Balts jumts, inovatīvi saules ēnojumi un bioklimatisks dizains Madridē

Paredzams, ka Madrides apgabalā būs vērojamas diezgan būtiskas klimatisko apstākļu izmaiņas, jo īpaši saistībā ar augsto dienas un nakts temperatūru skaitu un ilgumu, kā arī nokrišņu samazināšanos. Galveno klimata modeļu kopuma modeļu prognožu vidējais rādītājs, kas saskaņā ar klimata scenāriju RCP8.5 samazināts līdz pašvaldību līmenim, norāda uz ievērojamu karsto nakšu skaita pieaugumu (t. i., naktis, kurās vidējā temperatūra ir augstāka par 90 % procentīli pārskata periodā, 2006. gads): 50, 80, 114 naktis attiecīgi 2010., 2050. un 2100. gadā (paraugs pieejams AdapteCCa. Modeļi paredz arī karsto dienu pieaugumu (augstāka vidējā dienas temperatūra nekā 90 % procentile pārskata periodā): attiecīgi 31, 54, 75 dienas 2010., 2050. un 2100. gadā; kā arī karstuma viļņu laikā: attiecīgi 17, 26, 56 dienas 2010., 2050. un 2100. gadā. Tie arī norāda uz nokrišņu samazināšanos, palielinoties to dienu skaitam, kad lietus daudzums ir mazāks par 1 mm, no 280 dienām 2010. gadā līdz 283 dienām 2050. gadā un līdz 302 dienām 2100. gadā.

Paredzams, ka klimata pārmaiņu ietekme, piemēram, ārkārtējs karstums, ūdens trūkums un neregulāras spēcīgas lietusgāzes, nākamajās desmitgadēs Madrides reģionā radīs arvien nopietnākas problēmas; projekta uzdevums bija izveidot ēku, kurai būtu jāatbilst vairākiem vērienīgiem mērķiem: tai bija jākļūst par lielu, daudzfunkcionālu, elastīgu, energoefektīvu un klimatam pielāgoties spējīgu ēku, kas ilgtu ilgu laiku un būtu pielāgota šiem mainīgajiem apstākļiem.

Tā kā IMDEA institūta Enerģētikas departamenta mērķis ir veikt pētniecību un izstrādi enerģētikas jautājumos (jo īpaši attiecībā uz atjaunojamo enerģiju un tīras enerģijas risinājumiem), jaunās ēkas projektēšanā tika apsvērta saikne ar šiem vispārējiem mērķiem. Tajā pašā laikā attīstītāju mērķis bija projektēt ēku, kas darbotos ilgu laiku un darbotos mainīgos klimatiskajos apstākļos, ar augstāku vasaras temperatūru un nepatērējot papildu enerģiju dzesēšanai. Ēkas projektā bija jāiekļauj energoefektīvas sistēmas, atjaunojamie energoresursi, samazināts enerģijas patēriņš, efektīvas ūdens sistēmas, efektīva resursu izmantošana (piemēram, būvmateriāli) un zaļās zonas ap ēku.

Lielākā daļa IMDEA ēkas būvniecībā īstenoto risinājumu vienlaikus ir pielāgošanās klimata pārmaiņām un to mazināšanas pasākumi.

