POWERHOUSE TELEMARK
Biurowiec przyszłości o dodatnim bilansie energetycznym
.png)
Sektor budownictwa w Skandynawii ponownie wspiął się na szczyt obecnych możliwości technicznych, projektując w Porsgrunn nowoczesny biurowiec, który wytwarza więcej energii, niż zużywa. Powerhouse Telemark jest owocem współpracy pomiędzy inwestorem (R8 property), architektami (Snøhetta), wykonawcą (Skanska Norway AS) oraz specjalistami z dziedzin konstrukcji, bezpieczeństwa, energetyki i fizyki budowli (Asplan Viak i Skanska Teknikk).
Dzięki interdyscyplinarnej kooperacji udało się osiągnąć wystarczająco wysokie parametry ekologiczne, aby uzyskać niezwykle wysoki stopień „excellent” w międzynarodowym systemie certyfikacji BREEAM.[1]
[1] https://www.ntnu.edu/documents/1281770977/1290527953/Session+1_Christofer+Tapper.pdf/
dbf2ca43-69d2-c300-db69-0177fdb78ad4?t=1574061754016
Jak udało się osiągnąć taki efekt? Czy wizje zielonych budynków nieszkodliwych dla środowiska mają szanse być zrealizowane już dziś?
Ujemny bilans energetyczny
Budynki, które w całym cyklu swojego powstawania i funkcjonowania, wytwarza więcej energii, niż zużywa. Dzięki różnym rozwiązaniom technicznym, w budynku udało się osiągnąć zapotrzebowanie na energię znacznie niższe niż w referencyjnych budynkach,
a panele fotowoltaiczne pozwoliły na bardzo wysokie zyski energetyczne.
.png)
.png)
Kluczowy w budownictwie niskoemisyjnym jest sam proces projektowy, jeszcze zanim dojdzie do rozpoczęcia budowy. Eksperci z różnych dziedzin przygotowali dla budynku szczegółowe modele przewidujące ile energii będzie potrzebne do jego ogrzania i oświetlenia. Poza tym, wyliczono, jak dużo CO₂ powstaje podczas produkcji materiałów i produktów użytych w budowie, ile gazów cieplarnianych wytwarza się przy regularnej wymianie elementów konstrukcyjnych oraz jaki jest poziom emisji CO₂ podczas utylizacji odpadów.
Konstrukcja i materiały przyjazne środowisku
Powerhouse Telemark jest budynkiem o znaczących rozmiarach – ma 11 pięter – ale, aby nie zwiększać ilości potrzebnego betonu, zrezygnowano z podpiwniczenia. Fundament to wbite
w skałę stalowe pale i płyta wspornikowa na gruncie, a konstrukcja jest oparta na płytach i słupach żelbetowych.[1] Jak mówi Snøhetta, użyto tutaj betonu ekologicznego, który jest jednocześnie materiałem wykończeniowym wnętrz.[2]
Zdecydowanie najbardziej charakterystyczną cechą wizualną budynku jest jego kształt, mogący kojarzyć się z kryształem minerału. Nie jest to jednak zabieg estetyczny, a działanie na rzecz bilansu energetycznego. Takie ukształtowanie bryły maksymalizuje bowiem wychwytywanie
i zatrzymywanie energii słonecznej.[3]
.png)
Maksymalna izolacyjność i akumulacyjność cieplna
Pasywność budynku jest osiągnięta dzięki wysokiej izolacyjności przegród i doskonałej precyzji wykonania. Trzyszybowe okna zapewniają odpowiednie parametry cieplne w przeziernych częściach ścian, a płyty betonowe o wysokiej akumulacyjności stopniowo gromadzą energię
i powoli ją oddają, gdy otoczenie się ochładza.
Współczynniki U dla różnych przegród kształtują się następująco:
− podłoga na gruncie: 0,11 W/m2K
− dach: 0,10 W/m2K
− ściany: 0,15-0,17 W/m2K
− drzwi, fasady szklane i okna, wraz z ramami i aluminiowymi profilami: 0,79 W/m2K.[1]
Fasada w zgodzie ze środowiskiem
Systemy fasadowe w Powerhouse Telemark zapewnia firma Schüco. Oba użyte rozwiązania – systemy FWS 50.HI oraz FWS 50 SG.SI – otrzymały certyfikat Cradle to Cradle (od kołyski do kołyski), przyznawany rozwiązaniom, które po okresie eksploatacji mogą być ponownie wprowadzone do obiegu materiałowego dowolną ilość razy oraz spełniają inne wysokie kryteria w zakresie standardów ekologicznych i społecznych.
