Bijeli krov, inovativne solarne sjene i bioklimatski dizajn u Madridu

Očekuje se da će na području Madrida doći do znatnih promjena klimatskih uvjeta, posebno u pogledu broja i trajanja visokih dnevnih i noćnih temperatura te smanjenja padalina. Prosjek projekcija modela ansambla glavnih klimatskih modela, snižen na općinsku razinu prema klimatskom scenariju RCP8.5, upućuje na znatno povećanje broja vrućih noći (tj. noći s višom prosječnom temperaturom od 90% percentila referentnog razdoblja, 2006.): 50, 80, 114 noćenja 2010., 2050. i 2100. (modeli dostupni u aplikaciji AdapteCCa. U modelima se predviđa i povećanje vrućih dana (viša prosječna dnevna temperatura od 90 % percentila u referentnom razdoblju): 31, 54, 75 dana 2010., 2050. i 2100.; kao i u trajanju toplinskih valova: 17, 26, 56 dana 2010., 2050. i 2100. Ukazuju i na smanjenje oborina, pri čemu se broj dana s manje od 1 mm oborina povećao s 280 u 2010. na 283 u 2050. na 302 u 2100.

Stoga se očekuje da će učinci klimatskih promjena kao što su ekstremna vrućina, nestašica vode i povremene obilne padaline u narednim desetljećima predstavljati sve ozbiljnije probleme za regiju Madrida, a izazov projekta bio je razviti zgradu koja bi morala ispuniti kombinaciju brojnih ambicioznih ciljeva: morala je postati velika, višenamjenska, fleksibilna, energetski učinkovita i klimatski prilagodljiva zgrada koja će dugo trajati i koja će biti prilagođena tim promjenjivim okolnostima.

Budući da je cilj energetskog odjela Instituta IMDEA provesti istraživanje i razvoj energetskih pitanja (posebno u pogledu obnovljivih izvora energije i rješenja za čistu energiju), pri projektiranju nove zgrade razmatrana je povezanost s tim sveobuhvatnim ciljevima. U isto vrijeme projektanti su nastojali projektirati zgradu koja bi dugo radila i koja bi funkcionirala u promijenjenim klimatskim uvjetima, s višim ljetnim temperaturama i bez potrošnje dodatne energije za hlađenje. Projekt zgrade morao je uključivati energetski učinkovite sustave, obnovljivu energiju, smanjenu potrošnju energije, učinkovite vodne sustave, učinkovito korištenje resursa (kao što su građevinski materijali) i zelene površine oko zgrade.

Većina rješenja koja se primjenjuju u izgradnji zgrade IMDEA-e istodobno su mjere za prilagodbu klimatskim promjenama i njihovo ublažavanje.

Zgrada je projektirana prema kriterijima bioklimatske arhitekture, kako bi se postigle niske unutarnje temperature tijekom vrućih razdoblja i smanjila potrošnja energije za hlađenje i rasvjetu. Građevinske fasade su stražnjom ventilacijom s izolacijom od 80 mm i različitim vanjskim završnim obradama za optimalan rezultat. Obložena je velikim prozirnim površinama, posebno u unutarnjim zidovima, koje poboljšavaju izgled i osvjetljenje zgrade. Vodoravne lopatice („fiksni sustav velikih lopatica lopatica”) upotrebljavaju se s vanjske strane zgrade, čime se omogućuje učinkovito solarno sjenčanje bez narušavanja pogleda. Ovi suncobrani štite korisnike od prekomjerne razine topline zbog sunčevog zračenja ili mogućnosti odsjaja kada je solarna nadmorska visina na najvišoj razini ili kada su razine zračenja vrlo visoke. Uz pravilnu orijentaciju zgrade, suncobrani omogućuju optimalno korištenje dolaznog svjetla u vrijeme niske solarne nadmorske visine (rano jutro, kasne večernje i zimske dane). Krovna područja izložena izravnom suncu prekrivena su posebnim bijelim materijalom koji reflektira zračenje, što smanjuje količinu energije potrebne za hlađenje i doprinos efektu urbanog toplinskog otoka.

Posebna pažnja posvećena je orijentaciji zgrade: projektirani su i uspoređeni različiti fasadni sustavi kako bi se razvila optimalna fasada prema funkciji i orijentaciji. Zgrada je projektirana u modulima, tako da se može proširiti ili podijeliti bez utjecaja na njezinu funkcionalnost ili sliku. Jezgra zgrade oblikuje svoje srce u smislu korištenja i zamišljena je kao prirodno mjesto susreta i interakcije. Oko njega su smješteni istraživački prostori. U tim se prostorima tehnička oprema postavlja na vrh, čime se stvara pasivna obrambena zaštita od prekomjernog sunčevog zračenja i topline.

Razvijene su i mjere prilagodbe u pogledu upravljanja vodama. Primjenjuju se sustavi za uštedu vode; na primjer umivaonici, toaleti i pisoari troše vrlo malo vode, a ušteda je veća od 40 % u usporedbi s konvencionalnom zgradom. Osim toga, sva voda s krova prikuplja se i koristi za navodnjavanje zelenih površina ili u druge neodređene svrhe. Uz ekstremne suše u obzir se uzimaju i ekstremne kiše; parking ima propusnu površinu, koja odvodi vodu brzo nakon događaja. Zelena površina koja okružuje zgradu prekrivena je lokalnim stablima i biljkama.

