Ефикасност коришћења енергије у энергоэффективном кући: висок зграда у Цоммерзбанк, у Франкфурту на Мајни, Немачка 2006-11-13 11:40:34

Изградња и реконструкција.

Ефикасност коришћења енергије у энергоэффективном кући: висок зграда у Цоммерзбанк, у Франкфурту на Мајни, Немачка

2006-11-13 11:40:34

Зграда Цоммерзбанк у Франкфурту на Мајни, изградња која је била завршена у мају 1997, је највећа у Европи и траје 24 место по висини у свету (са антеном његова висина је око 300 метара). Зграде, дизајнирана од стране британског архитекте сер Норманом Фостером и да га студију "Foster and Partners" (Лондон), је радикална ревизија читавог концепта изградње високих објеката. Већина таквих кућа је изграђена по традиционални амерички модел: потпуно кондиционированные простора, готово потпуни недостатак природног светла, централна организација линк зграде и идентичне спратовима. Нова зграда Цоммерзбанк се знатно разликује од овог програма: у њој се углавном користи природно осветљење и природна вентилација, постоји атријум, који се одржава од нивоа земље до самог горњег спрата, и од сваке канцеларије или дела зграде отвара поглед на град. Хармонија са заштитом животне средине и енергетска ефикасност постала главни фактори при пројектовању зграда у Цоммерзбанк. Реализација ових концепата дозвољено Норману Фостеру назвати ове куће "први у свету еколошким высотным зграда". Климатске карактеристике име изградње Локација: Франкфурт-на-Мајни, Немачка; Географске координате: 50 ° ц. в., 8 ° века ад ; Висина изнад нивоа мора: 111 г; просечна годишња температура: +9, 7 ° С, Просечна температура је највише хладно месеца: +0, 5 ° С, Просечна температура највише вруће месеца: +18, 7 ° С, просечна годишња количина падавина : 691, 9 мм. Архитектонски-планирање концепт Хоризонтална пројекција кула представља троугао са заобљеним теменима и мало штрчи стране. Централни део зграде у којој се обично налази подизање рудника, заузет великим троугластим централног атријума, који пролази по целој висини зграде. Атријум је канал природне вентилације за суседне са њим пословног простора код куће. Норман Фостер назива централног атријума "проистекла", а канцеларијске спратовима налазе око атријум са три стране, је "латица". Сваки спрат има три крила, од којих су два истакнута под канцеларијски простор, а трећи је део једне од четырехэтажных зимске баште. Четырехэтажные башта - "зелено светло" куће се налазе на спиралне око троугластог облика куће, обезбеђују за сваког нивоа поглед на вегетација и елиминише велике количине некажњен канцеларијског простора. Норман Фостер је сматрао да су биљке као што је нешто више него само пејзажа. Ове прелепе баште је фундаментални елемент у концепту. Мен'иат зимске баште у спирале красе све зграде: три налази са источне стране, три - са јужне и још три - са западне. У ботаничким аспекту биљке одражавају географски фокус: са источне стране - азијски вегетација (астильба, бамбус, азијски јавор, магнолија, азалеа, хибискус); са јужне стране - медитеранска вегетација (мајчина душица, маслиново дрво, олеандера, лаванда, шипак стабло, чемпреса, агруми); са западне стране - северној америци вегетација (јавор, мамонтово дрво - секвойядендрон, рододендрон, астра). Отворени простор је вртовима висине у четири спрата дају домаћи пословни простор довољно дневне светлости. Поред тога, подаци баште се могу користити запослени за дружење и рекреацију - они стварају осећај за простор, а такође су део комплексног система природне вентилације. Кафић на првом спрату Лифтови, степеништа маршева и пословни простор се налази у три угла. Ова локација омогућава вам да групишете канцеларије и зимске баште. Решетчатые греде, прикључен на колоннам, који се налази у три угла зграде, носе на себи сваки спрат и зимски врт. Такво решење је омогућило да одустане од стубова у згради и да обезбеди дизајн додатну чврстину. 