ECOBOX: Ενεργειακό Κτίριο Γραφείων στη Μαδρίτη

: Εικ. 2 Κατόψεις των τριών επιπέδων του κτιρίου γραφείων.

: Εικ. 3 Τα ανοίγματα οροφής στο κεντρικό αίθριο, τα οποία φωτίζουν φυσικά το χώρο και επιτρέπουν τον ηλιασμό του όταν αυτό είναι επιθυμητό.

: Εικ. 4 Εξωτερική άποψη των ανοιγμάτων οροφής που “βλέπουν” προς το νότο.

: Εικ. 5 Επιφάνειες από εμφανές μπετόν αποτελούν άριστες αποθήκες θερμότητας, προσφέροντας μεγάλη θερμική αδράνεια στο κτίριο.

: Εικ. 6 Κυλινδρική διάταξη εισαγωγής φρέσκου αέρα.

: Εικ. 7 Ηλεκτροκίνητες μεταλλικές περσίδες στην ανατολική πλευρά του κτιρίου.

: Εικ. 8 Φυσικός αερισμός του κτιρίου καθ’ όλη σχεδόν τη διάρκεια του έτους.

: Εικ. 9 Ηλιακοί συλλέκτες κενού ζεσταίνουν νερό που αποθηκεύεται σε δεξαμενή χωρητικότητας 6.000 lit.

: Εικ. 10 Θέρμανση νερού μέσω των ηλιακών συλλεκτών, με σκοπό την χρήση του στην ενδοδαπέδια θέρμανση.

: Εικ. 11 Το κλειστό σύστημα του ηλιακού κλιματισμού δροσίζει το κτίριο μέσω των ενδοδαπέδιων σωληνώσεων.

: Εικ. 12 Εσωτερική άποψη των διάφανων φωτοβολταϊκών πανέλων.

: Εικ. 13 Ανεμιστήρες οροφής επεκτείνουν τη ζώνη θερμικής άνεσης έως τους 30°C.

Το ECOBOX, η έδρα της μελετητικής εταιρείας Metropoli στη Μαδρίτη, σχεδιάστηκε ως ένα πείραμα, βασισμένο στις αρχές της εξοικονόμησης ενέργειας, της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής. Το κτίριο αξιοποιεί παθητικά συστήματα θέρμανσης και δροσισμού, ένα έξυπνο σύστημα αερισμού, καθώς και αποδοτικά ενεργητικά συστήματα.

Το κτίριο σχεδιάστηκε από το Design Laab (Laboratory of Advanced Architecture & Bioclimatism) του Ιδρύματος Metropoli και το αρχιτεκτονικό γραφείο Taller de Ideas (αρχιτέκτονας: Angel de Diego). Οι κύριοι στόχοι του αρχιτεκτονικού σχεδιασμού υπήρξαν δύο: Αφενός, η δημιουργία ενός χώρου για καινοτομία και δημιουργικότητα και αφετέρου η προσήλωση στις αρχές του βιοκλιματικού σχεδιασμού. Το οικόπεδο βρίσκεται στα περίχωρα της Μαδρίτης, σε μια αραιοδομημένη περιοχή με κτίρια γραφείων και εμπορικών αντιπροσωπειών. Ο προσανατολισμός του κτιριακού όγκου επηρεάστηκε από το σχήμα του οικοπέδου, ενώ τα ανοίγματα των όψεων και ο συνολικότερος σχεδιασμός είχαν ως γνώμονα τη βέλτιστη σχέση (δεκτική ή απορριπτική) με την ηλιακή ακτινοβολία. Την κεντρική ιδέα της αρχιτεκτονικής σύνθεσης αποτελεί το εσωτερικό αίθριο με πολλά ανοίγματα οροφής και υαλοστάσια στο βορρά και το νότο. Οι κύριοι χώροι των γραφείων χωροθετήθηκαν στις δύο μεγάλες πλευρές του κτιρίου, δυτικά και ανατολικά. Τα κύρια βιοκλιματικά χαρακτηριστικά του κτιρίου είναι:

Ανοίγματα οροφής

Τα ανοίγματα οροφής στο εσωτερικό αίθριο επιτρέπουν το φως και τη θερμότητα να εισέλθουν στο κτίριο κατά τους χειμερινούς μήνες, ενώ οι προσεκτικά υπολογισμένες προεξοχές αποτρέπουν τη διείσδυση του ήλιου το καλοκαίρι (Eικόνες 3,4).

