Proiectul de cercetare-dezvoltare „CĂTUN”

Sistem constructiv modular reversibil pe structură de lemn: concepție, prototipare și validare experimentală la nivelurile TRL 4–5
Performanța higrotermică a unei anvelope modulare din lemn fără etanșare mecanică între module: monitorizare in situ și termografie pe prototip la scara 1:1
„Împachetabilitatea” ca parametru de proiectare: fabricație digitală, eficiență logistică și potențial de reutilizare într-un sistem constructiv modular din lemn

Sistem constructiv modular reversibil pe structură de lemn: concepție, prototipare și validare experimentală la nivelurile TRL 4–5

HYPERPRAGMA S.R.L., București, România — axu@hyperpragma.com

Rezumat

Lucrarea prezintă concepția și validarea experimentală a sistemului constructiv CĂTUN — un sistem de locuire prefabricat, alcătuit din module rigide autoportante din lemn, proiectat pentru montaj, demontaj și rescalare reversibilă. Cercetarea a fost realizată în cadrul proiectului „CATUN” (cod SMIS 156511), finanțat prin POR 2014–2020, Axa prioritară 1, Operațiunea 1.2, în perioada 24.01.2023 – 31.12.2023. Obiectivele specifice au vizat validarea componentelor în regim de laborator (TRL 4) și validarea sistemului de către potențiali utilizatori reali (TRL 5), aceasta din urmă fiind realizată pe prototipuri la scara 1:1 — deci peste cerința formală a nivelului TRL 5. Au fost executate două asamblări structurale complete ale configurației Cătun 5 și o operațiune de scalare Cătun 5 → Cătun 7, cu echipe profesionale (3 persoane) și, respectiv, neexperimentate (4 persoane). Timpul mediu de lucru efectiv pentru o configurație structurală completă a fost de 59 de ore-echipă. Rezultatele confirmă atât reversibilitatea conexiunilor, cât și accesibilitatea procesului pentru personal nespecializat, cu rezerve documentate privind faza de montaj a acoperișului.

Cuvinte-cheie: construcție modulară, proiectare pentru demontare (DfD), prefabricare din lemn, reversibilitate structurală, TRL, autoconstrucție.

1. Introducere

Modularitatea în construcții este, în practica curentă, un concept ambiguu. În majoritatea sistemelor comerciale, „modul” desemnează o unitate volumetrică finită — un container locuibil — care se așază lângă altul, dar care nu poate fi ulterior extras, înlocuit sau reconfigurat fără compromiterea structurii. Rezultatul este o clădire prefabricată, dar nu transformabilă.

Cercetarea de față pornește de la o definiție mai restrictivă: modul înseamnă o piesă standardizată, identică și interschimbabilă inclusiv între proiecte diferite, a cărei adăugare sau extragere nu afectează integritatea elementelor structurale rămase. Ipoteza de lucru a fost că un asemenea grad de reversibilitate poate fi obținut simultan cu o rezistență structurală conformă la acțiunile de vânt și zăpadă și cu o complexitate de montaj accesibilă unei echipe fără calificare în construcții.

2. Stadiul cunoașterii și poziționarea contribuției

Literatura de specialitate distinge net între prefabricare (transferul manoperei din șantier în atelier) și transformabilitate (capacitatea clădirii de a-și modifica configurația în timp). Kieran și Timberlake [1] și Smith [2] documentează primul palier; Durmisevic [3] formalizează al doilea prin conceptul de design for disassembly, arătând că reversibilitatea depinde critic de tipologia interfețelor — conexiunile directe, integrale sau chimice o anulează, cele indirecte și demontabile o permit. Brand [4] argumentează, dintr-o perspectivă tipologică, necesitatea decuplării straturilor cu durate de viață diferite.

Contribuția prezentei cercetări constă în combinarea celor două paliere într-un singur sistem constructiv validat fizic: o structură pe module de placaj și OSB, fără cadru portant separat (stâlpi și grinzi), în care funcția portantă este preluată de „cutii” rigide asamblate prin stivuire și înșurubare — deci prin conexiuni mecanice integral reversibile.

