Projektanci zostali nagrodzeni za zrównoważony, poddany wielokryterialnym analizom system wentylacji i klimatyzacji zapewniający podwyższone wymagania środowiska wewnętrznego i jakości powietrza wewnętrznego przy wysokiej efektywność aktywnych i pasywnych rozwiązań zmniejszających zużycie energii w nowoczesnym budynku biurowym.
Położony w centrum Krakowa budynek AXIS ma 9 kondygnacji naziemnych i 3 kondygnacje podziemne. Podstawowym założeniem, które przyjął zespół realizujący projekt instalacji ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji w budynku AXIS (inwestor, projektant, wykonawca) było stworzenie systemów zapewniających komfort termiczny użytkownikom oraz elastyczność i łatwość obsługi wynajmującym, przy oczywiście zoptymalizowanych nakładach inwestycyjnych.
Tworząc systemy instalacyjne, koncentrowaliśmy się na ograniczeniu zapotrzebowania budynku na energię. Dopiero po osiągnięciu tego celu, rozpatrywaliśmy i wdrażaliśmy proste i energooszczędne rozwiązania projektowe m.in.:
• system wstępnego podgrzewu powietrza wentylacyjnego ciepłem odpadowym z systemu klimatyzacji,
• dwustopniowy system free-coolingu wpięty w układzie wtryskowym w powrót instalacji wody lodowej (I stopień – wymienniki wstępnego podgrzewu powietrza w centralach klimatyzacyjnych, II stopień – chłodnica wentylatorowa) − tak skonfigurowany system zapewnia energooszczędną pracę systemu wody lodowej, gdyż poniżej temperatury zewnętrznej równej około 5°C produkcja wody lodowej odbywa się bez konieczności pracy agregatów chłodniczych,
• zmiennoprzepływowy system wody lodowej po stronie agregatów chłodniczych (wydajność pomp jest regulowana w zależności od stopnia obciążenia układu sprężarkowego),
• zmiennoprzepływowe systemy dystrybucji wody grzewczej i lodowej (wszystkie pompy obiegowe wyposażone są w przetwornice częstotliwości), a regulacja przepływu na odbiornikach odbywa się za pośrednictwem zaworów dwudrogowych,
• sterowanie temperatury wody lodowej zasilającej klimakonwektorów w funkcji temperatury zewnętrznej,
• dobór central klimatyzacyjnych wg kryterium niskich oporów przepływu zarówno po stronie powietrznej, jak i wymienników wodnych,
• nawilżacze adiabatyczne w centralach klimatyzacyjnych,
• zmiennoprzepływowy system wentylacji z regulatorami VAV i czujnikami CO2 w salach konferencyjnych i pomieszczeniach spotkań,
• wysokosprawny odzysk ciepła i chłodu w systemach wentylacyjnych,
• ogrzewanie garażu powietrzem wywiewanym z biur,
• system ogrzewania płaszczyznowego w holu wejściowym,
• zmiennoprzepływowy powietrzny system chłodzenia pomieszczeń elektrycznych. Na etapie projektowym przeprowadzano dynamiczne symulacje energetyczne pracy budynku w okresie całego roku. Pozwoliło to na bieżące weryfikowanie konkretnych rozwiązań technicznych pod kątem oszczędności energetycznych.
Projektując budynek AXIS, zwracaliśmy uwagę na parametry mające wpływ na jakość środowiska wewnętrznego, takie jak: temperatura powietrza, temperatura odczuwalna, temperatura przegród budowlanych, wilgotność względna powietrza, stężenie CO2 w pomieszczeniu, prędkość przepływu powietrza w strefie przebywania osób, hałas oraz natężenie światła. Szczególnie istotnym kryterium projektowym była jakość powietrza. Przyjęte w projekcie wartości jednostkowych strumieni powietrza wentylacyjnego wymagane ze względów higienicznych (40 m3/h/osobę) przekraczają o 30% minimalne wymogi obowiązujące w Polsce. Zapewnienie większych strumieni powietrza wentylacyjnego w budynku i regulacja jego ilości w funkcji stężenia CO2 w pomieszczeniach o wysokim zagęszczeniu wynikały z dbałości o jakość powietrza w budynku przy zredukowanych nakładach energetycznych. Przyjęte parametry fasady (współczynnik przepuszczalności światła dziennego, współczynnik przepuszczalności energii promieniowania słonecznego) zapewniają maksymalizację oświetlenia biur światłem dziennym przy jednoczesnej redukcji zysków ciepła od nasłonecznienia, które mają również istotny wpływ na wartość temperatury odczuwalnej dla użytkowników.
Wykonaliśmy również analizę porównawczą budynku AXIS z tzw. budynkiem referencyjnym, który zachowywał tę sama geometrię, lecz miał parametry termofizyczne wynikające z obowiązujących przepisów krajowych, a rozwiązania techniczne systemów instalacyjnych odpowiadały najczęściej spotykanym rozwiązaniom w budynkach biurowych w Polsce. Przeprowadzona analiza porównawcza dowiodła, że prognozowane zużycie energii pierwotnej przez budynek AXIS będzie o ponad 35% niższe w stosunku do budynku referencyjnego. Projekt ubiega się o 8 punktów w kategorii Indoor Air Quality systemu certyfikacji LEED.
Największym wyzwaniem dla projektanta wentylacji i instalacji HVAC było… zaprojektowanie budynku energooszczędnego w ramach ściśle określonego, dość napiętego budżetu. Przez wszystkie etapy projektu przewidywane koszty realizacyjne były szczegółowo monitorowane i aktualizowane, a cały zespół pracował nad ich racjonalną optymalizacją, co zakończyło się sukcesem. Wyzwaniem i ciekawym doświadczeniem była również sama organizacja projektu, zakładająca aktywne uczestnictwo zespołu technicznego inwestora, wykonawcy i inspektorów nadzoru już od etapu koncepcji.
Najbardziej zadowolony jestem z tego, że… zaprojektowaliśmy w ramach budżetu klienta budynek energooszczędny i łatwy w dostosowywaniu do zmiennych potrzeb przyszłych najemców. Zaawansowane symulacje energetyczne, które wykorzystywaliśmy jako narzędzie projektowe, pozwoliły na optymalizację zużycia energii przez poszczególne elementy instalacji i umożliwiły osiągnięcie stawianego celu energetycznego bez konieczności stosowania skomplikowanych i kosztownych rozwiązań. Dużą satysfakcją dla całego zespołu było wykonanie kolejnego wielobranżowego projektu w technologii BIM 3D, co pozwoliło na zdecydowanie lepsze zrozumienie potrzeb każdej z branż i skutkowało lepszą koordynacją wielobranżową.
Łukasz Rakowski
Arup