Acoperiș alb, umbre solare inovatoare și design bioclimatic în Madrid

Se preconizează că în zona Madridului vor avea loc schimbări destul de grave ale condițiilor climatice, în special în ceea ce privește numărul și durata temperaturilor ridicate din timpul zilei și din timpul nopții, precum și scăderea precipitațiilor. Media proiecțiilor model ale unui ansamblu de modele climatice majore, reduse la nivel municipal în cadrul scenariului climatic RCP8.5, indică o creștere semnificativă a numărului de nopți fierbinți (și anume, acele nopți cu o temperatură medie mai mare decât percentila de 90 % a perioadei de referință, 2006): 50, 80, 114 nopți în 2010, 2050 și, respectiv, 2100 (modele disponibile în AdapteCCa. Modelele estimează, de asemenea, o creștere a numărului de zile fierbinți (temperatură medie zilnică mai ridicată decât percentila de 90 % în perioada de referință): 31, 54, 75 de zile în 2010, 2050 și, respectiv, 2100; precum și în ceea ce privește durata valurilor de căldură: 17, 26, 56 de zile în 2010, 2050 și, respectiv, 2100. Acestea indică, de asemenea, o scădere a precipitațiilor, numărul de zile cu mai puțin de 1 mm de ploaie crescând de la 280 în 2010 la 283 în 2050 la 302 în 2100.

Ca atare, se preconizează că efectele schimbărilor climatice, cum ar fi căldura extremă, deficitul de apă și precipitațiile abundente ocazionale, vor pune probleme din ce în ce mai grave pentru regiunea Madrid în următoarele decenii, provocarea proiectului fiind de a dezvolta o clădire care ar trebui să îndeplinească o combinație de numeroase obiective ambițioase: a trebuit să devină o clădire mare, multifuncțională, flexibilă, eficientă din punct de vedere energetic și adaptabilă la schimbările climatice, care să dureze mult timp și care să fie adaptată la aceste circumstanțe în schimbare.

Întrucât obiectivul departamentului de energie al institutului IMDEA este de a desfășura activități de cercetare și dezvoltare în domeniul energiei (în special în ceea ce privește energia din surse regenerabile și soluțiile de energie curată), la proiectarea noii clădiri a fost luată în considerare o legătură cu aceste obiective generale. În același timp, dezvoltatorii și-au propus să proiecteze o clădire care să funcționeze mult timp și care să funcționeze în condiții climatice modificate, cu temperaturi de vară mai ridicate și fără a consuma energie suplimentară pentru răcire. Proiectarea clădirii a trebuit să includă sisteme eficiente din punct de vedere energetic, energie din surse regenerabile, consum redus de energie, sisteme eficiente de apă, utilizarea eficientă a resurselor (cum ar fi materialele de construcție) și zone verzi în jurul clădirii.

Majoritatea soluțiilor puse în aplicare în construcția clădirii IMDEA sunt, în același timp, măsuri de adaptare la schimbările climatice și de atenuare a acestora.

Clădirea a fost proiectată în conformitate cu criteriile arhitecturii bioclimatice, pentru a atinge temperaturi interioare scăzute în perioadele fierbinți și pentru a reduce la minimum consumul de energie pentru răcire și iluminat. Fațadele clădirilor sunt ventilate în spate cu izolație de 80 mm și finisaje exterioare diferite pentru rezultate optime. Este invaluita de suprafete mari transparente, in special in peretii interiori, care imbunatatesc aspectul si iluminarea cladirii. Lamele orizontale („sistem fix cu lame mari”) sunt utilizate în exteriorul clădirii, oferind astfel o umbrire solară eficientă fără a afecta vederea. Aceste umbrele de soare protejează utilizatorii împotriva unui nivel excesiv de căldură din cauza radiației solare sau a posibilității de strălucire atunci când altitudinea solară este cea mai mare sau când nivelurile de radiație sunt foarte ridicate. Împreună cu o orientare corectă a clădirii, umbrelele de soare permit utilizarea optimă a luminii primite în perioadele de altitudine solară scăzută (dimineața devreme, seara târziu și zilele de iarnă). Suprafețele de acoperiș expuse la soare direct au fost acoperite cu un material alb special care reflectă radiațiile, ceea ce reduce cantitatea de energie necesară pentru răcire și contribuția la efectul de insulă termică urbană.

O atenție deosebită a fost acordată orientării clădirii: diferite sisteme de fațade au fost proiectate și comparate pentru a dezvolta fațada optimă în funcție de funcție și orientare. Clădirea a fost proiectată în module, astfel încât să poată fi extinsă sau divizată fără a afecta funcționalitatea sau imaginea acesteia. Nucleul clădirii își formează inima în ceea ce privește utilizarea și este conceput ca un loc natural de întâlnire și interacțiune. Spațiile de cercetare sunt amplasate în jurul acestuia. În aceste spații, echipamentul tehnic este plasat deasupra, formând astfel o protecție pasivă împotriva radiațiilor solare și a căldurii excesive.

De asemenea, au fost elaborate măsuri de adaptare în ceea ce privește gestionarea apei. Sunt implementate sisteme de economisire a apei; de exemplu, chiuvetele, toaletele și pisoarele consumă foarte puțină apă, iar economia este de peste 40 % în comparație cu o clădire convențională. În plus, toată apa de pe acoperiș este colectată și utilizată pentru irigarea zonelor verzi sau pentru alte scopuri nespecificate. Nu sunt luate în considerare numai secetele extreme, ci și precipitațiile extreme; parcarea are o suprafață permeabilă, care drenează apa rapid după eveniment. Zona verde din jurul clădirii este acoperită cu copaci și plante locale.

