re inute acolo. Acesta este numit efectul de ser . Acest efect se poate folosi pentru a optimiza considerabil performan ele termice ale unei cl diri, prin suprafe e transparente i mas termic . Marea limitare const n traiectoria soarelui, pe care nu o putem influen a. Mai exist conflictul dintre energia disponibil i energia necesar . Acest conflict se poate regla printr-un sistem de umbrire i mas termic . Dac dispunem de prea mult radia ie solar , care poate produce supra-nc lzire, aceasta poate fi limitat de un sistem de umbrire montat n partea exterioar a suprafe ei vitrate, iar pentru perioadele cnd radia ia solar lipse te, masa termic care n prealabil a acumulat energie, o va elibera. Spa iile tampon reprezint un spa iu dispus ntre mediul exterior i cel interior, nc lzit exclusiv prin radia ii solare. Temperatura n acest spa iu este mai mare dect n exterior, deci va sc dea pierderile de c ldur . minimizarea pierderilor de c ldur datorate ventil rii O aten ie crescut trebuie acordat pierderilor datorate ventil rii n cazul unei anvelope care trebuie s nregistreze performan e energetice. Patru aspecte sunt cele mai importante n acest sens: anvelopa cl dirii trebuie s asigure etan eitate la aer ct mai mare, alegerea atent a a ez rii i modului de deschidere a ferestrelor, sistemul de ventilare natural s se foloseasc de aerul pre-nc lzit, folosirea instala iilor de ventilare cu recuperarea c ldurii. captarea de energie termic solar n contrast cu captarea pasiv a energiei termice, captarea activ a energiei termice solare nu se bazeaz pe climatul interior. Cuplate cu posibilit i de stocare, aceste sisteme pot func iona indiferent de unghiul de inciden a a radia iilor solare. Piesa principal a acestui sistem este colectorul, care converte te radia ia solar n energie termic pentru a genera c ldura. Colectorul este o component ce apar ine att sferei instala iilor, ct i a anvelopei cl dirii i a aspectului exterior al ei. Rigiditatea acestor sisteme le-au f cut pn n prezent greu acceptate. Unele companii produc totu i panouri solare n func ie de comenzi speciale, pentru a le putea include ct mai optim n anvelopa cl dirii. Mai mult, colectoarele pot fi construite ca parte a anvelopei (figura 3.7, figura 3.8). Datorit c ldurii pe care o nmagazineaz i termoizola iei necesare, un astfel de sistem ine locul termoizola iei i finisajului exterior.31Figura 3.7 Acumul ri de c ldur interne i externe la cl dirile de birouri 323.2. evitarea supra-nc lziriiConfortul termic este important pentru ocupan ii cl dirilor att pe timpul iernii, ct i vara. Dac iarna trebuie s protej m ocupan ii de temperaturi sc zute, vara exist riscul supranc lzirii. Efectele ei sunt mai reduse dect a temperaturilor sc zute, ns omul a dezvoltat mai multe metode de a se proteja de temperaturile sc zute. R cirea cl dirilor se poate realiza doar prin nl turarea c ldurii. Aten ia cade n acest caz pe ventilarea natural , anvelopa cl dirii i materialele folosite, i mai pu in pe sisteme complexe i scumpe. nc rc rile termice sunt cele care influen eaz supranc lzirea nc perilor. Se disting dou tipuri de nc rc ri termice: cele externe (radia ii solare, acumul rile de c ldur rezultate n urma ventil rii, i transmisia c ldurii prin anvelop ) i cele interne (c ldura emanat de oameni, de corpurile de iluminat i de aparatura folosit ) (figura 3.7). reducerea transferului de c ldur Dac temperatura de afar e mai mare dect cea din interiorul cl dirilor, transferul c ldurii se produce dinspre exterior c tre interior. Pentru a mpiedica acest transfer, principiul termoizol rii r mne valabil. Pe lng transferul termic, un alt aspect important este temperatura suprafe ei stratului exteior. Un strat cu propriet i de absorb ie reduse sau un interspa iu de ventilare n spatele acestui strat pot mbun t i considerabil transmisia c ldurii. nc lziri puternice se realizeaz acolo unde o mare suprafa a nc perii este n contact cu exteriorul i, n mod special, prin acoperi . De aceea, acoperi urile nierbate se dovedesc a fi extrem de benefice prin faptul c transmit pu in c ldura i evaporarea are un efect de r corire. reducerea surplusului de radia ie solar De cele mai multe ori, c ldura ce p trunde prin suprafe ele transparente reprezint principala cauz a nc lzirii nc perilor pe timpul verii. De aceea, proiectarea suprafe elor vitrate trebuie s fie nso it de un atent studiu de nsorire. Din aceasta rezult faptul c suprafe ele orizontale preiau cea mai mare cantitate de radia ie solar i c datorit unghiului de inciden sc zut al radia iilor solare de pe fa adele de est i vest, sistemele de umbrire permit pu in lumin natural i vizibilitate. Raportul plin-gol joac un rol important deoarece un perete plin este de cteva ori mai pu in permisibil la caldur , indiferent de ct de calitativ este sticla folosit . Un procent de maxim 50% s-a dovedit admisibil pentru fa adele sudice, iar pentru fa adele de est i vest, cazurile n care procentul de vitraje dep e te 30% din suprafa a total a fa adei, s-au dovedit a fi critice. Fa adele nordice nu pun acest gen de probleme, iar vitrajele pe aceste fa ade folosesc ca un surplus de lumin . Calitatea acestei lumini const n faptul c este indirect i avantajeaz anumite tipuri de func iuni (atelier de pictur /sculptur , etc). Acumulare de energie termic prin suprafe ele transparente se poate realiza optnd pentru retrageri ale suprafe ei vitrate, un fel de brise-soleil pentru fa adele sudice. Pentru reducerea acestor acumul ri de energie se pot folosi sticle speciale, care prin sistemul lor constructiv reduc transmisia de energie pn la 20%, ns dezavantajele constau ntr-o reflec ie mai mare i vizibilitate mai sc zut . 