Bela streha, inovativna sončna senčila in bioklimatska zasnova v Madridu

Pričakuje se, da se bodo podnebne razmere na območju Madrida precej spremenile, zlasti glede števila in trajanja visokih dnevnih in nočnih temperatur ter zmanjšanja padavin. Povprečje modelskih projekcij sklopa glavnih podnebnih modelov, zmanjšanih na občinsko raven po podnebnem scenariju RCP8.5, kaže na izrazito povečanje števila vročih noči (tj. noči z višjo povprečno temperaturo od 90 % percentila referenčnega obdobja, 2006): 50, 80 oziroma 114 noči leta 2010, 2050 oziroma 2100 (vzorci so na voljo v AdapteCCa. Modeli napovedujejo tudi povečanje števila vročih dni (povprečna dnevna temperatura je višja od 90 % percentila v referenčnem obdobju): 31, 54 oziroma 75 dni leta 2010, 2050 oziroma 2100; kot tudi v času trajanja vročinskih valov: 17, 26 oziroma 56 dni leta 2010, 2050 oziroma 2100. Kažejo tudi na zmanjšanje količine padavin, saj se je število dni z manj kot 1 mm dežja povečalo z 280 v letu 2010 na 283 v letu 2050 na 302 v letu 2100.

Vplivi podnebnih sprememb, kot so izjemna vročina, pomanjkanje vode in občasne obilne padavine, bodo v prihodnjih desetletjih za madridsko regijo predvidoma pomenili vse resnejše težave, zato je bil izziv projekta razviti stavbo, ki bi morala izpolnjevati številne ambiciozne cilje: morala je postati velika, večnamenska, prožna, energetsko učinkovita in podnebju prijazna stavba, ki bo trajala dolgo in bo prilagojena tem spreminjajočim se okoliščinam.

Ker je cilj energetskega oddelka inštituta IMDEA izvajati raziskave in razvoj na področju energije (zlasti v zvezi z obnovljivimi viri energije in rešitvami za čisto energijo), je bila pri načrtovanju nove stavbe upoštevana povezava s temi splošnimi cilji. Hkrati so razvijalci želeli zasnovati stavbo, ki bi delovala dolgo časa in bi delovala v spremenjenih podnebnih razmerah, z višjimi poletnimi temperaturami in brez porabe dodatne energije za hlajenje. Zasnova stavbe je morala vključevati energetsko učinkovite sisteme, obnovljive vire energije, manjšo porabo energije, učinkovite vodne sisteme, učinkovito rabo virov (kot so gradbeni materiali) in zelene površine okoli stavbe.

Večina rešitev, ki se izvajajo pri gradnji stavbe IMDEA, so hkrati ukrepi za prilagajanje podnebnim spremembam in njihovo blažitev.

Stavba je bila zasnovana v skladu z merili bioklimatske arhitekture, da bi dosegli nizke notranje temperature v vročih obdobjih in čim bolj zmanjšali porabo energije za hlajenje in razsvetljavo. Fasade stavb so nazaj prezračevane z izolacijo 80 mm in različnimi zunanjimi oblogami za optimalen rezultat. Obdana je z velikimi prozornimi površinami, zlasti v notranjih stenah, ki izboljšujejo videz in osvetlitev stavbe. Vodoravna rezila („fiksni sistem rezil za velike lamele“) se uporabljajo na zunanji strani stavbe in tako zagotavljajo učinkovito sončno senčenje, ne da bi se poslabšal pogled. Ti senčniki ščitijo uporabnike pred prekomerno toploto zaradi sončnega sevanja ali možnosti bleščanja, ko je sončna višina najvišja ali ko so ravni sevanja zelo visoke. Skupaj s pravilno orientacijo objekta sončniki omogočajo optimalno izrabo dohodne svetlobe v času nizke sončne nadmorske višine (zgodnje jutro, pozni večer in zimski dnevi). Strešna območja, izpostavljena neposrednemu soncu, so prekrita s posebnim belim materialom, ki odraža sevanje, kar zmanjšuje količino energije, potrebne za hlajenje in prispevek k učinku mestnega toplotnega otoka.

Posebna pozornost je bila namenjena orientaciji stavbe: Oblikovali in primerjali smo različne fasadne sisteme, da bi razvili optimalno fasado glede na funkcijo in orientacijo. Stavba je bila zasnovana v modulih, tako da jo je bilo mogoče razširiti ali razdeliti, ne da bi to vplivalo na njeno funkcionalnost ali podobo. Jedro stavbe oblikuje svoje srce v smislu uporabe in je zasnovano kot naravno mesto srečanja in interakcije. Okoli njega so postavljeni raziskovalni prostori. V teh prostorih je tehnična oprema nameščena na vrhu in tako tvori pasivno obrambno prevleko pred prekomernim sončnim sevanjem in toploto.

Razviti so bili tudi prilagoditveni ukrepi v zvezi z upravljanjem voda. Izvajajo se sistemi za varčevanje z vodo; na primer umivalniki, stranišča in pisoarji porabijo zelo malo vode, prihranek pa je več kot 40 % v primerjavi z običajno stavbo. Poleg tega se vsa voda s strehe zbira in uporablja za namakanje zelenih površin ali za druge neopredeljene namene. Upoštevajo se ne le ekstremne suše, temveč tudi ekstremne padavine; Parkirišče ima prepustno površino, ki hitro odvaja vodo po dogodku. Zeleno območje, ki obdaja stavbo, je pokrito z lokalnimi drevesi in rastlinami.