53-спратна зграда пење горе, заједно са већ постојећим дом Сommerzbank. При томе Норману Фостеру успели да постигну сочетаемости старог и новог зграде уз помоћ подешавање и ажурирање ободу се граниче зграде. Главни улаз у нову зграду се налази са северне стране, са трга Кайзерплац. Да уђу у зграду може гиганта љестве, прекривен стакленим кровом. На првом спрату се налазе филијала банке, продавнице, ресторани и кафићи, као и сале за изложбе и концерте. Брзина врх леденог зграде производи снажан утисак чак и на велике удаљености. Силуета зграде ствара јасан симбол савременог банкарског име Франкфурту на Мајни. Троугластог концепт зграде закључује у себи централног атријума, који је део система природне вентилације Штити дом дизајн и наочаре за уређај За смањење трошкова енергије је на климатизации зграде, као и за организовање природне вентилације светопрозрачные ограде канцеларије зграде направљене двухслойными - готово јединствени пријем у савременом высотном изградњи. Спољна коверта (први слој) има прорезима рупе, кроз које је спољни ваздух продире у шупљину између слојева. Прозори, укључујући и оне које се налазе на горњим спратовима, могу бити отворени, да пружа природну вентилацију директно до нивоа 50-ог спрата. Прозори, излази у атријуму, такође може да се отвори. Прозора пословног простора, отварање врата у Централном атријуму атријум пружа природну вентилацију широм высотном кући Смањење трошкова енергије за грејање зграда се постиже коришћењем теплозащитного застакљивање са коефицијентом пренос топлоте око 1, 4-1, 6 В / (м2хі ° Ц). Поред тога, први слој смањује конвективный топлотног тока између површине стакла и спољним ваздухом. Зими у ноћи простор између спољашње и унутрашње гранатама фасаде герметизируется, формирајући статички ваздух групи дали мноштво, обладающую добри теплоизоляционными својства. Смањена потрошња енергије за грејање доприносе и зимске баште, које обезбеђују додатне теплопоступления због аккумулирования топлоте сунчевог зрачења. Смањење трошкова енергије за хлађење зграде постиже коришћењем херметички затвореним двоструко двоструко стакло, испуњен са инертним гасом и рефлектују инфрацрвеног зрачења. Као што пвц прозори се користе у зимске баште, као и у носеће зидове по ободу пословног простора. При томе сунчане уређаји су успостављене између стеклопакетом и спољне светопрозрачной омотача зграде. Приликом уласка у зграду сунчевог зрачења потиче њен примарни слабљење помоћ екстерне светопрозрачной љуске. Даљи нагли пад сунчевог зрачења се врши помоћу соларних уређаја. Шема дизајна отвореном светопрозрачных ограде: 1 - први слој са щелевыми отворима; 2 - други слој - прозор прозор, 3 - препарати уређаја - подесиви ролетне; 4 - рупе вентилируемого слој Аеродинамика и система природне вентилације зграда За стварање удобан параметара микроклиме простора у пословној згради укупне површине 85 000 м2, потребно је пронаћи иновативна решења за системе за вентилацију. Приликом евалуације предложених пројеката предности горе и доле природне вентилације, управља од стране корисника. Високе оцене су добили решење усмерене на штедњу енергије и практичност корисника, односно обезбеђују удобан проветравања просторије за сва годишња доба и максимални рок за отварање свих канцеларији прозора. Висок зграда је подељен вертикално на четири од 12 спратова модул који се назива "села". Сваки модул има три 4-спратова зимске баште, са'уједињених вертикално уз помоћ централне атријум. Баште и атријумом поно'плетени за побољшање ефикасности природне вентилације. Сваки модул је под контролом своје независне инсталације климатизации. Сваких 12 спратова на границама модула атријум је подељен хоризонтално поравнање притисак