3334Din punct de vedere energetic, cea mai bun solu ie este cea care folose te lamele ajustabile ntre cele dou foi de sticl . Acest sistem nregistreaz rezultate aproape la fel de bune ca n cazul lamelelor exterioare. Totodat sunt protejate de precipita ii i vnt. O a 3-a categorie este reprezentat de jaluzelele exterioare sau interioare. Posibilita ile aici sunt nenum rate (fixe sau mobile, simple sau duble, opace sau transparente, orizontale sau verticale, etc). Cea mai important diferen iere r mne ntre cele interioare i cele exterioare. Jaluzelele exterioare au marele beneficiu c filtreaz radia ia solar nainte ca aceasta s p trund n cl dire, evitnd astfel supranc lzirea, ns sunt vulnerabile la vnt, deci nerecomandate pentru cl dirile nalte. masa termic i ventilarea Elementele de construc ie cu mas termic au capacitatea de a re ine o parte din energia termic p truns n cl dire, evitnd ntr-o oarecare m sur supranc lzirea. Totu i, dup un timp, aceast energie termic va fi eliberat , deci e nevoie de m suri care s preia aceast c ldur . De cele mai multe ori ventilarea mecanic este necesar , dar este recomandat s fie nso it i de ventilare natural .3.3. ventilarea descentralizatCalitatea aerului n cl diri solicit un schimb permanent de aer, care depinde de func iunea cl dirii i num rul de ocupan i. Din punct de vedere al proiect rii sustenabile, ventilarea natural trebuie optimizat la maxim, pentru a reduce ct mai mult nevoia de ventilare mecanic . Aceasta din urm implic consum de energie, de spa iu i sunet nedorit. Ventilarea natural se realizeaz folosindu-ne de curen ii de aer cald, sau diferite presiuni cauzate de vnt. ventilarea natural Ventilarea natural este procesul de aprovizionare i nl turare a aerului dintr-un spa iu interior prin mijloace naturale17. Exist dou tipuri de ventilare natural : la nivel de macroclimat (cauzat de vnt) i la nivel de microclimat (cauzat de curen ii termici).17http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_ventilation (Wikipedia, enciclopedia liber - Ventilarea natural )35abcdFigura 3.8a ventilare cu ajutorul ferestrei c lamele orizontaleb ventilare prin clape inferioare d lamele verticale36Posibilitatea de a deschide o fereastr i d voie utilizatorului s regleze singur schimbul de aer pe care l dore te i, totodat , activeaz al i factori cum ar fi mirosul, radia ia solar nefiltrat , sunetul, contactul cu exteriorul, sau al i factori cu efect pozitiv asupra calit ii mediului n care se afl . Dac diferen a dintre mediul interior i cel exterior este considerabil (de exemplu pe timpul iernii), atunci se creeaz o diferen a de presiune propor ional i schimbul de aer se realizeaz rapid. Dac ns temperatura interioar i cea exterioar sunt comparabile, atunci ventilarea se realizeaz lent sau deloc. n aceste cazuri este nevoie de presiunea vntului pentru a se realiza schimbul de aer. O simpl fereastr deschis poate realiza acest schimb de aer (figura 3.9 a). Clape de ventila ie aparente sau mascate sunt o alt solu ie (figura 3.9 b). Deoarece aerul cald urc , este recomandat plasarea gurilor de aerisire ct mai sus (pentru evacuarea aerului), respectiv ct mai jos (pentru alimentarea cu aer rece) posibil. Ventilarea optim depinde de adncimea i nal imea nc perii. Directiva pentru Locuri de Munc din Germania prevede valori limit pentru adncimea nc perii i suprafa a elementelor de ventilare n func ie de nal imea nc perii i tipul de ventilare pentru care s-a optat. Ventilarea natural cu ajutorul for ei vntului depinde de condi iile climatice, topografie, vecin t i, geometria cl dirii, altitudine, etc., motiv pentru care un studiu atent de la caz la caz e necesar. Ventilarea se realizeaz fie prin presiunea pe care for a vntului o ac ioneaz direct pe fa ad , sau prin suc iune. Pentru a compensa fluctua iile vntului, compensarea cu un alt sistem de ventilare (mecanic sau natural) este recomandat . Ventilarea natural cu ajutorul curen ilor de aer cald depinde de diferen a de temperatur dintre interior i exterior i n l imea disponibil a nc perilor. n consecin , cl dirilor nalte li se preteaz acest tip de ventilare natural . Cl dirile cu fa ada dubl pot folosi interspa iul pe post de conduct de ventilare. Datorit faptului c aerul e mai cald, se va crea efect de suc iune, care va realiza eliminarea aerului cald din interiorul nc perilor. Pe acela i principiu func ioneaz i atrium-urile. Datorit faptului c aerul cald se va acumula n partea de sus, este recomandat ca n l imea acestui gen de spa iu s o dep easc pe cea a corpurilor nvecinate. Hornul solar este o alt aplica ie prin care partea superioar a turnului absoarbe radia ie solar i genereaz temperaturi mai mari dect n partea inferioar a lui, realiznd astfel mi carea aerului. Ventilarea natural poate crea i o serie de probleme:y yy ydiferen ele foarte mari de temperatur n combina ie cu ventilarea natural duce la pierderi mari de c ldur datorit imposibilit ii de a recupera c ldura; viteze mari ale vntului pot cauza presiuni sau suc iuni mari n interior f cnd, de exemplu, foarte dificil deschiderea unei u i; pentru a evita aceste probleme se pot dispune obstacole pentru vnt acolo unde acest gen de probleme risc s apar ; aerul din exterior poate fi poluat, caz n care este preferat ventilarea mecanic sau folosirea filtrelor; poluarea fonic . 37Figura 3.9 Reprezentarea diferitelor sisteme de redirec ionare a luminii a raft de lumin b element optic holografic c, d lamele pivotante Figura 3.10 Factori de iluminat pentru diferite tipuri de vitraje (exprima i in procente) 383.4. folosirea luminii naturaleLumina natural este un factor cheie pentru atingerea confortului. Ea stimuleaz organismul i controleaz o serie de func iuni ale corpului uman. Este totodat un factor necesar pentru percep ia vizual i spore te eficien a muncii. Ea poate fi transmis , absorbit , reflectat sau refractat . n interiorul cl dirii, lumina natural poate p trunde doar prin suprafe e transparente sau translucide, ns acestea duc la cumul ri de c ldur . n favoarea prezen ei naturale, o reducere a necesarului de iluminat artificial reduce n aceea i propor ie consumul de energie electric , i mic oreaz i acumul rile de energie termic , deoarece este cunoscut faptul c iluminatul artificial eman mai mult c ldur fa de iluminatul natural pentru aceea i cantitate de lumin . Astfel, lumina natural este de dorit n propor ii ct mai mari, ns trebuie de fiecare dat analizat care este cantitatea optim de suprafa