Centrum Edukacyjne Klimahaus®
Transkrypt
Centrum Edukacyjne Klimahaus®
Centrum Edukacyjne Klimahaus® 1200 ton ciężkiej konstrukcji stalowej jako konstrukcja nośna fasady ze stalowymi belkami ażurowymi ArcelorMittal - to elementy zainspirowane budownictwem okrętowym. Systemy klimatyczne zostały zintegrowane z konstrukcją budynku dzięki zastosowaniu najnowocześniejszych technologii zasilania energetycznego. Budynek Klimahaus® Bremerhaven 8º Ost, zaprojektowany w ramach ogólnego planu rewitalizacji okolic portu Bremerhaven, został otwarty w czerwcu 2009 roku i zalicza się, oprócz centrum handlowego Mediterraneo i wieży Atlantic Hotel Sail City, do nowych symboli architektury miasta Hafenmeile (Niemcy). Architektura Nowe centrum edukacji i rozrywki wyróżnia się dzięki swojej niezwykłej formie - zakrzywiona bryła budynku nie opiera się na żadnej tradycyjnej figurze geometrycznej. Budynek mający 125 m długości 82 m szerokości składa się z 2 rozdzielonych brył, zewnętrzne pokrycie ze szkła jest wsparte i otoczone konstrukcją wykonaną ze stalowych dźwigarów (m.in. stalowych belek ażurowych ACB® ArcelorMittal), niezależnej od wewnętrznej konstrukcji z betonu. Ważąca 1200 ton ciężka konstrukcja stalowa obejmuje elementy przejęte z budownictwa okrętowego. Pokrycie budynku składa się z sitowo drukowanego szkła i liczy około 4000 różnych szyb, z których każda została zaprojektowana obliczona i wyprodukowana niezależnie. Także we wnętrzu budynku dominują niezależne kształty: pojęcia takie, jak płaszczyzny kondygnacyjne, dach i ściana tracą w daleko idącym stopniu swoje znaczenie i są zastąpione przez kontinuum przestrzenne składające się z przemieszanych ze sobą płaszczyzn, galerii, schodów i ramp. Poszczególne pomieszczenia również odpowiadają zindywidualizowanemu charakterowi budynku, m.in. jeśli chodzi o koncepcję Klimahaus - wielokondygnacyjne pomieszczenia wystawowe egzystują obok małych pomieszczeń tematycznych i pogłębionych obszarów. Poszczególne komponenty nie mogły zostać wykonane ze standardowych elementów prefabrykowanych, wszystkie elementy musiały być wyprodukowane indywidualnie. Oddzielenie głównego budynku od pokrycia dachowego przynosi między innymi korzyści dla wentylacji budynku - obieg powietrza wewnętrznego i promieniowanie słoneczne są wykorzystywane do wentylacji. Główna koncepcja: podróż klimatyczna dookoła świata W budynku Klimahaus® Bremerhaven 8º Ost prezentowany jest ogromny świat wiedzy i doznań, poprzez przedstawienie najnowszych naukowych osiągnięć i intrygujących, właściwie uporządkowanych faktów dotyczących klimatu, jego zmian oraz ochrony. Dzięki temu, że powierzchnia wystawowa równa jest 11.500 m2, Klimahaus® stanowi jedną z najciekawszych możliwości spędzania czasu wolnego, poprzez poznawanie osiągnięć naukowych na terenie Europy. Centrum Edukacji i Rozrywki składa się z 4 obszarów wystawowych: Podróż: Poczynając od Bremerhaven podróż prowadzi wzdłuż ósmego stopnia długości geograficznej wschodniej, poprzez 9 stacji rozmieszczonych dookoła świata, przy czym wszystkie strefy klimatyczne świata zostały przedstawione w taki sposób, aby stanowiły doznania dla wszystkich zmysłów. Z Alp Szwajcarskich można trafić na śródziemnomorską Sardynię, aby następnie poznać suche upały panujące w Nigrze, tropikalne rzeczne obszary Kamerunu oraz rafy koralowe Samoa i w końcu polarne zimno Antarktydy. Podczas tej podróży osoby zwiedzające budynek mogą przekonać się, w jaki sposób życie ludzi na ziemi zależy od klimatu i jakie zmiany nas czekają w przyszłości. Elementy: Na tym obszarze odwiedzający mogą samodzielnie przeprowadzić eksperymenty klimatyczne z ogniem, ziemią, wodą i powietrzem, np. spowodować miniaturowe sztormy i przeżyć mini wybuch wulkanu. Perspektywy: informacje o klimacie naszej przeszłości, teraźniejszości i skutkach