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 dag- og nattetemperaturar 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 %-prosentilen 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 som 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 meir 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 ein stor, multifunksjonell, fleksibel, energieffektiv og klimatilpassande bygning som ville vare i lang tid, og som ville bli tilpassa dei skiftande omstenda.

Sidan målet med energiavdelinga ved IMDEA-instituttet er å drive forsking og utvikling på energispørsmål (særleg innan fornybar energi og reine energiløysingar), vart ei tilknytning til desse overordna måla vurdert 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 forbruke 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 løysingane som er implementerte i bygginga av IMDEA-bygningen, er samtidig tilpasning til klimaendringar og reduksjonstiltak.

Bygningen vart designa i samsvar med kriteria for bioklimatisk arkitektur, for å oppnå låge innetemperaturar i varme periodar og minimere energibruk til kjøling og belysning. Bygningsfasadar er attventilert med 80 mm isolasjon og forskjellige utvendige overflater for optimalt resultat. Det er innhylla av store gjennomsiktige overflater, spesielt i innandørs veggar, noko som forbetrar utsjånaden og belysinga av bygningen. Horisontale blader («fixed large louvre blade system») brukast på utsida av bygningen, og gjev dermed effektiv solskjerming utan å svekke sikta. Desse solskjermane beskyttar brukarane mot overdriven varme på grunn av solstråling eller høvet for blending når solas høgde er på sitt høgaste eller når strålingsnivåa er svært høge. Saman med ei riktig orientering av bygningen mogleggjer solskjermane 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 den urbane varmeøyeffekten.

Det er teke spesielt omsyn til bygningens orientering: forskjellige fasadesystemer er 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 samhandlingsstad. 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.

Tilpasningstiltak er òg utvikla med omsyn til vassforvalting. Vasssparande systemer er implementert; Til dømes vaskar, toaletter og urinalar forbrukar svært lite vatn, og innsparingara 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 nedbør er tatt i betraktning; Parkeringsplassen har ei gjennomtrengeleg 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. Ein akvifer termisk energi lagring installasjon, kraftvarme og solcellepaneler er installert som fornybare energikilder.

Ressurseffektivitet var eit anna viktig fokus i prosjektet. Under konstruksjonen 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 er avleia av 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 klimatiltak gjennom atferdstiltak. Elektriske bilar og carpooling oppfordrast av reservasjonen av spesielle stader på IMDEA-parkeringsområdet.

Interessentdeltaking var ikkje direkte relevant for design og bygging av det nye bygget til energiavdelinga i IMDEA. Følgjande sentrale aktørar var involverte.

Prosjektet vart initiert av IMDEA-instituttet (Fundación IMDEA Einargía). I Spania er byggjeprosjekter vanlegvis styrt av ein part, og i dette tilfellet var dette tilsynspartiet arkitektfirmaet Arkitools. Byggefirmaet 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 som er betalt for å designe bygningen, har ført til ein grundig utvikla byggeplan. Det starta som ein relativt enkel design, men utvikla seg under designprosessen med ein auke i energieffektivitetsmål over tid.

Ein annan suksessfaktor var at prosjektet fokuserte på ein integrert design i staden for eit enkelt tillegg av individuelle teknikkar. Til dømes har solcellepaneler vorte installert i taket direkte i staden for å leggja 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 måla for klima, energi og berekraft svært låge, men dei utvikla seg i løpet av prosjektet. Kontinuerleg oppdatering av mål og tiltak forlenga prosjektutviklingstida betydeleg.

Byggekostnaden var ca 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 krav om vitskap og teknologi frå departementet for økonomi og konkurranseevne, sjølv om det ikkje er kjent kor mykje finansiering som vart motteke. IMDEA mottok òg finansiering frå Det europeiske regionale utviklingsfondet (ERDF), gjennom ein avtale inngått mellom Økonomi- og innovasjonsdepartementet og Madrid-fellesskapet, men det er uklart kor mykje av finansieringa som vart 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 resultere i lågare framtidige kostnadar for energi- og vassforbruk samanlikna med konvensjonelle bygningar.

Bygginga av bygningen starta i mai 2010 og stod ferdig i mai 2012. Overvåkinga av bygningens energiyting går føre seg framleis.

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