Hvítt þak, nýjar sól skyggingar og bioclimatic hönnun í Madrid

Búist er við að Madrídarsvæðið sjái frekar alvarlegar breytingar á veðurskilyrðum, sérstaklega í tengslum við fjölda og lengd hás dags og næturhita og lækkun úrkomu. Meðaltal spáa fyrir líkön af samstæðu helstu loftslagslíkana, sem eru niðursköluð að sveitarfélagsstigi samkvæmt loftslagssviðsmynd RCP8.5, bendir til greinilegrar fjölgunar heitra nátta (þ.e. þeirra nátta þar sem meðalhiti er hærri en 90% hundraðshlutamark viðmiðunartímabilsins, 2006): 50, 80, 114 nætur árið 2010, 2050 og 2100 (módel í boði í AdapteCCa. Líkanin varpa einnig fram aukningu á heitum dögum (hærri meðaldagshiti en 90% hundraðshlutamarkið á viðmiðunartímabilinu): 31, 54, 75 daga, eftir því sem við á, 2010, 2050 og 2100, sem og á meðan á hitabylgjum stendur: 17, 26, 56 dagar árið 2010, 2050 og 2100. Þeir benda einnig til fækkunar úrkomu með fjölda daga með minna en 1 mm rigningu sem eykst úr 280 árið 2010 í 283 árið 2050 í 302 árið 2100.

Sem slík er gert ráð fyrir að áhrif loftslagsbreytinga eins og mikill hiti, vatnsskortur og einstaka mikil úrkoma skapi fleiri og alvarlegri vandamál fyrir Madríd-svæðið á næstu áratugum, áskorun verkefnisins var að þróa byggingu sem þyrfti að mæta blöndu af fjölmörgum metnaðarfullum markmiðum: það þurfti að verða stór, fjölnota, sveigjanleg, orkunýtin og loftslagsaðlögunarhæf bygging sem myndi endast í langan tíma og aðlagast þessum breyttu aðstæðum.

Þar sem markmið orkudeildar IMDEA stofnunarinnar er að framkvæma rannsóknir og þróun á orkumálum (sérstaklega varðandi endurnýjanlega orku og hreinar orkulausnir) var litið til tengingar við þessi meginmarkmið við hönnun nýju byggingarinnar. Á sama tíma ætluðu verktaki að hanna byggingu sem myndi starfa í langan tíma og myndi virka við breytt loftslagsskilyrði, með hærri sumarhita og án þess að neyta viðbótarorku til kælingar. Hönnun byggingarinnar þurfti að fela í sér orkunýtin kerfi, endurnýjanlega orku, minni orkunotkun, skilvirk vatnskerfi, skilvirka auðlindanotkun (svo sem byggingarefni) og græn svæði umhverfis bygginguna.

Flestar lausnirnar sem innleiddar eru við byggingu IMDEA byggingarinnar eru loftslagsbreytingar aðlögunar- og mildunarráðstafanir á sama tíma.

Byggingin var hönnuð samkvæmt viðmiðum lífvistfræðilegrar byggingarlistar til að ná lágu innihitastigi á heitum tímabilum og lágmarka orkunotkun til kælingar og lýsingar. Building facades eru bak-loftræst með 80 mm einangrun og mismunandi utan lýkur til að ná sem bestum árangri. Það er umlukið stórum gagnsæjum flötum, sérstaklega í innanhússveggjunum, sem bæta útlit og lýsingu byggingarinnar. Lárétt blöð („fast stór louvre blað kerfi“) eru notuð utan á húsinu, þannig að bjóða skilvirka sól skygging án þess að skerða útsýni. Þessar sólhlífar vernda notendur gegn of miklum hita vegna sólargeislunar eða möguleika á glampa þegar sólhæðin er hæst eða þegar geislunin er mjög mikil. Ásamt réttri stefnu byggingarinnar gera sólhlífarnar kleift að nýta sem best ljósið sem kemur inn á tímum lítillar sólarhæðar (snemma morguns, seint kvölds og vetrardaga). Þaksvæði sem verða fyrir beinni sól hafa verið þakin sérstöku hvítu efni sem endurspeglar geislun, sem dregur úr orku sem þarf til kælingar og framlag til þéttbýlishitaeyjaáhrifa.

Sérstaklega hefur verið gætt að stefnu byggingarinnar: mismunandi framhliðarkerfi hafa verið hönnuð og borin saman til að þróa ákjósanlegan framhlið eftir virkni og stefnu. Húsið var hannað í einingum, þannig að það gæti verið stækkað eða skipt án þess að hafa áhrif á virkni þess eða mynd. Kjarni byggingarinnar myndar hjarta sitt hvað varðar notkun og er hannaður sem náttúrulegur fundur og samspilsstaður. Rannsóknarstaðirnir eru staðsettir í kringum það. Í þessum rýmum er tæknibúnaðurinn settur ofan á og myndar þannig hlutlaust varnarhlíf gegn of mikilli sólargeislun og hita.

Aðlögunarráðstafanir hafa einnig verið þróaðar með tilliti til vatnsstjórnunar. Vatnssparandi kerfi eru tekin í notkun; til dæmis vaskar, salerni og þvagskálar neyta mjög lítið vatn og sparnaður er yfir 40% miðað við hefðbundna byggingu. Að auki er öllu vatni frá þakinu safnað og það notað til að skola græn svæði eða í öðrum ótilgreindum tilgangi. Ekki aðeins er tekið tillit til mikillar þurrka, heldur einnig mikillar rigningar; stæði hefur gegndræpi yfirborð, sem holræsi vatn fljótt eftir atburði. Græna svæðið í kringum bygginguna er þakið staðbundnum trjám og plöntum.

