Vitt tak, innovativa solskydd och bioklimatisk design i Madrid

Madridområdet förväntas se ganska allvarliga förändringar i klimatförhållandena, särskilt i förhållande till antalet och varaktigheten av höga dag- och natttemperaturer och minskningen av nederbörden. Genomsnittet av modellprognoser för en ensemble av större klimatmodeller, nedskalade till kommunal nivå enligt klimatscenario RCP8.5, pekar på en markant ökning av antalet varma nätter (dvs. nätter med en högre genomsnittstemperatur än referensperiodens 90-procentiga percentil, 2006): 50, 80, 114 nätter 2010, 2050 respektive 2100 (modellerna finns i AdapteCCa. Modellerna visar också en ökning av varma dagar (högre genomsnittlig dagstemperatur än 90-procentig percentil under referensperioden): 31, 54, 75 dagar 2010, 2050 respektive 2100. samt under värmeböljornas varaktighet: 17, 26, 56 dagar 2010, 2050 respektive 2100. De pekar också på en minskning av nederbörden med antalet dagar med mindre än 1 mm regn som ökar från 280 år 2010 till 283 år 2050 till 302 år 2100.

Klimatförändringarnas effekter, såsom extrem värme, vattenbrist och enstaka kraftiga regn, förväntas utgöra allt allvarligare problem för Madridregionen under de kommande årtiondena. Utmaningen med projektet var att utveckla en byggnad som skulle behöva uppfylla en kombination av många ambitiösa mål: Det var tvunget att bli en stor, multifunktionell, flexibel, energieffektiv och klimatanpassande byggnad som skulle hålla länge och som skulle anpassas till dessa föränderliga omständigheter.

Eftersom målet för IMDEA-institutets energiavdelning är att bedriva forskning och utveckling i energifrågor (särskilt när det gäller förnybar energi och rena energilösningar) beaktades en koppling till dessa övergripande mål vid utformningen av den nya byggnaden. Samtidigt syftade byggherrarna till att utforma en byggnad som skulle fungera under lång tid och som skulle fungera under förändrade klimatförhållanden, med högre sommartemperaturer och utan att förbruka extra energi för kylning. Byggnadens utformning måste omfatta energieffektiva system, förnybar energi, minskad energianvändning, effektiva vattensystem, effektiv resursanvändning (t.ex. byggnadsmaterial) och grönområden runt byggnaden.

De flesta av de lösningar som genomförts vid uppförandet av IMDEA-byggnaden är samtidigt åtgärder för anpassning till och begränsning av klimatförändringar.

Byggnaden utformades enligt kriterierna för bioklimatisk arkitektur, för att uppnå låga inomhustemperaturer under varma perioder och minimera energianvändningen för kylning och belysning. Byggfasader är backventilerade med 80 mm isolering och olika ytbehandlingar för optimalt resultat. Den är omgiven av stora transparenta ytor, särskilt i inomhusväggarna, vilket förbättrar byggnadens utseende och belysning. Horisontella blad (”fast stort bländskyddssystem”) används på utsidan av byggnaden, vilket ger effektiv solskuggning utan att försämra sikten. Dessa solskydd skyddar användarna mot överdriven värme på grund av solstrålning eller risken för bländning när solhöjden är som högst eller när strålningsnivåerna är mycket höga. Tillsammans med en korrekt orientering av byggnaden möjliggör solskydden optimal användning av det inkommande ljuset i tider med låg solhöjd (tidig morgon, sen kväll och vinterdagar). Takytor som utsätts för direkt sol har täckts med ett speciellt vitt material som reflekterar strålning, vilket minskar mängden energi som behövs för kylning och bidraget till den urbana värmeöeffekten.

Särskild omsorg har tagits i riktning mot byggnaden: Olika fasadsystem har designats och jämförts för att utveckla den optimala fasaden efter funktion och orientering. Byggnaden utformades i moduler, så att den kunde utökas eller delas utan att påverka dess funktionalitet eller bild. Byggnadens kärna formar sitt hjärta när det gäller användning och är utformad som en naturlig mötes- och interaktionsplats. Forskningsrummen är placerade runt den. I dessa utrymmen placeras den tekniska utrustningen ovanpå och bildar därigenom ett passivt skydd mot överdriven solstrålning och värme.

Anpassningsåtgärder har också utvecklats när det gäller vattenförvaltning. Vattenbesparande system införs. till exempel sänkor, toaletter och urinoarer förbrukar mycket lite vatten och besparingen är över 40 % jämfört med en konventionell byggnad. Dessutom samlas allt vatten från taket och används för att bevattna grönområden eller för andra ospecificerade ändamål. Hänsyn tas inte bara till extrem torka, utan även till extrem nederbörd. Parkeringen har en genomsläpplig yta, som dränerar vatten snabbt efter evenemanget. Det gröna området som omger byggnaden är täckt med lokala träd och växter.