Măsurile de atenuare a schimbărilor climatice care au fost luate în considerare se axează în principal pe eficiența energetică, pe sursele regenerabile de energie și pe reducerea consumului de energie. Clădirea dispune de instalații eficiente din punct de vedere energetic și de un sistem de monitorizare și control pentru a asigura utilizarea optimă a acestor instalații. Clădirea a devenit mai eficientă din punct de vedere energetic în fiecare an, datorită acestui sistem de monitorizare. Un sistem închis de răcire cu apă susține, de asemenea, eficiența energetică și a apei a clădirii. O instalație de stocare a energiei termice în acvifer, cogenerarea și panourile solare sunt instalate ca surse regenerabile de energie.

Utilizarea eficientă a resurselor a fost un alt obiectiv important al proiectului. În timpul construcției, au fost utilizate materiale reciclate, cum ar fi oțelul, aluminiul sau sticla; precum și componente fabricate la nivel local, cum ar fi piatra naturală, betonul și materialele ceramice. Sustenabilitatea materialelor a fost, de asemenea, o problemă importantă și, prin urmare, materialele derivate din lemn au certificatul FSC. Întreaga clădire IMDEA a fost proiectată și dezvoltată în conformitate cu specificațiile Green Building (stabilite de Consiliul pentru Clădiri Verzi din SUA) și a obținut certificarea LEED Gold.

În cele din urmă, măsurile de atenuare a schimbărilor climatice sunt, de asemenea, puse în aplicare prin măsuri comportamentale; mașinile electrice și utilizarea în comun a autoturismelor sunt încurajate de rezervarea unor locuri speciale în zona de parcare a IMDEA.

Participarea părților interesate nu a fost direct relevantă pentru proiectarea și construcția noii clădiri a departamentului pentru energie al IMDEA. Au fost implicați următorii actori-cheie.

Proiectul a fost inițiat de institutul IMDEA (Fundación IMDEA Energía). În Spania, proiectele de construcții sunt de obicei guvernate de o singură parte și, în acest caz, această parte de supraveghere a fost compania de arhitectură Arkitools. Firma de construcții a fost SACYR. Mai mulți consultanți diferiți au participat la proiect: HCA (consultanți în domeniul structurilor), OFINCO (consultanți în domeniul instalațiilor), INITEC (consultanți în domeniul instalațiilor) și EUROCONSULT (management de proiect). VEGA INGENIERÍA a asistat în procesul de certificare LEED. Municipalitatea Móstoles, orașul în care se află clădirea IMDEA, a sprijinit proiectul prin furnizarea gratuită a terenului.

Timpul și atenția acordată proiectării clădirii au condus la un plan de construcție bine dezvoltat. A început ca un design relativ simplu, dar a evoluat în timpul procesului de proiectare, cu o creștere a obiectivelor de eficiență energetică de-a lungul timpului.

Un alt factor de succes a fost faptul că proiectul s-a concentrat pe un design integrat în loc de o simplă adăugare de tehnici individuale. De exemplu, panourile solare au fost instalate direct pe acoperiș, în loc să fie adăugate într-o etapă ulterioară. Un alt exemplu este faptul că, în timpul testării solului pentru fundații, au fost efectuate simultan teste pentru potențialul de stocare a energiei termice din acvifer.

La începutul proiectului, obiectivele în materie de climă, energie și durabilitate erau foarte scăzute, dar au evoluat pe parcursul proiectului. Actualizarea continuă a obiectivelor și a măsurilor a prelungit considerabil timpul de dezvoltare a proiectului.

Costul construcției a fost de aproximativ 9,2 milioane de euro. Orașul sau regiunea nu a acordat nicio subvenție în mod direct, dar, întrucât institutul IMDEA a fost creat de Comunitatea Madridului, acest proiect imobiliar a fost finanțat indirect de comunitatea autonomă.

IMDEA a primit finanțare din apelurile pentru Știință și Tehnologie ale Ministerului Economiei și Competitivității, deși nu se știe cât de multă finanțare a fost primită. IMDEA a primit, de asemenea, finanțare din Fondul european de dezvoltare regională (FEDR), printr-un acord semnat între Ministerul Economiei și Inovării și Comunitatea Madrid, dar nu este clar cât din finanțare a fost dedicată clădirii și cât de mult activității de cercetare; în total, finanțarea este de ordinul a milioane de euro.

Noua clădire nu a costat doar bani, ci este menită să economisească bani în timpul perioadei de utilizare. Eficiența energetică și a apei ridicată a clădirii poate duce la costuri viitoare mai mici pentru consumul de energie și apă în comparație cu clădirile convenționale.

Construcția clădirii a început în mai 2010 și a fost finalizată în mai 2012. Monitorizarea performanței energetice a clădirii este în curs de desfășurare.

Cu condiția ca clădirea să fie bine întreținută, durata sa de viață utilă este estimată la peste 50 de ani. Clădirea a fost proiectată prevăzând posibilitatea viitoare de a încorpora îmbunătățiri tehnice.

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

Arkitools și IMDEA