Административный офис BSU (Гамбург) — одно из самых энергоэффективных зданий Германии

Яркий броский фасад — приметная, но далеко не самая главная изюминка головного офиса гамбургского департамента BSU, который занимается планированием городского пространства и вопросами окружающей среды. Ключевые особенности инновационного сооружения — активное использование геотермальной энергии, термоактивные перекрытия, тщательно спроектированная система вентиляции, экологически безопасные отопление, охлаждение и водоснабжение, основанные на энергоэффективных технических решениях WILO.

Общая площадь предприятия геоинформации и измерений (LGV), в штате которого работают почти 1500 сотрудников, превышает 61 тыс. кв. метров. Хорошо заметное многоблочное здание возведено с соблюдением самых жестких экостандартов и считается одним из наиболее экономичных среди административных комплексов Германии. Еще на этапе новостройки оно было отмечено золотым сертификатом DGNB — Немецкого совета по экологичному строительству — и получило звание самого совершенного проекта Международной строительной выставки в Гамбурге.

Как отметил Аксель Хупфельд, представитель компании Obermeyer Planen + Beraten GmbH — строительного подрядчика проекта, подобных результатов удалось достичь благодаря реализации масштабной и всеобъемлющей энергетической концепции. Предложенный подход основан на эффективном сочетании двух энергоэффективных звеньев — получении энергии из возобновляемых источников и ее рациональном использовании за счет технологий энергосбережения.

Внедрение современных конструктивных решений позволило сократить первичную годовую потребность административного центра с предполагаемых 70 кВт/кв.м в год до 58,13 кВт/кв.м в год. А потребление тепла в 15 кВт·ч/кв.м соответствует стандартам энергосберегающих домов.

Стабильный геотермальный обогрев

Неисчерпаемым источником энергии для супер-современного административного центра служит тепло земли — геотермия, а рациональное управление температурным режимом во внутренних помещениях обеспечивают термоактивные перекрытия. При этом стабильную и безаварийную работу систем отопления, охлаждения, подачи воды для санитарно-гигиенических нужд гарантируют высокоэффективные насосы ВИЛО.

Фундамент здания представлен 1640 винтовыми сваями, каждая из которых имеет длину 19 м. Половина из свай выполняет не только основную несущую функцию, но и отбирает у грунта геотермальную энергию (среднегодовая температура источника составляет +13 °C), чтобы подать ее в здание. Циркуляцию рабочего солевого раствора обеспечивают два тепловых насоса: температура воды в подающей линии контура составляет 50 °C. Насосные агрегаты работают на экологически чистом электричестве, генерируемым источником в Гамбурге. Это оборудование эффективно удовлетворяет потребности в локальном теплоснабжении при пиковых потребностях.

Комплектация инженерных сетей тепловыми насосами и наличие системы локального теплоснабжения позволяет зданию легко справляться с отопительными нагрузками при наружной температуре от −12 °C. Реализация двухвалентной концепции гарантирует бесперебойный обогрев помещений при истощении или недоступности геотермальной зоны. Важным фактором, который исключает разрядку геотермальной зоны, служит выравнивающая отдача тепла от здания в грунт в летний период.

Система двухэтапного охлаждения в летний период

Система охлаждения здания департамента включает два основных компонента:

• Две системы оборотного водоснабжения, установленные на крышах центра;
• Геотермальную зону, которая обеспечивает охлаждение при невозможности использования охладителей замкнутого цикла из-за температуры окружающей среды.

Стабильная работа охлаждающего и обогревающего контуров гарантирована за счет надежной бесперебойной эксплуатации электронно-регулируемых насосных агрегатов Wilo Inline. Циркуляция хладагента обеспечивается сдвоенными насосами CronoTwin-DL-E, а функционирование тепловых насосов, перекачивание соляного раствора и гликоля в контуре охладителей — насосами Inline VeroLine-IP-E. Благодаря встроенной электронной системе регулировки установок с сухим ротором энергия используется наиболее рациональным образом.

Обогрев и охлаждение при помощи термоактивных перекрытий

Заданный температурный режим в помещениях пятиэтажного здания поддерживают два промежуточных накопителя емкостью на 5 000 л каждый. Они распределяют тепло по охлаждающим/обогревающим контурам термоактивных перекрытий, общая площадь которых составляет 22 000 кв.м.