Mjere za ublažavanje klimatskih promjena koje su uzete u obzir uglavnom su usmjerene na energetsku učinkovitost, obnovljive izvore energije i smanjenu potrošnju energije. Zgrada ima energetski učinkovite objekte i sustav nadzora i kontrole kako bi se osiguralo optimalno korištenje tih objekata. Zgrada je svake godine postala energetski učinkovitija zahvaljujući tom sustavu praćenja. Zatvoreni sustav hlađenja vodom također podržava energetsku i vodnu učinkovitost zgrade. Instalacija za skladištenje toplinske energije u vodonosniku, kogeneracija i solarne ploče postavljaju se kao obnovljivi izvori energije.

Učinkovitost resursa bila je još jedan važan fokus projekta. Tijekom gradnje korišteni su reciklirani materijali, kao što su čelik, aluminij ili staklo; kao i lokalno izrađene komponente, kao što su prirodni kamen, beton i keramički materijali. Održivost materijala također je bila važno pitanje i stoga materijali dobiveni od drva imaju FSC certifikat. Cijela zgrada IMDEA projektirana je i razvijena u skladu sa specifikacijama zelene gradnje (utemeljeno od strane američkog Savjeta za zelenu gradnju) i dobila je LEED Gold certifikat.

Naposljetku, mjere za ublažavanje klimatskih promjena provode se i s pomoću mjera praćenja ponašanja; električni automobili i dijeljenje automobila potiču se rezervacijom posebnih mjesta na parkiralištu IMDEA-e.

Sudjelovanje dionika nije bilo izravno relevantno za projektiranje i izgradnju nove zgrade odjela za energetiku IMDEA-e. Sudjelovali su sljedeći ključni akteri.

Projekt je pokrenuo institut IMDEA (Fundación IMDEA Energía). U Španjolskoj građevinskim projektima obično upravlja jedna stranka, a u ovom je slučaju ta nadzorna stranka bila arhitektonska tvrtka Arkitools. Građevinska tvrtka je SACYR. U projektu je sudjelovalo nekoliko različitih konzultanata: HCA (konzultanti za strukture), OFINCO (konzultanti za instalacije), INITEC (konzultanti za instalacije) i EUROCONSULT (upravljanje projektima). VEGA INGENIERÍA pomogla je u postupku certificiranja LEED-a. Općina Móstoles, grad u kojem se nalazi zgrada IMDEA-e, podržala je projekt besplatnim osiguravanjem zemljišta.

Vrijeme i pažnja posvećena projektiranju zgrade doveli su do temeljito razvijenog građevinskog plana. Počeo je kao relativno jednostavan dizajn, ali se razvio tijekom procesa projektiranja uz povećanje ciljeva energetske učinkovitosti tijekom vremena.

Drugi čimbenik uspjeha bio je da je projekt bio usmjeren na integrirani dizajn umjesto na jednostavno dodavanje pojedinačnih tehnika. Na primjer, solarni paneli ugrađeni su izravno na krov umjesto da ih dodaju u kasnijoj fazi. Drugi je primjer da su tijekom ispitivanja tla za temelje istodobno provedena ispitivanja potencijala skladištenja toplinske energije vodonosnika.

Na početku projekta ciljevi u području klime, energije i održivosti bili su vrlo niski, ali su se razvijali tijekom projekta. Stalnim ažuriranjem ciljeva i mjera znatno je produljeno vrijeme razvoja projekta.

Troškovi izgradnje iznosili su oko 9,2 milijuna eura. Grad ili regija nisu izravno dodijelili subvencije, ali budući da je Zajednica Madrid osnovala institut IMDEA, taj projekt izgradnje neizravno je financirala autonomna zajednica.

IMDEA je dobila sredstva iz natječaja za znanost i tehnologiju Ministarstva gospodarstva i konkurentnosti, iako nije poznato koliko je sredstava primljeno. IMDEA je također primila sredstva iz Europskog fonda za regionalni razvoj (EFRR) na temelju sporazuma koji su potpisali Ministarstvo gospodarstva i inovacija i Zajednica Madrida, ali nije jasno koliko je sredstava bilo namijenjeno zgradi i koliko istraživačkom radu; ukupna financijska sredstva iznose milijune eura.

Nova zgrada nije samo koštala novac, već je trebala uštedjeti novac tijekom razdoblja korištenja. Visoka energetska i vodna učinkovitost zgrade može dovesti do nižih budućih troškova potrošnje energije i vode u usporedbi s konvencionalnim zgradama.

Izgradnja zgrade započela je u svibnju 2010., a dovršena je u svibnju 2012. U tijeku je praćenje energetske učinkovitosti zgrade.

Pod uvjetom da je zgrada dobro održavana, njezin se korisni vijek trajanja procjenjuje na više od 50 godina. Zgrada je projektirana tako da predviđa buduću mogućnost uvođenja tehničkih poboljšanja.

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

Arkitools i IMDEA