na przyszłość. Szanse: w tej strefie pokazano odwiedzającym możliwości działania, które mogą umożliwić redukcję emisji CO2 w codziennym życiu. Długotrwała koncepcja klimatyczna - komfort i spektakularne doświadczenia klimatyczne Klimahaus® 8º Ost jest nie tylko ze względu na swoją architekturę niezwykłym budynkiem wystawowym, nadzwyczajne są również specjalnie zaprojektowane, wewnętrzne warunki klimatyczne. Uwzględnienie zagadnień klimatu i energii już na etapie projektowania stanowiło bardzo ważne wyzwanie: z jednej strony musiał zostać stworzony przyjemny klimat pomieszczeń dla ok. 5000 odwiedzających, przy uwzględnieniu, że codziennie w budynku przebywa duża liczba osób przez wiele godzin. Konieczne było więc zapewnienie wysokiej jakości świeżego powietrza, ale z drugiej strony musiały zostać realistycznie przedstawione w toku "podróży" najróżniejsze strefy klimatyczne, aby zagwarantować autentyczne doznania u odwiedzających. Ważnym wymaganiem było jednocześnie zapewnienia absolutnie najwyższych parametrów ekologicznych, w szczególności w odniesieniu do emisji CO2, tak aby budynek – zgodnie z zasadami ochrony klimatu – miał jak najmniejsze negatywne konsekwencje dla środowiska. Firma Transsolar Energietechnik GmbH opracowała odpowiednio do tych wymogów zintegrowaną koncepcję energetyczną dotyczącą klimatyzacji budynku: systematyczna redukcja wewnętrznych obciążeń i zapotrzebowania na zimne powietrze o około 50% umożliwiła opracowanie koncepcji budynku i wystawy, która obejmuje - bez konieczności mechanicznego wytwarzania zimna - 3 z 4 obszarów wystawowych oraz foyer, a także wykorzystuje w maksymalnym stopniu naturalny potencjał chłodzenia lokalizacji Bremerhaven, poprzez swobodne wietrzenie, chłodnie kominowe i zastosowanie rozwiązań geotermicznych. Po przeprowadzeniu gruntownych analiz parametrów eksploatacji budynku i warunków wystawowych możliwe było oszacowanie rodzaju, struktury oraz danych liczbowych dotyczących zapotrzebowania energetycznego. Ze względu na całoroczną, intensywną działalność, budynek Klimahaus® stanowi przypadek, w którym energia chłodzenia zdominowała wyraźnie zapotrzebowanie na ciepło grzewcze. Opracowana została całkowita koncepcja technologii budynków i technologii klimatycznej, która od samego początku wymagała integralnego, profesjonalnego procesu planowania i koordynacji prac wszystkich uczestników projektu (od architektów poprzez inwestorów, aż do późniejszych użytkowników, a także projektantów instalacji wewnętrznych budynków, fasady, projektantów wystaw, ekspozycji i mediów). Tylko w ten sposób możliwe było na przykład zredukowanie zużycia energii przez media i sztuczne oświetlenie z 65 W/m2 do ok. 40 W/m2: stanowi to istotny krok, aby umożliwić wykorzystanie centralnego rdzenia betonowego jako istotnego elementu chłodzenia. Główną zasadą koncepcji jest bezpośrednie zastosowanie dostępnych na miejscu zasobów naturalnych i energii środowiska w maksymalnie możliwym stopniu. - Nocne schładzanie nagrzanych elementów w celu aktywowania rdzenia betonowego: masywne stropy kondygnacji i ich zdolność magazynowania zostaną wykorzystane do regeneracyjnego wyrównywania temperatur w pomieszczeniach. W stropach betonowych, które w ciągu dnia przejmują nadmierne ciepło pomieszczeń, wbudowane są wężownice z tworzywa sztucznego, w których nocą obiega zimna woda (efektywnie chłodzona przez nocne powietrze z chłodni kominowej), dzięki czemu temperatura betonu jest wyrównywana. W ten sposób, w kolejnym dniu stropy betonowe są znów gotowe do przyjęcia ciepła. Ochłodzone powierzchnie stropów betonowych wymieniają swoją energię przede wszystkim poprzez promieniowanie cieplne, które - poprzez regulację temperatury powietrza otoczenia - odgrywa ważną rolę dla komfortu termicznego. - Sufity chłodzące działają w tych obszarach, gdzie żadne swobodnie leżące stropy betonowe nie mogą być wykorzystane. Ponieważ nie mają one zdolności magazynowania, muszą być one zasilane zimnem także w ciągu dnia. Zamiast korzystania z urządzeń klimatyzacyjnych, wykorzystano potencjał niskich temperatur w gruncie pod Klimahaus®. Wykorzystanie rozwiązań płytkiej geotermii jest możliwe dzięki temu, że budynek został posadowiony na 770 betonowych palach, zapewniających zakotwienie konstrukcji nośnej na ok. 20 m w podłożu. 