3. Materiale și metodă

Unitatea modulară. Sistemul folosește un modul structural de 4,8 m², compus din 6 module constructive: 2 de podea, 2 de perete lateral, 2 de acoperiș. Fiecare modul constructiv a fost dimensionat cu o constrângere ergonomică explicită — masă maximă 40 kg, manevrabil de o echipă de 3 persoane. Panourile sunt debitate CNC cu toleranță declarată de 0,1 mm, printr-un flux de lucru parametric care generează automat desenele de debitare din configurația aleasă.

Fundația. S-au testat două soluții: dale de beton (fundație temporară) și piloni metalici elicoidali înșurubați (fundație cvasi-permanentă), ambele suportând un șasiu metalic vopsit de care modulele se ancorează prin elemente de prindere dedicate. Soluția pe piloni elimină excavația, cofrajul și timpul de priză al betonului.

Protocolul experimental. Au fost executate: (a) o primă asamblare a configurației Cătun 5 — 5 module structurale interne plus 2 module de capăt — cu o echipă profesională de 3 persoane; (b) o operațiune de scalare Cătun 5 → Cătun 7, prin adăugarea a două module de tip living pe structura deja montată; (c) o a doua asamblare completă, executată de o echipă de 4 persoane fără experiență prealabilă cu sistemul, incluzând un potențial client. S-au cronometrat timpii de lucru efectiv pe etape și s-a colectat feedback structurat privind dificultatea tehnică și operațională.

4. Rezultate

4.1 Timpi de lucru efectiv (valori medii, ore-echipă)

Etapă	Durată
Montarea șasiului metalic — pe dale de beton	9
Montarea șasiului metalic — pe piloni înșurubați	12
Module de podea (5×2 interne + 2×2 capăt)	12
Pereți verticali (5×2 interne + 2×2 capăt)	8
Perete de separare chicinetă/baie, cu tubulaturi apă și canalizare	2
Planșeu supantă (4 module)	2
Module de acoperiș (5×2 interne + 2×2 capăt)	16
Fațadă secundară (module de lemn)	2
Fațadă principală (tâmplărie lemn, suprafață vitrată, ușă de acces)	4
Total configurație structurală Cătun 5	59

Totalul reprezintă media celor două asamblări și nu coincide aritmetic cu suma medianelor pe etape, întrucât variația între echipa profesională și cea neexperimentată nu s-a distribuit uniform pe faze. Valorile exclud învelitoarea, ferestrele zenitale și lambrisarea.

4.2 Reversibilitate și scalare. Scalarea Cătun 5 → Cătun 7 a fost realizată fără demontarea sau deteriorarea niciunui element structural existent și fără intervenții asupra fundației dincolo de extinderea șasiului. Aceasta constituie validarea funcțională directă a ipotezei de reversibilitate.

4.3 Utilizabilitate. Pe baza feedback-ului celor doi potențiali clienți participanți, dificultatea tehnică a fost evaluată ca ușoară spre medie, condiționată de existența unui set de instrucțiuni detaliate pentru anumite faze. Dificultatea operațională a fost evaluată ca medie, cu cerința unei echipe minime de 3 persoane cu capacitate fizică normală pentru fazele solicitante — în principal montarea modulelor de acoperiș.

5. Discuții

Etapa de acoperiș concentrează 27% din timpul total de montaj și este simultan singura fază identificată ca limitativă din punct de vedere operațional. Aceasta indică o direcție clară de optimizare: fie reducerea masei modulelor de acoperiș, fie introducerea unui dispozitiv simplu de ridicare compatibil cu premisa „fără utilaje grele”.

Diferența de 3 ore între cele două soluții de fundație (9 h pe dale, 12 h pe piloni) este nesemnificativă în raport cu avantajele funcționale ale pilonilor elicoidali — deșurubabili, fără afectarea terenului și compatibili cu pante moderate.

Limitările studiului sunt de menționat explicit: eșantionul este redus (două asamblări), evaluarea utilizabilității este calitativă și bazată pe doi respondenți, iar timpii raportați reflectă condiții de șantier favorabile. Validarea statistică a curbei de învățare rămâne o direcție de cercetare deschisă.