Ukrepi za blažitev podnebnih sprememb, ki so bili upoštevani, se osredotočajo predvsem na energijsko učinkovitost, obnovljive vire energije in manjšo porabo energije. Stavba ima energetsko učinkovite objekte ter sistem spremljanja in nadzora, da se zagotovi optimalna uporaba teh objektov. Zaradi tega sistema spremljanja postaja stavba vsako leto energetsko učinkovitejša. Zaprt sistem vodnega hlajenja podpira tudi energetsko in vodno učinkovitost stavbe. Vodonosna naprava za shranjevanje toplotne energije, soproizvodnja in sončni kolektorji so nameščeni kot obnovljivi viri energije.

Učinkovita raba virov je bila še en pomemben poudarek projekta. Med gradnjo so bili uporabljeni reciklirani materiali, kot so jeklo, aluminij ali steklo; ter lokalno izdelanih sestavnih delov, kot so naravni kamen, beton in keramični materiali. Pomembno vprašanje je bila tudi trajnost materialov, zato imajo materiali, pridobljeni iz lesa, certifikat FSC. Celotna stavba IMDEA je bila zasnovana in razvita v skladu s specifikacijami Green Building (ki jih je določil ameriški svet za zeleno gradnjo) in pridobila zlati certifikat LEED.

Ukrepi za blažitev podnebnih sprememb se izvajajo tudi z vedenjskimi ukrepi; električni avtomobili in souporaba avtomobilov se spodbujajo z rezervacijo posebnih mest na parkirišču IMDEA.

Sodelovanje deležnikov ni bilo neposredno pomembno za zasnovo in gradnjo nove stavbe oddelka za energijo agencije IMDEA. Sodelovali so naslednji ključni akterji.

Projekt je začel inštitut IMDEA (Fundación IMDEA Energía). V Španiji gradbene projekte običajno upravlja ena stranka, v tem primeru pa je bila ta nadzorna stranka arhitekturno podjetje Arkitools. Gradbeno podjetje je bilo SACYR. V projektu je sodelovalo več različnih svetovalcev: HCA (svetovalci za objekte), OFINCO (svetovalci za objekte), INITEC (svetovalci za objekte) in EUROCONSULT (vodenje projektov). Podjetje VEGA INGENIERÍA je sodelovalo v postopku certificiranja LEED. Občina Móstoles, mesto, v katerem je stavba IMDEA, je podprla projekt tako, da je zemljišče zagotovila brezplačno.

Čas in pozornost, namenjena načrtovanju stavbe, sta privedla do temeljito razvitega gradbenega načrta. Začelo se je kot razmeroma preprosta zasnova, vendar se je med postopkom zasnove razvilo, pri čemer so se cilji energijske učinkovitosti sčasoma povečali.

Drug dejavnik uspeha je bil, da se je projekt osredotočal na integrirano zasnovo namesto preprostega dodajanja posameznih tehnik. Na primer, sončne celice so bile nameščene neposredno na strehi, namesto da bi jih dodali pozneje. Drug primer je, da so bili med preskušanjem tal za temelje hkrati izvedeni preskusi potenciala vodonosnika za shranjevanje toplotne energije.

Na začetku projekta so bili podnebni, energetski in trajnostni cilji zelo nizki, vendar so se med projektom razvijali. Stalno posodabljanje ciljev in ukrepov je znatno podaljšalo čas razvoja projekta.

Stroški gradnje so znašali približno 9,2 milijona evrov. Mesto ali regija nista neposredno dodelila nobene subvencije, ker pa je inštitut IMDEA ustanovila madridska skupnost, je ta gradbeni projekt posredno financirala avtonomna skupnost.

IMDEA je prejela sredstva iz razpisov za znanost in tehnologijo ministrstva za gospodarstvo in konkurenčnost, čeprav ni znano, koliko sredstev je bilo prejetih. IMDEA je prejela tudi sredstva iz Evropskega sklada za regionalni razvoj (ESRR) na podlagi sporazuma, ki sta ga podpisala ministrstvo za gospodarstvo in inovacije ter madridska skupnost, vendar ni jasno, koliko sredstev je bilo namenjenih stavbi in koliko raziskovalnemu delu; finančna sredstva skupaj znašajo več milijonov evrov.

Nova stavba ni samo stala denarja, ampak naj bi prihranila denar v obdobju uporabe. Visoka energetska in vodna učinkovitost stavbe lahko povzroči nižje prihodnje stroške za porabo energije in vode v primerjavi s konvencionalnimi stavbami.

Gradnja stavbe se je začela maja 2010 in končala maja 2012. Spremljanje energetske učinkovitosti stavbe je v teku.

Če je stavba dobro vzdrževana, je njena življenjska doba ocenjena na več kot 50 let. Stavba je bila zasnovana tako, da predvideva možnost vključitve tehničnih izboljšav v prihodnosti.

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

Arkitooli in IMDEA