и штити од ширење дима. Баште, атријум и пословни простор по ободу имају отвара прозор. Вентилација канцеларије на првом месту врши се на природан начин, али се у згради такође, имају за подешавање механичке вентилације и охлаждаемые преклапају са замоноліченими трубопроводами. Приликом израде пројекта вентилације користе методе комп'компјутерска симулација и аеродинамичких истраживања. Компанија цијене на мало (Рогер Престон International) спровео детаљну климатске анализе, извршио моделирање топлотног режима зграде и процену удобност микроклима зграде. Утицај ветробранско притисак на зграду и ваздушним струјама у атријуму испитиваних у ваздушном тунелу, а резултати истраживања коришћени су у току даљег комп'компјутерске симулације. Природна вентилација зграда у летњем периоду Природна вентилација зграда у зимском периоду за Око 2/3 целе године запослени у банци може да се регулише ниво природне вентилације сами од стране појединца отварања прозора. Само под тешким временским условима, систем аутоматског управљања опремом климатизации користи систем механичке вентилације. Кроз ову шему организације вентилацију потрошња енергије у высотном згради Цоммерзбанк на 30% ниже него у традиционалним високих зграда исте величине. Природна вентилација зграда Цоммерзбанк врши под дејством гравитационе силе и ветробранско притиска. Избор оријентације зграде релативно доминантну правац ветра дозволио да се обезбеди довољно природне вентилације. Вентилација унутрашње зоне зграде може се вршити помоћу механичких система, који обезбеђује минималну вредност воздухообмена да се обезбеди пријатно параметара микроклиме. Регулисање температуре просторија врши отопительными инсталацијама, које се налази на ободу зграде, и охлаждаемыми масовних бетона од замоноліченими трубопроводами. Унутрашњи (излази у атријуму) фасада опремљен наклонно-пивотирање прозора са решеткама викенда демпферами (малом пивотирање прозора) и има одинарное стакла. Спољни двоструке фасаде састоји се од одинарного и ламината застакљивање, да обезбеђује солнцезащиту. Спољни ваздух улази у горњем делу сваке просторије кроз отворени шупљине у фасаде и излази кроз ролетне поред пивотирање прозора. При директној сунчевој светлости зрачења и безветренных пре неки дан (око 3% свих дана у години), природна вентилација, која се јавља услед гравитационог напора, може да буде јасно да се мери, као што је температура се повећава на сваком спрату на 1, 5-3 ° Ц (под директном сунцу зрачење) или на 1 ° Ц на сваком спрату када дана са променљивом облачностью. Природна вентилација настаје под дејством гравитационог напора, може да буде неефикасна када се променљива облачност само у случају, ако је спољна температура знатно премашују температуру просторије. Шема аирстреамс око зграда На слици су приказани ваздушним струјама настају под дејством притиска брисача ветробранског. Из слици следи да је само трећина зграде суочава са виндвард страни, а 2/3 зграде - на подветренной страни. Шема одредбе прозора, у зависности од временских услова: 1 - зимски период (температура -5... +10 ° Ц) - затворене прозоре, користи за грејање и механичка вентилација, 2 - летњи период (температура +10... +24 ° Ц ) - прозори отворени, користи природна вентилација; 3 - годишњи период (температура +24... +32 ° Ц) - затворене прозоре, користи механичке вентилације и хлађења кроз охлаждаемых плафона; Аеродинамичких истраживања спроведена приликом средње брзине ветра у Франкфурту на Мајни (отприлике једнака 4 м / с), као и за познате геометријске димензије зграде, су показали да је ваздушним струјама настају под дејством притиска брисача ветробранског је погодно за природну вентилацију зграде током целе године приликом отварања релевантне елементе прозора. У зимском периоду природна вентилација