6. Concluzii

Sistemul CĂTUN validează, la scara 1:1, coexistența a trei atribute rareori întâlnite împreună: prefabricare integrală, reversibilitate structurală reală și accesibilitate pentru personal nespecializat. Obiectivele de cercetare-dezvoltare tehnologică stabilite pentru 2023 au fost atinse. Direcțiile imediate de dezvoltare privesc optimizarea fazei de acoperiș, etanșarea mecanică a îmbinărilor dintre module și testarea mai multor ipoteze de model de afaceri.

Finanțare. Proiect „CATUN”, cod SMIS 156511, beneficiar HYPERPRAGMA S.R.L., Programul Operațional Regional 2014–2020, Axa prioritară 1, Operațiunea 1.2. Valoare totală 984.350,17 lei, din care finanțare nerambursabilă 876.071,63 lei (contribuție FEDR 700.857,32 lei). Autoritate de Management: Ministerul Dezvoltării Regionale și Administrației Publice; Organism Intermediar: ADR București-Ilfov.

Bibliografie

[1] Kieran, S., Timberlake, J. — Refabricating Architecture, McGraw-Hill, 2004. [2] Smith, R.E. — Prefab Architecture: A Guide to Modular Design and Construction, Wiley, 2010. [3] Durmisevic, E. — Transformable Building Structures: Design for Disassembly, teză de doctorat, TU Delft, 2006. [4] Brand, S. — How Buildings Learn: What Happens After They’re Built, Viking, 1994. [5] Lawson, R.M., Ogden, R.G., Goodier, C. — Design in Modular Construction, CRC Press, 2014. [6] SR EN 1995-1-1 — Eurocod 5: Proiectarea structurilor de lemn. [7] SR EN 1991-1-3 / SR EN 1991-1-4 — Eurocod 1: Acțiuni asupra structurilor — încărcări din zăpadă și din vânt.

Performanța higrotermică a unei anvelope modulare din lemn fără etanșare mecanică între module: monitorizare in situ și termografie pe prototip la scara 1:1

HYPERPRAGMA S.R.L., București, România — axu@hyperpragma.com

Rezumat

Sistemele constructive modulare demontabile ridică o problemă de fizica construcțiilor specifică: multiplicarea rosturilor între unități prefabricate creează un număr mare de discontinuități potențiale în anvelopă, atât higrice, cât și termice. Lucrarea prezintă rezultatele campaniei de măsurare desfășurate în cadrul proiectului „CATUN” (cod SMIS 156511, POR 2014–2020) pe un prototip la scara 1:1 al configurației Cătun 5, pe parcursul sezonului rece 2023. Au fost evaluate două aspecte: etanșeitatea la apă a anvelopei și comportamentul termic în regim tranzitoriu. Monitorizarea cu senzori de temperatură cu memorie, pe intervalul 15 septembrie – 31 decembrie, a evidențiat o amortizare a oscilațiilor termice interioare la aproximativ 20% din amplitudinea exterioară, în condițiile unui interior neîncălzit. Termografia efectuată la −4,5 °C temperatură exterioară a indicat punți termice cu amplitudine redusă, pe suprafețe reprezentând sub 1% din totalul suprafețelor interioare. Nu s-au constatat infiltrații nici prin învelitoarea metalică, nici prin membrana de difuzie testată neacoperită.

Cuvinte-cheie: performanță higrotermică, amortizare termică, punți termice, termografie în infraroșu, anvelopă ventilată, construcție modulară din lemn.

1. Introducere și context

Sistemul CĂTUN este un ansamblu constructiv modular pe structură de lemn, alcătuit din module rigide autoportante de 4,8 m², asamblate prin stivuire și înșurubare, fără cadru portant separat. Sistemul a fost dezvoltat pentru a fi demontabil și rescalabil după prima asamblare — o proprietate care impune, prin definiție, conexiuni mecanice reversibile între module.

Această opțiune de proiectare are un cost potențial în plan higrotermic. Fiecare interfață între două module structurale reprezintă o discontinuitate a stratului termoizolant și un traseu posibil pentru infiltrația de aer sau de apă. Întrebarea de cercetare a fost dacă un asemenea sistem poate atinge o performanță acceptabilă fără etanșare mecanică a rosturilor dintre module — sau, formulat invers, cât de mult se pierde prin renunțarea la continuitatea clasică a anvelopei.

