Madrid'de beyaz çatı, yenilikçi güneş gölgeleri ve biyoklimatik tasarım

Madrid bölgesinin, özellikle yüksek gündüz ve gece sıcaklıklarının sayısı ve süresi ve yağıştaki azalma ile ilgili olarak iklim koşullarında oldukça ciddi değişiklikler görmesi bekleniyor. İklim senaryosu RCP8.5 kapsamında belediye seviyesine indirgenmiş büyük iklim modelleri topluluğunun model projeksiyonlarının ortalaması, sıcak gece sayısında belirgin bir artışa işaret etmektedir (yani, referans dönemin% 90'ından daha yüksek bir ortalama sıcaklığa sahip olan geceler, 2006): 2010, 2050 ve 2100 yıllarında sırasıyla 50, 80, 114 gece (modeller AdapteCCa'da mevcuttur. Modeller ayrıca sıcak günlerde bir artış öngörüyor (referans döneminde% 90'lık persentilden daha yüksek ortalama gün sıcaklığı): 2010, 2050 ve 2100 yıllarında sırasıyla 31, 54, 75 gün; sıcak hava dalgalarının süresinde olduğu gibi: 2010, 2050 ve 2100 yıllarında sırasıyla 17, 26, 56 gün. Ayrıca, 2010'da 280'den 2050'de 283'e, 2100'de 302'ye yükselen 1 mm'den az yağmurlu gün sayısıyla yağışta bir azalmaya işaret ediyorlar.

Bu nedenle, aşırı sıcaklık, su kıtlığı ve ara sıra şiddetli yağışlar gibi iklim değişikliği etkilerinin önümüzdeki yıllarda Madrid bölgesi için giderek daha ciddi sorunlar yaratması bekleniyor, projenin zorluğu, çok sayıda iddialı hedefin bir kombinasyonunu karşılamak zorunda kalacak bir bina geliştirmekti: Uzun süre dayanacak ve değişen koşullara uyarlanacak büyük, çok işlevli, esnek, enerji verimli ve iklime uyarlanabilir bir bina haline gelmesi gerekiyordu.

IMDEA enstitüsünün enerji departmanının amacı enerji konularında (özellikle yenilenebilir enerji ve temiz enerji çözümleri ile ilgili) araştırma ve geliştirme yapmak olduğundan, yeni binanın tasarımında bu kapsayıcı hedeflere bir bağlantı düşünülmüştür. Aynı zamanda geliştiriciler, uzun süre çalışacak ve değişen iklim koşullarında, daha yüksek yaz sıcaklıklarında ve soğutma için ek enerji tüketmeden çalışacak bir bina tasarlamayı amaçladılar. Bina tasarımı, enerji verimli sistemler, yenilenebilir enerji, azaltılmış enerji kullanımı, verimli su sistemleri, verimli kaynak kullanımı (yapı malzemeleri gibi) ve binanın etrafındaki yeşil alanları içermelidir.

IMDEA binasının yapımında uygulanan çözümlerin çoğu aynı zamanda iklim değişikliğine uyum ve hafifletme önlemleridir.

Bina, sıcak dönemlerde düşük iç mekan sıcaklıklarına ulaşmak ve soğutma ve aydınlatma için enerji kullanımını en aza indirmek için biyoklimatik mimari kriterlerine göre tasarlanmıştır. Bina cepheleri, optimum sonuç için 80 mm izolasyon ve farklı dış cephe kaplamaları ile arkadan havalandırılır. Özellikle iç duvarlarda, binanın görünümünü ve aydınlatmasını iyileştiren geniş şeffaf yüzeylerle kaplanmıştır. Yatay bıçaklar ( ⁇ sabit büyük panjur bıçak sistemi ⁇ ) binanın dışında kullanılır, böylece görünümü bozmadan etkili güneş gölgelendirme sunar. Bu güneşlikler, güneş radyasyonu veya güneş yüksekliği en yüksek olduğunda veya radyasyon seviyeleri çok yüksek olduğunda parlama olasılığı nedeniyle kullanıcıları aşırı ısı seviyesine karşı korur. Binanın uygun bir şekilde yönlendirilmesiyle birlikte, güneşlikler düşük güneş irtifasında (sabahın erken saatlerinde, akşamın geç saatlerinde ve kış günlerinde) gelen ışığın en iyi şekilde kullanılmasını sağlar. Doğrudan güneşe maruz kalan çatı alanları, soğutma için gereken enerji miktarını ve kentsel ısı adası etkisine katkıyı azaltan radyasyonu yansıtan özel beyaz bir malzeme ile kaplanmıştır.

Binanın yönlendirmesinde özel dikkat gösterilmiştir: Fonksiyon ve oryantasyona göre optimum cepheyi geliştirmek için farklı cephe sistemleri tasarlanmış ve karşılaştırılmıştır. Bina modüller halinde tasarlanmıştır, bu nedenle işlevselliğini veya görüntüsünü etkilemeden genişletilebilir veya bölünebilir. Binanın çekirdeği, kullanım açısından kalbini oluşturur ve doğal bir buluşma ve etkileşim yeri olarak tasarlanmıştır. Araştırma alanları onun etrafına yerleştirilmiştir. Bu alanlarda teknik ekipman üste yerleştirilir, böylece aşırı güneş radyasyonuna ve ısıya karşı pasif bir savunma örtüsü oluşturur.

