Baltas stogas, inovatyvūs saulės atspalviai ir bioklimatinis dizainas Madride

Manoma, kad Madrido vietovėje bus gana didelių klimato sąlygų pokyčių, visų pirma susijusių su aukštų dienos ir nakties temperatūrų skaičiumi ir trukme bei kritulių kiekio sumažėjimu. Pagrindinių klimato modelių rinkinio modeliavimo prognozių vidurkis, sumažintas iki savivaldybių lygmens pagal klimato scenarijų RCP8.5, rodo, kad gerokai padaugėjo karštų naktų (t. y. naktų, kurių vidutinė temperatūra yra aukštesnė nei ataskaitinio laikotarpio (2006 m.) 90 procentilis): atitinkamai 50, 80, 114 nakvynių 2010 m., 2050 m. ir 2100 m. (modeliai pateikiami AdapteCCa. Modeliuose taip pat numatoma, kad karštomis dienomis temperatūra didės (vidutinė dienos temperatūra bus aukštesnė nei 90 % procentilis ataskaitiniu laikotarpiu): atitinkamai 31, 54, 75 dienos 2010 m., 2050 m. ir 2100 m.; taip pat karščio bangų trukmė: atitinkamai 17, 26, 56 dienos 2010 m., 2050 m. ir 2100 m. Iš jų taip pat matyti, kad kritulių sumažėjo, o dienų, kai lyja mažiau nei 1 mm, skaičius padidėjo nuo 280 (2010 m.) iki 283 (2050 m.) ir 302 (2100 m.).

Tikimasi, kad artimiausiais dešimtmečiais klimato kaitos poveikis, pavyzdžiui, itin didelis karštis, vandens trūkumas ir retkarčiais gausios liūtys, Madrido regione sukels vis daugiau rimtų problemų. Projekto uždavinys buvo sukurti pastatą, kuris turėtų atitikti daugybę plataus užmojo tikslų: jis turėjo tapti dideliu, daugiafunkciu, lanksčiu, efektyviai energiją vartojančiu ir prie klimato kaitos prisitaikančiu pastatu, kuris truktų ilgą laiką ir būtų pritaikytas prie tų kintančių aplinkybių.

Kadangi IMDEA instituto energetikos departamento tikslas yra vykdyti mokslinius tyrimus ir plėtrą energetikos klausimais (ypač susijusiais su atsinaujinančia energija ir švarios energijos sprendimais), projektuojant naują pastatą buvo apsvarstyta sąsaja su šiais bendraisiais tikslais. Tuo pačiu metu kūrėjai siekė suprojektuoti pastatą, kuris veiktų ilgą laiką ir veiktų pasikeitusiomis klimato sąlygomis, esant aukštesnei vasaros temperatūrai ir nenaudojant papildomos energijos vėsinimui. Pastato projektas turėjo apimti energiją taupančias sistemas, atsinaujinančiųjų išteklių energiją, mažesnį energijos suvartojimą, efektyvias vandens sistemas, efektyvų išteklių (pvz., statybinių medžiagų) naudojimą ir aplink pastatą esančias žaliąsias zonas.

Dauguma sprendimų, įgyvendintų statant IMDEA pastatą, yra prisitaikymo prie klimato kaitos ir jos švelninimo priemonės.

