Hvítt þak, nýjunga sól skyggingar og bioclimatic hönnun í Madríd

Gert er ráð fyrir að Madrid-svæðið sjái frekar alvarlegar breytingar á veðurfarsskilyrðum, einkum með tilliti til fjölda og tímalengdar hás dags og næturhita og lækkunar á úrkomu. Meðaltal líkanaspáa úr hópi stórra loftslagslíkana, sem eru lækkaðar á vettvangi sveitarfélaga samkvæmt loftslagssviðsmynd RCP8.5, bendir til marktækrar aukningar á fjölda heitra nótta (þ.e. þær nætur þar sem meðalhitastigið er hærra en 90 % hundraðshlutamark viðmiðunartímabilsins, 2006): 50, 80, 114 nætur 2010, 2050 og 2100 (módel fáanleg í adapteCCa. Líkönin gera einnig ráð fyrir aukningu á heitum dögum (hærra meðalhitastig dags en 90 % hundraðshlutamarkið á viðmiðunartímabilinu): 31, 54,75 dagar 2010, 2050 annars vegar og 2100 hins vegar, eins og á meðan á hitabylgjum stendur: 17, 26,56 dagar 2010, 2050 annars vegar og 2100 hins vegar. Þeir benda einnig til fækkunar á úrkomu með fjölda daga með minna en 1 mm rigningu aukist úr 280 árið 2010 í 283 árið 2050 í 302 árið 2100.

Sem slík er gert ráð fyrir að áhrif loftslagsbreytinga eins og öfgafullur hiti, vatnsskortur og stöku sinnum mikil úrkoma skapi fleiri og alvarlegri vandamál fyrir Madrid-svæðið á næstu áratugum, áskorun verkefnisins var að þróa byggingu sem þyrfti að uppfylla sambland af fjölmörgum metnaðarfullum markmiðum: það þurfti að verða stórt, fjölvirkt, sveigjanlegt, orkunýtið og aðlögunarhæft loftslag sem myndi vara í langan tíma og yrði lagað að þessum breyttu aðstæðum.

Þar sem markmið orkudeildar IMDEA stofnunarinnar er að vinna að rannsóknum og þróun á orkumálum (sérstaklega varðandi endurnýjanlega orku og lausnir á hreinni orku) var tekið tillit til tengsla við þessi meginmarkmið við hönnun nýju byggingarinnar. Á sama tíma hönnuðir miðaði að því að hanna byggingu sem myndi starfa í langan tíma og sem myndi virka við breytt veðurfarsskilyrði, með hærra sumarhitastig 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 (s.s. byggingarefni) og græn svæði umhverfis húsið.

Flestar þær lausnir sem framkvæmdar eru í byggingu IMDEA byggingarinnar eru aðlögunar- og mildunaraðgerðir vegna loftslagsbreytinga á sama tíma.

Byggingin var hönnuð samkvæmt viðmiðunum fyrir lífræna byggingarlist til að ná lágu hitastigi innandyra á heitum tímabilum og lágmarka orkunotkun til kælingar og lýsingar. Building framhlið eru aftur loftræst með 80 mm einangrun og mismunandi ytri lýkur til að ná sem bestum árangri. Það er umlukið stórum gagnsæjum flötum, sérstaklega í innanhússveggjum, sem bæta útlit og lýsingu hússins. Lárétt blað ("fast stórt louvre blað kerfi") eru notuð utan á húsinu og bjóða þannig upp á skilvirka sólarvörn án þess að skerða útsýnið. Sólhlífarnar verja notendur gegn of miklum hita vegna sólargeislunar eða möguleika á glampa þegar sólhæðin er í hæsta lagi eða þegar geislunin er mjög mikil. Ásamt réttri stefnu byggingarinnar gerir sólhlífin kleift að nota innkomandi ljós á tímum lágrar sólarhæðar (snemma morgun, seint kvöld og vetrardaga). Þaksvæði sem verða fyrir beinni sól hafa verið þakin sérstöku hvítu efni sem endurspeglar geislun, sem dregur úr orku sem þarf til að kæla og framlag til þéttbýli varma eyja áhrif.

Sérstaklega hefur verið gætt í átt að byggingunni: mismunandi framhlið kerfi hafa verið hönnuð og borin saman í því skyni að þróa bestu framhlið í samræmi við virkni og stefnumörkun. Húsið var hannað í einingum, þannig að það gæti verið stækkað eða skipt án þess að hafa áhrif á virkni þess eða ímynd. Kjarni byggingarinnar myndar hjarta sitt hvað varðar notkun og er hannaður sem náttúrulegur fundur og samskiptastaður. Rannsóknarsvæðin eru staðsett í kringum það. Í þeim rýmum er tæknibúnaðinum komið fyrir ofan og myndar þar með óvirka vörn gegn of mikilli sólargeislun og hita.