vitrat , pentru a nu produce acumul ri excesive de c ldur sau efecte de orbire. optimizarea geometric Datorit traiectoriei soarelui pe parcursul unei zile i pe parcursul anului, lumina natural devine o variabil mereu n schimbare. Un studiu de nsorire este necesar de fiecare dat . El ia n considerare aceast traiectorie i umbra l sat de cl dirile sau vegeta ia din vecinatatea cl dirii analizate. Principalele variabile care influen eaz optimizarea luminii naturale din punct de vedere geometric, sunt cl direa, interiorul i vitrajul. Dac o mare suprafa din anvelop este transparent , vom ob ine o catitate mare de lumin natural , ns aceast situa ie ar putea crea conflict cu dorin a de a p stra c ldura pe timpul iernii. Solu ie la aceast conflict poate fi includerea unui atrium sau a unei cur i interioare. Suprafe ele orizontale beneficiind de aproximativ de 3 ori mai mult lumin fa de suprafe ele verticale, nc perile pot fi luminate din dou p r i sau chiar doar din atrium. Cu ct lumina va ajunge la nivelele apropiate de parter, cu att va fi mai difuz . La interior, se recomand ca raportul n l ime / adncime a nc perilor s fie ct mai mare, iar pere ii vopsi i n culori deschise pentru a permite reflec ia luminii. Suprafa a vitrajului nu are o rela ie direct propor ional cu cantitatea de lumin natural p truns n nc pere. S-a demonstrat c atunci cnd se depa e te 50%, efectul autonomiei luminii naturale se diminueaz consistent. O cre tere a suprafe ei vitrate de la 70% la 90% nu are vreun efect sesizabil. Pentru cl diri reziden iale, optimul este cuprins ntre 20% si 30%, pentru a garanta nevoia de lumin natural i contactul vizual cu exteriorul. Fa adele de est i vest pun problema unghiului de inciden sc zut, deci produc str lucire. M suri speciale trebuiesc luate n considerare pentru a evita acest fenomen. Vitrajele orientate spre nord ofer lumina difuz . Pozi ionarea vitrajelor n partea de sus a peretelui au cel mai mare efect pentru luminarea nc perii, pe cnd dac sunt pozi ionate n partea inferioar a peretelui au un efect minim. Este de dorit ca lumina natural s p trund din mai multe direc ii. Percep ia nc perii este considerabil mai bun . Un ultim factor important este calitatea sticlei. 39Figura 3.11 Modul de func ionare al heliostatului Figura 3.12 Modul de func ionare a vitrajelor ce redirec ioneaz lumina: a jaluzele vene iene b lamele cu redirec ionarea luminii c sec iune reflexiv d profil taiat la laser e, f sticl ce disperseaz lumina g, h sticl electrocrom 40sisteme de iluminat natural Sisteme de redirec ionare a luminii pot mbun t i iluminatul natural n interiorul cl dirilor. Multitudinea de sisteme poate fi mp r it n sisteme statice i controlabile. Acestea func ioneaz n unul din urm toarele feluri: distribuind lumina: lumina difuz e introdus n nc pere i produce un nivel egal de iluminare y redirectionnd lumina: lumina este condus spre adncimi ale nc perii prin suprafe e reflectorizante y transportnd lumina: lumina este condus spre nc peri ntunecate, care nu beneficiaz de contact direct cu lumina natural , prin fibra optic sau alte elemente. Sticla difuz are capacitatea de a reda lumina f r efect de lucire. Aceast sticl fie are o suprafa special , fie cavitatea dintre foile de sticl este umplut cu diferite materiale ce au aceast proprietate. Termoizola ia transparent , folosit tot pentru a umple interspa iul dintre foile de sticl , are un efect similar de distribuire uniform a luminii n interior (fig. 3.12 e, f). Elemente holografice optice (HOE) pot fi incluse n sticla laminat , sub form de folie transparent . Holograme de culoare alb se folosesc pentru a redirec iona lumina difuz , pentru a umbri (prin reflec ie total ), sau pentru a capta energie (concentrnd i redirec ionnd lumina spre panouri fotovoltaice) (figura 3.9 b). Sticla cu redirec ionare a luminii are ntre cele dou foi de sticl elemente ce redirec ioneaz lumina. Acest tip de sticl e folosit att pe suprafe e verticale, ct i n acoperi uri. Cnd e dispus vertical, redirec ioneaz lumina nspre tavan, permi nd astfel iluminarea n adncimea nc perii. n aplica ii orizontale, radia ia direct e reflectat i doar lumina difuz p trunde n nc pere. (figura 3.11 c) Lamelele u oare pot reflecta lumina nspre tavan (figura 3.9 a i 3.11 a). Dispunerea acestor lamele e recomandat n partea de sus a unui element transparent. Jaluzelele sunt cele mai folosite elemente de umbrire. Ele au i rol de redirec ionare a luminii, i pot fi mpar ite n urmatoarele categorii relevante: y jaluzelele pivotante orizontale pozi ionate n fa a sticlei opresc radia ia pe timpul verii i direc ioneaz lumina nspre adncimea nc perii (figura 3.9 c i d) y jaluzelele vene iene, pozi ionate n partea superioar , redirec ioneaz lumina nspre tavan, ns dispuse n diferite unghiuri fa de foaia de sticl , pot garanta umbrire eficient (figura 3.11 a) y jaluzelele speciale pentru redirec ionarea luminii au propriet i aparte: sec iunea lamelelor are o forma de W n partea dinspre exterior, ce stopeaz p trunderea radia iilor solare, pe cnd forma din partea dinspre interior permite p trunderea luminii, pe care o direc ioneaz nspre tavan; sunt astfel concepute nct s permit vizibilitatea (figura 3.11 b) y heliostul folose te oglinzi parabolice rotative pentru a direc iona radia ia solar spre un punct i cu ajutorul tubului de lumin poate fi direc ionat c tre nc peri neluminate sau diverse structuri subterane (figura 3.10). Acest sistem face posibil prezen a luminii naturale n nc peri f r contact cu exteriorul; y sticla electrocrom este transparent (cristale lichide aliniate) sau translucid (cristale lichide nealiniate) n func ie de voltajul electric aplicat, ceea ce permite controlul luminii transmise (figura 3.11 g i h).y41424. politici pentru sustenabilitate in arhitecturaSustenabilitatea n arhitectur este de cele mai multe ori confundat cu cl dirile ecologice, eficiente energetic sau cu arhitectur bioclimatic . Acestea sunt doar o parte din conceptul de arhitectur sustenabil , sustenabilitatea punnd n discu ie ntreg procesul de concepere a arhitecturii, din