Anvelopa testată cuprinde 200 mm de vată minerală bazaltică în toți pereții exteriori, inclusiv podea și acoperiș, membrană dublă (barieră de vapori la interior, membrană de difuzie la exterior), tâmplărie multicamerală și geam dublu sau triplu Low-E. Grosimea totală a peretelui depășește 300 mm. Volumul interior redus al prototipului (cca 70 m³) reprezintă un factor suplimentar favorabil în bilanțul energetic.

2. Materiale și metodă

2.1 Etanșeitate la apă. Testarea a fost realizată prin expunere naturală, nu prin simulare. Prototipul de 5 module, echipat cu învelitoare metalică, a fost monitorizat vizual pe parcursul lunilor octombrie, noiembrie și decembrie 2023, interval cu precipitații substanțiale — ploaie și ninsoare cu acumulare de zăpadă pe acoperiș. Punctele de observație au fost: suprafața învelitorii, îmbinările dintre modulele structurale și îmbinările dintre elementele constructive (interfața tâmplărie–perete).

Un al doilea test, cu caracter exploratoriu, a fost efectuat după scalarea la 7 module: cele două module de tip living adăugate au fost lăsate deliberat fără învelitoare metalică, expunând direct membrana exterioară de difuzie atât la ploaie, cât și la zăpadă acumulată.

2.2 Comportament termic în regim tranzitoriu. Au fost amplasați doi senzori de temperatură cu memorie: unul în interior, pe planșeul supantei; celălalt în exterior, în contact cu învelitoarea metalică, într-o zonă umbrită, neexpusă direct radiației solare. Achiziția a acoperit intervalul 15 septembrie – 31 decembrie 2023 și a continuat ulterior. Interiorul prototipului nu a fost încălzit constant, ceea ce permite evaluarea comportamentului pasiv al anvelopei — respectiv a factorului de amortizare a oscilației termice, indicator relevant pentru inerția și rezistența termică ale ansamblului.

2.3 Termografie. În condiții de temperatură exterioară negativă (−4,5 °C), interiorul a fost adus la aproximativ 18 °C (temperatura aerului), după care s-au măsurat, cu senzor de radiație infraroșie, temperaturile suprafețelor interioare și exterioare, în scopul localizării punților termice și al cuantificării amplitudinii transferului.

3. Rezultate

3.1 Etanșeitate. Pe întregul interval de trei luni, cu învelitoare metalică montată, nu s-a constatat niciun fel de infiltrație — nici prin învelitoare, nici la îmbinările dintre modulele structurale, nici la interfața tâmplărie–perete.

Testul exploratoriu, pe modulele lăsate fără învelitoare, a dat același rezultat: membrana de difuzie a rezistat atât la ploaie, cât și la zăpadă acumulată, fără infiltrații prin membrană sau prin rosturile dintre module.

3.2 Regim termic pasiv. Cu excepția câtorva zile în care interiorul a fost încălzit punctual cu o aerotermă, oscilațiile temperaturii interioare au reprezentat, în medie, 20% din oscilațiile temperaturii exterioare — echivalentul unui factor de amortizare de aproximativ 0,2 în regim liber, fără aport termic controlat.

3.3 Punți termice. La −4,5 °C exterior și 18 °C interior, diferența maximă înregistrată între temperatura maximă a suprafeței exterioare vitrate (0,5 °C) și temperatura minimă a învelitorii metalice (−4,5 °C) a fost de 4 °C. Transferul prin punți termice a avut o amplitudine redusă și s-a manifestat pe suprafețe foarte mici — sub 1% din totalul suprafețelor interioare.

4. Discuții

Rezultatul de la punctul 3.3 trebuie interpretat în raport cu două circumstanțe agravante simultane: proporția ridicată a suprafeței vitrate din totalul anvelopei (fațada principală este integral vitrată, prin decizie de proiectare) și absența oricărei etanșări mecanice în spațiile de contact dintre modulele constructive și structurale. În aceste condiții, localizarea punților termice pe sub 1% din suprafață indică faptul că discontinuitatea geometrică a stratului izolant nu se traduce automat într-o discontinuitate termică semnificativă — probabil datorită grosimii mari a izolației (200 mm) și a suprapunerii straturilor de membrană la rosturi.

