함부르크 도시개발 및 환경담당국(BSU) 신축:

열 활성 천장과 결합한 지열 에너지 이용과 정교한 환기 시스템은 함부르크 도시개발 및 환경담당국(BSU) 본부의 화려한 외관 다음으로 눈길을 끄는 특징입니다. 고효율 Wilo 펌프 기술은 환경에 부담을 주지 않는 열 공급, 냉방 및 급수 측면에서도 핵심적인 역할을 합니다.총면적 약 61,000m2 이상의 공간으로 조성된 지리정보측량공사(LGV)의 직원수는 대략 1,500명에 이릅니다.

이 기관의 멀티 유닛형 복합 건물은 시각적으로 인상적이기만 한 것이 아닙니다. 이곳은 가장 까다로운 환경 요건을 충족하며 독일에서 가장 경제적인 사무실로 손꼽히는 건물 중 하나입니다. 또한 명성에 걸맞게 "함부르크 국제 건축 전시회"에서 우수 프로젝트로 꼽혀 독일 지속가능한 건축 협회(DGNB)로부터 금상을 받았습니다."건물에 대한 높은 기준은 패시브 하우스 기준을 일관되게 이행하는 것이 재생가능 에너지와 더불어 효과적으로 작용하는 과정을 기반으로 만들어집니다", 라고 Obermeyer Planen + Beraten GmbH의 프로젝트 관리자 악셀 후펠트(Axel Hupfeld)는 설명했습니다. 58.13 kWh/m2a라는 연간 1차 에너지 수요는 건축업체가 정한 요건인 70 kWh/m2a보다 현저히 낮은 수준입니다. 난방 수요 또한 최대 한계인 15kWh/m2a를 밑돌아 패시브 하우스 기준에 부합합니다.

함부르크 도시개발 및 환경담당국(BSU)은 독일 내 에너지 효율이 가장 높은 사무실 건물로 손꼽힙니다.

지속 가능한 에너지 콘셉트의 기초가 되는 지열 에너지

재생 에너지원으로서 지열 에너지는 콘셉트의 기초가 되며 실내 온도는 열 활성 천장을 통해 조절됩니다. 고효율 Wilo 펌프 기술은 냉난방 시스템을 친환경적으로 작동시키고 위생 분야에 안정적으로 물을 공급할 수 있도록 돕습니다.이 건물은 19m 길이의 착공 말뚝 총 1,640개를 기반으로 합니다. 그 중 절반은 지열에너지를 추출하는 역할을 합니다(에너지원 온도: 연평균 13°C). 두 염수/물 난방 펌프는 염수 회로를 통해 50°C의 주입 온도로 건물에 온수를 공급합니다.난방 펌프는 기본 부하로 운전됩니다. 또한 피크 부하를 막기 위해 지역 난방을 공급하는 Hamburg Energie의 친환경 전기를 사용하여 작동합니다. 이로써 난방 펌프와 지역 난방은 외부 온도가 영하 12°C로 떨어질 때에도 건물의 난방 부하를 커버합니다. 두 시스템을 이용한 콘셉트는 지열에너지 영역이 없어지거나 이곳의 에너지가 모두 소진되었을 때 지역 난방을 통해 보충하는 대안을 가능케 합니다. "우리는 건물에서 배출되는 열을 지면에 내뿜는 방식을 이용하여 여름 기간 동안 겨울에 발생하는 열 손실을 상쇄합니다. 이로써 지열에너지 영역의 에너지가 모두 소진되는 경우가 발생하지 않도록 방지하는 것입니다", 라고 오버마이어(Obermeyer)의 프로젝트 책임 설계사 외른 델리카(Jörn Delicat)는 설명합니다.

여름철에는 2단 냉방

냉방은 건물 옥상에 설치된 두 냉각 타워를 통해 이뤄지며, 실외 공기 온도로 인해 열교환기 사용이 더는 여의치 않을 경우에 지열에너지로도 이뤄집니다.전자 제어식 Wilo 인라인 펌프는 냉난방 회로가 안정적이면서 경제적으로 작동하도록 돕습니다. CronoTwin-DL-E 유형의 듀얼 펌프는 냉방을 위해, VeroLine-IP-E 인라인 펌프는 난방 펌프의 염수 및 난방과 관련하여 그리고 열교환기의 글리콜 회로에서 사용됩니다. 글랜디드 펌프의 통합된 전자식 전력 조절 기능은 높은 에너지 효율을 보장합니다.

