Нова будівля Управління міського розвитку та навколишнього середовища (BSU) Гамбургу:
Використання геотермічної енергії в поєднанні з термоактивними панелями та продуманою вентиляційною системою є головною особливістю головного офісу Управління міського розвитку та навколишнього середовища (BSU) Гамбургу після яскравого фасаду, який першим впадає в очі. Високоефективні насоси Wilo грають центральну роль в екологічно чистому теплопостачанні, охолодженні й водопостачанні.
На земельному підприємстві геоінформації та геодезичних вимірювань (LGV) працюють майже 1500 співробітників на поверсі будівлі загальною площею трохи більше 61 000 м2. Величезний комплекс будівель вражає не тільки візуально. Він також відповідає найвищим екологічним стандартам та є однією з найекономічніших офісних будівель у Німеччині. Тож не дивно, що на «Міжнародній будівельній виставці в Гамбурзі» нову будівлю було нагороджено Золотим сертифікатом Ради з екологічного будівництва (DGNB) Німеччини, як кращий проект. «Високий будівельний стандарт ґрунтується на всеосяжній енергетичній концепції, що складається з ефективної взаємодії поновлюваних джерел енергії та послідовної реалізації критеріїв пасивного будинку», — пояснює Аксель Хупфельд, керівник проекту Obermeyer Planen + Beraten GmbH. Річна потреба в первинних енергоресурсах становить всього лише 58,13 кВт г/м2за рік, що явно нижче початкових значень замовника в 70 кВт г/м2рік. Вимоги до теплового навантаження також нижче максимальної межі в 15 кВт г/м2а отже, відповідають стандарту пасивного будинку.
Управління міського розвитку та навколишнього середовища (BSU) є одним з найбільш енергоефективних адміністративних будівель у Німеччині.
Геотермічна енергія як основа концепції екологічної енергетики
Джерелом регенеративної енергії виступає геотермічна енергія, яка є основою концепції. Температура в приміщенні контролюється термоактивними панелями. Високоефективні насоси Wilo забезпечують безпечну для клімату експлуатацію систем теплопостачання та охолодження, а також надійне водопостачання санітарних зон. Будівля спирається на 1640 гвинтових паль довжиною 19 метрів. Половина з них використовується для скидання геотермічної енергії (температура джерела: 13 °C — середнє річне значення). Два розсільно-водяних теплових насоса через контур розсолу забезпечують опалення будівлі з температурою теплоносія 50 °C. Основне навантаження беруть на себе теплові насоси. Вони використовують гамбурзьку екологічно чисту електроенергію, а також забезпечують автономне опалення при досягненні пікових навантажень. У результаті теплові насоси та автономне опалення перекривають теплове навантаження будівлі навіть при зовнішніх температурах мінус 12 °C. Двовалентна концепція також допускає підживлення автономного опалення, якщо геотермальне поле вийде з ладу або виснажиться. «Щоб запобігти можливому виснаженню геотермічного поля, ми компенсуємо відведення тепла взимку шляхом доставки тепла, розсіяного від будівлі до землі в літній період», — пояснює Йорн Делікат, керівник проекту, який відповідає за нього в Obermeyer.
Двоступеневе охолодження в літні місяці
Система охолодження з одного боку складається з двох зворотних охолоджувачів, розташованих на дахах, а з іншого — з геотермічного поля, якщо температура зовнішнього повітря більше не дозволяє використовувати зворотні охолоджувачі. Для надійної та економічної роботи контурів опалення та охолодження використовуються інлайн насоси Wilo з електронним керуванням. З боку контуру охолодження — здвоєні насоси типу CronoTwin-DL-E. На стороні контуру опалення та розсолу теплових насосів та у глікольному контурі зворотних охолоджувачів — інлайн насоси VeroLine-IP-E. Вбудоване електронне регулювання потужності насосу із сухим ротором забезпечує високу енергоефективність.