Rezultatul testului 3.1(b) are o consecință de proiectare directă și neanticipată: dacă membrana de difuzie asigură singură etanșeitatea sub sarcină de ploaie și zăpadă, atunci învelitoarea poate fi concepută ca strat de protecție ventilat, non-etanș mecanic — de exemplu lambriu de lemn montat pe astereală sau șipci, cu rosturi de ventilare între elemente și evacuarea apei pluviale direct pe suprafața membranei. Aceasta ar reduce costul, masa și amprenta de carbon a învelitorii, menținând performanța.

Limitările studiului sunt semnificative și trebuie declarate. Campania a acoperit un singur sezon rece, pe un singur prototip, fără un test de permeabilitate la aer standardizat de tip blower door (ISO 9972) și fără determinarea in situ a transmitanței termice conform ISO 9869-1. Factorul de amortizare de 20% este un indicator agregat, sensibil la aporturi solare și la inerția mobilierului, nu un substitut pentru valoarea U. Extinderea măsurătorilor pe sezon cald și cuantificarea metrologică riguroasă rămân necesare.

5. Concluzii

Prototipul a demonstrat etanșeitate completă la apă pe parcursul unui sezon rece cu precipitații substanțiale și un comportament termic pasiv bun, cu punți termice localizate pe sub 1% din suprafețele interioare, în ciuda absenței etanșării mecanice între module. Rezultatele susțin viabilitatea tehnică a anvelopei modulare demontabile. Direcțiile imediate de dezvoltare sunt: (a) testarea unor soluții de etanșare mecanică a îmbinărilor dintre modulele structurale, pentru îmbunătățirea suplimentară a performanței; (b) dezvoltarea soluției de învelitoare ventilată non-etanșă indicată de testul exploratoriu; (c) completarea protocolului cu măsurători standardizate de permeabilitate la aer și transmitanță termică.

Finanțare. Proiect „CATUN”, cod SMIS 156511, beneficiar HYPERPRAGMA S.R.L., POR 2014–2020, Axa prioritară 1, Operațiunea 1.2. Valoare totală 984.350,17 lei, finanțare nerambursabilă 876.071,63 lei (FEDR 700.857,32 lei).

Bibliografie

[1] Hens, H. — Building Physics: Heat, Air and Moisture, Ernst & Sohn, 2017. [2] Straube, J., Burnett, E. — Building Science for Building Enclosures, Building Science Press, 2005. [3] SR EN ISO 6946 — Componente și elemente de construcție. Rezistență termică și transmitanță termică. Metode de calcul. [4] SR EN ISO 9972 — Performanța termică a clădirilor. Determinarea permeabilității la aer. Metoda presurizării cu ventilator. [5] ISO 9869-1 — Thermal insulation. Building elements. In-situ measurement of thermal resistance and thermal transmittance. [6] SR EN 13187 — Performanța termică a clădirilor. Detectarea calitativă a neregularităților termice în anvelopa clădirilor. Metoda în infraroșu. [7] C 107 — Normativ privind calculul termotehnic al elementelor de construcție ale clădirilor. [8] Directiva (UE) 2018/844 de modificare a Directivei 2010/31/UE privind performanța energetică a clădirilor.

„Împachetabilitatea” ca parametru de proiectare: fabricație digitală, eficiență logistică și potențial de reutilizare într-un sistem constructiv modular din lemn

HYPERPRAGMA S.R.L., București, România — axu@hyperpragma.com

Rezumat

În construcția rezidențială convențională, logistica este tratată ca o consecință a proiectului, nu ca o constrângere de proiectare. Lucrarea propune și evaluează experimental conceptul de împachetabilitate — capacitatea unui sistem constructiv de a fi redus la un volum de transport minim și reconstituit fără pierdere de material — ca parametru de proiectare de rang egal cu performanța structurală sau termică. Studiul face parte din proiectul „CATUN” (cod SMIS 156511, POR 2014–2020), derulat de HYPERPRAGMA S.R.L. în 2023, care a vizat validarea unui sistem modular de casă prefabricată la nivelurile TRL 4 și TRL 5. Setul complet de module al configurației Cătun 5 a fost transportat de două ori, de fiecare dată cu un singur autovehicul carosat de 7,5 t, cu spațiu util de cca 33 m³. Încărcarea a durat în medie 2 ore, descărcarea 1,5 ore, cu echipe de 4 persoane. Rezultatele susțin o serie de consecințe economice și de mediu — de la eliminarea betonului la posibilitatea relocării și revânzării modulelor.