Aðlögunarráðstafanir hafa einnig verið þróaðar að því er varðar vatnsstjórnun. Vatnssparandi kerfi eru tekin í notkun, til dæmis vaskur, salerni og þvagskálar neyta mjög lítið vatn og sparnaður er yfir 40 % miðað við hefðbundna byggingu. Auk þess er allt vatn af þakinu safnað og notað til að skola græn svæði eða í öðrum ótilgreindum tilgangi. Ekki aðeins öfgafullur þurrka, en einnig Extreme rigningar eru tekin með í reikninginn; bílastæðið hefur gegndræpa yfirborð, sem tæmir vatn fljótt eftir atburðinn. Græna svæðið umhverfis húsið er þakið staðbundnum trjám og plöntum.

Þær ráðstafanir til að draga úr loftslagsbreytingum sem gerðar hafa verið með tilliti til áherslu á orkunýtni, endurnýjanlega orkugjafa og minni orkunotkun. Í húsinu er orkunýtinn búnaður og vöktunar- og eftirlitskerfi til að tryggja bestu nýtingu þessara aðstöðu. Byggingin hefur orðið orkunýtari á hverju ári vegna þessa eftirlitskerfis. Lokað kerfi vatnskælingar styður einnig orku- og vatnsnýtingu byggingarinnar. Orkuver, samvinnslu raf- og varmaorku og sólarplötur eru settar upp sem endurnýjanlegir orkugjafar.

Auðlindanýting var önnur mikilvæg áhersla á verkefnið. Við byggingu voru endurunnin efni notuð, svo sem stál, ál eða gler; auk staðbundinna íhluta, svo sem náttúrulegur steinn, steinsteypu og keramik efni. Sjálfbærni efnanna var einnig mikilvægt málefni og því hafa efnin úr viði FSC vottorðið. Allt IMDEA byggingin var hönnuð og þróuð í samræmi við Green Building forskriftir (stofnað af US Green Building Council) og fékk LEED Gold vottun.

Loks er einnig gripið til ráðstafana til að draga úr loftlagsbreytingum með atferlisráðstöfunum; rafbílar og carpooling eru hvattir til að bóka sérstaka staði á IMDEA bílastæðinu.

Þátttaka hagsmunaaðila var ekki beint viðeigandi fyrir hönnun og byggingu nýrrar byggingar orkudeildar IMDEA. Eftirtaldir helstu leikarar voru viðriðnir.

Verkefnið hófst af IMDEA stofnuninni (Fundación IMDEA Energía). Á Spáni, byggja verkefni eru yfirleitt stjórnað af einum aðila og í þessu tilfelli þetta umsjón aðila var arkitekt fyrirtæki Arkitools. Byggingafélagið var SACYR. Nokkrir sérfræðingar tóku þátt í verkefninu: HCA (byggingarráðgjafar), OFINCO (ráðgjafar með starfsstöðvar), INITEC (ráðgjafar með starfsstöðvar) og EUROCONSULT (framkvæmdastjórnun). Vega INGENIERÍA aðstoðaði við vottunarferli LEED. Sveitarfélagið Móstoles, borgin þar sem IMDEA byggingin er staðsett, studdi verkefnið með því að veita landið ókeypis.

Tíminn og athyglin við hönnun hússins hefur leitt til vel þróaðrar byggingaráætlunar. Hún byrjaði sem tiltölulega einföld hönnun en þróaðist í hönnunarferlinu með aukinni orkunýtnimarkmiðum með tímanum.

Annar árangur var að verkefnið einbeitti sér að samþættri hönnun í stað einfaldrar viðbótar við einstaka tækni. Til dæmis hafa sólarplötur verið settar upp í þakinu beint í stað þess að bæta þeim við síðar. Annað dæmi er að á meðan á jarðvegsprófunum á undirstöðum stendur hafa verið gerðar samtímis prófanir á geymslugetu veitunnar.

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

Byggingarkostnaður var um 9,2 milljónir evra. Engin niðurgreiðsla var veitt beint af borginni eða svæðinu, en þar sem IMDEA stofnunin var búin til af Community of Madrid, þetta bygging verkefni var óbeint styrkt af sjálfstjórnarsamfélaginu.

IMDEA fékk styrk úr beiðnum um vísindi og tækni frá efnahags- og samkeppnismálaráðuneytinu, en ekki er vitað hversu mikið fjármagn barst. IMDEA fékk einnig styrk frá Byggðaþróunarsjóði Evrópu (ERDF), með samningi sem undirritaður var milli efnahags- og nýsköpunarráðuneytisins og Madrídarbandalagsins, en óljóst er hversu mikið af fjármögnuninni var tileinkuð byggingunni og hversu mikið til rannsóknarvinnunnar; í heild er fjármögnunin í stærðargráðu milljóna evra.

Nýja húsið kostaði ekki bara peninga, en það er ætlað að spara peninga á notkunartímanum. Mikil orku- og vatnsnýting byggingarinnar getur leitt til minni framtíðarkostnaðar fyrir orku- og vatnsnotkun miðað við hefðbundnar byggingar.

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

Að því tilskildu að byggingin sé vel viðhaldið er nýtingartími hennar talinn vera yfir 50 ár. Húsið var hannað til að sjá fyrir framtíðar möguleika á að innleiða tæknilegar endurbætur.

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

Arkitools og IMDEA