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

Madrid bölgesinin iklim koşullarında, özellikle yüksek gündüz ve gece sıcaklıklarının sayısı ve süresi ve yağıştaki azalma ile ilgili olarak oldukça ciddi değişiklikler görmesi bekleniyor. İklim senaryosu RCP8.5 altında belediye seviyesine indirgenmiş büyük iklim modelleri topluluğunun model projeksiyonlarının ortalaması, sıcak gece sayısında belirgin bir artışa işaret ediyor (yani, referans döneminin yüzde 90'ından daha yüksek bir ortalama sıcaklığa sahip olan geceler, 2006): 2010, 2050 ve 2100'de sırasıyla 50, 80, 114 gece (Modeller CepheCCa'da mevcuttur). Modeller ayrıca sıcak günlerde bir artış öngörüyor (referans döneminde yüzde 90'dan daha yüksek ortalama gün sıcaklığı): Sırasıyla 2010, 2050 ve 2100'de 31, 54.75 gün; Isı dalgalarının süresinde olduğu gibi: 2010, 2050 ve 2100'de sırasıyla 17, 26,56 gün. Ayrıca, yağışların azalmasına işaret ediyor, 1 mm'den az yağmurla 2010 yılında 280'den 2050'de 283'e, 2100'de 302'ye yükseldi.

Bu nedenle, aşırı sıcaklık, su kıtlığı ve ara sıra şiddetli yağış gibi iklim değişikliği etkilerinin önümüzdeki yıllarda Madrid bölgesi için giderek daha ciddi sorunlar yaratması bekleniyor, projenin zorluğu sayısız iddialı hedeflerin bir kombinasyonunu karşılamak zorunda kalacak bir bina geliştirmekti: büyük, çok fonksiyonlu, esnek, enerji tasarruflu ve iklime uyarlanabilir bir bina olması gerekiyordu ve bu değişen koşullara uyarlanacaktı.

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 kapsamlı hedeflere bir bağlantı düşünülmüştür. Aynı zamanda geliştiriciler, uzun süre çalışacak ve değişen iklim koşullarında, daha yüksek yaz sıcaklıklarıyla 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, en iyi sonuç için 80 mm izolasyon ve farklı dış yüzeylerle geri havalandırılır. Özellikle binanın görünümünü ve aydınlatmasını artıran iç duvarlarda, geniş şeffaf yüzeylerle çevrilidir. Binanın dışında yatay bıçaklar ("sabit büyük louvre bıçak sistemi") kullanılır ve böylece görünümü bozmadan etkili güneş gölgeleme sunar. Bu güneş gölgeleri, güneş ışınımı veya güneş rakımı en yüksek olduğunda veya radyasyon seviyeleri çok yüksek olduğunda parlama olasılığı nedeniyle aşırı ısı seviyesine karşı kullanıcıları korur. Binanın uygun bir yönü ile birlikte, güneş gölgeleri düşük güneş irtifa zamanlarında (sabah erken, akşam geç ve kış günlerinde) gelen ışığın optimum şekilde kullanılmasını sağlar. Doğrudan güneşe maruz kalan çatı alanları, radyasyonu yansıtan özel bir beyaz malzeme ile kaplanmıştır, bu da soğutma için gereken enerji miktarını ve kentsel ısı adası etkisine katkıyı azaltır.

Binanın oryantasyonunda özel özen gösterilmiştir: fonksiyon ve oryantasyona göre en uygun cepheyi geliştirmek için farklı cephe sistemleri tasarlanmış ve karşılaştırılmıştır. Bina modüller halinde tasarlandı, 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 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 uygulanır; örneğin lavabolar, tuvaletler ve pisuarlar çok az su tüketir ve tasarruf geleneksel bir binaya kıyasla% 40'ın üzerindedir. Ek olarak, çatıdan gelen tüm sular toplanır ve yeşil alanları sulamak için veya belirtilmemiş diğer amaçlar için kullanılır. Sadece aşırı kuraklıklar değil, aynı zamanda aşırı yağışlar da dikkate alınır; Park, olaydan sonra suyu hızlı bir şekilde 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, bu tesislerin en iyi şekilde kullanılmasını sağlamak için enerji verimli tesislere ve bir izleme ve kontrol sistemine sahiptir. Bina, bu izleme sistemi nedeniyle her yıl daha verimli hale geldi. Kapalı bir su soğutma sistemi aynı zamanda binanın enerji ve su verimliliğini de destekler. Bir akifer termal enerji depolama tesisatı, kojenerasyon ve güneş panelleri yenilenebilir enerji kaynakları olarak kurulur.

Kaynak verimliliği, projenin bir diğer önemli odak noktasıydı. İnşaat sırasında, çelik, alüminyum veya cam gibi geri dönüştürülmüş malzemeler kullanıldı; doğal taş, beton ve seramik malzemeler gibi yerel olarak yapılmış 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 göre tasarlanmış ve geliştirilmiştir (ABD Yeşil Bina Konseyi tarafından kurulmuştur) ve LEED Altın Sertifikasını almıştır.

Son olarak, iklim değişikliği azaltıcı önlemler de davranışsal önlemlerle uygulanır; IMDEA park alanında özel yerlerin rezervasyonu ile elektrikli arabalar ve araba biriktirme teşvik edilmektedir.

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

Proje, IMDEA Enstitüsü (Fundación IMDEA Energía) tarafından başlatıldı. İspanya'da, inşaat projeleri genellikle bir taraf tarafından yönetilir ve bu durumda bu denetim 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 INGENIERRAA, LEED sertifikasyon sürecine yardımcı oldu. IMDEA binasının bulunduğu şehir olan Móstoles belediyesi, araziyi ücretsiz olarak sağlayarak projeyi destekledi.

Binanın tasarımına harcanan zaman ve dikkat, iyice geliştirilmiş bir bina planına yol açmıştır. Nispeten basit bir tasarım olarak başladı, ancak zaman içinde enerji verimliliği hedeflerinde bir artışla tasarım sürecinde 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. Başka bir örnek, temeller için toprak testi sırasında, akifer termal enerji depolama potansiyeli için eşzamanlı olarak testlerin yapılmasıdır.

Projenin başında 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 sübvansiyon verilmedi, ancak IMDEA enstitüsü Madrid Topluluğu tarafından oluşturulduğundan, bu bina projesi dolaylı olarak özerk topluluk tarafından finanse edildi.

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

Yeni bina sadece paraya mal olmadı, aynı zamanda kullanım süresi boyunca tasarruf etmek için tasarlandı. 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 ediyor.

Binanın iyi muhafaza edilmesi şartıyla, yararlı ömrünün 50 yıldan fazla olduğu tahmin edilmektedir. Bina, gelecekteki teknik iyileştirmeleri dahil etme olasılığını öngörerek tasarlandı.

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

Arkitools ve IMDEA