све пословног простора, који се налази на ободу зграде, обезбеђује удобан параметри микроклиме у затвореном простору. Природна вентилација унутрашње (граниче са зимски врт) за пословни простор ефикасније, него вентилација је канцеларија налази на ободу зграде, јер домаћи пословни простор који се налази у близини зимским баштама. Зимске баште делују као топлотну тампон зоне у којима је директно или брокен сунчевог зрачења помаже обогревать све просторије. У транзицији, када је спољна температура се креће у распону од 5 до 15 ° Ц, механичка вентилација није неопходно због прихватљиве температуре спољашњег ваздуха. Учесталост коришћења природне вентилације у току дана Учесталост коришћења вентилацију и хлађење Отварање прозора наклонно-јог типа има смисла, када је снага ветра разумне. То је отварање прозора ствара мноштво воздухообмена у затвореном простору 4-6 1 / цх Када се високе брзине ветра и температури испод 15 ° Ц прозори се морају држати затворене и треба да се користи механичку систем вентилације и додатни грејање, а такође, по потреби, и хидратацију. Овде треба обратити пажњу на чињеницу да је механичка вентилација омогућава удобан параметри микроклиме уз истовремену уштеду енергије кроз рециклажу топлоте уклоњеног ваздуха. Сваки смештен у соби може да се укључи механичку вентилацију и систем грејања, као и отвори за неко време прозора за улазак свежег ваздуха, враћајући се на тај начин система природне вентилације. На слици су дате израчунате вредности спољне и унутрашње температуре у току дана у лето и прелазни периоди када природне вентилације. Израчунате вредности спољашње и унутрашње температуре у току дана уз природне вентилације Анализа температурне података показује да су у летњем периоду када безветренной време треба да спроведе додатну вентилацију и хлађење зграде, јер у супротном температуре у собама ће прећи удобно. У овом периоду времена прозоре зимске баште је потпуно отворена, одузима топлом ваздуху на температури од око 32 ° Ц. У зимске баште спољни ваздух се хлади око 0, 5-1 ° Ц. Охлађено на природан начин ваздуха се креће преко атријум, а затим се помера на следећу зимску башту, где излази из зграде. У току ноћи уочи врелог летњег дана теплоемкие делу зграде хлади помоћу хладног ваздуха, док охлаждаемые преклапају са замоноліченими трубопроводами апсорбују и ослобађање топлотне енергије. Опрема за око 50% површине собе охлаждаемыми масовних бетона пружа довољно теплоемкость за изградњу хладним температурама у просторијама на следећи дан у опсегу од 21 степени Ц (8:00 ујутру) до 28, 5 ° Ц (18:00) без употребе климатизације. Зграда Цоммерзбанк додатно опремљени системима механичке вентилације за обезбеђивање потребних параметара микроклиме. Ниво механичке вентилације и хлађења може бити постављено од стране било ког човека, на скупу код зграде. Опрема за око 50% површине собе охлаждаемыми масовних бетона пружа довољно теплоемкость за изградњу хладним температурама у просторијама на следећи дан у опсегу од 21 степени Ц (8:00 ујутру) до 28, 5 ° Ц (18:00) без употребе климатизације. Резултат посматрања спроведена у овој кући током године, утврђено је да је учесталост коришћења природне вентилације у току дана достигла је 70%. Само 9% доба године спољна дневна температура расте, тако да је заиста било потребно да примените ваздуха за климатизацију. У 21% доба године је препоручљиво да се додатно користи механичку вентилацију за штедњу енергије кроз рециклажу топлоте уклоњеног ваздуха. Међутим, природна вентилација је могућа и у овом периоду. Просечна годишња трошкови енергије на климатизацию зграде Потрошња енергије у зградама са традиционалним системом клима и са природном вентилацијом Истраживање различитих начина ноћно хлађење у зграду је дао следеће проценат расподеле, саграђена у