Povestea unei case altfel

Prima imagine cand auzi aceasta denumire te duce cu gandul la un beci, nu-i asa? Partial adevarat! Sigur, constructia este inconjurata si acoperita de pamant, insa pana la ambientul unui beci este distanta lunga. De ce? Pentru ca instrumentele arhitecturii si ingineriei sunt cele care fac diferenta. Trebuie lamurit si faptul ca aceste case nu sunt cu dimensiuni reduse ca pentru „hobiti”, acei pitici simpatici imaginati de J.R.R. Tolkien in „Stapanul inelelor”. Unul dintre avantajele ideii in discutie este maxima protectie termica prin izolarea temeinica a anvelopei casei, astfel ca fie iarna, fie vara, casa nu va utiliza energie de orice fel pentru a oferi un climat interior confortabil. Am ajuns la un nou criteriu de care trebuie sa tinem cont in mare masura – energia!

La inceputul anilor `80, in plina criza petroliera, arhitectul Malcolm Wells construieste prima casa pilot autosustenabila. Studiile si masuratorile facute pe aceasta casa timp de cativa ani au aratat ca o astfel de constructie poate mentine un mediu interior confortabil termic fara a fi nevoie de un consum suplimentar de energie pentru incalzire sau racire. De atunci se tot construiesc asemenea case, astfel ca, in ultimii ani, ritmul lor de constructie este de trei ori mai mare comparativ cu al caselor obisnuite. Scaderea resurselor naturale obliga generatiile actuale sa ia masuri concrete si profunde deoarece viitorul energetic se preconizeaza a fi unul dezastruos, iar risipa are costuri din ce in ce mai mari. Energia in sensul fizic (stiintific) in cazul locuintei cuprinde: energia electrica pentru iluminat sau functionarea diverselor aparate inclusiv a unitatilor de climatizare pentru reducerea temperaturilor in timpul verii, energia termica in perioada anotimpurilor reci s.a.m.d. Omenirea foloseste 40% din resursele energetice pentru a se incalzi sau racori. Peste 70% din cheltuielile de functionare ale unei case obisnuite reprezinta incalzirea sau racirea. Toate acestea implica un consum si implicit un efect negativ asupra resurselor naturale si a mediului in general. Daca vom cunoaste foarte bine aceste aspecte atunci cu siguranta ne vom gandi “de doua ori” inainte de a ne alege solutia casei in care vom trai tot restul vietii.

Revin la casa din Iasi, aceasta este, intr-adevar, o altfel de casa in comparatie cu standardul cvasi- intalnit de casa supraterana, cu parter si eventual mansarda sau etaj. Dupa trei ani de cautari, am gasit un teren care corespundea nevoilor unei familii  tinere ce avea sa se stabileasca in Iasi dupa terminarea studiilor. Alegerea nu a fost una usoara, terenul nostru din comuna Barnova, sat Cercu, aparand initial destul de salbatic pe o coasta de deal, acolo unde exista o veche locuinta (de peste 80 de ani) din argila, paie si lemne reciclabila aproape integral. Se poate spune ca a fost dragoste la prima vedere pentru teren si pozitia ideala fata de punctele cardinale, orientat cu latura lunga spre Sud-Vest.

Urma sa alegem si solutia arhitecturala pentru casa ce avea sa fie acoperisul familiei. Initial am gandit cateva propuneri de casa traditionala (P+M si garaj), dar nu functiona nicicum. Prezentand terenul persoanelor apropiate si discutand mai multe idei pentru locuinta, bunul meu profesor indrumator de doctorat si mentor in acelasi timp, prof. dr. ing. Mihai Budescu de la Facultatea de Constructii si Instalatii din Iasi, imi trimite cateva imagini cu case acoperite de pamant sau ingropate sugerandu-mi aceasta idee (imaginile 2 si 3). La inceput am fost destul de reticent, considerand ca nu e cea mai buna alegere. Nu am renuntat insa, ci dimpotriva am studiat problema mai profund si astfel m-am lamurit foarte repede de avantajele acestui sistem care se si putea incadra armonios pe si in terenul ales.

Dupa cum se observa in imaginea 4, principiul fundamental al acestor case este stocarea pe timpul verii a unei cantitati uriase de caldura in pamantul din jurul constructiei, astfel incat iarna sa nu fie nevoie de incalzire suplimentara. Stocarea caldurii nu se face prin tehnologii sofisticate, ci pur si simplu natural, prin transfer termic. Pentru a stoca o cantitate mare de caldura este nevoie de un volum mare de pamant in jurul casei. Conceptul de „umbrela” prezentat schematizat arata ca o constructie acoperita de pamant, bine izolata termic sub forma unei umbrele, in timpul verii va primi aerul rece respectiv cald in timpul iernii prin sistemul de tuburi ventilate natural. Aceste avantaje si conditiile geologice privind capacitatea terenului si stabilitatea acestuia au fost argumente suficiente care au condus in final la alegerea acestei solutii.

Urmatorul pas a fost discutia cu un arhitect de asemenea interesat de conceptul eficientei energetice si care avea sa cerceteze in adevaratul sens prin studiile doctorale aceasta tema. L-am gasit pe Horia Tundrea, arhitect, asistent la Facultatea de Arhitectura din Iasi si i-am prezentat terenul in toata splendoarea acestuia. De cum am ajuns pe teren, Horia a „vazut” cum trebuie sa arate viitoarea locuinta:

„Element vital pentru asigurarea succesului unei astfel de constructii, contextul natural este exploatat la maxim in mod cat mai putin intrusiv folosind cantitatea de pamant dezlocuit in timpul lucrarilor de sapatura. Deseori nesocotit si trecut in planul secund al solutiilor rigide tipizate si facile, elementul de simbioza cu imprejurimile naturale este in acest caz factorul ce asigura succesul acestei case prototip. Inca din faza de proiectare, spatiul este adaptat nevoilor beneficiarului tinand cont de orientarea si panta versantului, privelistea favorabila de care se bucura toate spatiile interioare datorita solutiei planimetrice de tip vagon si nu in ultimul rand luand in calcul expresia plastica pe care o locuinta de dimensiuni relativ mari (200mp suprafata construita) o poate avea fara a violenta contextul natural. Adoptand o expresie simpla si moderna, constructia este perceptibila doar prin aparitia peretelui expus cu suprafete vitrate generoase din versantul inverzit ce inglobeaza intreaga compozitie, conferindu-i sens si rafinament prin insasi simplitate si functionalitate.

