Construção do Ministério Hamburguês de Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente (BSU):
O uso de geotermia combinando coberturas termoativas a um elaborado sistema de ventilação, é a característica mais marcante da sede do Ministério de Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente (BSU) em Hamburgo. A tecnologia de alta eficácia da bomba Wilo desempenha um papel central no fornecimento ambientalmente compatível de água, de calor e de refrigeração.
Cerca de 1500 funcionários trabalham na empresa estatal de informações geográficas e pesquisas em uma área bruta de pouco mais de 61.000 m2. O complexo de construção de elementos múltiplos não é apenas convincente. Ele também atende aos mais rigorosos requisitos ambientais e é um dos edifícios de escritórios mais econômicos da Alemanha. O novo edifício recebeu o Certificado de Ouro do Conselho Alemão de Construção Sustentável (DGNB) na "Exposição Internacional de Edifícios em Hamburgo" como um projeto de excelência. "O padrão de construção elevada baseia-se em um conceito abrangente de energia que consiste em uma interação efetiva de energias renováveis e na implementação consistente de critérios de casa passiva", explica Axel Hupfeld, gerente de projeto da Obermeyer Planen + Beraten GmbH. O complexo tem uma demanda anual de energia primária de apenas 58,13 kWh/m 2a e está claramente abaixo das especificações originais do cliente de 70 kWh/m 2a. O requisito de aquecimento também está abaixo do limite máximo exigido de 15 kWh/m 2a e, portanto, corresponde ao padrão de casa passiva.
O Ministério de Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente (BSU) é um dos edifícios administrativos mais eficientes em termos de energia na Alemanha.
Geotermia como base de um conceito de energia sustentável
Como fonte de energia renovável, a geotermia é a base do conceito e a temperatura ambiente é controlada por coberturas termoativas. A tecnologia altamente eficiente de bombeamento Wilo garante o funcionamento dos sistemas de aquecimento e refrigeração respeitando o meio ambiente, bem como o abastecimento de água confiável das áreas sanitárias. O edifício repousa sobre um total de 1.640 estacas de fundação com um comprimento de 19 metros. A metade disso é usada para desnaturar a geotermia (temperatura da fonte: 13 °C na média anual). Duas bombas de aquecimento de água salina/água fornecem água de aquecimento com uma temperatura de fluxo de 50 °C através de um circuito de água salina. A carga básica é fornecida pelas bombas de aquecimento. Estes são operados com eletricidade verde da Hamburg Energie, que também fornece aquecimento urbano para a cobertura de pico de carga. Como resultado, as bombas de aquecimento e o aquecimento urbano abrangem a carga de calor do edifício mesmo quando sob temperaturas externas de menos 12 °C. O conceito bivalente também permite a compensação do aquecimento urbano em caso de falha ou esgotamento de um campo de geotermia. "Para evitar uma possível descarga do campo de geotermia, compensamos a remoção de calor no inverno, fornecendo o calor dissipado do prédio para a terra durante o período de verão", explica Jörn Delicat, projectista responsável pelo projecto na Obermeyer.
Resfriamento em dois estágios nos meses de verão
O resfriamento consiste, por um lado, em duas unidades de refrigeração de retorno localizadas nos telhados e em outros do campo de geotermia, caso a temperatura do ar exterior não permita mais o uso dos chillers. Para o funcionamento confiável e econômico dos circuitos de aquecimento e refrigeração, as bombas inline Wilo (controladas eletronicamente) fornecidas são: no lado da refrigeração, as bombas duplas do tipo CronoTwin-DL-E, bem como as bombas inline VeroLine-IP-E na água salina; e no lado de aquecimento, as bombas de aquecimento, assim como na circulação de glicol para os chillers. Uma adaptação da capacidade eletrônica integrada da energia das bombas de rotor seco garante a alta eficiência energética.