укупном обиму сати за рад: коришћење механичке вентилације и додатно хлађење ваздуха за око 15 %; коришћење механичке вентилације и спољни ваздух - 12 %; хлађење путем природне вентилације - око 73 %. На слици представљено је поређење потрошње енергије за зграде са природним системом за вентилацију и за сличне по обиму зграде са традиционалним системом за климатизацију. Обогреваемые металне конструкције светопроемов ограде атријум Конвектор Клима Терморегулятор, постављен на конвекторе Систем климатизации зграде Систем климатизации зграде укључује систем за механичку вентилацију са рециклажним топлоте уклоњеног ваздуха, охлаждаемые теплоемкие преклапају са замоноличенными трубопроводами, конвектор за грејање просторија канцеларије и обогреваемые металне конструкције светопроемов ограде атријум. Охлаждаемые теплоемкие преклапају са замоноличенными трубопроводами се користе за природно хлађење зграде, уместо традиционалног система клима са својим јој недостацима. Грејање просторија врши се стандардним конвекторами. Запослени у банци имају могућност да индивидуално контролише температуру у канцеларији унутар одређених опсега. Све функције зграде је усмерена на задовољавање потреба запослених и у исто време указују на високу ефикасност коришћења енергије. То је постигнуто при управљању инжењерске опреме "интелектуалне" систем, који обезбеђује оптимални режим рада система за вентилацију, грејање и хлађење, а такође омогућава запосленима да појединачно регулисати параметри микроклиме директно у радној зони. "Интелектуална" систем има сензоре за праћење параметара спољашње климе, сензори, контролу параметара микроклиме у просторијама и сензори присуства људи у затвореном простору (сензори кретања). Механичких система зграде је Овај систем са циљем енергетске оптимизације у зависности од показатеља сензора спољну и унутрашњу климу и у складу са воде може да управља (заједно или одвојено) следећим спорт функције: смањење многобројне воздухообмена, потпуно искључивање механичке вентилације у ненастањених делова зграде; положај соларних уређаја; положај отварање прозора у договору са охлаждающими плафонима, упумпава ваздух и грејање; затварање прозора под неповољним спољним условима климе (приближавање олује, веома топло или веома хладно време). Воздухозаборные решетке Здрав опрема зграде Здрав опрема зграде одговара стандарду за модерне пословне зграде. Из економских и еколошких разлога све ручни умиваоника нису опремљени у тоалетима вруће водоснабжением. За чување драгоцене пијаће воде у тоалетима за испирање поново употребити вода од расхладне. Резервоар прскалице систем За чување драгоцене пијаће воде у тоалетима за испирање поново употребити вода од расхладне Коришћење природног осветљења развојни Тим пројекта убацио велики значај максимално могуће коришћење дневне светлости. Коришћење природног осветљења у великој мери смањује оперативне трошкове и поред тога, побољшава психолошке комфор који бораве у згради људи. Сваки пословни простор у згради Цоммерзбанк налазио у складу са захтевима Немачке грађевинског стандарда који прописује да сви запослени смештено даље од 7, 5 м од прозора. Транспарентност зграде и стаклене преграде између канцеларијским простором и ходницима вам омогућити да се постигне висок ниво осветљења од дневне светлости на свим радним местима. На сваком нивоу је један од троугластог делова зграде је отворен и да је део зимске баште. Овај дизајн омогућава сваке канцеларије или да имају поглед на град, или на атријум и врт. Зимске баште дозвољавају светлости да продре на унутрашње зидове сваког крила. Ове баште обезбеди "природни изглед" за запослене канцеларије и заједно са атријума учествује у организацији природне вентилације за целу зграду. Природно осветљење пословног простора Карактеристике