Новата сграда на Службата по градоустройство и околна среда (BSU) в Хамбург:
Комбинацията между геотермия, термично активиране на таваните и добре проектирана система за вентилация превръща Централата на Службата по градоустройство и околна среда (BSU) в Хамбург, извън набиващата се на очи шарена фасада, в един забележителен обект. Важна роля за екологосъобразното топлоснабдяване, охлаждане и водоснабдяване играе и високоефективната помпена техника на Wilo.
В областната служба Геоложка информация и геодезия (LGV) работят близо 1500 служителя на брутна етажна площ от малко над 61 000 м2.Комплексът от основна сграда и няколко тракта впечатлява не само визуално. Той отговаря на най-високите екологични изисквания и е една от енергийно най- ефективните офис сгради в Германия. Съвсем основателно по време на „Международното изложение за строителство Хамбург“ новата сграда бе отличена като най-добър проект и наградена със златен сертификат от Германския съвет за устойчиво строителство (DGNB).„Високият стандарт на сградата се дължи най-вече на цялостната енергийна концепция, която представлява ефективна комбинация от възобновяеми енергийни източници и последователното прилагане на принципа на пасивните сгради“, поясни Аксел Хупфелд, проектен ръководител на дружество Obermeyer Planen + Beraten GmbH. Годишната потребност от първична енергия в размер само на 58,13 kWh/m2a е значително под първоначално предвидената от строителя в размер на 70 kWh/m2a. Необходимата енергия за отопление също е под изискуемата максимална граница от 15 kWh/m2a и отговаря на стандартите за пасивни сгради.
Сградата, в която се помещава Службата по градоустройство и околна среда (BSU), е една от енергийно най-ефективните административни сгради в Германия.
Геотермията като основа за устойчива енергийна концепция
Като регенеративен енергиен източник геотермията е в основата на концепцията, температурата в помещенията да се регулира от термичното активиране на таваните. Щадящата климата работа на системите за отопление и охлаждане, както и сигурното водоснабдяване на санитарните помещения, се осигурява от високоефективната помпена техника на Wilo.Сградата е разположена върху общо 1640 сондажни пилона с дължина от 19 метра. Половината от тях осигуряват топлина от дълбочината на земните пластове (температура на източника: 13°C средногодишно). Две термопомпи солен разтвор/вода осигуряват чрез кръга на соления разтвор вода за отопление на сградата с температура на подаване от 50 °C.Основното натоварване се поема от термопомпите. Те работят с екологичен ток, доставян от дружеството Хамбургер Енерги, което също така осигурява топлообмен на близки разстояния за покриване на върхово натоварване. Така термопомпите и топлообменът на близки разстояния покриват отоплителния товар на сградата дори при външна температура от минус 12 °C . Двувалентната концепция позволява допълнително захранване с помощта на топлобмен на близки разстояния, ако дадено геотермално поле отпадне или бъде изчерпано. „Противодействаме на евентуалното изчерпване на геотермалното поле като изравняваме генерираната топлина през лятото чрез подаване на акумулираната от сградата топлина през летния сезон към земните пластове“, пояснява Йорн Деликат, отговорният за проекта проектант в дружеството Обермайер.
Двустепенно охлаждане през летните месеци
Охлаждането се състои от две разположени на покрива системи за снабдяване с оборотна вода и от геотермалното поле, ако температурата на външния въздух не позволява охлаждане с оборотна вода.Надеждната и икономична работа на отоплителните и охлаждащи кръгове се осигурява от електронно регулируемите Inline помпи на Wilo, като откъм охлаждащата страна това са сдвоените помпи тип CronoTwin-DL-E, както и Inline помпите VeroLine-IP-E откъм страната на соления разтвор и отоплението на термопомпите, както и в циркулацията на гликол на охладителя с оборотна вода. Интегрираното електронно адаптиране на мощността на помпите със сух ротор осигурява голяма енергийна ефективност.