Ēka tika projektēta saskaņā ar bioklimatiskās arhitektūras kritērijiem, lai karstā laikā panāktu zemu iekštelpu temperatūru un samazinātu enerģijas patēriņu dzesēšanai un apgaismojumam. Ēku fasādes tiek vēdinātas ar 80 mm izolāciju un dažādām ārējām apdarēm optimālam rezultātam. To apņem lielas caurspīdīgas virsmas, it īpaši iekštelpu sienās, kas uzlabo ēkas izskatu un apgaismojumu. Ēkas ārpusē tiek izmantoti horizontālie asmeņi (“fiksēta lielu žalūziju asmeņu sistēma”), tādējādi nodrošinot efektīvu saules ēnojumu, nepasliktinot skatu. Šie saulessargi aizsargā lietotājus pret pārmērīgu siltuma līmeni saules starojuma dēļ vai mirdzuma iespējamību, kad saules augstums ir visaugstākais vai kad starojuma līmenis ir ļoti augsts. Kopā ar pareizu ēkas orientāciju saulessargi ļauj optimāli izmantot ienākošo gaismu laikā, kad ir zems saules augstums (agrīnā rītā, vēlā vakarā un ziemas dienās). Jumta platības, kas pakļautas tiešai saules iedarbībai, ir pārklātas ar īpašu baltu materiālu, kas atspoguļo starojumu, kas samazina dzesēšanai nepieciešamo enerģijas daudzumu un pilsētas siltumsalas efektu.

Īpašu uzmanību pievērsa ēkas orientācijai: dažādas fasāžu sistēmas ir projektētas un salīdzinātas, lai izstrādātu optimālu fasādi atbilstoši funkcijai un orientācijai. Ēka tika projektēta moduļos, lai to varētu paplašināt vai sadalīt, neietekmējot tās funkcionalitāti vai tēlu. Ēkas kodols veido tās sirdi lietošanas ziņā un ir veidots kā dabiska tikšanās un mijiedarbības vieta. Ap to ir izvietotas pētniecības telpas. Šajās telpās tehniskais aprīkojums tiek novietots virsū, tādējādi veidojot pasīvu aizsargapvalku pret pārmērīgu saules starojumu un siltumu.

Pielāgošanās pasākumi ir izstrādāti arī attiecībā uz ūdens resursu apsaimniekošanu. Ir ieviestas ūdens taupīšanas sistēmas; piemēram, izlietnes, tualetes un pisuāri patērē ļoti maz ūdens, un ietaupījums ir vairāk nekā 40 % salīdzinājumā ar parasto ēku. Turklāt viss ūdens no jumta tiek savākts un izmantots zaļo zonu apūdeņošanai vai citiem neprecizētiem mērķiem. Ņem vērā ne tikai ārkārtēju sausumu, bet arī ārkārtējas lietusgāzes; autostāvvieta ir caurlaidīga virsma, kas notek ūdeni ātri pēc notikuma. Ēkas zaļo zonu klāj vietējie koki un augi.

Vērā ņemtie klimata pārmaiņu mazināšanas pasākumi galvenokārt ir vērsti uz energoefektivitāti, atjaunojamiem energoresursiem un samazinātu enerģijas patēriņu. Ēkā ir energoefektīvas iekārtas un uzraudzības un kontroles sistēma, lai nodrošinātu šo iekārtu optimālu izmantošanu. Pateicoties šai uzraudzības sistēmai, ēka katru gadu ir kļuvusi energoefektīvāka. Slēgta ūdens dzesēšanas sistēma atbalsta arī ēkas energoefektivitāti un ūdens efektivitāti. Siltumenerģijas uzkrāšanas iekārta ūdens nesējslānī, koģenerācija un saules paneļi ir uzstādīti kā atjaunojamie energoresursi.

Resursu efektivitāte bija vēl viens svarīgs projekta mērķis. Būvniecības laikā tika izmantoti pārstrādāti materiāli, piemēram, tērauds, alumīnijs vai stikls; kā arī vietēji izgatavotas sastāvdaļas, piemēram, dabīgais akmens, betons un keramikas materiāli. Svarīgs jautājums bija arī materiālu ilgtspēja, tāpēc no koksnes iegūtajiem materiāliem ir FSC sertifikāts. Visa IMDEA ēka tika projektēta un izstrādāta saskaņā ar zaļās būvniecības specifikācijām (ko noteikusi ASV Zaļās būvniecības padome), un tā ieguva LEED Gold sertifikātu.

Visbeidzot, klimata pārmaiņu mazināšanas pasākumi tiek īstenoti arī ar uzvedības pasākumiem; elektromobiļi un automobiļu koplietošana tiek veicināta, rezervējot īpašas vietas IMDEA stāvvietā.