Температура в контуре обогрева поддерживается на уровне от 28°C до 49 °C, в контуре охлаждения — от 14 °C до 22 °C. В системах постоянной циркуляции установлены агрегаты серии Inline VeroLine-IP-E.

Заданный диапазон температур термоактивных перекрытий, работающих в режимах подачи и возврата, составляет от 28 °C до 32 °C (при обогреве) и от 18 °C до 22 °C (при охлаждении).

За счет постоянной генерации ∆T = 4 K массовый поток одинаков и позволяет обойтись без переключения рабочей точки насосного оборудования. За обеспечение максимального расхода в 30 куб.м/час отвечают 2 высокоэффективных агрегата линейки Wilo-Stratos.

Нужный микроклимат в зонах без термоактивных перекрытий поддерживается конвекторами, системами напольного отопления и статическими поверхностями нагрева. Зимой для дополнительного обогрева через нагревающие змеевики центральной вентиляционной системы прокачивается наружный воздух. В систему отопительных контуров вмонтированы 7 насосов Wilo-Stratos с электронно-регулируемой частотой вращения. Тонкая подстройка работы насосной техники под потребности позволяет энергоэффективно распределять тепло и холод. До 94% времени насосы работают в режиме неполной загрузки, благодаря чему значительно сокращается расход электричества в сравнении с нерегулируемой техникой.

Рациональное водопотребление

Нужный микроклимат в зонах без термоактивных перекрытий поддерживается конвекторами, системами напольного отопления и статическими поверхностями нагрева. Зимой для дополнительного обогрева через нагревающие змеевики центральной вентиляционной системы прокачивается наружный воздух. В систему отопительных контуров вмонтированы 7 насосов Wilo-Stratos с электронно-регулируемой частотой вращения. Тонкая подстройка работы насосной техники под потребности позволяет энергоэффективно распределять тепло и холод. До 94% времени насосы работают в режиме неполной загрузки, благодаря чему значительно сокращается расход электричества в сравнении с нерегулируемой техникой.

Система подачи питьевой воды в здание также является экологичной и экономичной. Выполняя директивы Гамбурга для инженерных сетей общественных зданий, проектанты разработали систему подачи холодной чистой воды с возможностью ее децентрализованного нагрева. Для создания необходимого напора сеть водоснабжения укомплектована установкой повышения давления Wilo-Comfort-Vario.

Дополнительным фактором экономии водных ресурсов стал сбор дождевой воды с крыши. Собранная вода поступает на очистку в фильтровальную установку с вращающимся барабаном, а потом накапливается в цистерне. С помощью дополнительной установки, повышающей давление, очищенная дождевая вода накачивается в отдельную систему слабозагрязненной воды для слива в туалетах.

Отвод сточных и загрязненных вод обеспечивает система управления, укомплектованная погружными насосами и установками для водоотвода ВИЛО. Современная техника эффективно отводит стоки в городские установки даже при более низком уровне обратного подпора.

Высокая энергоэффективность и комфортный микроклимат

Благодаря использованию различных технологий энергосбережения и альтернативного использования ресурсов главный офис департамента BSU по праву включен в число наиболее энергоэффективных административных комплексов страны. На протяжении полутора лет с момента ввода здания в эксплуатацию в нем независимо от сезона поддерживается комфортный микроклиматический режим с заданными температурными показателями.

В холодный сезон в помещениях административного центра обеспечивается постоянная температура 21 °C, в теплое время года в качестве рекомендованного для поддержания системой управления задан уровень 25 °C.

Важным фактором оптимизации энергопотенциала административного комплекса является тесное сотрудничество технического персонала и пользователей. Так, в здании всеми сотрудниками департамента соблюдаются общие правила обращения с форточками. Специально для центра специалисты Технического университета Гамбурга разработали систему мониторинга энергии. Она помогает пользователям следить за всеми энерготратами, чтобы более активно участвовать в энергосбережении.

По наблюдениям проектантов, уже первые месяцы эксплуатации здания при активном взаимодействии с пользователями продемонстрировали еще более экономный расход энергии, чем прогнозировался изначально.