Głównym materiałem budującym wspomniane systemy jest aluminium, które jest odporne na upływ czasu i warunki atmosferyczne i w wysokim stopniu nadaje się do recyklingu. Poza odpowiednimi decyzjami materiałowymi, według firmy Schüco, kluczowa jest elastyczność systemu – możliwość łatwego dostosowania do specyficznych potrzeb i demontażu. Pojedyncze elementy użytych w budynku fasad mogą być łatwo oddzielone od siebie, posortowane
i zrecyklingowane według materiału.[2]
[1] https://www.ntnu.edu/documents/1281770977/1290527953/Session+1_Christofer+Tapper.pdf/
dbf2ca43-69d2-c300-db69-0177fdb78ad4?t=1574061754016
[2] https://www.schueco.com/pl/firma/zrownowazony-rozwoj/obiekty-referencyjne/powerhouse-telemark
.png)
[1] https://www.ntnu.edu/documents/1281770977/1290527953/Session+1_Christofer+Tapper.pdf/
dbf2ca43-69d2-c300-db69-0177fdb78ad4?t=1574061754016
[1] https://www.schueco.com/pl/firma/zrownowazony-rozwoj/obiekty-referencyjne/powerhouse-telemark
Panele fotowoltaiczne
Wyraźnie nachylony dach oraz elewacja południowa pokryte są w całości panelami fotowoltaicznymi o łącznej powierzchni 1400 m2. Dodatkowe panele są zamontowane nawet na wiatach dla samochodów, które zastępują parking podziemny. Łączna roczna produkcja energii
z promieni słonecznych wynosi 248 000 kWh.[1]
Zdecydowano się również na inwestycję w studnie geotermalne wiercone na głębokość 350 metrów. Dzięki temu każdego roku budynek generuje nadwyżkę energetyczną, która w ciągu 60 lat ma zrekompensować całą energię potrzebną do jego powstania.[2]
[1] https://www.ntnu.edu/documents/1281770977/1290527953/Session+1_Christofer+Tapper.pdf/
dbf2ca43-69d2-c300-db69-0177fdb78ad4?t=1574061754016
.png)
Ogrzewanie i wentylacja
W projekcie zastosowano bardzo efektywnie energetycznie system LowEx. Składa się on z rurek PEX zatopionych w 100 mm betonu, co sprawie, że ogrzewanie i chłodzenie odbywa się przez podłogowy system grzewczy niskotemperaturowy, który w okresie letnim pracuje w trybie odwróconym, pełniąc funkcję systemu chłodzenia wysokotemperaturowego. Źródłem energii są odwierty geotermalne o głębokości około 350 metrów, które zasilają pompę ciepła zimą i pracują jako źródło chłodu latem.
Charakterystyczną cechą pomp ciepła jest działanie na niewielkich różnicach temperatur, zatem system jest stabilny ale wolno reaguje na zmiany warunków. Powoduje to potrzebę przewidywania temperatury z wyprzedzeniem, dlatego w projekcie zastosowano system MPC (Model Predictive Control), który śledzi i kontroluje prognozy pogody na następne 48 godzin.
W sezonie grzewczym pompa ciepła pobiera energię z odwiertów geotermalnych (6°C) i podnosi ją do temperatury 22–28 °C. Natomiast w sezonie chłodzenia woda z odwiertów (6–14 °C) utrzymuje temperaturę podłogi na poziomie 21,5–22,5 °C, co pozwala chłodzić budynek bez pracy sprężarki. Pomiędzy nimi występuje sezon pasywny, w którym system LowEx wyłączany jest,
a komfort zapewnia niskociśnieniowy, zrównoważony system wentylacji mechanicznej
o zmiennym przepływie powietrza , który sterowany jest na podstawie temperatury
w pomieszczeniu oraz poziomu CO₂ w każdej strefie. Dzięki takiemu podziałowi ról pompa ciepła pracuje tylko wtedy, gdy jest naprawdę potrzebna, co znacząco zwiększa efektywność energetyczną całego budynku. [1]
.png)
Architektura zrównoważona, komfortowa i piękna
W parze z neutralnością energetyczną i odpowiedzialnymi decyzjami materiałowymi
w przypadku tego budynku idą też piękne wnętrza, w których wygodnie się pracuje. Zostały one przemyślane w najdrobniejszym szczególe, oczywiście uwzględniając ślad węglowy każdego elementu.
Na przykład, panele wykładzinowe zostały w 70% wytworzone ze starych sieci rybackich, wizualne oznaczenia pomieszczeń - z ekologicznych folii, nie generujących dodatkowych odpadów.[1]
.png)