Ieinteresēto personu līdzdalība nebija tieši saistīta ar IMDEA Enerģētikas departamenta jaunās ēkas projektēšanu un būvniecību. Tika iesaistīti šādi galvenie dalībnieki.

Projektu ierosināja IMDEA institūts (Fundación IMDEA Energía). Spānijā būvniecības projektus parasti pārvalda viena puse, un šajā gadījumā šī uzraugošā puse bija arhitektu uzņēmums Arkitools. Būvniecības uzņēmums bija SACYR. Projektā piedalījās vairāki dažādi konsultanti: HCA (struktūru konsultanti), OFINCO (iekārtu konsultanti), INITEC (iekārtu konsultanti) un EUROCONSULT (projektu vadība). VEGA INGENIERÍA palīdzēja LEED sertifikācijas procesā. Móstoles pašvaldība, pilsēta, kurā atrodas IMDEA ēka, atbalstīja projektu, nodrošinot zemi bez maksas.

Ēkas projektēšanai veltītais laiks un uzmanība ir novedusi pie rūpīgi izstrādāta apbūves plāna. Tas sākās kā salīdzinoši vienkāršs projekts, bet attīstījās projektēšanas procesā, laika gaitā palielinot energoefektivitātes mērķus.

Vēl viens panākumu faktors bija tas, ka projekts bija vērsts uz integrētu dizainu, nevis atsevišķu metožu vienkāršu pievienošanu. Piemēram, saules enerģijas paneļi ir uzstādīti tieši jumtā, nevis pievienoti vēlāk. Vēl viens piemērs ir tas, ka, veicot augsnes testēšanu pamatiem, vienlaikus ir veikti testi attiecībā uz ūdens nesējslāņa siltumenerģijas uzkrāšanas potenciālu.

Projekta sākumā klimata, enerģētikas un ilgtspējas mērķi bija ļoti zemi, taču projekta gaitā tie attīstījās. Mērķrādītāju un pasākumu pastāvīga atjaunināšana ievērojami paildzināja projekta izstrādes laiku.

Būvniecības izmaksas bija aptuveni 9,2 miljoni eiro. Pilsēta vai reģions subsīdijas nesniedza tieši, bet, tā kā IMDEA institūtu izveidoja Madrides kopiena, šo būvniecības projektu netieši finansēja autonomais apgabals.

IMDEA saņēma finansējumu no Ekonomikas un konkurētspējas ministrijas uzaicinājumiem iesniegt priekšlikumus zinātnes un tehnoloģiju jomā, lai gan nav zināms, cik liels finansējums tika saņemts. IMDEA saņēma finansējumu arī no Eiropas Reģionālās attīstības fonda (ERAF) saskaņā ar nolīgumu, ko parakstīja Ekonomikas un inovācijas ministrija un Madrides kopiena, taču nav skaidrs, cik liela finansējuma daļa tika atvēlēta ēkai un cik — pētniecības darbam; kopumā finansējums ir aptuveni miljonu eiro apmērā.

Jaunā ēka ne tikai maksāja naudu, bet tā ir paredzēta, lai ietaupītu naudu lietošanas laikā. Ēkas augstā energoefektivitāte un ūdens izmantošanas efektivitāte var samazināt enerģijas un ūdens patēriņa izmaksas nākotnē salīdzinājumā ar tradicionālajām ēkām.

Ēkas būvniecība tika uzsākta 2010. gada maijā un pabeigta 2012. gada maijā. Turpinās ēkas energoefektivitātes uzraudzība.

Ja ēka tiek labi uzturēta, tiek lēsts, ka tās lietderīgās lietošanas laiks pārsniedz 50 gadus. Ēka tika projektēta tā, lai nākotnē tajā varētu veikt tehniskus uzlabojumus.

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

Arkitools un IMDEA