Aceste elemente au fost uitate din pacate in goana dupa asa zisa originalitate cu orice pret sau in perpetua incercare de a mima modele inaplicabile in contextul climatic si geografic al Romaniei. Acoperisul verde intregeste simbioza volumului construit si inchide circuitul „umbrelei” conferind eficienta energetica spatiului ce va necesita resurse minime pentru incalzire sau racire datorita ventilatiei naturale, inertiei termice conferite de pamantul ce o protejeaza si, nu in ultimul rand, datorita aportului de energie solara de 20% rezultat din suprafata vitrata suficient de mare orientata spre sud-vest, cu posibilitate de obturare prin jaluzele exterioare rabatabile.”

Au urmat cateva masuratori, studii geologice si conceptia arhitecturala care a evoluat treptat de la prima propunere pana ce a fost completa pe parcursul mai multor luni. Dupa ce s-a reusit trasarea volumetriei si a rezolvarii spatiilor interioare a urmat faza de proiectare structurala si optimizarea elementelor de rezistenta incheindu-se si documentatia tehnica respectiv pentru autorizare a constructiei necesara oricarei constructii. Problemele structurale si cele legate de indepartarea apelor pluviale, respectiv izolarea hidrofuga au fost atent rezolvate prin alegerea sistemelor conventionale combinate. Practic structura de rezistenta este una din elemente ceramice pentru pereti si plansee confinate cu elemente orizontale si verticale din beton armat. Acestea au fost necesare pentru a putea prelua in bune conditii incarcarile datorate greutatii umpluturilor de pamant respectiv actiunilor seismice care sunt foarte importante in zona Iasiului. Mai mult blocurile ceramice din argila arsa ofera avantaje importante privind rezistenta dar si protectia termica deoarece existenta aerului inchis in acestea izoleaza foarte bine transferul termic.

Trebuie reamintit faptul ca cea mai importanta pierdere a caldurii se realizeaza prin partea superioara a cladirii adica prin acoperis. Acesta are grosimea structurala de 25 cm (15 cm ceramic + 10 cm beton armat) peste care se dispun straturile de termoizolatie, hidroizolatie si suport pentru vegetatia de tip gazon, astfel ca se ajunge la o grosime variabila intre 30 si 50 cm, ceea ce protejeaza bine spatiul locuit in ambele sezoane rece si cald.

In urma unor evaluari initiale ale calculului coeficientului global de izolare termica a rezultat ca locuinta se incadreaza in clasa A de consum energetic. Dupa ce aceasta va fi complet finalizata si locuita se vor inregistra masuratori ale diferitilor factori fizici precum umiditatea, temperatura, gradul de ventilare, consumul de energie ce vor fi interpretate si utilizate la proiecte similare viitoare.

Beneficiile constructiilor protejate de pamant fie ca sunt ingropate sau acoperite sunt numeroase. Printre cele mai importante se aminteste masa termica a pamantului care poate fi asimilat unui depozit de energie termica in ambele anotimpuri extreme ale climatului temperat vara sau iarna. Protectia fata de intemperii, zgomot, utilizarea eficienta a terenului si spatiului verde, consumul redus de energie sunt de asemenea avantaje care conduc la cerinte de intretinere reduse. Aceste constructii inglobeaza avantajele caselor pasive. Dintre problemele care pot apare ca urmare a unei proiectari sau executii deficitare se amintesc infiltratiile, condensul interior, acustica slaba sau calitatea aerului interior care poate fi similar beciurilor. Sistemul structural trebuie atent proiectat deoarece incarcarile pot rezulta mai mari decat in cazul constructiilor normale. Materialele folosite la realizarea acestor constructii nu sunt biodegradabile datorita cerintelor de protectie impotriva apelor. Intr-o analiza de ansamblu construirea unei locuinte protejata de pamant nu este cu mult diferita fata de o constructie obisnuita iar costurile de asemenea pot fi minimizate prin alegerea atenta a solutiilor corecte.

„Locuinta protejata de pamant este un prototip menit sa indeplineasca toate exigentele unui spatiu de locuit modern, confortabil si eficient in exploatarea sa. Poate reprezenta o reinterpretare a solutiilor antice de locuire de tip bordei traditional, desfiintand totodata fobia colectiva pentru spatii partial subterane, precum si imaginea acestora ca incaperi mici, umede si racoroase unde lumina nu are acces in pondere suficienta. Mai mult decat atat, acest proiect isi propune sa traga un semnal de alarma impotriva irosirii resurselor energetice in mod nejustificat si sa faca totodata un apel la gandirea, proiectarea si executarea responsabila a oricarei constructii moderne, luand in calcul fiecare element ce ii poate spori eficienta energetica si exploatandu-l in mod inteligent pentru a specula un cost de exploatare redus sau chiar nul“, completeaza as. drd. arh. Horia Tundrea.

*Guest writer pentru acest articol este dr. ing. George Taranu, asistent in cadrul Facultatii de Constructii si Instalatii, Universitatea Tehnica „Gh. Asachi” din Iasi.