дизајна Буилдинг је једнакостранични троугао са заобљеним угловима ширине 60 м. Его облик чине три секције, зглобни са централног атријума. Немачки понудили градитељи пројектном решење, предполагавшее употреба армираног бетона као главни материјално изградње материјала. Армирано-бетонске конструкције јефтиније за неколико милиона долара, у поређењу са челичним. Међутим, ова одлука би довело до потребе постављања стубова унутар зимске баште и због тога је до погоршања природном осветљењу целе зграде. Зграда Цоммерзбанк је постала прва у Немачкој высотным зграде у којој челик је коришћен као главни материјално изградње материјала. Примена челика уместо армираног бетона у дизајну високе зграде је захтевало посебне ватре активности спроводи немачке компаније BPK Brandschutz Planung Klingsch Гмбх. Међу осталог активности - примена прскање систем за снабдевање водом, чак и када искључите напајање. Конструктивно овај систем елемента извршена у облику посуде, у којима је поред воде закачен под притиском гаса. У случају пожара капацитет разгерметизируется, и воде под притиском разбрызгивается без створити напредна подстакне. За ограничења скупљања постојећи стари 30-спрата зграде у Цоммерзбанк, који се налази неколико метара, градитељи производившего детета шипова и претакању монолитног фундаментного разлози за сваког угла појединачно. Забивка шипова произвела до 40 м до незатронутой подстилающей радикална расе (зграде у Франкфурту обично имају темељ на дубини од 30 метара глинистого шав). Солидан темељ је постављен на дубини од 7, 5 м, његова дебљина је 2, 5-4, 5 м. 111 шипова пречника 1, 5-1, 8 м а дужина до 48, 5 м прикупљени по групама испод сваке од колона високе зграде. Инсталације за прање фасаде Дијаграм челика урамљена зграде Технички подаци зграде Цоммерзбанк Висина зграде 259 м Висина зграде са антеном 300 м Број спратова 53 Максимална температура ваздуха у просторијама у топлом периоду Максимална релативна влажност ваздуха у просторијама у топлом периоду Минимална температура ваздуха у просторијама у хладном периоду Максимална релативна влажност ваздуха у просторијама у хладном периоду 27 °Са 60% 20 °Са 40% Проток ваздуха 524 000 м3/х Јединица топлоте од људи у згради Јединични високе топлоте за ослобађање од опреме Јединични топлоте од осветљења 20 В/м2 15 В/m2 5 В/м2, Подешавање, Подешавање расхладног капацитета теплопроизводительность 5 Мв 4, 5 Мв, Подешавање снаге (потрошња електричне енергије) система: Грејање Хлађење Санитарне системе Распрскивач система 125 кв 455 кв 410 кв 360 кв Годишња потрошња енергије: Навијача одушка агрегата за хлађење Система Система за грејање 18 кв x х/м2 115 кв x х/м2 36 кв x х/м2 Шема распореда шипова Спољно осветљење Шема спољно осветљење, предложио млади немачки дизајнер Томас Эмде, је изабран на крају такмичења Нацрт овог плана спољно осветљење је развијен у студију Blendwork, у којој су радили четири професионалног: дизајнер Томас Эмде, менаџер пројекта и историчар-историчар уметности Петер Фишер, дизајнера осветљења дизајна Гинтер Хекер и менаџер световому дизајн Ралф Тьювен! Захваљујући световому чишћење ево Томас Эмде посебне карактеристике први светски еколошки канцеларије високе зграде видљиви ноћу исто толико јасно као дан! Када се гледа издалека девет 4-спратова зимске баште, опасују зграда у спирале, стварају утисак транспарентност зграде! Управо такве транспарентност и желео да нагласи Томас Эмде приликом дизајнирања шеме спољно осветљење! За то је написана извори расуте светлости у баштама, што им омогућава да ноћу светли топло жутом светлошћу! Он је такође подсветил горње зграде фасаде, да се нагласи његов вертикальность! Као резултат тога панорама ноћно Франкфурту значајно променила!

ИЗВОР: ПРОЗОРА. ВРАТА. ВИТРАЖИ

Извор: http://stroymart. цом. уа