Pastatas suprojektuotas pagal bioklimato architektūros kriterijus, siekiant užtikrinti žemą patalpų temperatūrą karštuoju laikotarpiu ir sumažinti energijos sąnaudas vėsinimui ir apšvietimui. Statybiniai fasadai yra vėdinami atbuline ventiliacija su 80 mm izoliacija ir skirtinga išorės apdaila, kad būtų pasiektas optimalus rezultatas. Jis yra apgaubtas dideliais skaidriais paviršiais, ypač patalpų sienose, kurios pagerina pastato išvaizdą ir apšvietimą. Pastato išorėje naudojamos horizontalios geležtės („fiksuota didelių žaliuzių geležčių sistema“), taip užtikrinant veiksmingą saulės atspalvį, nesumažinant vaizdo. Šie saulės spinduliai apsaugo vartotojus nuo pernelyg didelio karščio dėl saulės spinduliuotės ar akinimo galimybės, kai saulės aukštis yra didžiausias arba kai spinduliuotės lygis yra labai didelis. Kartu su tinkama pastato orientacija, skėčiai nuo saulės leidžia optimaliai panaudoti gaunamą šviesą esant mažam saulės aukščiui (ankstyvo ryto, vėlyvo vakaro ir žiemos dienomis). Tiesioginės saulės veikiamos stogo zonos buvo padengtos specialia balta spinduliuotę atspindinčia medžiaga, kuri sumažina vėsinimui reikalingos energijos kiekį ir indėlį į šilumos salos efektą mieste.

Ypatingas dėmesys buvo skiriamas pastato orientacijai: suprojektuotos ir palygintos skirtingos fasadų sistemos, siekiant sukurti optimalų fasadą pagal funkciją ir orientaciją. Pastatas buvo suprojektuotas moduliais, kad jį būtų galima išplėsti ar padalinti nepakenkiant jo funkcionalumui ar įvaizdžiui. Pastato branduolys sudaro jo širdį naudojimo požiūriu ir yra suprojektuotas kaip natūrali susitikimo ir sąveikos vieta. Mokslinių tyrimų erdvės yra aplink jį. Tose patalpose techninė įranga dedama ant viršaus, taip sudarant pasyvią apsauginę dangą nuo pernelyg didelės saulės spinduliuotės ir šilumos.

Taip pat buvo parengtos prisitaikymo prie klimato kaitos priemonės, susijusios su vandentvarka. įdiegtos vandens taupymo sistemos; pavyzdžiui, kriauklės, tualetai ir pisuarai sunaudoja labai mažai vandens ir sutaupoma daugiau kaip 40 proc., palyginti su įprastu pastatu. Be to, visas vanduo iš stogo surenkamas ir naudojamas žaliesiems plotams drėkinti arba kitiems nenurodytiems tikslams. Atsižvelgiama ne tik į ekstremalias sausras, bet ir į ekstremalius kritulius; automobilių stovėjimo aikštelė turi pralaidų paviršių, kuris greitai nusausina vandenį po įvykio. Pastatą supanti žalioji zona padengta vietiniais medžiais ir augalais.

Klimato kaitos švelninimo priemonėmis, į kurias buvo atsižvelgta, daugiausia dėmesio skiriama energijos vartojimo efektyvumui, atsinaujinantiesiems energijos ištekliams ir mažesniam energijos suvartojimui. Pastate yra efektyviai energiją vartojantys įrenginiai ir stebėjimo bei kontrolės sistema, užtikrinanti optimalų tų įrenginių naudojimą. Dėl šios stebėsenos sistemos pastatas kasmet tampa energetiškai efektyvesnis. Uždara vandens aušinimo sistema taip pat palaiko pastato energijos ir vandens vartojimo efektyvumą. Vandeningojo sluoksnio šiluminės energijos kaupimo įrenginiai, kogeneracijos įrenginiai ir saulės baterijų plokštės įrengiami kaip atsinaujinantieji energijos ištekliai.

Efektyvus išteklių naudojimas buvo dar vienas svarbus projekto akcentas. Statybų metu buvo naudojamos perdirbtos medžiagos, tokios kaip plienas, aliuminis ar stiklas; taip pat vietoje pagaminti komponentai, tokie kaip natūralus akmuo, betonas ir keraminės medžiagos. Medžiagų tvarumas taip pat buvo svarbus klausimas, todėl iš medienos gautos medžiagos turi FSC sertifikatą. Visas IMDEA pastatas buvo suprojektuotas ir sukurtas pagal "Green Building" specifikacijas (nustatytas JAV žaliųjų pastatų tarybos) ir gavo "LEED Gold" sertifikatą.

