Kvitt tak, innovative solskjermingar og bioklimatisk design i Madrid

Madrid-området forventast å sjå ganske alvorlege endringar i klimatiske tilhøve, spesielt i forhold til få og varigheit av høge dagtid og nattlege temperaturar og nedgangen i nedbør. Gjennomsnittet av modellprognosar av eit ensemble av store klimamodellar, nedskalert til kommunalt nivå under klimascenario RCP8.5, peikar på ein markert auke i få varme netter (dvs. dei nettene med høgare gjennomsnittstemperatur enn 90 % persentilen i referanseperioden, 2006): 50, 80, 114 netter høvesvis i 2010, 2050 og 2100 (modellar tilgjengeleg i AdapteCCa. Modellane projiserer òg ein auke i varme dagar (høgare gjennomsnittleg dagtemperatur enn 90 % persentilen i referanseperioden): 31, 54, 75 dagar høvesvis i 2010, 2050 og 2100; så vel som i varigheita av varmebølgjer: 17, 26, 56 dagar høvesvis i 2010, 2050 og 2100. Dei peikar òg på ein nedgang i nedbør med få dagar med mindre enn 1 mm regn aukar frå 280 i 2010 til 283 i 2050 til 302 i 2100.

I og for seg forventast klimaendringar som ekstrem varme, vassmangel og sporadisk kraftig nedbør å utgjere flere og flere alvorlege problemer for Madrid-regionen i dei komande tiåra, utfordringa med prosjektet var å utvikle ein bygning som måtte møte ein kombinasjon av mange ambisiøse mål: Det måtte bli eit stort, multifunksjonelt, fleksibelt, energieffektivt og klimatilpasningsdyktig bygg som ville vara lenge, og som ville bli tilpassa dei skiftande tilhøva.

Sidan målet for energiavdelinga i IMDEA-instituttet er å drive forsking og utvikling på energispørsmål (spesielt når det gjeld fornybar energi og reine energiløysingar), vart det vurdert ei tilknytning til desse overordna måla i utforminga av det nye bygget. Samstundes hadde utviklarane som mål å designe ein bygning som ville fungere i lang tid, og som ville fungere under endra klimatiske tilhøve, med høgare sommartemperaturar og utan å bruke ekstra energi til kjøling. Bygningsdesignet måtte inkludere energieffektive systemer, fornybar energi, redusert energibruk, effektive vasssystemer, effektiv ressursbruk (til dømes byggemateriale) og grøne område rundt bygningen.

Dei fleste av løysingane som er implementerte i bygginga av IMDEA-bygningen, er klimatilpasning og avbøtande tiltak samstundes.

Bygningen vart designa i samsvar med kriteria for bioklimatisk arkitektur, for å oppnå låge innetemperaturar i varme periodar og minimere energiforbruket for kjøling og belysning. Bygningsfasadar er tilbakeventilert med 80 mm isolasjon og forskjellige utvendige overflater for optimalt resultat. Det er innhylla av store gjennomsiktige overflater, spesielt i innandørsveggane, noko som forbetrar bygningens utsjånad og belysning. Horisontale blader («fast stort lauvbladsystem») brukast på utsida av bygningen, og gjev dermed effektiv solskjerming utan å svekke utsikta. Desse solskjermane beskyttar brukarane mot overdriven varme på grunn av solstråling eller høvet for blending når solas høgde er på sitt høgaste eller når strålingsnivået er svært høgt. Saman med ei riktig orientering av bygningen mogleggjer parasollane optimal bruk av det innkomande lyset i tider med låg solhøgde (tidleg morgon, sein kveld og vinterdagar). Takområde utsett for direkte sol har vorte dekt med eit spesielt kvitt materiale som reflekterer stråling, noko som reduserer mengda energi som trengst for kjøling og bidraget til urban varmeøyeffekt.

Spesiell forsiktigheit er tatt i orienteringa av bygningen: forskjellige fasadesystemer har vorte designa og samanlikna for å utvikle den optimale fasaden i samsvar med funksjon og orientering. Bygningen vart utforma i modular, slik at den kunne utvidast eller delast utan å påverka funksjonaliteten eller biletet. Kjernen i bygningen dannar sitt hjarte når det gjeld bruk og er utforma som eit naturleg møte- og interaksjonsstad. Forskingsområda er plassert rundt den. I desse romma er det tekniske utstyret plassert på toppen, og dannar dermed eit passivt forsvarsdeksel mot overdriven solstråling og varme.

Det er også utvikla tilpasningstiltak med omsyn til vassforvalting. Vassbesparande systemer er implementert; Til dømes vaskar, toaletter og urinalar brukar svært lite vatn, og innsparinga er over 40 % samanlikna med ein konvensjonell bygning. I tillegg samlast alt vatnet frå taket og brukast til å vatna grøne område eller til andre ikkje-spesifiserte føremål. Ikkje berre ekstrem tørke, men òg ekstreme nedbørsmengder takast i betraktning; Parkeringen har ei permeabel overflate, som drenerer vatn raskt etter hendinga. Det grøne området rundt bygningen er dekt av lokale tre og plantar.