Термічні панелі для опалення та охолодження
Температура в приміщенні підтримується двома буферними накопичувачами ємністю 5000 літрів кожен. Звідти здійснюється вторинний розподіл до різноманітних будівель, з їхніми окремими схемами опалення/охолодження для термоактивних панелей на загальній площі 22 000 м2. Температура системи в п’ятиповерхових будинках становить 49 °C/28 °C (опалення), а також 14 °C/22 °C (охолодження), циркуляцію забезпечують інлайн насоси VeroLine-IP-E. З іншого боку, термоактивні панелі висотної будівлі працюють при температурі подачі та відведення 32 °C/28 °C (опалення) та 18 °C/22 °C (охолодження). У результаті це призводить до константи ΔT від 4 K, тому в обох випадках необхідна масова подача насоса, інакше може не спрацювати перемикання робочої точки насоса. Два високоефективних насоса Wilo-Stratos забезпечують максимальну подачу близько 30 м3/г. У декількох зонах без термоактивних панелей використовуються конвектори, підлогове опалення та статичні поверхні нагрівання. У зимовий час також повинні бути передбачені нагрівальні елементи в централізованих вентиляційних установках для додаткового нагріву зовнішнього повітря. У пов’язаних опалювальних контурах працюють ще сім високоефективних насосів Wilo-Stratos, електродвигуни постійного струму яких регулюють необхідне число обертів відповідно до вимог, гарантуючи тим самим енергоефективний розподіл тепла та холоду. Особливо в області часткового навантаження, на яку припадає до 94 % часу роботи, це призводить до значного зниження споживання струму в порівнянні з нерегульованими насосами.
Використання дощової води знижує споживання питної води
Постачання питної води також відображає концепцію екології та економічної рентабельності. Відповідно до гамбурзької директиви для адміністративних будівель була встановлена мережа холодної води, яка лише в особливих випадках доповнюється децентралізованим нагріванням води. Установка підвищення тиску Wilo-Comfort-Vario забезпечує питною водою висотні будівлі. Щоб зменшити споживання питної води, також використовується дощова вода, яка накопичується на поверхнях даху, потім очищується в обертовому барабані фільтрувальної установки, збирається в резервуарі та, нарешті, подається в окрему мережу технічного водопостачання за допомогою установки підвищення тиску. Дощова вода використовується для туалетів у всіх секціях будівлі. Крім того, було також забезпечено управління стічними водами та брудною водою. Тут використовуються різні занурювальні насоси для стічних вод та установки водовідведення від Wilo, тому навіть якщо стічні води знаходяться нижче рівня зворотного потоку, їх можна відвести в гамбурзьку систему очищення стічних вод.
Просторі атріуми в якості основних елементів концепції вентиляції забезпечують високу якість умов перебування.
Комфортний клімат у приміщенні з високою енергоефективністю
«Оптимальне поєднання різних прийомів робить головний офіс BSU однією з найбільш енергоефективних адміністративних будівель у Німеччині. Приблизно через 1,5 року використання стає зрозуміло, що необхідні критерії комфорту та значення температури підтримуються протягом всього року. — резюмує Делікат. — Завдяки регулюванню вищого рівня в холодну пору року в приміщенні підтримується постійна температура 21 °C. Влітку температура завжди залишається в комфортному діапазоні близько 25 °C». Щоб оптимізувати потенціал енергозбереження будівлі, керівники проектів також покладаються на підтримку споживачів. Так, наприклад, можна отримати рекомендації з правильного використання вентиляційних клапанів. Система моніторингу енергії, розроблена спільно з TU Hamburg-Harburg, надає додаткові звіти про споживання енергії в будівлі, сприяючи тим самим обізнаності споживачів. «Перші результати показують, що споживання енергії тут навіть значно нижче початкових прогнозів. Це підтверджує наш досвід, який ми накопичували дотепер у рамках гарантійного моніторингу», — каже Хупфельд.