punct de vedere socio-cultural, ecologic i economic. Astfel, efcien a energetic este probabil cea mai important component a sustenabilit ii, dar cu siguran a este doar o singur component dintre multe altele.4.1. directiva european pentru performan a energetic a cl dirilorn cursul elabor rii unor standarde comune pentru statele membre UE, s-a adoptat directiva european 2002/91/EC Performan a Energetic a Cl dirilor (Energy Performance Building Directive), cunoscut n forma prescurtat EPDB. Aceast directiv urmare te cteva obiective:y y y ycertificarea holistic a performan ei energetice a cl dirilor ncurajarea m surilor de eficientizare energetic a fondului construit informarea transparent a consumatorului cu privire la eficien a energetic a cl dirilor mbun t irea eficien ei energetice a instala iilor rilor membre UE pn n ianuarie 2006,Aceast directiv trebuia s fie inclus n legisla ia fapt care nu s-a ntmplat.4.2. certificatele de performanenergeticPn n trecutul recent, principala unelt a politicilor de eficientizare energetic a fost legisla ia i m surile pe care aceasta la impune. S-a dovedit o rezisten puternic la schimbare datorat i riscului de birocratizare excesiv . Pentru a urm ri totu i obliga iile Protocolului de la Kyoto, statele membre UE au dezvoltat m suri suplimentare pentru a controla consumul de energie. mpreun cu obliga iile pe care legea le impune, popula ia este r spl tit sau ajutat s i eficientizeze energetic cl dirile prin subven ii sau programe extinse de parteneriat public-privat (de exemplu programul de izolare termic a locuin elor colective), respectiv sanc ionarea consumului excesiv. Un bun exemplu este taxa pe emisii de CO2. Astfel, legisla ia func ioneaz mpreun cu subven ii i sanc iuni care s ncurajeze bunele practici i s le descurajeze pe celelalte. Mai mult, EPDB adaug o strategie de marketing prin care introduce obligativitatea existen ei certificatului energetic la orice cump rare, vnzare sau chiar nchiriere. n cl dirile publice ce depasesc 1.000 m2, aceste certificate vor trebui expuse n locurile unde ele s fie vizibile. Certificatele energetice sunt menite s informeze consumatorul/utilizatorul despre consumul energetic al cl dirilor. 43Componentele sustenabilit ii potrivit Recomand rile SIA 112-1, cladiri sustenabile 444.3. arhitectura sustenabilCu inten ia de a pune n practic modelul sustenabilit ii pentru sectorul cl dirilor n Germania, n 1998 Comisia Enquete a schi at modelul celor trei piloni: economic, ecologic i socio-cultural n raportul Protec ia omului i a mediului nconjur tor. Cu ocazia simpozionului Designing for the Future: the Market and Quality of Life, organizat de ACE Architects Council of Europe sub naltul patronaj al Pre edintelui Comisiei Europene Jose Manuel Barroso, din 10 aprilie 2008, de la Brussels, s-au definit separat factorii sociali i culturali. Urmarea acestui simpozion a fost Declara ia de la Brussels adresat politicienilor. n 2004, Asocia ia Inginerilor i Arhitec ilor Elve ieni SIA publica Recommendation SIA 112/1, sustainable construction buildings, un document ce abordeaz subiectul sustenabilit ii n mod similar modelului celor trei piloni, prin definirea a trei arii societatea, industria i mediul subdivizate n cteva capitole cu diferite criterii:yyysocietatea comunitate (integrare, contact social, solidaritate/justi ie, participare) design (identificare, personalizare/individualizare) utilizare, accesibilitate (mixaj func ional, trafic lent / transport public, accesibilitate pentru to i) buna-stare, s n tate (siguran a, lumina, aer interior, radia ii, performan e termice pe timpul verii, zgomot/vibra ii) industrie esutul urban (loca ie, structura, aspect) costurile de instala ii (costul pe ntreaga durat a vie ii, finan are, costuri externe) costuri de operare i ntre inere (operare, ntre inere i repara ii) mediu materiale (material brut, impact asupra mediului, substan e periculoase, descentralizarea) energia de operare (nc lzirea/r cirea, c ldura pentru apa cald , electricitate, acoperirea necesarului de energie) p mntul, peisajul (aria parcelei, facilit i externe) infrastructura (mobilitate, de euri de la operare, apa)4.4. ini iative non-guvernamentaleCurentul sustenabilit ii a fost primit cu bra ele deschise de diver i juc tori, care n scurt timp i-au dorit ca sistemele de certificare s cuprind mai mult dect legisla ia a reu it s includ n ele pn n acel moment, adic s r spund mai mult defini iei sustenabilit ii, nu doar s se limiteze la eficien a energetic . BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) este, dac nu gre esc, primul sistem de certificare a sustenabilit ii cl dirilor de birouri. El a ap rut n Marea Britanie n anii 1990 i s-a extins pn n prezent i pe alte sectoare (magazine, supermarketuri, coli, cl diri industriale, reziden iale, spitale, etc.) Un mare avantaj al acestui sistem voluntar de certificare este adaptabilitatea lui la diferite ri, n func ie de nevoile acelei ri i de condi iile lor legislative. 4546n Statele Unite ale Americii, actorii care i doreau schimb ri profunde n ceea ce prive te sustenabilitatea n construc ii au fondat USGBC (United States Green Building Council), organiza ie non-guvernamental care n prezent numar 18.000 de companii membre i 140.000 de persoane specializate. n 1995, aceast organiza ie a dezvoltat sistemul voluntar de certificare LEED (Leadership in Energy & Environmental Design). Acest sistem analizeaz cl dirile dupa 6 mari capitole (amplasamente sustenabile, folosirea eficient a apei, energia i atmosfera, materiale i resurse, calitatea mediului interior, inova ia i procesul de proiectare). Apogeul acestui sistem de certificare a fost cnd administra iile locale ale marilor ora e din Statele Unite au decis s adopte prin legisla ie sistemul voluntar de certificare LEED, impunnd ca orice cl dire public s fie certificat . Exceptnd aceste dou exemple, exist multe altele care analizeaz i eticheteaz cl diri n func ie de performan ele lor sustenabile. BREEAM i LEED sunt cele mai r spndite dintre ele. Presiunea pe companii