464 z nich to pale energetyczne obłożone wężownicami, w których znajduje się obieg nośnika ciepła, a zatem prowadzona jest wymiana energetyczna z gruntem. Utworzone w taki sposób pole pali energetycznych zaopatruje także instalacje wentylacyjne i chłodzenie podłogi we foyer, z maksymalną mocą chłodzenia wynoszącą ok. 270 kW. - Zasilanie świeżym powietrzem: mechaniczne instalacje wentylacyjne będą w maksymalnie możliwym stopniu wspomagane przez naturalną wentylację - przy dobrych warunkach zewnętrznych będą otwierane klapy wentylacyjne w ścianach zewnętrznych, wykorzystywane do oddymiania. Zimą instalacja odzyskiwania ciepła z fasady będzie wykorzystywana do ogrzewania świeżego powietrza. Zużyte gorące powietrze odpływa swobodnie w górę, natomiast instalacja odzyskiwania ciepła odbiera przed wylotem na zewnątrz jeszcze użyteczną energię cieplną. Naturalnie wspomagana wentylacja służy latem także jako nocny układ chłodzenia budynku poprzez przepływ powietrza. - Aktywne systemy chłodzące i grzewcze: zastosowanie naturalnych zasobów nie wystarcza jednak, aby wytworzyć np. tropikalny upał lub polarne zimno – w tym celu musi zostać zastosowana maszynowa technologia klimatyzacyjna. Oprócz własnego ciepła odlotowego z instalacji odzyskiwania energii, ciepło dla budynku Klimahaus® pochodzi z elektrociepłowni Bremerhavener Müllheizkraftwerk, która wykorzystuje energię pochodzącą ze spalania śmieci. Latem energia cieplna będzie stosowana do wytwarzania zimna poprzez technologię sorpcyjną (procesy termochemiczne). Chłodziarka absorpcyjna, która jest stosowana m.in. do chłodzenia akwariów, wytwarza z mocy grzewczej 84 kW ciepła przesyłanego z zewnątrz ostateczną moc chłodzącą wynoszącą 65 kW. W celu letniego chłodzenia świeżego powietrza, również ciepło otrzymywane z zewnątrz będzie przemieniane w moc chłodzącą za pomocą systemu chłodzenia o nazwie Desiccant Cooling System (DCS). - Prąd pochodzący z odnawialnych źródeł energii: Zapotrzebowanie na energię elektryczną budynku Klimahaus (do eksploatacji chłodziarek, mediów, eksponatów, oświetlenia itd.) zostaje zaspokojone certyfikowanym prądem ekologicznym, tzn. prądem uzyskiwanym z energii odnawialnych, np. z elektrowni wiatrowych i wodnych. Bilans emisji CO2 budynku Klimahaus wynosi praktycznie zero, a dokładniej ok. 400 g/odwiedzającego, co odpowiada ok. 1% dziennej emisji CO2 przeciętnego obywatela Niemiec lub przejechaniu 3 km samochodem osobowym. Poza tym w szklanym dachu budynku Plazy, bezpośrednio w strukturze izolacji, zamontowane zostały monokrystaliczne ogniwa fotowoltaiczne. Dostarczają one 37 kW mocy (zapotrzebowanie na prąd obszaru wystawowego "Szanse"). Czarne ogniwa redukują jednocześnie natężenie promieniowania słonecznego w budynku Plaza o ok. 20%, działają zatem również jako osłona przeciwsłoneczna. Informacje dodatkowe: Pomysł Klimahaus®: Dr. Carlo Petri, Petri & Tiemann GmbH (Leitthema / Reise auf dem 8. Längengrad) Najemca: Klimahaus® Betriebsgesellschaft mbH Klient: BEAN Bremerhavener Entwicklungsgesellschaft Alter/Neuer Hafen mbH & Co. KG Architekt (projekt): Klumpp Architekten Stadtplaner Architekt (realizacja): agn Niederberghaus & Partner GmbH Projekt wystawy: Kunstraum GfK mbH Zarządzanie projektem: STÄWOG Städtische Wohnungsgesellschaft Bremerhaven mbH Copyright © 2014 Constructalia. All rights reserved