Proiectarea ecologica a unei cladiri

Proiectarea ecologica a unei cladiri este extrem de complexa. Aceasta are in vedere forma, structura si anvelopanta cladirii.
Forma cladirii
In situatia in care este posibila alegerea orientarii cladirii, aceasta ar trebui sa se deschida spre sud pentru a putea beneficia de energia solara. Volumul total trebuie bine gandit de la inceput, deoarece cele mai importante decizii sunt de alocare a spatiilor fiecarei activitati in parte si dezvoltarea formei finale a cladirii. Forma cladirii va trebui sa tina cont de cateva aspecte functionale, deosebit de importante pentru reusita proiectului. Cateva dintre acestea ar fi, utilizarea energiei solare si a luminii naturale, oferirea unor perspective deosebite ocupantilor, controlul cantitatii de caldura pierduta prin anvelopanta cladirii, nevoia de ventilatie naturala si atenuarea acustica daca este necesara.
Structura cladirii
O importanta deosebita trebuie acordata vitezei de raspuns a cladirii la fluxul de energie termica interior si exterior. Aceasta este legata de masa termica si de conductivitatea materialelor folosite si legata de acestea, admitanta elementelor de constructie. Daca o cladire absoarbe o mare cantitate de caldura fara ca temperatura din interiorul ei sa creasca semnificativ, este o cladire masiva (cu masa termic ridicata), in timp ce intr-o cladire "usoara” variatiile de temperatura se simt mult mai repede in lispa unui sistem de ventilatie eficient.
In mod obisnuit fluxul de energie termica exterioara catre o cladire este apropae ciclic. Dimineata, odata cu rasaritul Soarelui, temperatura creste iar caldura este transferata direct cladirii prin suprafetele vitrate si indirect prin structura. La apusul Soarelui, impreuna cu aerul exterior, cladirea incepe sa se raceasca. In timpul iernii, aportul caldurii exterioare este redus, acesta fiind motivul care justifica folosirea sistemelor de incalzire. In timpul noptii temperatura se lasa sa scada cu scopul de a conserva energia.
Masa termica a unei cladiri mediaza extremele de temperatura. In timpul verii, prin intarzierea transferului de caldura in cladire se amana momentul atingerii varfului de temperatura. Prin utilizarea de elemente cu admitanta mare, zidaria cladirii poate acumula o cantitate mai ridicata din caldura exterioara si interioara, prin aceasta coborand varfurile de temperatura. Acest efect de echilibrare are loc atat ziua cat si noaptea, pentru ca intr-o noapte rece aerul exterior ve prelua caldura de la suprafetele cu admitanta mare, racindu-le, reusind astfel sa mentina racoarea in zilele toride de vara.
Cladirile masive pot juca un rol important acolo unde de altfel ar fi nevoie de aer conditionat. Totusi, in urma unor studii s-a demonstrat ca daca fluxul energetic exterior este relativ mic, exista o limita a nevoii de masa termic si utilitatea ei este limitata. Pentru a utiliza eficient masa termica, aceasta trebuie bine ventilata noaptea pentru a-si micsora temperatura, altfel aparand tendinta de acumulare excesiva a caldurii, de unde apare si disconfortul termic. Acest lucru are implicari practice, aparand nevoia unui sistem de control al ventilatiei, fie automat, fie manual. Sistemul manual ar trebui sa asigure in plus protectia la efractie si la infiltrarea apelor de ploaie. Daca cladirea este conceputa pentru utilizare permanenta, o cladire masiva ar fi mai eficienta, dar daca este intermitenta o cladire "usoara” poate avea avantaje importante, fiind necesar o cantitate redusa de energie pentru obtinerea confortului termic pe o perioada scurta de timp.
Din nefericire nu exista reguli precise care sa asigure succesul unui astfel de proiect, fiecare cladire eficienta fiind un experiment.
Anvelopanta cladirii
Dezvoltarea pe care a suferit-o anvelopanta cladirii in ultimele decenii a fost foarte rapida si se preconizeaza aparitia altor solutii mai eficiente intr-un timp si mai scurt. Inovatiile tehnologice in domeniul sticlei vor oferi suprafetelor vitrate moduri de raspuns la conditiile de mediu care astazi nu sunt comercial viabile. Exemplul lentilelor helimoate care reactioneaza la diferitele conditii de lumina este doar o idee despre potentialul sticlei.
Anvelopanta cladirii trebuie sa fie durabila, economica, placuta estetic, sa ofere protectie in orice conditii climatice si sa fie sigura din punct de vedere structural. Din punct de vedere psihologic si peisajul oferit are un rol foarte important. Din punctul de vedere al ecologiei intrebarile care se pun sunt: 1) cum raspunde cladirea la radiatia solara-lumina si caldura, 2) cum se realizeaza ventilarea spatiilor, 3) cum se reduc pierderile de caldura si cum este controlat zgomotul. Anvelopanta este cea care determina de fapt cum va f afectat mediul interior de schimbarile survenite in mediul exterior.