Термично активиране на таваните за отопление и охлаждане
Регулирането на температурата в помещенията се подпомага от два буферни резервоара, всеки с капацитет от 5000 литра. От там се извършва преразпределението към отделните сгради и техните самостоятелни отоплителни и охлаждащи кръгове за термичното активиране на таваните върху обща площ от 22.000 м2.Системната температура на пететажните корпуси на сградата е около 49 °C/28 °C (отопление) и 14 °C/22 °C (охлаждане), като циркулацията се осигурява от Inline помпи VeroLine-IP-E. Термичното активиране на таваните на високата сграда работи от своя страна с температури на подаване и на обратния поток от 32 °C/28 °C (отопление) и 18 °C/22 °C (охлаждане). Като краен резултат се получава постоянна ∆T от 4 K, така че и в двата случая е необходим един и същ масов поток и обикновено необходимото превключване в работната точка може да отпадне. Две високоефективни помпи Wilo-Stratos осигуряват максимален дебит от около 30 м3/ч.В малкото зони без термично активиране на таваните се използват конвектори, подово отопление и стационарни отоплителни тела. През зимата допълнително се снабдяват и рекуперативните топлообменници на централната вентилационна инсталация за допълнително подгряване на външния въздух. В прилежащите кръгове на отопление работят допълнителни седем високоефективни помпи Wilo-Stratos, чиито мотори EC регулират необходимите обороти според нуждите и така осигуряват енергийно ефективното разпределение на топлина и охлаждане. Особено в зоната на частично натоварване, която е близо 94% от времето на експлоатация, се регистрира значително намаляване на разходваната електроенергия спрямо нерегулираните помпи.
Използването на дъждовната вода понижава разхода на питейна вода
Водоснабдяването с БВГ също се нуждае от екологични и икономични решения. Съгласно нормативната уредба за публично строителство на град Хамбург бе инсталирана мрежа само за студена вода, която може да бъде допълвана с децентрализирано загряване на топла вода само в извънредни ситуации. Система за повишаване на налягането Wilo-Comfort-Vario осигурява водоснабдяването с БВГ на високата сграда. За да се намали потреблението на питейна вода, дъждовната вода от покрива се пречиства през филтриращо барабанно съоръжение, събира се в цистерна и след това, с помощта на система за повишаване на налягането, се подава към самостоятелна мрежа за сива вода. Дъждовната вода се използва за тоалетните във всички корпуси на сградата. Също така бе подсигурено и управлението на отпадните води на комплекса. За целта бяха използвани различни потопяеми канализационни помпи и системи за повишаване на налягането на Wilo, за да може и отпадните води, намиращи се под нивото на обратно подприщване, да бъдат отведени в основното хидротехническо съоръжение на град Хамбург.
Концепцията за вентилация през лятото се базира на естествената вентилация на нощното охлаждане (вдясно). През зимата централните вентилационни инсталации с рекуперация на топлина гарантират минимални загуби на енергия (вляво).
Комфортна температура в помещенията с висока енергийна ефективност
„Оптималното взаимодействие на различните мерки превръща Централата на BSU в една от енергийно най-ефективните административни сгради в Германия. Близо година и половина след като новата сграда отвори врати, бе отчетено, че изискваните критерии за комфорт и температурни стойности се спазват през цялата година“, обобщава Деликат. „С помощта на централно регулиране през студените месеци се осигурява постоянна температура в помещенията от 21 °C. През лятото пък температурите се движат винаги в един комфортен диапазон от 25 °C.“За да се оптимизира максимално потенциала за енергийната ефективност на сградата, отговорните проектанти разчитат и на съдействието на потребителите. Към потребителите се отправят препоръки за правилното боравене с вентилационните капаци. Разработеният съвместно с ТУ Хамбург-Харбург енергиен мониторинг предоставя допълнителни данни за потреблението на сградата, като така стимулира чувствителността на потребителите. „Първите резултати показват, че необходимата енергия е дори значително под първоначално изготвените прогнози. Това потвърждава опитът, който сме придобили по време на извършвания досега надзор в рамките на гаранцията за бездефектна експлоатация“, казва Хупфелд.