Þær ráðstafanir til að draga úr loftslagsáhrifum sem tekið hefur verið tillit til beinast einkum að orkunýtni, endurnýjanlegum orkugjöfum og minni orkunotkun. Í byggingunni er orkunýtin aðstaða og vöktunar- og eftirlitskerfi til að tryggja sem besta notkun á þeirri aðstöðu. Byggingin hefur orðið orkunýtnari á hverju ári vegna þessa eftirlitskerfis. Lokað kerfi vatnskælingar styður einnig orku- og vatnsnýtingu byggingarinnar. Geymslustöð fyrir varmaorku í veitum, samvinnslu raf- og varmaorku og sólarrafhlöður eru settar upp sem endurnýjanlegir orkugjafar.

Resource skilvirkni var annar mikilvægur áhersla á verkefninu. Við byggingu voru notuð endurunnin efni, svo sem stál, ál eða gler; auk staðbundinna íhluta, svo sem náttúrulegs steins, steypu og keramikefna. Sjálfbærni efnanna var einnig mikilvægt mál og því hafa efnin úr viði FSC vottorðið. Öll IMDEA byggingin var hönnuð og þróuð í samræmi við grænu byggingarforskriftirnar (stofnað af bandaríska græna byggingarráðinu) og fékk LEED gullvottunina.

Að lokum eru ráðstafanir til að draga úr loftslagsbreytingum einnig framkvæmdar með atferlisráðstöfunum, rafbílar og carpooling eru hvattir til þess að panta sérstaka staði á IMDEA bílastæðinu.

Þátttaka hagsmunaaðila skipti ekki beinlínis máli fyrir hönnun og byggingu nýrrar byggingar orkudeildar IMDEA. Næstu stóru leikararnir tóku þátt.

Verkefnið var hafið af IMDEA stofnuninni (Fundación IMDEA Energía). Á Spáni eru byggingarverkefni venjulega stjórnað af einum aðila og í þessu tilfelli var þessi eftirlitsaðili arkitektafyrirtækið Arkitools. Byggingarfyrirtækið var SACYR. Nokkrir ráðgjafar tóku þátt í verkefninu: HCA (uppbyggingarráðgjafar), OFINCO (ráðgjafar uppsetningar), INITEC (ráðgjafar uppsetningar) og EUROCONSULT (framkvæmdastjórnun). VEGA INGENIERÍA aðstoðaði við LEED vottunarferlið. Sveitarfélagið Móstoles, borgin þar sem IMDEA byggingin er staðsett, studdi verkefnið með því að veita landinu ókeypis.

Tíminn og athyglin sem fylgir því að hanna bygginguna hefur leitt til vel þróaðrar byggingaráætlunar. Það byrjaði sem tiltölulega einföld hönnun en þróaðist meðan á hönnunarferlinu stóð með aukningu á orkunýtnimarkmiðum með tímanum.

Annar árangursþáttur var að verkefnið einbeitti sér að samþættri hönnun í stað þess að bæta einfaldlega við einstökum aðferðum. Til dæmis hafa sólarplötur verið settar upp í þakinu beint í stað þess að bæta þeim við síðar. Annað dæmi er að við jarðvegsprófun fyrir undirstöðurnar hafa samtímis verið gerðar prófanir á geymslugetu vatnshitaorku.

Í upphafi verkefnisins voru loftslags-, orku- og sjálfbærnimarkmiðin mjög lág en þau þróuðust í gegnum verkefnið. Stöðug uppfærsla markmiðanna og ráðstafananna lengdi þróunartíma verkefnisins umtalsvert.

Byggingarkostnaður var um 9,2 milljónir evra. Engin niðurgreiðsla var veitt beint af borginni eða svæðinu, en þar sem IMDEA stofnunin var stofnuð af Madrídarsamfélaginu var þetta byggingarverkefni óbeint styrkt af sjálfstjórnarsamfélaginu.

IMDEA fékk fjármagn frá auglýsingum eftir vísindum og tækni í efnahags- og samkeppnisráðuneytinu, þó ekki sé vitað hversu mikið fjármagn var móttekið. IMDEA fékk einnig fjármögnun frá Byggðaþróunarsjóði Evrópu (ERDF), með samningi milli efnahags- og nýsköpunarráðuneytisins og Bandalagsins í Madríd, en óljóst er hversu mikið af fjármögnuninni var tileinkað byggingunni og hversu mikið til rannsóknarstarfsins; Í heild er fjármögnunin í stærðargráðunni milljónir evra.

Nýja byggingin kostaði ekki bara peninga, heldur er henni ætlað að spara peninga á notkunartímabilinu. Mikil orku- og vatnsnýting byggingarinnar getur leitt til lægri framtíðarkostnaðar vegna orku- og vatnsnotkunar samanborið við hefðbundnar byggingar.

Framkvæmdir við byggingu hússins hófust í maí 2010 og var lokið í maí 2012. Vöktun á orkunýtingu byggingarinnar er í gangi.

Að því tilskildu að byggingin sé vel viðhaldið er áætlaður nýtingartími hennar yfir 50 ár. Byggingin var hönnuð með það í huga að gera ráð fyrir tæknilegum umbótum í framtíðinni.

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

Arkitóól og IMDEA