Cuvinte-cheie: împachetabilitate, fabricație digitală CNC, proiectare parametrică, logistică de șantier, economie circulară în construcții, flat-pack, autoconstrucție.

1. Introducere

Un sistem constructiv poate fi prefabricat fără a fi transportabil eficient. Modulele volumetrice tridimensionale — soluția dominantă în construcția modulară — transportă, prin definiție, aer: raportul dintre volumul util al mărfii și volumul ocupat în vehicul este intrinsec defavorabil. Costul de transport devine astfel un factor limitativ al razei comerciale a produsului.

Sistemul CĂTUN abordează problema prin descompunerea clădirii în două niveluri ierarhice. Nivelul superior este modulul structural de 4,8 m², unitatea de compoziție arhitecturală. Nivelul inferior este modulul constructiv — „cutia” rigidă din placaj și OSB. Pentru un modul structural sunt necesare 6 module constructive: 2 de podea, 2 de pereți laterali, 2 de acoperiș. Această descompunere permite două formate de livrare distincte, cu profiluri logistice radical diferite.

2. Materiale și metodă

2.1 Lanțul de fabricație. Panourile din lemn sunt debitate cu mașini CNC cu precizie declarată de 0,1 mm, printr-un flux de lucru parametric integral: configurația aleasă generează automat desenele de debitare, estimările de cost și vizualizările 3D. Această automatizare este condiția care face economic viabilă personalizarea — orice variație dimensională se propagă în producție fără reproiectare manuală.

2.2 Formatele de livrare. Flat Pack conține toate elementele de lemn debitate la dimensiuni finale, plus instalațiile de apă și componentele electrice; asamblarea în module constructive rămâne în sarcina utilizatorului. Box Pack livrează modulele constructive deja preasamblate. Diferența determină un compromis explicit între volumul de transport și manopera transferată utilizatorului.

2.3 Constrângerea ergonomică. Fiecare modul constructiv a fost dimensionat cu o limită de masă de 40 kg, astfel încât să fie manevrabil de o echipă de 3 persoane fără utilaje de ridicare — o constrângere impusă anterior proiectării geometrice, nu verificată ulterior.

2.4 Protocolul de testare a împachetabilității. Setul de module aferent configurației Cătun 5 (5 module structurale plus 2 module de capăt, exclusiv tâmplăria și geamurile) a fost supus la două transporturi distincte, cu cronometrarea operațiunilor de încărcare și descărcare.

3. Rezultate

3.1 Volum și vehicul. În ambele transporturi a fost suficient un singur autovehicul carosat cu capacitate nominală de 7,5 t și spațiu util de aproximativ 2,4 × 2,3 × 6 m — cca 33 m³. Întreaga structură a unei locuințe încape, așadar, într-un vehicul de categorie medie, fără transport agabaritic, fără escortă și fără autorizații speciale.

3.2 Timpi de manipulare. Încărcarea completă a setului: cca 2 ore, echipă de 4 persoane. Descărcarea: cca 1,5 ore, aceeași componență. Asimetria este atribuibilă cerinței de stivuire ordonată și fixare la încărcare.

3.3 Densitate de transport în format Flat Pack. Estimarea derivată din geometria panourilor debitate indică posibilitatea încărcării a șapte locuințe într-un container maritim de 6 m — un ordin de mărime care schimbă calitativ ecuația exportului.

3.4 Ciclul complet. Pentru configurația Cătun 7 (cca 30 m² utili), fabricația și preasamblarea necesită 10 zile lucrătoare, iar asamblarea pe teren aproximativ 14 zile pentru o echipă de 3 amatori. Termenul de comparație relevant nu este o altă casă modulară, ci construcția pe structură de beton, unde numai uscarea plăcii de fundație consumă zeci de zile.

