Desde, pelo menos, a época da Roma Antiga, os seres humanos reconhecem o valor do que agora é conhecido como "agricultura em ambiente controlado", permitindo aos agricultores cultivar plantas durante todo o ano, e não somente em determinadas estações. Embora tenham sido inventadas há centenas de anos, as estufas continuam a ser o meio mais popular de agricultura em ambientes controlados atualmente, com inovações em tecnologia e design que melhoraram a beleza e a eficiência dessa tipologia. Abaixo, exploraremos em detalhes a história e a estrutura das estufas, bem como vários exemplos de projetos de estufas inovadores e experimentais.
No século I dC, Plínio, o Velho, documentou que o imperador Tibério gostava tanto de comer pepinos que seus jardineiros produziram um sistema artificial que lhes permitia cultivar esses vegetais o ano todo. Ancestral da estufa moderna, esse sistema considerava uma estrutura coberta com tecido oleado ou mica. Invenções semelhantes aconteceriam em todo o mundo - a primeira estufa aquecida documentada foi inventada na Coréia na década de 1450, utilizando um sistema de aquecimento de piso radiante para complementar a estrutura isolante da estufa. Experimentações com as dimensões e o design das estufas ocorreram na Europa ao longo do século XVII, sendo a estufa de Versalhes um exemplo impressionante. Nos anos 1800, as estufas gradualmente se tornaram um fenômeno mais comum ao invés de exclusivas apenas aos ricos - elas se espalharam para as universidades com a popularização do campo da botânica e, em 1851, a Grande Exposição foi realizada no que era essencialmente uma enorme estufa.
Em sua configuração mais geral, a estufa é uma estrutura feita de um material transparente como vidro, plástico ou fibra de vidro. A estrutura é geralmente composta de alumínio, aço ou madeira e consiste em vigas, colunas e postes laterais e, às vezes, terças para suporte adicional. O material transparente permite que a radiação solar atravesse o telhado e as paredes, criando uma temperatura mais quente e constante do que o ambiente circundante.
No entanto, o efeito natural da estrutura transparente é frequentemente complementado por outros equipamentos projetados para ventilação, aquecimento, resfriamento e iluminação, especialmente em estufas comerciais ou industriais. Quando a temperatura externa fica muito fria, por exemplo em climas com invernos rigorosos, o aquecimento artificial pode complementar o calor da radiação solar. No entanto, como a estrutura transparente é naturalmente menos isolante, o custo e a pegada ambiental do aquecimento artificial podem ser altos. O aquecimento passivo é uma solução natural: a energia solar, o calor residual dos seres vivos e até o aquecimento geotérmico podem fornecer aquecimento suplementar adequado na maioria das situações.
Por outro lado, as estufas costumam ter problemas de superaquecimento, principalmente quando o ambiente ao redor é excepcionalmente quente. As estufas podem ser resfriadas simplesmente abrindo as janelas integradas, o que pode ser feito manualmente ou automaticamente por controladores eletrônicos. A ventilação também ajuda a manter a estufa em uma temperatura ideal, deixando sair o ar mais quente perto do telhado da estufa e empurrando o ar mais frio próximo do solo. Essa circulação também fornece dióxido de carbono fresco para a fotossíntese e restauração de plantas, enquanto evita o acúmulo de patógenos de plantas.
Por fim, algumas estufas usam lâmpadas de cultivo durante a noite para aumentar a quantidade de luz recebida pelas plantas, permitindo que cresçam de maneira mais saudável e potencialmente ainda rendam mais safras. Diferentes sistemas de rega, desde a rega manual com uma mangueira até sistemas automáticos, como regas capilares ou irrigação por gotejamento, também podem afetar o crescimento e o rendimento das plantas. O tipo e a qualidade de cada um desses sistemas artificiais variam de acordo com a escala de operação da estufa, a localização e o clima do ambiente circundante e as espécies de plantas cultivadas.
Embora as estufas sejam normalmente feitas de material transparente e uma estrutura, o seu formato pode variar bastante. Um dos projetos mais tradicionais é simplesmente a estufa de duas águas - uma estrutura retangular com telhado de duas águas transparente. A forma lembra uma casa simples, e foi a configuração utilizada por RicharDavidArchitekti em seu projeto para uma estufa familiar em Horice. Outro projeto padrão é o Quonset independente, uma estufa longa e semicilíndrica popularizada após a Segunda Guerra Mundial. O Palácio de Cristal foi erguido nesta forma; o projeto JAjaus, de beSTe arkitektura agentzia bat, serve como um exemplo mais contemporâneo. Para estruturas de estufa mais comerciais, o estilo conectado por canaletas ou calhas é altamente comum. Colocando duas ou mais estufas lado a lado, conectadas com uma parede comum, esta tipologia é útil para operações de maior escala e tornou-se predominante nas décadas de 1980 e 1990. A desvantagem deste método, no entanto, é a redução da relação entre a área do piso e a área da parede externa, o que pode limitar a eficácia do aquecimento através da radiação solar. Greenhouse as a Home, de BIAS Architects, é um exemplo deste estilo de construção.
Um estilo menos comum, mas esteticamente agradável, é a estufa de cúpula geodésica, popularizada no século XX. Exemplos históricos importantes incluem o Projeto Eden na Cornualha e o Climatron no Jardim Botânico de Missouri. Mais recentemente, a Dome of Visions de Kristoffer Tejlgaard e Benny Jepsen, bem como uma das estufas no Penghu Qingwan Cactus Park, foram ambas construídas em forma de cúpula geodésica. Outras estufas no parque de cactos também experimentam diferentes formas e designs.
A estufa já percorreu um longo caminho desde que os romanos construíram estruturas de mica para os pepinos do imperador Tibério. Hoje, as estufas são complementadas por sistemas artificiais automatizados, podem assumir qualquer número de diferentes formas e tamanhos e podem até servir a vários usos, como o projeto da Uppgrenna Nature House, de Tailor Made arkitekter, um spa e espaço o de conferências com forma e estrutura de estufa. Graças às suas propriedades de aquecimento natural, esta tipologia pode ser uma opção ecológica para qualquer programa no clima adequado.
