Стратегии за пасивен топлинен комфорт в жилищни проекти

Имаше време, когато хората оценяваха архитектурата на обвивката на сградата и нейната функция като инертна и независима бариера, а не като модератор между външния климат и вътрешната среда.

Днес архитектите обръщат все повече внимание на взаимодействието между архитектурата и средата, в която тя е вмъкната. По този начин поемат отговорност за топлинния комфорт и оптимизацията му във вътрешните пространства, използвайки дизайнерски стратегии за естествен контрол на климата.

В резултат на това процесът на проектиране включва все повече и повече стратегии- наречени пасивни системи. Това са механизми за естествено регулиране на температурата и постигане на хармония между естествената и застроената среда. За целта се вземат предвид особеностите на всяко пространство, като местния микроклимат и неговите природни особености.

Въпреки че тези стратегии могат да варират значително в зависимост от местоположението на проекта, има няколко основни принципа, които винаги трябва да се следват, за да се гарантира постигането на целта. Задължителна роля имат естествената вентилация и осветление. Заедно с тях пасивните мерки включват и използването на подходящи материали, които могат да допринесат за топлинната маса, както и специфични дизайнерски елементи, като вътрешна зеленина, отразяващи басейни и други.

Естествената вентилация е едно от най-често срещаните пасивни дизайнерски решения и се използва за придвижване на чист въздух през вътрешните пространства благодарение на вариациите на въздушното налягане. Например при кръстосана вентилация, чрез поставяне на отворите от противоположните страни на помещението, разликата в налягането насърчава въздушния поток. Такъв е случаят с Lee House, проектирана от Марсио Коган и Едуардо Глицерио, при която големите плъзгащи се врати понижават температурата на основната жилищна площ или в FVB House, където червените дървени решетки позволяват на въздуха да циркулира из цялотo жилищно пространство.

Решенията на въпроса за вентилацията може да се възползват и от така наречения “stack” ефект, при който по-топлият и плътен въздух се издига, a по-хладният въздух се спуска надолу. В този случай таваните с двойна височина се използват в полза на този въздушен обмен. Toва е направено в Sloth's House в Гуаружа, Сао Пауло, която също се отличава с комбинация от страхотно осветление, кръстосана вентилация и не изисква климатизация.

Вековна стратегия, която допринася за пасивното охлаждане на сгради, e дизайнът на вътрешните дворове. Пример за това са Infiltrated Patio House, построена в горещия климат на Мерида, Мексико, както и House of Silence и House Among Trees, и двете намиращи се в Еквадор. Едната разполага с частично покрит двор с малко растителност, а другата с напълно отворен двор с големи растения.

По отношение естественото осветление, важно е да се обърне внимание на засенчването. Добрият проект трябва да контролира слънчевата печалба в най-горещите сезони, без да я блокира през зимата или да пречи на навлизането на естествената дневна светлина. За тази цел могат да се използват много дизайнерски елементи. Най-популярният сред тях е „brise-soleil“, който е използван в Boipeba House, изработена от дървени летви, или в Soul Garden House, с метални перфорирани панели.

В историята на бразилските сгради можем да видим и забележителното използване на веранди и големи стрехи, илюстрирани тук от архитектурната класика на Лина Бо Барди- Valéria Cirell House, затворена от уютна веранда, първоначално покрита със слама.

Строителните материали също са от основно значение, когато става въпрос за топлинен комфорт чрез пасивни стратегии. За сгради, разположени в много горещ климат, някои материали могат да помогнат за „транспирацията“ на къщата и също така служат като термична бариера. Сградите с по-студен климат могат да увеличат топлинната инерция като задържат топлината и я отделят през нощта. Някои материали, които имат висок топлинен капацитет са бетонът, тухлата, твърдата глина и камъкът. Тяхната употреба може да видите в различни проекти. Два от тях се намират в Испания- Family House и Half Buried House, които използват почвата за да създадат подходяща топлинна инерция за местния климат.

Водата е един от най-старите и най-ефективни методи за пасивно охлаждане на сграда, особено в сух климат. Изпарителното охлаждане е процес на отстраняване на топлината от околната среда или материала чрез изпаряване на водата. Пример за това е резиденцията Nivaldo Borges, друго емблематично произведение на бразилската архитектура, където градини и поразителен отразяващ басейн проникват в дневната зона и в стаята за учене. По-съвременен пример е Bacopari House от UNA Arquitetos в Сао Пауло.

Не трябва да пренебрегваме въздействието на растителността както на закрито, така и на открито. Тя играе важна роля за намаляване на слънчевата радиация и постигане на микроклимат, който осигурява по-добри условия на топлинен комфорт. Сред много примери, които използват растителността като стратегия за дизайн, тук имаме MM Tropical House, която, както подсказва името, е разположена в тропическа среда, по- конкретно в Югоизточна Азия, и използва растителността като инструмент за минимизиране на слънчевата печалба.

Някои проекти включват и растителност на покрива, която осигурява по-голям топлинен комфорт в сградата, като по този начин намалява консумацията на енергия за отопление или охлаждане. LLP House, в Испания, е интересен пример. За да се максимизират екологичните и топлинните характеристики, след заявка на клиентите за създаване на пасивна къща, конструкцията има не само градина на покрива, но и компактнo изградена среда, способност за улавяне на и защита от слънчевата топлина, термична устойчивост и кръстосана вентилация.

Търсенето на сграда с високи нива на топлинен комфорт чрез пасивен дизайн изисква архитектурно творчество и изобретателност, често измисляйки нови начини за прилагане на различни материали или преразглеждане на стари техники. За да се изпълнят правилно тези дизайнерски стратегии, е наложително да сме запознати с особеностите на строителната площадка, да разбираме ориентацията на слънцето и посоката на ветровете. Успешните проекти обикновено съчетават различни стратегии за постигане на най-добрите условия на топлинен комфорт.