Hvidt tag, innovative solafskærmninger og bioklimatisk design i Madrid

Madrid-området forventes at opleve temmelig alvorlige ændringer i klimaforholdene, navnlig i forhold til antallet og varigheden af høje dag- og nattemperaturer og faldet i nedbøren. Gennemsnittet af modelfremskrivninger for en række større klimamodeller, nedskaleret til kommunalt niveau under klimascenarie RCP8.5, peger i retning af en markant stigning i antallet af varme nætter (dvs. nætter med en højere gennemsnitstemperatur end 90 %-percentilen i referenceperioden, 2006): 50, 80, 114 nætter i henholdsvis 2010, 2050 og 2100 (modellerne findes i AdapteCCa. Modellerne viser også en stigning i varme dage (højere gennemsnitstemperatur pr. dag end 90 %-percentilen i referenceperioden): 31, 54, 75 dage i henholdsvis 2010, 2050 og 2100 samt i varigheden af hedebølger: 17, 26, 56 dage i henholdsvis 2010, 2050 og 2100. De peger også på et fald i nedbøren, idet antallet af dage med mindre end 1 mm regn stiger fra 280 i 2010 til 283 i 2050 til 302 i 2100.

Som sådan forventes virkningerne af klimaændringer såsom ekstrem varme, vandknaphed og lejlighedsvis kraftig regn at skabe flere og flere alvorlige problemer for Madridregionen i de kommende årtier. Udfordringen med projektet var at udvikle en bygning, der skulle opfylde en kombination af en lang række ambitiøse mål: det skulle blive en stor, multifunktionel, fleksibel, energieffektiv og klimatilpasset bygning, der ville vare i lang tid, og som ville blive tilpasset disse skiftende omstændigheder.

Da formålet med IMDEA-instituttets energiafdeling er at udføre forskning og udvikling inden for energispørgsmål (især vedrørende vedvarende energi og rene energiløsninger), blev der taget hensyn til en forbindelse til disse overordnede mål ved udformningen af den nye bygning. Samtidig havde udviklerne til hensigt at designe en bygning, der ville fungere i lang tid, og som ville fungere under ændrede klimaforhold med højere sommertemperaturer og uden at forbruge yderligere energi til køling. Bygningsdesignet skulle omfatte energieffektive systemer, vedvarende energi, reduceret energiforbrug, effektive vandsystemer, effektiv ressourceudnyttelse (såsom byggematerialer) og grønne områder omkring bygningen.

De fleste af de løsninger, der blev gennemført ved opførelsen af IMDEA-bygningen, er samtidig foranstaltninger til tilpasning til og modvirkning af klimaændringer.

Bygningen blev designet i henhold til kriterierne for bioklimatisk arkitektur for at opnå lave indendørstemperaturer i varme perioder og minimere energiforbruget til køling og belysning. Bygningsfacader er rygventilerede med 80 mm isolering og forskellige udvendige finish for optimalt resultat. Det er omgivet af store gennemsigtige overflader, især i de indendørs vægge, som forbedrer udseendet og belysningen af bygningen. Horisontale klinger ("fast stort afskærmningssystem") anvendes på ydersiden af bygningen, hvilket giver effektiv solafskærmning uden at forringe udsynet. Disse solskærme beskytter brugerne mod et overdrevent varmeniveau på grund af solstråling eller muligheden for blænding, når solhøjden er på sit højeste, eller når strålingsniveauerne er meget høje. Sammen med en korrekt orientering af bygningen muliggør solskærmene optimal udnyttelse af det indkommende lys i tider med lav solhøjde (tidlig morgen, sen aften og vinterdage). Tagområder udsat for direkte sol er blevet dækket med et specielt hvidt materiale, der reflekterer stråling, hvilket reducerer mængden af energi, der er nødvendig for køling og bidraget til den urbane varmeøeffekt.

Der er lagt særlig vægt på orienteringen af bygningen: Forskellige facadesystemer er designet og sammenlignet med henblik på at udvikle den optimale facade efter funktion og orientering. Bygningen blev designet i moduler, så den kunne udvides eller opdeles uden at påvirke dens funktionalitet eller image. Kernen i bygningen danner sit hjerte med hensyn til brug og er designet som et naturligt møde- og interaktionssted. Forskningsrummene er placeret omkring den. I disse rum er det tekniske udstyr placeret på toppen og danner derved et passivt forsvar mod overdreven solstråling og varme.

Der er også udviklet tilpasningsforanstaltninger med hensyn til vandforvaltning. Vandbesparende systemer er implementeret; Vaske, toiletter og urinaler forbruger f.eks. meget lidt vand, og besparelsen er på over 40 % sammenlignet med en konventionel bygning. Derudover opsamles alt vandet fra taget og bruges til vanding af grønne områder eller til andre ikke-specificerede formål. Der tages ikke kun hensyn til ekstreme tørkeperioder, men også til ekstreme regnskyl. Parkeringspladsen har en gennemtrængelig overflade, som dræner vand hurtigt efter arrangementet. Det grønne område omkring bygningen er dækket af lokale træer og planter.