4. Discuții

4.1 Efectul de eliminare a betonului. Fundația pe piloni metalici elicoidali înșurubați suprimă simultan mai multe categorii de cost și de risc: excavația, cofrajul, timpul de priză, curățarea șantierului și — element rareori contabilizat — riscul de prăbușire a gropilor săpate în teren instabil. Pilonii pot fi deșurubați integral la finalul ciclului de viață, fără afectarea terenului.

4.2 Relocarea ca opțiune reală. O unitate Cătun 7 poate fi demontată, „reîmpachetată” și transportată cu un camion de cca 10 m lungime. Consecința economică depășește comoditatea: proprietarul evită imobilizarea unei parcele valoroase într-o construcție nepotrivită pentru potențiali cumpărători, situație în care costurile de desființare sau reconstrucție pot depăși valoarea adăugată de clădire. Flexibilitatea de acest tip este rară în construcția rezidențială.

4.3 Scalabilitate adaptivă. Standardizarea modulului la 4,8 m² permite ajustarea suprafeței utile pe parcursul ciclului de viață al gospodăriei, fără demolarea pereților sau a structurilor existente. Aceasta răspunde unei nevoi documentate: raportul dintre spațiul necesar și costul întreținerii lui se modifică semnificativ între etapele vieții — o familie numeroasă și aceeași familie după maturizarea copiilor au necesare de spațiu foarte diferite.

4.4 Circularitate. Standardizarea modulelor între proiecte diferite creează condiția tehnică a reutilizării: un modul extras dintr-o locuință poate fi integrat într-o altă construcție CĂTUN, inclusiv cu destinație schimbată — depozit, garaj, pavilion — sau poate fi revândut. Aceasta deplasează sistemul de la logica liniară „producție–utilizare–demolare” către un model de tip material bank, în sensul cadrului conceptual al economiei circulare.

4.5 Limitări. Testul de împachetabilitate s-a bazat pe două transporturi ale unei singure configurații, pe distanțe rutiere interne, fără evaluarea comportamentului la vibrații pe parcursuri lungi sau la manipulare intermodală. Estimarea „7 case într-un container de 6 m” este derivată geometric, nu verificată experimental. Nu a fost realizată o analiză de ciclu de viață (LCA) cuantificată, iar potențialul de reutilizare, deși tehnic fundamentat, nu a fost validat printr-un ciclu complet demontare–remontare pe amplasament nou. De asemenea, sistemul trebuie să depășească un prag de acceptare culturală: locuința „scalabilă” sau „mobilă” poate întâmpina reticență pe o piață ancorată în asocierea dintre permanență și valoare.

5. Concluzii

Tratarea împachetabilității ca parametru de proiectare — și nu ca preocupare logistică ulterioară — produce efecte care se propagă în tot lanțul de valoare: vehicul de transport standard în locul agabaritului, montaj fără utilaje grele, șantier fără beton, opțiune reală de relocare și premisă tehnică pentru reutilizarea modulelor. Constrângerea de 40 kg pe modul constructiv, impusă la începutul proiectării, s-a dovedit determinantul principal al acestor rezultate. Direcțiile de cercetare deschise privesc validarea experimentală a densității de transport în format containerizat, realizarea unei analize de ciclu de viață cuantificate și testarea unui ciclu complet de demontare și remontare pe amplasament nou.

Bibliografie

[1] Kieran, S., Timberlake, J. — Refabricating Architecture, McGraw-Hill, 2004. [2] Smith, R.E. — Prefab Architecture: A Guide to Modular Design and Construction, Wiley, 2010. [3] Durmisevic, E. — Transformable Building Structures: Design for Disassembly, teză de doctorat, TU Delft, 2006. [4] Ellen MacArthur Foundation — Towards the Circular Economy, 2013. [5] Comisia Europeană — Level(s): European framework for sustainable buildings, 2021. [6] Lawson, R.M., Ogden, R.G., Goodier, C. — Design in Modular Construction, CRC Press, 2014. [7] SR EN 15978 — Sustenabilitatea construcțiilor. Evaluarea performanței de mediu a clădirilor. Metodă de calcul.

Investim în viitorul tău!
Proiect cofinanțat din Fondul European de Dezvoltare Regională
prin Programul Operațional Regional 2014-2020

Conținutul acestui material nu reprezintă în mod obligatoriu poziția oficială a Uniunii Europene sau a Guvernului României