Heliodomul lui Eric Wasser. Cum Soarele devine artizanul unei clădiri perfect sustenabile

Trecătorii prin satul Cosswiller, o comunitate cu doar 600 de locuitori din Alsacia, aproape de granița dintre Franța și Germania, pot fi surprinși de imaginea unei construcții ce seamănă cu o farfurie zburătoare odihnându-se la sol. Sau poate că este un diamant uriaș, înfipt în pământ? De fapt, este Heliodomul, casa construită aici de către designerul francez Éric Wasser, în 2009.

Proiectul acestei case bioclimatice i-a adus lui Wasser, în 2003, marele premiu la prestigiosul concurs de inventică Lépine. Casa are 200 metri pătrați, împărțiți pe trei niveluri, iar înăuntrul ei poate fi păstrată o temperatură constantă de 20-22 de grade Celsius în medie, pe tot timpul anului, deși nu este folosită niciun fel de sursă de energie în afară de lumina Soarelui și nici sisteme convenționale de încălzire sau aer condiționat.

Wasser, de altfel, nici nu se consideră inventator. Spune că nu a făcut decât să exprime ceva ce exista de când lumea. Ebenist la bază (adică un artizan de mobilier, adică artistul care creează, finisează și restaurează tâmplărie fină, mobilă decorativă, detalii prețioase), Wasser declară că el doar a analizat, calculat și construit în funcție de traiectoria Soarelui și că astrul ar fi, de fapt, artizanul principal al Heliodomului.

Mai mult de atât, Wasser crede că nu a făcut decât să continue o direcție începută în anii 1960, când proiectele erau foarte îndrăznețe și îi făceau pe oameni să viseze la un viitor fantastic pentru anul 2000, direcție care s-a cam pierdut în timp.

Soarele ca sursă de căldură, în locul soluțiilor convenționale

Heliodomul nu este o casă în accepția tradițională, de cutie locuibilă. Creația lui Wasser este un fel de receptor solar tridimensional fix, a cărui volumetrie este dictată matematic de mișcarea diurnă și anuală a astrului, adaptată strict la latitudinea geografică a locului în care este construită.

Mai mult de zece ani a petrecut Wasser cercetând mecanismele astronomice și traiectoriile Soarelui, apoi adaptând principiile microgeometrice cu care lucra la piesele lui de mobilier la macrogeometria unei clădiri rezidențiale. Chiar dacă nu e arhitect de formație, lui Wasser i-a folosit pentru proiectul său experiența de ebenist, cea care l-a făcut să înțeleagă volumul, proporțiile, fibra materialului și, mai ales, modul în care lumina pune în valoare o formă.

Forma casei este compactă, pentru a reduce suprafața de schimb cu exteriorul – orice protuberanță precum balcoanele, de exemplu, fiind interzisă.

Piesa centrală a structurii și ceea ce atrage mai întâi atenția oricărui privitor este fațada sudică: un perete gigantic din sticlă și metal, înalt de zece metri și cu o suprafață totală de 160 de metri pătrați. Această suprafață vitrată este înclinată spre sol într-un unghi calculat astronomic, care oferă clădirii dinamismul unui titirez înclinat.

Această geometrie unică rezolvă în mod pasiv cea mai mare problemă a caselor moderne: supraîncălzirea pe timp de vară și pierderile masive de căldură pe timp de iarnă. În timp ce clădirile convenționale necesită sisteme automatizate de umbrire sau centrale termice de mare putere, Heliodomul rezolvă totul prin formă pură. Este o arhitectură curată, ecologică și extrem de economică, capabilă să își asigure independența energetică prin simplul fapt că lasă natura să lucreze în favoarea sa.

Pe timpul iernii, când Soarele se deplasează jos pe cer, aproape de linia orizontului, razele sale lovesc perpendicular sticla înclinată a fațadei Heliodomului, pătrunzând adânc în interiorul locuinței. Astfel, întregul spațiu interior este inundat de lumină naturală, iar radiația infraroșie generează un efect de seră controlat, ce încălzește imediat aerul. Căldura nu se pierde, fiind absorbită și stocată ziua de către nucleul central, din beton armat lăsat parțial aparent, al clădirii, apoi eliberată lent, pe parcursul nopții.