Su yönetimi ile ilgili adaptasyon önlemleri de geliştirilmiştir. Su tasarrufu sağlayan sistemler uygulanmaktadır; Örneğin lavabolar, tuvaletler ve pisuarlar çok az su tüketir ve geleneksel bir binaya kıyasla tasarruf% 40'ın üzerindedir. Ek olarak, çatıdaki tüm su toplanır ve yeşil alanları sulamak veya belirtilmemiş diğer amaçlar için kullanılır. Sadece aşırı kuraklıklar değil, aynı zamanda aşırı yağışlar da dikkate alınır; park, olaydan sonra suyu hızla boşaltan geçirgen bir yüzeye sahiptir. Binayı çevreleyen yeşil alan yerel ağaçlar ve bitkilerle kaplıdır.

Dikkate alınan iklim azaltma önlemleri esas olarak enerji verimliliği, yenilenebilir enerji kaynakları ve azaltılmış enerji tüketimine odaklanmaktadır. Bina, enerji verimli tesislere ve bu tesislerin en iyi şekilde kullanılmasını sağlamak için bir izleme ve kontrol sistemine sahiptir. Bina, bu izleme sistemi sayesinde her yıl daha enerji verimli hale geldi. Kapalı bir su soğutma sistemi de binanın enerji ve su verimliliğini destekler. Bir akifer termal enerji depolama tesisi, kojenerasyon ve güneş panelleri yenilenebilir enerji kaynakları olarak kurulur.

Kaynak verimliliği, projenin bir diğer önemli odağıydı. İnşaat sırasında çelik, alüminyum veya cam gibi geri dönüştürülmüş malzemeler kullanıldı; doğal taş, beton ve seramik malzemeler gibi yerel olarak üretilen bileşenlerin yanı sıra. Malzemelerin sürdürülebilirliği de önemli bir konuydu ve bu nedenle ahşaptan elde edilen malzemeler FSC sertifikasına sahiptir. Tüm IMDEA binası, Yeşil Bina spesifikasyonlarına (ABD Yeşil Bina Konseyi tarafından kurulan) göre tasarlanmış ve geliştirilmiştir ve LEED Altın Sertifikasını almıştır.

Son olarak, iklim değişikliğini hafifletici önlemler davranışsal önlemler yoluyla da uygulanmaktadır; elektrikli arabalar ve araç paylaşımı, IMDEA park alanında özel yerlerin rezervasyonu ile teşvik edilmektedir.

Paydaş katılımı, IMDEA'nın enerji departmanının yeni binasının tasarımı ve inşası ile doğrudan ilgili değildi. Aşağıdaki önemli aktörler dahil edildi.

Proje IMDEA Enstitüsü (Fundación IMDEA Energía) tarafından başlatılmıştır. İspanya'da, bina projeleri genellikle bir parti tarafından yönetilir ve bu durumda bu denetleme partisi mimarlık şirketi Arkitools idi. İnşaat şirketi SACYR idi. Projeye birkaç farklı danışman katıldı: HCA (yapı danışmanları), OFINCO (kurulum danışmanları), INITEC (kurulum danışmanları) ve EUROCONSULT (proje yönetimi). VEGA INGENIERÍA, LEED sertifikasyon sürecinde yardımcı oldu. IMDEA binasının bulunduğu şehir olan Móstoles belediyesi, araziyi ücretsiz olarak sağlayarak projeye destek verdi.

Binanın tasarlanması için harcanan zaman ve dikkat, tamamen gelişmiş bir bina planına yol açmıştır. Nispeten basit bir tasarım olarak başladı, ancak tasarım sürecinde zamanla enerji verimliliği hedeflerinde bir artışla gelişti.

Bir diğer başarı faktörü, projenin bireysel tekniklerin basit bir şekilde eklenmesi yerine entegre bir tasarıma odaklanmasıydı. Örneğin, güneş panelleri daha sonraki bir aşamada eklemek yerine doğrudan çatıya monte edilmiştir. Bir başka örnek, temeller için toprak testi sırasında, aynı anda akifer termal enerji depolama potansiyeli için testler yapılmasıdır.

Projenin başlangıcında iklim, enerji ve sürdürülebilirlik hedefleri çok düşüktü, ancak proje boyunca geliştiler. Hedeflerin ve önlemlerin sürekli güncellenmesi, proje geliştirme süresini önemli ölçüde uzattı.

İnşaat maliyeti yaklaşık 9,2 milyon Euro idi. Doğrudan şehir veya bölge tarafından hiçbir sübvansiyon verilmedi, ancak IMDEA enstitüsü Madrid Topluluğu tarafından oluşturulduğundan, bu bina projesi dolaylı olarak özerk topluluk tarafından finanse edildi.

IMDEA, Ekonomi ve Rekabetçilik Bakanlığı Bilim ve Teknoloji çağrılarından fon aldı, ancak ne kadar fon alındığı bilinmiyor. IMDEA ayrıca, Ekonomi ve Yenilik Bakanlığı ile Madrid Topluluğu arasında imzalanan bir anlaşma yoluyla Avrupa Bölgesel Kalkınma Fonu'ndan (ERDF) fon aldı, ancak finansmanın ne kadarının binaya ve ne kadarının araştırma çalışmalarına ayrıldığı belli değil; Toplamda, finansman milyonlarca avro büyüklüğündedir.

Yeni bina sadece paraya mal olmadı, aynı zamanda kullanım süresi boyunca paradan tasarruf etmeyi amaçlıyor. Binanın yüksek enerji ve su verimliliği, geleneksel binalara kıyasla enerji ve su tüketimi için gelecekteki maliyetlerin düşmesine neden olabilir.

Binanın inşaatı Mayıs 2010'da başlamış ve Mayıs 2012'de tamamlanmıştır. Binanın enerji performansının izlenmesi devam etmektedir.

Binanın bakımlı olması koşuluyla, kullanım ömrünün 50 yıldan fazla olduğu tahmin edilmektedir. Bina, gelecekteki teknik iyileştirmelerin dahil edilmesi olasılığını öngörerek tasarlanmıştır.

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

Arkitools ve IMDEA