De åtgärder för att begränsa klimatförändringarna som har beaktats är främst inriktade på energieffektivitet, förnybara energikällor och minskad energiförbrukning. Byggnaden har energieffektiva anläggningar och ett övervaknings- och kontrollsystem för att säkerställa optimal användning av dessa anläggningar. Byggnaden har blivit mer energieffektiv varje år tack vare detta övervakningssystem. Ett slutet system för vattenkylning stöder också byggnadens energi- och vatteneffektivitet. En akvifer termisk energilagringsanläggning, kraftvärme och solpaneler installeras som förnybara energikällor.

Resurseffektivitet var ett annat viktigt fokus i projektet. Under konstruktionen användes återvunnet material, t.ex. stål, aluminium eller glas. samt lokalt tillverkade komponenter, såsom natursten, betong och keramiska material. Hållbarhet av materialen var också en viktig fråga och därför material som härrör från trä har FSC certifikat. Hela IMDEA-byggnaden designades och utvecklades enligt Green Building-specifikationerna (som fastställts av US Green Building Council) och erhöll LEED Gold-certifieringen.

Slutligen genomförs även åtgärder för att begränsa klimatförändringarna genom beteendemässiga åtgärder. Elbilar och samåkning uppmuntras genom att särskilda platser reserveras på IMDEA:s parkeringsområde.

Berörda parters deltagande var inte direkt relevant för utformningen och uppförandet av den nya byggnaden för IMDEA:s energiavdelning. Följande nyckelaktörer var inblandade.

Projektet initierades av IMDEA-institutet (Fundación IMDEA Energía). I Spanien styrs byggprojekt vanligtvis av en part och i detta fall var denna övervakande part arkitektföretaget Arkitools. Byggföretaget var SACYR. Flera olika konsulter deltog i projektet: HCA (strukturkonsulter), OFINCO (installationskonsulter), INITEC (installationskonsulter) och EUROCONSULT (projektledning). VEGA INGENIERÍA biträdde i LEED-certifieringsprocessen. Kommunen Móstoles, staden där IMDEA-byggnaden är belägen, stödde projektet genom att tillhandahålla marken gratis.

Den tid och uppmärksamhet som ägnas åt att utforma byggnaden har lett till en grundligt utvecklad byggplan. Det började som en relativt enkel design men utvecklades under designprocessen med en ökning av energieffektivitetsmålen över tiden.

En annan framgångsfaktor var att projektet fokuserade på en integrerad design istället för ett enkelt tillägg av individuella tekniker. Till exempel har solpaneler installerats i taket direkt istället för att lägga till dem i ett senare skede. Ett annat exempel är att man under jordprovningen för fundamenten samtidigt har utfört tester för akviferens termiska energilagringspotential.

I början av projektet var klimat-, energi- och hållbarhetsmålen mycket låga, men de utvecklades under projektets gång. Den kontinuerliga uppdateringen av mål och åtgärder förlängde projektutvecklingstiden avsevärt.

Byggkostnaden uppgick till cirka 9,2 miljoner euro. Inget bidrag gavs direkt av staden eller regionen, men eftersom IMDEA-institutet inrättades av Madridkommunen finansierades detta byggprojekt indirekt av den autonoma regionen.

IMDEA fick finansiering genom ansökningsomgångar för vetenskap och teknik från ministeriet för ekonomi och konkurrenskraft, även om det är okänt hur mycket finansiering som mottogs. IMDEA fick också finansiering från Europeiska regionala utvecklingsfonden (Eruf) genom ett avtal som undertecknades mellan ministeriet för ekonomi och innovation och regionen Madrid, men det är oklart hur mycket av finansieringen som gick till byggnaden och hur mycket till forskningsarbetet. Totalt är finansieringen i storleksordningen miljoner euro.

Den nya byggnaden kostade inte bara pengar, men det är tänkt att spara pengar under användningsperioden. Byggnadens höga energi- och vatteneffektivitet kan leda till lägre framtida kostnader för energi- och vattenförbrukning jämfört med konventionella byggnader.

Byggandet av byggnaden påbörjades i maj 2010 och slutfördes i maj 2012. Övervakningen av byggnadens energiprestanda pågår.

Under förutsättning att byggnaden är väl underhållen beräknas dess livslängd vara över 50 år. Byggnaden planerades med tanke på den framtida möjligheten att införliva tekniska förbättringar.

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

Arkitools och IMDEA