A Hugh Broughton Architects aproveitou a experiência adquirida em outro clima extremo para desenvolver seus projetos de Habitações Extremas para Cherepovets, no 3º Concurso Internacional de Arquitetura, os quais foram apresentados por Hugh Broughton e Philip Wells. A firma é responsável por supervisionar o projeto e a construção da estação britânica de pesquisa em Halley e a Base Espanhola na Antártica, na Ilha de Livingstone, na gelada Antártica. Ao projetar para Cherepovets, a equipe aplicou um projeto semelhante para gerenciar as mudanças climáticas e as necessidades impostas pela virada do clima russo, variando de verões escaldantes a invernos com muita neve.

Cada um dos quatro estilos de casas desenvolvidos para o concurso se apóia no contexto que as envolve. Densas florestas de pinheiros e o cintilante Reservatório de Rybinsk cercam o local. Longas gramíneas, dançando suavemente ao sabor da brisa e a imensidão do céu russo dominam a área principal do loteamento. Cada estilo de casa responde a esse cenário. Pairando acima do chão, as casas se abrem para o sul, a fim de maximizar as relações entre seus interiores e a paisagem que as envolve. Na direção norte, as casas voltam suas costas para os ferozes ventos gelados que sopram de lá, com elevações protetoras mais sólidas. Robustos e feitos de aço por fora, os interiores funcionam como um casulo aquecido para os residentes, enriquecido por momentos de grande prazer. As áreas sociais são projetadas em torno de lareiras centrais que atuam como foco, ao mesmo tempo em que contribuem para a eficiência energética das casas. As paredes e pisos são revestidos com madeira local.

Fabricadas em anéis monoblocos, usando bobinas de aço com revestimento colorido, permitem que os residentes escolham a cor de seus lares em uma paleta de cores que evoquem as tradicionais moradias rurais russas, realçando o contexto cultural e levando variedade e vitalidade ao loteamento. A cor no interior das casas foi escolhida com a ajuda de um psicólogo de cores que procurou combater os efeitos do distúrbio afetado pela estação do ano (SAD), um desconforto muito comum causado pelos longos e escuros invernos. As portas, com seus caixilhos de aço envidraçados, realçam o ambiente espaçoso e permitem visualizar os espaços de circulação com iluminação vinda de cima. Os leiautes permitem a escolha de circulação na chegada; os hóspedes são conduzidos diretamente ao ambiente social, enquanto os membros da família podem seguir para seus quartos, criando assim um gradiente de intimidade que reflete a vida de uma família russa contemporânea.

Os projetos demonstram a versatilidade do aço como material para construção de habitações sustentáveis e inovadoras. Todos os tipos de casas poderão ser construídos usando-se anéis monobloco modulares de aço. Os anéis são feitos em quatro painéis (dois laterais, um na parte superior e um na inferior), permitindo duas diferentes disposições de larguras e alturas. A estrutura monobloco elimina a necessidade de uma estrutura separada; em lugar dela, as paredes, o piso e o teto formam a estrutura. O revestimento será formado por finas camadas de chapa de aço em bobinas, fabricada pela SeverStal, separadas por espaçadores de aço de bitola fina os quais, em conjunto, atuam como uma forte estrutura compósita com resistência suficiente para suportar as cargas aplicadas pelo vento e pela neve. A estrutura leve, econômica e eficiente poderá ser moldada para criar anéis modulares elegantes e aerodinâmicos.

Os anéis monobloco de aço já previamente envidraçados terão um peso de cerca de 60kg/m². Serão fabricados em seções e poderão ser rapidamente içados até suas posições e parafusados para criar um invólucro estanque pronto para receber a decoração interior. Os revestimentos internos isolados são instalados logo após a montagem dos anéis. Como a espessura da neve durante o inverno varia de 350mm a 2 metros por ano, a estrutura será montada acima do chão sobre vigas de aço galvanizado de alta ductilidade, próprias para temperaturas muito baixas. A elevação das edificações melhora a eficiência térmica e minimiza o impacto dos ciclos de congelamento e descongelamento. As vigas são suportadas por estacas hélice contínua de aço, capazes de resistir a cargas elevadas com mínimas perturbações do solo e podendo ser retiradas da terra assim que as casas atingirem o fim de suas vidas.

A modularidade e a pré-fabricação oferecem significativos benefícios em termos de flexibilidade, prazos de construção, manutenção, certeza de custo e qualidade. A adoção de técnicas de produção em série e a aquisição de um grande número de unidades melhorarão significativamente a viabilidade econômica do esquema. Os revestimentos isolados serão fornecidos em forma de painéis e os pisos serão pré-fabricados como cassetes, incorporando os acessos às áreas de serviço. Os conjuntos para banheiros e cozinha poderão ser fornecidos como unidades pré-fabricadas do tipo “plug and play”, com conexões simples a cassetes de serviço pré-fabricados. Os benefícios desta abordagem de construção foram comprovados em nossos trabalhos na Antártica.

Cada casa traz consigo a necessária flexibilidade para permitir que os residentes possam rearranjar seus lares de acordo com suas necessidades. As casas poderão ser prolongadas pela adição de novos anéis, ou pelo preenchimento das áreas abertas. Essa flexibilidade é significativamente realçada por seu projeto modular em monobloco. As áreas internas são independentes da estrutura, permitindo a fácil adição ou remoção de paredes. A flexibilidade oferece também aos residentes a oportunidade de escolher o leiaute mais adequado a cada um deles. Por exemplo, a versão de ‘Casas à beira d’água' poderá incluir uma sauna com acesso direto ao clima de inverno e ao reservatório congelado, enquanto que as demais casas na mesma zona usam essa área como closet ou como dormitório tipo suíte.

O projeto baseia-se no princípio da PassivHaus para criar residências sustentáveis e eficientes do ponto de vista de consumo de energia. A camada de isolação existente por trás da estrutura modular monobloco cria envelopes com grande capacidade de isolação, com um excepcional valor U de 0,15 W/m²/ºC, complementado pelo uso de janelas de alto desempenho triplamente envidraçadas, com valor U de 0,8 W/m²/ºC. A permeabilidade do ar é minimizada e a diferença de condutividade térmica é erradicada pela separação entre a zona estrutural e as zonas isoladas. Todas as casas usam ventilação mecânica com a máxima recuperação possível do calor contido no ar de exaustão. O brise-soleil integrado feito com lâminas de aço ajuda a reduzir o acúmulo de calor no verão. Essas medidas simples reduzirão o consumo de energia em cerca de 80 kWh/m²/ano. Embora eleve o custo de capital, a incorporação desses elementos adicionais propiciará benefícios futuros aos proprietários através da redução dos custos operacionais.

As persianas montadas em caixilhos, com suas lâminas pintadas de preto, protegem as faces voltadas para o sul, atuando também como coletoras térmicas solares, e podem responder por 40% da demanda anual de água quente. Fogões a lenha, localmente fabricados em aço, poderão responder por até 70% do aquecimento ambiental e por 50% da demanda de água quente. Nos horários de pico, e para atender à ocupação intermitente, pequenas caldeiras a gás responderão pela demanda adicional ou inicial. Sistemas fotovoltaicos feitos com película fina de silicone amorfo poderão ser fixados ao telhado para compensar a demanda de eletricidade dos ventiladores mecânicos. Em seu conjunto, essas medidas ‘agregadas' reduzirão o consumo de energia em impressionantes 40 kWh/m²/ano e as emissões de dióxido de carbono em 37%.

Para conhecer todas as versões de projeto, plantas baixas e outras informações, ver o Documento Resumo

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