de a- i asuma responsabilitatea fa a de mediu i societate (factorul economic fiind de la sine n eles) s-a transformat n mndria de a avea cl diri responsabile.4.5. politici spre o arhitectur sustenabil n RomniaSitua ia arhitecturii n leg tur cu conceptul de sustenabilitate poate fi caracterizat n mare prin iresponsabilitate, superficialitate, profit pe termen scurt. Comparativ cu legisla ia rilor mature, unde directiva european pentru performan a energetic a cl dirilor a fost chiar dep it de legisla ia n viguare i unde exist sisteme voluntare de certificare care urm resc sustenabilitatea n mediul construit (nu doar eficien a energetic ), legisla ia romn prive te calitatea n construc ii la un nivel minim, de baz . Cerin ele de calitate cuprinse n Legea nr. 10 / 1995 a Calit ii n Construc ii, n viguare n Romnia: Cerin a A rezisten a i stabilitate Cerin a B siguran a i exploatare Cerin a C securitate i incendiu Cerin a D refacerea mediului i protec ia igienic Cerin a E izolarea termic Cerin a F protec ia la zgomot Obligativitatea ntocmirii unui certificat energetic pentru orice vnzare/cump rare/nchiriere ar fi trebuit s intre n viguare la 1 ianuarie 2010, potrivit Ordonan ei Guvernamentale nr. 29/2000, ns acest termen a fost amnat. n speran a c aceast ordonan va intra n viguare n viitorul apropiat, ea va solicita pentru anumite tipuri de cl diri chiar audit energetic (diferen a fa a de certificatul energetic const n faptul c include i m surile propuse pentru mbun t irea performan elor energetice i valorile cu care aceste m suri pot mbun t i consumul). 47 i s n tatea oamenilor i economia de energie; izolarea hidrofug48Politica pentru arhitectura n Romnia este preocuparea actual a Ordinului Arhitec ilor din Romnia. Aceast politic inte te spre asigurarea calit ii n mediul construit conform prevederilor europene, adaptat condi iilor economico-politico-ecologico-socio-culturale ale rii noastre. Ea va seta targeturi pentru diferi ii actori i va constitui direc ia pe care vor trebui construite legisla ii, programe colare, criterii de apreciere a calit ii n construc ii, taxe i subven ii, certific ri, etc. Drumul este foarte lung i direc iile foarte multe. Intrarea n viguare a obligativit ii certificatului de performan energetic n construc ii ar rezolva o mare parte din aceste probleme, i politica pentru arhitectura n Romnia ar fi mai u or aplicabil , concentrndu-se pe criteriile suplimentare eficien ei energetice. O alta direc ie de dezvoltare este cea venit din partea sectorului privat, unde oraganiza ii precum Consiliul Romn pentru Construc ii Verzi (Romania Green Building Council), prin sus inerea companiilor membre, exercit presiuni pentru transformarea pie ei spre o dezvoltare durabil , ofer consultan n elaborarea legilor i ncearc s ridice nivelul de informare a popula iei cu privire la sustenabilitate. O ini iativ foarte recent const n alc tuirea unui curicullum de 15 cursuri adresate unui public de speciali ti din domenii conexe (programul de certificare i training Romania Green Building Council Professional). Aceste cursuri faciliteaz conceptul de abordare interdisciplinar i holistic a proiect rii i cel mai important, specializeaz viitori profesioni ti n conceperea energetic a cl dirilor. Din p cate, aceast serie de cursuri nu se adreseaz unui public foarte larg, ns este doar nceputul i inten iile sunt c tre perfec ionarea acestui curs, spre extinderea lui c tre un public tot mai larg i spre adoptarea unui sistem voluntar de certificare a cl dirilor verzi adaptat Romniei.49505. studii de caz5.1. Genzime Center, Cambridge, USA, 2004 Behnisch & PartnerSediul unei companii ce dezvolt tehnologii bioclimatice, este un model de arhitectur responsabil fa de mediu i fa de cei 920 de angaja i i vizitatorii care o acceseaz zilnic. Un atrium complex, inundat de lumin , str punge cl direa pe ntreaga ei n l ime, formnd inima ei. apte heliostate automatizate direc ioneaz lumina n atrium prin dou oglinzi fixe. Lamele pivotante mpiedic p trunderea c ldurii excesive n atrium. n interiorul atriumului, piese metalice distribuie lumina n ntreg spa iu. Acest spa iu are i rolul unui gigantic ventilator, care datorit diferen ei de presiune dintre nivelul parterului i cel al ultimului etaj, extrage aerul cald prin trapele acoperi ului de sticl , pe cnd aer proasp t p trunde n cl dire prin ferestre sau prin sistemul de aer condi ionat.. Calitatea locului Energia disponibila: re eaua local de nc lzire i energie electric ; Mixajul funtional: facilit i publice la parter (magazine, cafenea, acces la metrou), birouri; Folosire: Amplasamentul ales promoveaz dezvoltarea unui nou centru local; Universitatea Harvard i Institutul Tehnologic Massachusetts (MIT) sunt accesibile pietonal; Mobilitate: 4 ma ini hibride ale companiei, punct de nc rcare electric a ma inilor; Densitate: 6086 persoane / km2; Distan a fa de mijloace de transport local: aprox. 500 metri (sta ie de metrou),Calitatea cl dirii: Acces / comunicare Trafic: parcare subteran , parcare pentru biciclete (cu vestiar i du ); Contact social: numeroase locuri de ntlnire i comunicare cantina la etajul 12, gr dini, libr rie, sal de conferin e, mici cafenele la fiecare etaj; Accesibilitate i folosin : bun orientare i folosin ; zone de circula ie spa ioase Amplasament Aria amplasamentului: reciclarea unui sit fost industrial, CUT mare (12 etaje) 11,25152Proiectarea Integrare: Respect prevederile reglement rilor urbanistice; aspect diferen iat al fa adei; interiorul sub forma unui ora vertical atriumul creeaz vecin t i pe orizontal i vertical ; Individualizare: birouri diferite i flexibile (separate, combinate i pe plan liber) S n tate / Calitatea vie ii Siguran /Securitate: organizare func ional clar ; de la etajul 1 n sus accesul este controlat; Sunet: izolare fonic n zona birourilor; Lumina: fiecare birou cu vedere spre exterior; jaluzele cu redirec ionare a luminii; atrium cu luminare natural excelent ; 7 heliostate cu elemente suplimentare de redirec ionare a luminii; Aerul interior: aer condi ionat n zona birourilor; evacuarea