De foranstaltninger til modvirkning af klimaændringer, der er taget i betragtning, fokuserer hovedsagelig på energieffektivitet, vedvarende energikilder og reduceret energiforbrug. Bygningen har energieffektive faciliteter og et overvågnings- og kontrolsystem for at sikre optimal udnyttelse af disse faciliteter. Bygningen er blevet mere energieffektiv hvert år på grund af dette overvågningssystem. Et lukket system til vandkøling understøtter også bygningens energi- og vandeffektivitet. Et anlæg til lagring af termisk energi i grundvandsmagasinet, kraftvarmeproduktion og solpaneler installeres som vedvarende energikilder.

Ressourceeffektivitet var et andet vigtigt fokus i projektet. Under opførelsen blev der anvendt genanvendte materialer såsom stål, aluminium eller glas. samt lokalt fremstillede komponenter, såsom natursten, beton og keramiske materialer. Materialernes bæredygtighed var også et vigtigt spørgsmål, og derfor har de materialer, der stammer fra træ, FSC-certifikatet. Hele IMDEA-bygningen blev designet og udviklet i henhold til Green Building-specifikationerne (etableret af det amerikanske Green Building Council) og opnåede LEED Gold-certificeringen.

Endelig gennemføres foranstaltninger til modvirkning af klimaændringer også via adfærdsmæssige foranstaltninger. elbiler og samkørsel fremmes ved reservation af særlige pladser på IMDEA-parkeringspladsen.

Interessenternes deltagelse var ikke direkte relevant for udformningen og opførelsen af den nye bygning i IMDEA's energiafdeling. Følgende nøgleaktører blev inddraget.

Projektet blev iværksat af IMDEA-instituttet (Fundación IMDEA Energía). I Spanien styres byggeprojekter normalt af en part, og i dette tilfælde var denne tilsynsførende part arkitektfirmaet Arkitools. Byggefirmaet var SACYR. Flere forskellige konsulenter deltog i projektet: HCA (bygningskonsulenter), OFINCO (installationskonsulenter), INITEC (installationskonsulenter) og EUROCONSULT (projektledelse). VEGA INGENIERÍA deltog i LEED-certificeringsprocessen. Kommunen Móstoles, byen, hvor IMDEA-bygningen ligger, støttede projektet ved at stille jorden gratis til rådighed.

Den tid og opmærksomhed, der er lagt på at designe bygningen, har ført til en gennemarbejdet byggeplan. Det startede som et relativt enkelt design, men udviklede sig i løbet af designprocessen med en stigning i energieffektivitetsmålene over tid.

En anden succesfaktor var, at projektet fokuserede på et integreret design i stedet for en simpel tilføjelse af individuelle teknikker. For eksempel er solpaneler blevet installeret direkte i taget i stedet for at tilføje dem på et senere tidspunkt. Et andet eksempel er, at der under jordbundstesten for fundamenterne samtidig er blevet udført test for potentialet for lagring af termisk energi i grundvandsmagasinet.

I begyndelsen af projektet var klima-, energi- og bæredygtighedsmålene meget lave, men de udviklede sig i løbet af projektet. Den løbende opdatering af mål og foranstaltninger forlængede projektets udviklingstid betydeligt.

Byggeomkostningerne var omkring 9,2 millioner euro. Der blev ikke ydet tilskud direkte fra byen eller regionen, men da IMDEA-instituttet blev oprettet af Madrid-fællesskabet, blev dette byggeprojekt indirekte finansieret af den selvstyrende region.

IMDEA modtog finansiering fra indkaldelser af forslag til videnskab og teknologi fra ministeriet for økonomi og konkurrenceevne, selv om det er ukendt, hvor meget finansiering der blev modtaget. IMDEA modtog også midler fra Den Europæiske Fond for Regionaludvikling (EFRU) gennem en aftale indgået mellem økonomi- og innovationsministeriet og Madrid-fællesskabet, men det er uklart, hvor stor en del af midlerne der var afsat til bygningen, og hvor stor en del der var afsat til forskningsarbejdet. i alt er finansieringen i størrelsesordenen millioner af euro.

Den nye bygning kostede ikke kun penge, men det er meningen at spare penge i brugsperioden. Bygningens høje energi- og vandeffektivitet kan resultere i lavere fremtidige omkostninger til energi- og vandforbrug sammenlignet med konventionelle bygninger.

Opførelsen af bygningen startede i maj 2010 og blev afsluttet i maj 2012. Overvågningen af bygningens energimæssige ydeevne er i gang.

Forudsat at bygningen er velholdt, anslås dens levetid at være over 50 år. Bygningen blev designet med henblik på den fremtidige mulighed for at indarbejde tekniske forbedringer.

Jaime García Rodríguez
Arkitools
Calle Anunciación 8, Local 2
Madrid 28009, Spain
E-mail: info@arkitools.com 

Arkitools og IMDEA