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.

Lee House

FVB House

 

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.

Sloth's House

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.

Infiltrated Patio House

House of Silence

House Among Trees

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.

Boipeba House

Soul Garden House

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.

Valéria Cirell House

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.

Family House

Half Buried House

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.

Nivaldo Borges Residence

Bacopari House

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.

MM Tropical House

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.

LLP House

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.