aerului prin atrium; ferestrele se pot deschide individual; senzori de dioxid de carbon; Clima interioar : reducerea concediilor de boal a angaja iilor cu 5% fa Materiale Materiale de baz : 50% din materiale aduse de pe o raz de maxim 800 km; lemn certificat; Impact asupra mediului: procent mare de materiale reciclate; Substan e periculoase: Materialele de construc ie certificate (etichete ecologice). Energia pentru operare nc lzirea: acumularea de energie solar i tampon termic prin fa ada dubl ; R cire: acoperi ul atriumului cu sistem prismatic de umbrire; jaluzele interioare n birouri; r cire pe timpul nop ii; tavan cu rol de r cire; Managementul aerului: mai pu ine ventilatoare, datorit curen ilor termici din atrium; Iluminat: autonomie ridicat a iluminatului natural; senzori de lumin natural ; luminatoare; l mpi metalice cu halogen n atrium; Acoperirea necesarului de energie: necesarul de energie electric asigurat din surse verzi Infrastructura De euri: reciclarea a 90% din de eurile produse n interiorul cl dirii; Apa: consumul de ap redus cu 32%; pi oare uscate; folosirea apei de ploaie (irigare, r cire) Calitatea procesului de proiectare, construire i folosire a cl dirii Sustenabilitatea: certificat cu LEED Platinum (cel mai nalt grad de certificare pe care l acord United States Green Building Council) Concuren a: proiect atribuit n urma unui concurs Analize: luminatul, simul ri termo-dinamice, monitorizarea execu iei i post-utiliz rii cl dirii 53 de vechiul sediu.545.2. Paul-Wunderlich-Haus, Eberswalde, Germania, 2008 GAPProiectul a fost demarat cu un puternic angajament pentru sustenabilitate i a fost finan at de c tre Ministerul Federal pentru Economie si Tehnologie pentru a se concentra pe eficientizarea energetic a cl dirii, dar i a procesului de construire. Mul umit acumulatorilor de energie termic , a geometriei compacte a cl dirii, a folosirii surselor naturale pentru nc lzire, r cire i ventilare, cladirea folose te cu 70% mai pu in dect alte cl diri comparabile. Suprafe ele vitrate asigur transparen i suficient lumin natural . Leg tura cu contextul istoric asigur o bun integrare, iar segmentarea in 4 volume coerente transform un teren de aproximativ un hectar, r mas vacant n urma bombardamentelor, ntrun loc atractiv al ora ului, care ncheag comunitatea local . Valorificarea locului Interven ia la nivel urban i propune reconstruc ia i onorarea ora ului. Noua structur se conecteaz la vechiul esut urban, dar d na tere i unor noi spa ii i asocieri pentru a r spunde nevoilor curente ale locuitorilor. Mixajul fun iunilor Principala func iune a ansamblului este cea administrativ , care este mp r it n cele patru cl diri, n func ie de structura departamentelor. Fiecare cl dire are propira ei identitate i infrastructur , asigurand c n caz de nevoie, poate fi folosit individual fa de celelalte trei. Nivelul parterului g zduie te func iuni publice cum ar fi magazine sau mici restaurante. n biroul principal sunt expuse lucrarile faimosului artist Paul Wunderlich, cu acces zilnic al publicului. Spa iile de birouri dedicate administr rii districtului Barnim respect noile orient ri, configurnd spa ii felxibile, bine luminate i izolate fonic ntre ele. Folosirea materialelor ecologice si o ventialre corect asigura aerului un nalt standard de calitate. Iluminat natural i artificial Umbrirea exterioara const n jaluzele vene iene bipartite (fig 3.12 a) direc ionnd lumina adnc n nc pere prin partea superioara a vitrajului. Partea inferioar a jaluzelelor va fi ajustat automat n fun ie de calitatea luminii. Sistemul de umbrire este controlat n fun ie de radia ia solar i temperatura interioar . In plus, controlul stralucirii poate fi ajustat individual, in func ie de nevoia fiec rui utilizator al birourilor. L mpile ce asigur lumina artificial au fost create special pentru acest proiect. Lumina este controlat de un senzor care dimeaz puterea luminii n func ie de lumina natural pentru a asigura un nivel constant de iluminare de 100 lux. Nivelul luminii poate fi schimbat de utilizator la 300 sau 500 de luxi. 5556Birourile din mijlocul cl dirii au parte de lumin natural prin parti ii i u i vitrate. Aici iluminatul artificial este controlat prin sezori de lumina si de detectare a prezen ei. Conceptul energetic Sistemul de nc lzire folose te solul ca surs de ncalzire n timpul iernii prin stlpii funda iei echipa i cu tuburi de ap transformatoare de c ldur . Pompe de c ldur genereaz nivelul de temperaturi joase necesar. Vara, solul poate fi folosit ca un absorbant de c ldur . Parcajul P+4 (cea de-a 5-a cl dire a ansamblului, imediat nvecinat ) este acoperit de panouri fotovoltaice. In plsu, fa ada sudic urmeaz sa extind suprafa a de panouri fotovoltaice cu aproximativ 40 kWp. Cerin ele energetice Cl dirile finan ate prin EnOB trebuie s nu dep easc anumite limite de consum de energie. Valorile se refer la suprafa a util a cl dirii:y y ync lzire 40 kWh / m2an consumul final pentru nc lzire, ventilare, aer condi ionat i iluminat 70 kWh / m2 an energie primar pentru nc lzire, ventilare, aer condi ionat i iluminat 100 kWh / m2anValoarea energiei primare folosite de Paul-Wunderlich-Haus pentru nc lzire, ventilare, aer condi ionat i iluminat a atins valoarea de 93 kWh / m2 an Calitatea procesului de proiectare, construire i folosire a cl dirii Sustenabilitatea: ansamblul de cl diri a ob inut certificare GOLD din partea DGNB (Deutsches Gtesiegel fr Nachhaltiges Bauen), cu cel mai mare punctaj acordat pn n present, confirmnd gradul foarte ridicat de sustenabilitate a ansamblului administrative al districtului Barnim. Concuren a: proiect atribuit n urma concurs deschis la nivel european57586. concluzii i premise pentru proiectul de diplomForma f r fond nu numai c nu aduce nici un folos, dar este de-a dreptul stric cioas , fiindc nimice te un mijloc puternic de cultur .186.1. concluziiConform teoriei ierarhiz rii nevoilor a lui Abraham Maslow, exist 5 categorii de nevoi n func ie de importan a lor pentru individ. Pn cnd nevoile de baz nu sunt suficient de