냉난방을 위한 열 활성 천장

실내 온도 조절은 저장 용량이 각각 5,000리터인 두 버퍼가 지원합니다. 여기서 부터 총 면적 22,000m2의 열 활성 천장용 개별 난방/냉방 회로를 이용하여 각 해당 건물에 하위 배분이 이뤄집니다.5층 건물의 시스템 온도는 49°C/28°C(난방) 및 14°C/22°C(냉방)이며 VeroLine-IP-E 인라인 펌프가 이 순환을 맡습니다. 이와 달리 고층 건물의 열 활성 천장은 32°C/28°C(난방) 및 18°C/22°C(냉방)의 주입 및 회수 온도로 작동합니다. 결과적으로 4 K의 ∆T가 발생해 두 경우에서 같은 질량유량을 필요로 하게 되고, 그렇지 않을 경우 불가피한 펌프 기술의 사양점 전환은 생략되는 수가 있게 됩니다. Wilo-Stratos 고효율 펌프 두 대는 약 30m3/h 라는 최대 유량을 보장합니다.열 활성 천장이 없는 몇몇 영역에서는 컨벡터, 온돌 난방과 라디에이터를 사용합니다. 겨울철에는 실외 공기를 재가열하기 위해 중앙 환기 장치의 히팅 레지스터가 있어야 합니다. 이와 관련된 온수 순환 중 또 다른 Wilo-Stratos 고효율 펌프 7대가 작동하는데, 이 펌프의 EC 모터는 수요에 따라 속도를 조절하여 에너지 효율적인 열기 및 냉기 분배를 보장합니다. 특히 이로써 작동 시간의 최대 94%를 차지하는 부분 부하 영역에서는 무제어 펌프 대비 눈에 띄는 소비 전력 절감 효과를 볼 수 있습니다.

두 염수/물 난방 펌프를 이용한 지열에너지는 에너지 공급의 핵심 요소입니다.

빗물 사용으로 음용수 소비 감소

음용수 급수 역시 생태와 경제성을 모두 고려해야 하는 부문입니다. 공공 건설에 관한 함부르크 지침에 따라 순수 냉수 네트워크가 설치되었는데, 이 네트워크는 특수한 경우에만 분산형 온수 난방으로 보충합니다. Wilo-Comfort-Vario 부스터시스템은 고층 건물에 안정적인 음용수 급수를 보장합니다. 또한 음용수 소비를 줄이기 위해 지붕 표면에 생기는 빗물을 이용해 회전 드럼 필터 시스템에서 정화하여 빗물 저장 탱크에 모든 뒤 추가 부스터 시스템의 도움으로 별도의 중수도 네트워크에 공급합니다. 빗물은 모든 건물 구역의 화장실에서 사용합니다. 또한 단지의 오폐수 관리 역시 보장됩니다. 여기서는 역류 레벨 이하의 폐수도 함부르크 배수 시설로 유도할 수 있도록 Wilo의 다양한 수중 하수 펌프와 탈착 장치를 사용합니다.

넓은 아트리움은 환기 콘셉트의 핵심 요소로서 수준 높은 편의 시설을 제공하기도 합니다.

높은 에너지 효율로 만든 쾌적한 실내 환경

"다양한 조치를 최적으로 조합한 것이 BSU 본사를 독일 내 에너지 효율이 가장 높은 사무실 건물로 만들었습니다. 건물을 사용한지 약 1년 반이 지난 후에는 쾌적함을 위해 필요한 기준과 온도값이 1년 내내 유지되었다는 점을 알 수 있었습니다", 라고 델리카는 결론지었습니다. "탁월한 제어 기능 덕에 추운 계절에도 실내 온도 21°C를 일정하게 유지했습니다. 또 여름에는 온도가 항상 약 25°C 정도로 쾌적한 수준이었습니다."잠재적인 건물의 에너지 절감 능력을 최적화 하기위해 프로젝트 책임자들은 사용자의 참여를 유도했습니다. 예를 들어 사용자는 올바른 환기 플랩 사용을 위한 권장 사항 정보를 얻게 되었습니다. 그리고 함부르크 공과대학교(TU Hamburg)와 공동으로 개발한 에너지 모니터링 기술은 건물 관련 소비 보고서를 추가로 제공하여 사용자가 이에 대해 지각하도록 장려했습니다. "첫 보고서는 이곳의 에너지 수요가 원래 전망했던 것보다 훨씬 적다는 점을 나타내고 있습니다. 이는 지금까지 보증 모니터링을 진행하며 쌓아온 우리의 경험이 맞았음을 증명해 주었습니다", 라고 후펠트는 말합니다.

정보 및 통계:
프로젝트: 도시개발 및 환경담당국(BSU), 함부르크
종결: 2013
건축업체: Sprinkenhof GmbH
건축 설계: Sauerbruch Hutton / Innius RR GmbH
건축 및 에너지 기술 실행: Obermeyer Planen + Beraten GmbH
에너지 공급: 염수/물 난방 펌프 2대(각각의 난방 용량 464kW)지역 난방 연결(난방 용량 750kW)열순환기 2대(각각의 난방 용량 230kW)

펌프 기술:

Wilo-Stratos 고효율 펌프

Wilo-CronoTwin-DL-E 인라인 듀얼 펌프

Wilo-CronoLine-IL-E 인라인 펌프

Wilo-VeroLine-IP-E 인라인 펌프

Wilo-Comfort-Vario 부스터시스템

Wilo-DrainLift M 오수 리프팅 장치

Wilo-Drain TM 수중 배수 펌프

Wilo-Drain STS 40 수중 하수 펌프

Wilo-Drain TP 수중 하수 펌프