Coberturas termoativas para aquecimento e refrigeração
A temperatura ambiente é suportada por dois armazenamentos de buffer com uma capacidade de 5.000 litros cada. A partir daí, a subdistribuição para os vários edifícios com seus circuitos de aquecimento/refrigeração separados para os coberturas termoativas ocorre em uma área total de 22,000 m 2. As temperaturas do sistema dos edifícios de cinco andares são 49 °C/28 °C (aquecimento), bem como 14 °C/22 °C (resfriamento), com as bombas inline VeroLine-IP-E garantindo a sua circulação. Por outro lado, as coberturas termoativas do edifício alto funcionam com temperaturas de fluxo e retorno de 32 °C/28 °C (aquecimento) e 18 °C/22 °C (resfriamento). Isso resulta em uma ΔT constante de 4 K, de modo que, em ambos os casos, o mesmo fluxo de massa é necessário, podendo-se omitir a mudança de ponto de funcionamento necessário da tecnologia de bombeamento. Duas bombas eletrônicas de alto rendimento Wilo-Stratos fornecem um caudal máximo de cerca de 30 m3/h. Os convectores, o aquecimento do piso e as superfícies de aquecimento estático são utilizados nas poucas áreas sem cobertura termoactiva. No inverno, as serpentinas de aquecimento das unidades centrais de ventilação também devem ser fornecidos para reaquecimento do ar externo. Mais sete bombas eletrônicas de alto rendimento Wilo-Stratos, cujos motores EC regulam a velocidade necessária em função da demanda, operam nos circuitos de aquecimento associados, garantindo assim uma distribuição de calor e frio eficiente em energia. Especialmente na faixa de carga parcial, que representa até 94 % do tempo de operação, isso resulta em uma redução significativa no consumo de corrente em comparação com bombas não controladas.
O aproveitamento de águas pluviais reduz o consumo de água potável
O abastecimento de água potável também leva em conta a ideia de ecologia e rentabilidade. De acordo com as diretivas de Hamburgo para edifícios públicos, foi instalada uma rede de água fria pura, que só é complementada por aquecimento descentralizado de água em casos especiais. Um sistema de aumento de pressão Wilo-Comfort-Vario garante o abastecimento de água potável do edifício. Para reduzir o consumo de água potável, a água da chuva gerada nas superfícies do telhado também é usada: primeiro, é limpa em um sistema de filtro de tambor rotativo, depois, é coletada em uma cisterna, sendo, então, alimentada a uma rede de água residual separada, através de um sistema de aumento de pressão adicional. A água da chuva é usada para os banheiros em todas as seções de construção. Além disso, o gerenciamento de águas residuais e água poluída do complexo também foi garantido. Aqui, uma ampla gama de bombas submersíveis para águas residuais e estações elevatórias de Wilo são utilizadas, de modo que o nível de refluxo das águas residuais também pode ser descarregado na planta de saneamento de Hamburgo.
Os generosos átrios oferecem uma alta qualidade de acomodação como elementos essenciais do conceito de ventilação.
Confortável ambiente com alta eficiência energética
"A combinação otimizada das várias medidas faz da sede da BSU um dos edifícios administrativos mais eficientes em termos de energia na Alemanha. Após cerca de um ano e meio de uso, fica claro que os critérios de conforto necessários e os valores de temperatura são mantidos ao longo do ano ", conclui Delicat. "Com uma regulação superior, uma temperatura ambiente constante de 21 °C é assegurada durante a estação fria. No verão, no entanto, as temperaturas permanecem sempre em uma área confortável de cerca de 25 °C." Para otimizar o potencial de economia de energia do edifício, os gerentes de projetos também contam com a participação dos usuários. Estas são, por exemplo, recomendações para o manejo correto das abas de ventilação. A monitorização de energia, desenvolvido em colaboração com a TU Hamburg-Harburg, fornece relatórios adicionais de consumo relacionados ao edifício e, assim, promove a sensibilidade dos usuários. "Os primeiros resultados mostram que a demanda de energia aqui ainda está bem abaixo das previsões originais. Isso confirma as experiências reunidas até agora no âmbito da monitorização da garantia ", diz Hupfeld.