bine ndeplinite, individul nu va aspira la cele superioare. Ordinea acestor nevoi este urm toarea: nevoi fiziologice, nevoi de securitate i s n tate, nevoi de apartenen i dragoste, nevoia de stim i nevoia de afirmare.19 Astfel, autoafirmarea, este abia ultima nevoie la care un individ aspir . Totu i exist excep ii, cazuri cnd individul dovede te un grad de superficialitate i omite etape. Nu i asigur nevoile de baz , ci inte te direct la cele superioare. Aceste cazuri nu rezist n timp i nu se dovedesc valoroare pentru restul societ ii, ci dimpotriv , sunt considerate situa ii negative. Dac acest ierarhie a nevoilor este respectat , se trece ntr-un mod firesc la etapa urm toare. O persoan care i-a asigurat nevoile de baz , este responsabil i respectuas fa de societatea n care tr ie te, fa de mediul n care i desfa oar activit ile i de la care i preia majoritatea resurselor, are cultura necesar , bunele maniere, bunul sim , etc., afirmarea social este subn eleas i fireasc . n acest mod v d eu i integrarea cl dirilor n mediul nconjur tor sau n cel construit. Consider ca arhitectul trebuie s i stabileasc o ordine a priorit ilor, respectnd o ierarhizare a nevoilor. O cl dire sustenabil pune accentul pe nevoi propor ional cu importan a lor pentru a satisface omul ce va folosi cl direa i pentru a fi responsabil fa de mediul natural, mediul construit, cultur , tradi ie, societate, i va folosi ntr-un mod economic resursele de care are nevoie. O cl dire ce reu e te s satisfac aceste nevoi/ inte, este de la sine frumoas . Criteriul estetic este, poate, nevoia final , cea care diferen iaz arhitectura de construc ii, cea care genereaz emo ia, ns dac se ncepe de la aceasta, rezultatul risc s devin o form f r fond.18 19Titu, MAIORESCU, n contra direc iei de ast zi n cultura romn , n Opere, Bucuresti, 1978, pag 153 Abraham, MASLOW, Motivation and Personality, Harper and Row Publishers, New York, 1954596.2. prim ria satu mareArhitectura responsabil are nenum rate modalit i de rezolvare. Este defapt o atitudine, o ierarhizare a priorit ilor. Pentru proiectul de diploma am propus o nou prim rie n municipiul Satu Mare, prin care am ncercat un exerci iu coerent de a r spunde la contextul dat de centrul istoric, interven ii din anii 1960-1980 i vecin tatea bisericii Romano-Catolice. Pe de alt parte, proiectul i-a propus s reprezinte conducerea ora ului, reprezentativitatea acestei institu ii, iar pe de alta parte ideea de democra ie i agor a ora ului, prin accesibilitate, permeabilitate i transparen (decizional ). Leg tura cu lucrarea teoretic se face prin adoptarea unei atitudini responsabile fa de mediul construit, fa de ora , fa de clima i mediul nconjurator, dar mai ales fa de vizitatorii i ocupan ii cl dirii, adic cet enii ora ului, pe care aceast cl dire trebuie sa ii reprezinte. Voi explicita leg tura ntre lucrarea teoretic lucr rii de fa : utilizarea terenuluiy y y y y y y yi proiectul de diplom urm rind structuradensificarea zonei centrale crarea unui parcaj subteran pentru 460 de ma ini marirea suprafe ei pietonale transformarea a doua str zi auto n str zi pietonale i amenajarea unui alt pietonal crearea unui traseu pentru biciclete cl direa propus are loc de parcat bicicletele att exterior, ct i interior, un serviciu de nchiriat biciclete, du uri i vestiare accesul n cl dire este controlat i protejat, ns deschis publicului oricnd spa iile publice, semi-publice i private asigur identitatea pe mai multe niveluriproiectarea adaptat loculuiypartea cea mai joas a cl dirii este pe latura sudic , pemri nd astfel patrunderea unei cantit i de lumin ct mai mare s p trund n atriumul central i acumul rii de energie termic parcul din pia a Libert ii,impreun cu aliniamentele de copaci din imediata vecinatate a cl dirii i jocul de ap din fa a intr rii principale, au rolul de a prelua i direc iona sistemul urban de ventilare natural (vntul bate dinspre vest sau nordvest), iar curen ii de aer ce intra n cl dire s fie filtra i i cu umiditate optim (figura 2.7) acoperi ul majoritar nierbat ajut la ameliorarea climatului urban, re ine 70-80% din cantitatea de apa de ploaie ce cade pe suprafa a cl dirii, care mai apoi prin evaporare 60yyr core te zona superioar a cl dirii; deloc n ultimul rnd, acest acoperi nierbat are rolul de a oferi angaja ilor i vizitatorilor cl dirii un spa iu pl cut, chiar i pe acoperi ul teras al prim riei configurarea spa iului pentru p strarea i acumularea de c ldury y ygeometria cladirii este suficient de simpl pentru un raport volum-suprafa bun i a putea fi controlat anvelopa cl dirii partea sudic are o cot superioar mai mic , permi nd astfel c t mai mult lumin radia ie solar s p trund n zona atriumului atriumul este acoperit i nchis (izolat) fa de mediul exterior, deci ac ioneaz ca o gr din de iarn , ca un imens acumulator pasiv de c ldur , care apoi este cedat tuturor nc perilor; pe unele zone din acoperi sunt dispuse panouri fotovoltaice, pentru a asigura o parte din necesarul de energie electric iyevitarea supra-nc lziriiy yatriumul i vitrajele de pe fa adele estic automatizate de umbrirei vestic sunt echipate cu sistemeventilarea natural este dublat de cea mecanizat , pentru a asigura eliminarea surplusului nedorit de c ldurventilarea descentralizatydirec ia vntului este vest est sau nord-vest sud-est, deci curen ii de aer ajung la cl direa propus dupa ce str bat parcul si jocul de apa din fa a cl dirii, aerul ce p trunde n interiorul cl dirii prin aceast metod fiind filtrat i umidificat n plus fa de sistemul de ventilare generat n mod natural de curen ii de vnt pe direc ia vest est, circula ia aerului pe direc ia nord sud se va realiza prin dispunerea golurilor/clapelor in partea inferioar n fa ada nordic , respectiv n partea superioara pe partea dinspre atrium a corpului nordic, realizandu-se astfel curen i de aer dinspre exterior spre interior, datorit diferen ei de presiune atriumul va cumula aer cald n partea superioar , i prin eliminarea lui prin nvelitoare, va crea efect de suc iune i va atrage aer proasp t din exterior suc iunea este