Εκτεθειμένη κτιριακή μάζα

Επιφάνειες από εμφανές μπετόν αποτελούν άριστες αποθήκες θερμότητας, προσφέροντας μεγάλη θερμική αδράνεια στο κτίριο (Eικόνα 5). Με τον τρόπο αυτό μετριάζεται η θερμοκρασιακή διακύμανση κατά τη διάρκεια της ημέρας και μειώνεται η ανάγκη κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση ή ψύξη, αφού η αποθηκευμένη θερμότητα:

το χειμώνα αποδίδεται στο χώρο στις απογευματινές ώρες, όταν ο ήλιος απουσιάζει.
το καλοκαίρι απάγεται εύκολα με νυκτερινό διαμπερή αερισμό.

Αερισμός και γεωθερμία

Από τις κυλινδρικές διατάξεις εισαγωγής αέρα που βρίσκονται εξωτερικά του κτιρίου (Eικόνα 6), ο αέρας περνάει μέσα από ένα πολύπλοκο σύστημα σωληνώσεων μέσα στο έδαφος, όπου η θερμοκρασία βρίσκεται γύρω στους 15°C καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους.

Έτσι, η θερμοκρασία του αέρα που ανανεώνεται στο κτίριο είναι ανεκτή, ακόμα και το χειμώνα.
Επιπρόσθετα, ο εξαερισμός βελτιστοποιείται μέσω του “φαινομένου της καμινάδας” χάρη στα παράθυρα στην οροφή του αιθρίου που ανοίγουν αυτόματα όταν ανέβει η θερμοκρασία (Eικόνα 8).

Σκιασμός

Ο σκιασμός γίνεται μέσω ηλεκτροκίνητων περιστρεφόμενων εξωτερικών περσίδων (Eικόνες 1, 7).

Ηλιακοί συλλέκτες

Ηλιακοί συλλέκτες κενού (Vitosol 200) συνολικής επιφάνειας 72 τετραγωνικών μέτρων ζεσταίνουν νερό που αποθηκεύεται σε δεξαμενή χωρητικότητας 6.000 λίτρων (Eικόνα 9).

Ενδοδαπέδια θέρμανση και ψύξη

Κατά τη χειμερινή περίοδο, το αποθηκευμένο ζεστό νερό χρησιμοποιείται στο ενδοδαπέδιο σύστημα θέρμανσης, το οποίο προσφέρει τη βέλτιστη διαστρωμάτωση της θερμοκρασίας στο χώρο. Ταυτόχρονα εξοικονομείται ενέργεια χάρη στη σχετικά χαμηλή θερμοκρασία του χρησιμοποιούμενου νερού.

Κατά τη θερινή περίοδο, χρησιμοποιείται ένα κλειστό σύστημα ηλιακού κλιματισμού. Το ηλιακό σύστημα κλιματισμού είναι ένας ειδικός ψύκτης απορρόφησης που αξιοποιεί το ζεστό νερό της δεξαμενής για τη παραγωγή ψυχρού υγρού, το οποίο στη συνέχεια κυκλοφορεί στο ενδοδαπέδιο σύστημα, δροσίζοντας τους χώρους (Eικόνα 11).

Ηλεκτρική ενέργεια

Φωτοβολταϊκά πανέλα στο νότο παρέχουν ηλεκτρικό ρεύμα για διάφορους μηχανισμούς, όπως π.χ. τους ανεμιστήρες οροφής που επεκτείνουν τη ζώνη θερμικής άνεσης έως τους 30°C και, σε συνδυασμό με τις υπόλοιπες τεχνικές δροσισμού, αναιρούν τη χρήση κλιματιστικών μονάδων.
Τέλος, η Siemens σχεδίασε ένα έξυπνο σύστημα ενεργειακής διαχείρισης του κτιρίου (Building Management System), το οποίο ελέγχει την εξωτερική θερμοκρασία και την ηλιακή ενέργεια που αποθηκεύεται στις δεξαμενές νερού στο δώμα του κτιρίου. Σκοπός του συστήματος ελέγχου είναι να μεγιστοποιεί τη θερμική άνεση, ελαχιστοποιώντας την κατανάλωση μη-ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Παραδείγματα κτιρίων, σχεδιασμένων με βιοκλιματικά κριτήρια, υπάρχουν πλέον πολλά, σε κάθε κλιματική ζώνη της γης. Το κτίριο ECOBOX στη Μαδρίτη αποτελεί ένα από τα πιο επιτυχημένα βιοκλιματικά κτίρια γραφείων στην Ευρώπη και, λόγω των παρόμοιων κλιματικών δεδομένων, μπορεί να αποτελέσει άριστο παράδειγμα προς μίμηση στον ελλαδικό χώρο.