Galiausiai klimato kaitos švelninimo priemonės taip pat įgyvendinamos taikant elgsenos priemones; elektra varomus automobilius ir važiavimą vienu automobiliu skatina specialių vietų rezervavimas IMDEA automobilių stovėjimo aikštelėje.

Suinteresuotųjų subjektų dalyvavimas nebuvo tiesiogiai susijęs su IMDEA energetikos departamento naujo pastato projektavimu ir statyba. Dalyvavo šie pagrindiniai subjektai:

Projektą inicijavo IMDEA institutas (Fundación IMDEA Energía). Ispanijoje statybos projektus paprastai valdo viena šalis, o šiuo atveju ši priežiūros šalis buvo architektų bendrovė „Arkitools“. Statybos bendrovė buvo SACYR. Projekte dalyvavo keli skirtingi konsultantai: HCA (struktūrų konsultantai), OFINCO (įrenginių konsultantai), INITEC (įrenginių konsultantai) ir EUROCONSULT (projektų valdymas). VEGA INGENIERÍA padėjo LEED sertifikavimo procese. Móstoles savivaldybė, miestas, kuriame yra IMDEA pastatas, parėmė projektą nemokamai suteikdama žemę.

Laikas ir dėmesys, skiriamas pastato projektavimui, lėmė kruopščiai parengtą pastato planą. Iš pradžių tai buvo gana paprasta konstrukcija, tačiau projektavimo proceso metu ji buvo tobulinama, ilgainiui didinant energijos vartojimo efektyvumo tikslus.

Kitas sėkmės veiksnys buvo tai, kad projektas buvo orientuotas į integruotą dizainą, o ne į paprastą atskirų metodų pridėjimą. Pavyzdžiui, saulės baterijos buvo sumontuotos tiesiai ant stogo, o ne vėliau. Kitas pavyzdys yra tai, kad atliekant pamatų dirvožemio bandymus tuo pačiu metu buvo atlikti vandeningojo sluoksnio šiluminės energijos kaupimo potencialo bandymai.

Projekto pradžioje klimato, energetikos ir tvarumo tikslai buvo labai žemi, tačiau įgyvendinant projektą jie keitėsi. Nuolatinis tikslų ir priemonių atnaujinimas gerokai pailgino projekto rengimo laiką.

Statybos kainavo apie 9,2 mln. eurų. Nei miestas, nei regionas tiesiogiai neskyrė subsidijų, tačiau kadangi Madrido bendruomenė įsteigė IMDEA institutą, šį statybos projektą netiesiogiai finansavo autonominė bendruomenė.

IMDEA gavo finansavimą pagal Ekonomikos ir konkurencingumo ministerijos kvietimus teikti pasiūlymus dėl mokslo ir technologijų, nors nežinoma, kiek lėšų buvo gauta. IMDEA taip pat gavo finansavimą iš Europos regioninės plėtros fondo (ERPF) pagal Ekonomikos ir inovacijų ministerijos ir Madrido bendruomenės pasirašytą susitarimą, tačiau neaišku, kiek lėšų buvo skirta pastatui ir kiek – moksliniams tyrimams; iš viso finansavimas siekia milijonus eurų.

Naujasis pastatas ne tik kainavo pinigus, bet ir buvo skirtas taupyti pinigus naudojimo laikotarpiu. Didelis pastato energijos ir vandens vartojimo efektyvumas ateityje gali lemti mažesnes energijos ir vandens vartojimo išlaidas, palyginti su įprastais pastatais.

Pastato statyba pradėta 2010 m. gegužės mėn. ir baigta 2012 m. gegužės mėn. Vykdoma pastato energinio naudingumo stebėsena.

Jei pastatas yra gerai prižiūrimas, jo naudingo tarnavimo laikas yra daugiau nei 50 metų. Pastatas buvo suprojektuotas numatant galimybę ateityje įtraukti techninius patobulinimus.

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

Arkitools ir IMDEA