poten at de turnurile solare dispuse n partea superioar a atriumului, care sunt mobile n func ie de direc ia vntului, pentru a beneficia la maxim de efectul de suc iune pe care acesta l creeaz pentru a nu se crea efecte nedorite datorit ventil rii excesive, sistemul de automatizare a cl dirii monitorizeaz ventilarea natural , iar n caz de exces eliminyy yy61factorii care genereaz ventilarea; n cazul unei ventil ri insuficiente, tot sistemul de automatizare declan eaz ventilarea mecanic folosirea luminii naturaley y ytoate spa iile de lucru beneficiaz de lumina natural , iar prin compartiment rile trsnlucide, p trunde lumin natural i dinspre atrium vitrajele ocup partea superioar a peretelui, pentru a asigura un efect maxim de p trundere a luminii naturale fatada vestic are ferestre cu cercevea, lamelele fiind dispuse intre cele doua foi de sticla, iar foaia exterioar este n sistem termopan cu tratare low-e si strat de argon (lamelele exterioare ar fi fost un element straniu pentru frontul cl dirilor pie ii Libert ii) pe acoperi ul cl dirii sunt dispuse 5 oglinzi care urm resc traiectoria soarelui i direc ioneazo lumina nspre un heliostat, care la randul lui o disperseaz prin atrium c tre toate nc perile i spa iile adiacente acestuia din urm sticla folosit asigur protec ia mpotriva str lucirii excesive, reflectnd radia iile solare i permi nd lumin difuz i pl cutyyDe i instala iile i serviciile folosite nu sunt subiectul aceste lucr ri teoretice, solul beneficiaz de prezen a apelor termale, deci folosirea unor pompe de c ldur duce la un randament extrem de ridicat pentru nc lzirea i r cirea cl dirii.62bibliografie selectiv1. cadrul conceptual Manfred HEGGER, Matthias FUCHS, Thomas STARK, Martin ZEUMER, The Energy Manual, Editura Birkhauser, Basel, 2008, pag. 38-39, 83-84 Uniunea Interna ional a Arhitec ilor, Declara ia de interdependen pentru un viitor sustenabil, Congresul Mondial al Arhitec ilor, Chicago, 18-21 iunie 1992, pag. 1 Consiliul European al Arhitec ilor, Arhitectur i Sustenabilitate. Declara ia i politicile Consiliului European al Arhitec ilor, Bruxelles, 2009, pag. 6 William McDonough i Michael Braungart, Cradle to Cradle: Remaking the way we make things, North Point Press, New York, 2002. William Stearns Davis, A Day in Old Athens, Bastian Books, USA, 2003, pag. 36 Usemann, Klaus, Entwicklung von Heizung und Luftung zur Wissenschaft, Editura Oldenbourg, Munchen, 1993 Dic ionarul explicativ al limbii romne, Academia Romn , Institutul de Lingvistic Iorgu Iordan, Editura Univers Enciclopedic, Bucure ti, 1998 Dabija, Ana-Maria, Proiectare arhitectural sustenabil i tehnologiile necesare, Bucure ti, 2009 (training organizat de Romania Green Building Council) Dobrescu, Florin, Materiale de construc ie sustenabile, Bucure ti, 2009 (training organizat de Romania Green Building Council) Juliene, Aurore, Principii de proiectare sustenabil , 2010, Cluj (seminar organizat de Romania Green Building Council i Asocia ia Studen ilor Arhitec i Cluj) http://ro.wikipedia.org/wiki/Dezvoltare_durabil (Wikipedia, enciclopedia liber - Dezvoltare durabil ) http://en.wikipedia.org/wiki/Passive_house (Wikipedia, enciclopedia liber - Casa pasiv ) 2. spa iul urban i infrastructura Manfred HEGGER, Matthias FUCHS, Thomas STARK, Martin ZEUMER, The Energy Manual, Editura Birkhauser, Basel, 2008, pag. 62-69 http://maps.grida.no/go/graphic/urban-density-and-transport-related-energy-consumption1 (Studiu al UNEP despre leg tura dintre densitate i energia consumat pentru efectuarea transportului)633. tehnici de proiectare sustenabil Oswalt, PHILIPP, Wohlemperierte Architecktur: neueTechniken des energiesparenden Bauens, Heidelberg, 1995, pag. 9 Manfred HEGGER, Matthias FUCHS, Thomas STARK, Martin ZEUMER, The Energy Manual, Editura Birkhauser, Basel, 2008, pag. 82-109 http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_ventilation (Wikipedia, enciclopedia liber - Ventilarea natural ) 4. politici pentru sustenabilitate n arhitectur Manfred HEGGER, Matthias FUCHS, Thomas STARK, Martin ZEUMER, The Energy Manual (capitolul Strategii), Editura Birkhauser, Basel, 2008, pag. 176-193 Architecture and Sustainability, Declaration and Policy of the Architects Council of Europe, Brussels, mai 2009 Declaration of Interdependence for a Sustainable Future, UIA/AIA World Congress of Architects, Chicago, 18-21 iunie 1993 Sustainable by Design, Declara ia de la Copenhaga a Uniunii Interna ionale a Arhitec ilor, Copenhaga, decembrie 2009 COP15 actions, Declara ia RIBA, Royal Institute of British Architects, Copenhaga, 2009 Politica pentru arhitectur a Romniei, Ordinul Arhitec ilor din Romnia, aprilie 2010 (document in stadiu de proiect n lucru) Vlad, GAIVORONSCHI, Riscuri i promisiuni pentru o gril de evaluare European a calit ii construc iilor, Timi oara, 2009 Klaus, BIRTHLER, Design pentru democra ie Prim rii contemporane, lucrare de licen Facultatea de Arhitectur i Urbanism Cluj-Napoca, iunie 2006, pag. 31 Adrian, POP, Cum s devii auditor energetic n Romnia?, Cluj-Napoca, 2009 www.cabe.org.uk (Pagina web de prezentare a Comisiei pentru Arhitectura si Mediu Construit a Marii Britanii) www.usgbc.org (Pagina web de prezentare a United States Green Building Council) www.rogbc.org (Pagina web de prezentare a Romania Green Building Council)645. studii de caz www.behnisch.com (Pagina web de prezentare a biroului Behnisch Architekten & Partner) www.aiatopten.org (Clasamentul primelor 10 cl diri verzi n opinia Institutului American al Arhitec ilor) Thomas WINKELBAUER, Paul-Wunderlich-Haus, Eberswalde, conferin Sustainable Building Conference, Melbourne, 2008 n cadrul Worldwww.gap-arch.de (pagina web de prezentare a biroului GAP Gesellschaft fr Architektur & Projektmanagement mbH) 6. concluzii i premise pentru proiectul de diplom Abraham, MASLOW, Motivation and Personality, Harper and Row Publishers, New York, 1954 Titu, MAIORESCU, n contra direc iei de ast zi n cultura romn , n Opere, Bucuresti, 1978, pag 153` not : pentru diagramele i graficele folosite mul umesc lui Ioan-Mihai Baba65