Dei klimareduserande tiltaka som er tekne i betraktning, fokuserer hovudsakleg på energieffektivitet, fornybare energikilder og redusert energiforbruk. Bygningen har energieffektive anlegg og eit overvåkings- og kontrollsystem for å sikre optimal bruk av desse anlegga. Bygningen har vorte meir energieffektiv kvart år, på grunn av dette overvåkingssystemet. Eit lukka system for vasskjøling støttar òg bygningens energi- og vasseffektivitet. Eit anlegg for lagring av termisk energi i vassførande sjikt, kraftvarme og solcellepaneler er installert som fornybare energikilder.

Ressurseffektivitet var eit anna viktig fokus i prosjektet. Under bygginga vart det brukt resirkulerte materiale, til dømes stål, aluminium eller glas; samt lokalt produserte komponentar, som naturstein, betong og keramiske materiale. Berekraft av materiala var òg eit viktig problem, og difor har materiala som stammar frå tre, FSC-sertifikatet. Heile IMDEA-bygningen vart designa og utvikla i samsvar med Green Building-spesifikasjonane (etablert av US Green Building Council) og fekk LEED Gold-sertifiseringa.

Til slutt gjennomførast òg tiltak for å redusere klimaendringane via atferdstiltak. Elbilar og samkøyring oppfordrast av reservasjon av spesielle stader på IMDEA-parkeringsområdet.

Interessentdeltaking var ikkje direkte relevant for design og bygging av den nye bygningen av energiavdelinga i IMDEA. Følgjande sentrale aktørar var involverte.

Prosjektet vart initiert av IMDEA-instituttet (Fundación IMDEA Einargía). I Spania styrast byggjeprosjekter vanlegvis av ein part, og i dette tilfellet var dette tilsynspartiet arkitektfirmaet Arkitools. Byggjefirmaet var SACYR. Flere ulike konsulentar deltok i prosjektet: HCA (strukturkonsulentar), OFINCO (installasjonskonsulentar), INITEC (installasjonskonsulentar) og EUROCONSULT (prosjektleiing). Vega INGENIERÍA hjelpte til i LEED-sertifiseringsprosessen. Kommunen Móstoles, byen der IMDEA-bygningen ligg, støtta prosjektet ved å gje landet gratis.

Tida og merksemda til å designe bygningen har ført til ein grundig utvikla bygningsplan. Det starta som eit relativt enkelt design, men utvikla seg under designprosessen med ein auke i energieffektivitetsmål over tid.

Ein annan suksessfaktor var at prosjektet fokuserte på eit integrert design i staden for eit enkelt tillegg av individuelle teknikkar. Til dømes har solcellepaneler vorte installert i taket direkte i staden for å legge dei på eit seinare tidspunkt. Eit anna døme er at det under jordtestinga for fundamenta samstundes er utført testar for lagringspotensialet for termisk energi i vassførande sjikt.

I byrjinga av prosjektet var klima-, energi- og berekraftsmåla svært låge, men dei utvikla seg i løpet av prosjektet. Kontinuerleg oppdatering av mål og tiltak forlenga prosjektutviklingstida betrakteleg.

Byggjekostnaden var på 9,2 millionar euro. Ingen tilskot vart gjeve direkte av byen eller regionen, men sidan IMDEA-instituttet vart oppretta av Madrid-fellesskapet, vart dette byggjeprosjektet indirekte finansiert av det autonome samfunnet.

IMDEA mottok finansiering frå utlysningar for vitskap og teknologi frå departementet for økonomi og konkurranseevne, sjølv om det er ukjend kor mykje finansiering som vart motteke. IMDEA mottok også finansiering frå Det europeiske regionale utviklingsfondet (ERDF), gjennom ein avtale inngått mellom departementet for økonomi og innovasjon og Madrid-fellesskapet, men det er uklart kor mykje av finansieringa som var dedikert til bygningen og kor mykje til forskingsarbeidet; Totalt er finansieringa i storleiksorden millionar av euro.

Den nye bygningen kosta ikkje berre pengar, men det er meint å spara pengar i bruksperioden. Den høge energi- og vasseffektiviteten til bygningen kan føre til lågare framtidige kostnadar for energi- og vassforbruk samanlikna med konvensjonelle bygningar.

Bygginga av bygningen starta i mai 2010 og vart ferdigstilt i mai 2012. Overvåkinga av bygningens energiyting går føre seg.

Forutsett at bygningen er godt halde ved like, er dens levetid anslått til å vera over 50 år. Bygningen vart designa for å føresjå det framtidige høvet for å inkorporere tekniske forbetringar.

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

Arkitools og IMDEA