Pe timpul verii, când Soarele se ridică sus pe cer, fenomenul se inversează. Razele solare nu mai lovesc acum în ferestre, ci în acoperișul plat și larg, calculat și el în funcție de înclinația latitudinală, astfel încât să acționeze ca o umbrelă. Iar acum, spre deosebire de iarnă, se înmagazinează în pereți și pardosele răcoare, ce este eliberată la interior treptat, pe timpul nopții.

Etanșeitate și ventilație

Pentru a preveni pierderile de energie, o astfel de construcție are nevoie de un element crucial: etanșeitate. Majoritatea deschiderilor necesare se află pe fațada clădirii, cea orientată spre sud. Pot fi realizate deschideri mai mici și mai puține și pe fațadele est și vest, însă fațada nord nu ar trebui să aibă deloc.

Izolațiile pereților, acoperișului și pardoselilor sunt făcute și ele cu mare grijă, pentru a reduce schimburile termice cu exteriorul: atenție la fiecare orificiu (precum cele pentru trecerea unei țevi sau a unui cablu electric), cu vitraje duble sau triple cu emisie redusă. Se folosesc materiale naturale de mare calitate și eficiență: beton armat pentru fundație și nucleul central, cu rol termodinamic, de stocare a energiei; grinzi monumentale, din lemn stratificat, pentru susținerea acoperișului conic și pentru profilele peretelui – cortină; lână de lemn pentru izolarea interioară, termică și acustică, plută naturală pentru izolarea exterioară, cu capacitate înaltă de rezistență la intemperii și defazaj termic ideal.

Însă un spațiu etanș are nevoie de o împrospătare constantă a aerului. Wasser a rezolvat problema cu ajutorul unui sistem de ventilație mecanică controlată în dublu flux. Aerul viciat din interior este extras și trecut printr-un schimbător de căldură de înaltă performanță, înainte de a fi evacuat. În același timp, de afară este aspirat aer proaspăt.

În interiorul schimbătorului, cele două fluxuri nu se amestecă fizic, însă aerul viciat cedează peste 80% din temperatura sa aerului curat care intră. Astfel, iarna, aerul de afară intră în casă deja preîncălzit, eliminând complet șocurile termice. Acest sistem, care poate fi asemănat cu sistemul nostru pulmonar, are un consum electric neglijabil (sub 50 W în funcționare continuă), fiind alimentat integral de energia regenerabilă produsă de panourile solare ale casei.

Tot panourile solare de înaltă eficiență montate pe panta superioară a acoperișului de lemn produc și apa caldă necesară locuirii. Razele soarelui sunt folosite direct pentru încălzirea unui agent termic special, apa caldă fiind stocată într-un boiler masiv, unde se păstrează și pe perioadele de iarnă cu cer acoperit, și de unde poate fi pompată într-un circuit secundar de încălzire prin pardoseală. Pentru siguranță, în Heliodomul lui Wasser a fost integrată și o mică sobă de lemne, care a fost însă folosită doar în cazuri excepționale, în unele zile cu ger extrem.

Un model care merită să fie replicat

Până acum, au fost construite sau se află în lucru încă zece proiecte de heliodomuri, cu suprafețe cuprinse între 80 mp și 1.500 mp: case individuale, o clădire de birouri, un complex hotelier, un bloc de locuințe, câteva extensii ale unor construcții existente – toate aflate în Franța, Elveția și Germania. Costurile de construcție se ridică la 2.000 – 2.500 de euro pe metru pătrat, ceea ce înseamnă că modelul standard (cu suprafața de 200 mp dispuși pe 3 niveluri conectate cu scară interioară) ar costa între 400.000 de euro și 500.000 de euro. O investiție importantă, care însă poate fi amortizată în 15-20 de ani, datorită economiilor făcute cu energia, pentru care costurile se apropie de zero.

Clădiri estetice, ecologice și economice, independente din punct de vedere energetic și cu o amprentă de carbon minimă. Arhitectură bioclimatică pasivă, perfect integrată în mediul înconjurător. Case sculptate de traiectoriile soarelui. Un viitor posibil pe o planetă din ce în ce mai încercată de provocările la care o supune omenirea.

Foto: Profimedia