Energeticky nejefektivnější kancelářská budova světa
Stavbou svého firemního sídla v rýnsko-hessenském městě Wörrstadt v letech 2008 až 2010 stanovil německý koncern juwi, největší světový dodavatel řešení v oblasti obnovitelných zdrojů energie, zcela nová měřítka na moderní kancelářské budovy. Představuje působivou realizaci vize zásobování budovy energií z čistě obnovitelných zdrojů. Je realizována jako dřevostavba.
Architektura a vybavení budovy byly koncipovány tak, aby byla co nejefektivněji využívána energie, případně její spotřeba zcela vyloučena. Využití solární elektřiny a úspornost strojů a zařízení zajišťují, že budova produkuje více energie, než spotřebuje. Promyšlená koncepce sídla je zdařilou směsí funkčních prvků, nabízející i aktivity pro odpočinek a využití volného času. V okolí svého sídla vytvořil koncern jedinečnou modelovou krajinu obnovitelné energie; solární i větrný park ve Wörrstadtu názorným způsobem demonstrují výkonnost moderní výroby energie z obnovitelných zdrojů.
Město Wörrstadt vděčí novému sídlu společnosti juwi a jeho energetickým projektům za popularitu přesahující hranice regionu. O stavbě a provozu těchto zařízení informují pravidelně média a z místa se stal oblíbený výletní cíl.
Kromě tohoto komplexu plánuje firma juwi vybudovat ve Wörrstadtu v další fázi zařízení na výrobu bioenergie, které přispěje k tomu, aby byla do roku 2017 místní spotřeba elektřiny stoprocentně pokryta z obnovitelných zdrojů.
Realizace
Stavbou budovy byla pověřena společnost GriffnerHaus AG z rakouských Korutan s rozsáhlým know-how z oblasti výstavby budov ze dřeva a skla, kancelářských prostorů i kultury bydlení.
Výstavba trvala pouhých šest měsíců. Po této rekordní době se mohli pracovníci firmy juwi v červenci 2008 nastěhovat do první dokončené etapy nového sídla. Sdružení Deutsche Umwelthilfe (DUV – Sdružení pro pomoc životnímu prostředí) ocenilo koncepci firemní centrály Německou cenou za ochranu klimatu.
Počet zaměstnanců se neustále zvyšoval a již po roce uvedení do provozu praskala kancelářská budova ve švech. Proto byla rozšířena na jižní straně. Den otevřených dveří a uvedení budovy do provozu se uskutečnilo po pouhých pěti měsících, v srpnu 2009.
Společnost juwi vytvořila v roce 2009 celkem 350 nových pracovních míst a pouze z okolí Wörrstadtu zaměstnává více než 700 lidí. Stala se tak jedním z největších zaměstnavatelů v regionu. Z důvodu dalšího výrazného růstu firmy bylo její sídlo v roce 2010 znovu rozšířeno – jižní přistavěná část byla doplněna levým a pravým křídlem. Obě dodatečně dostavované části budovy opět realizovala firma GriffnerHaus AG, která k výstavbě opět použila ekologickou dřevěnou konstrukci. Dřevěná spodní konstrukce je opláštěná deskami Fermacell.
–>–>
Energetická koncepce budovy juwi
Pro větrání, vytápění a chlazení budovy navrhla společnost juwi efektivní systém zásobování ekologickou tepelnou energií z energetické centrály. Teplo, vyráběné spalováním dřeva, se akumuluje v zásobnících umístěných ve sklepě severní části
budovy. Z tohoto místa je rozváděno ke spotřebičům pomocí systémů potrubí v podlaze. Nádrž sprinklerů o objemu 114 000 litrů plní dvě funkce – je důležitou součástí systému požární ochrany a chlazení budovy. Při vysokých teplotách venkovního vzduchu se v noci voda chladí a akumuluje v chladicí věži, instalované na střeše budovy. Voda ochlazená v noci se přes den podle potřeby rozvádí potrubím uloženým v podlaze. Teplota v kancelářích se tak snižuje až o 5 °C. Spotřeba 1 kWh/m2 přitom představuje velmi nízké nároky na energii. Kromě toho zastiňují na jižních oknech budovu žaluzie, které v létě absorbují teplo, čímž se minimalizuje i potřeba
chlazení.
V případě požáru tuto vodu využívají
sprinklerová zařízení k jeho likvidaci – 2 500 instalovaných sprinklerů dosáhne do každého kouta budovy.
Větrání a odvětrávání kanceláří a jednacích místností zajišťuje několik větracích zařízení. Spotřebovaný zahřátý vzduch proudí zpět do tepelného výměníku, kde předává teplo čerstvému vzduchu, proudícímu dovnitř.
Schéma oběhu vody v budově
Budova juwi jako fotovoltaická elektrárna
Ústřední roli při projektování sídla firmy juwi hrála sluneční energie. Moderní fotovoltaické moduly přeměňují na celkové ploše 3 150 m2 sluneční světlo v čistou elektřinu. Na střechách, na jižních fasádách a na parkovištích jsou nainstalovány obvyklé technologie ve formě modulů a buněk, harmonicky přizpůsobené architektuře a celkové koncepci budovy.
Fotovoltaická zařízení instalovaná na sídle firmy pokrývají její celkovou potřebu elektrické energie. Přebytky jsou v létě dodávány do sítě a v zimě vyrovnávají mezery v pokrytí solární energií. Kromě toho lze solární elektřinu akumulovat pomocí inovačního systému akumulačních baterií.
Střechy budov jsou vybaveny tenkovrstvými moduly. Zařízení o celkové velikosti 138 kWp je zakotveno do střechy pomocí systému pro dodatečné zatížení s úhlem sklonu pět stupňů. Návštěvník nepřehlédne tenkovrstvé moduly integrované do jižních fasád s celkovým výkonem 23 kWp.
Jídelna je vybavena krystalickými solárními moduly o výkonu 21 kWp, upevněnými ve sklonu deseti stupňů. Krystalické solární moduly, integrované do třívrstvého izolačního skla jižního čela jídelny, poskytují při svitu slunce stín a dodávají místnostem nezaměnitelnou slunečnou atmosféru. Pomocí speciální náplně z ušlechtilého skla v izolační vrstvě je docilováno hodnoty součinitele prostupu tepla U = 0,7 (W/m2 . K)). Jedná se tak o nejlépe izolující skla solárních modulů v současnosti.
Terasy v horních podlažích, orientované na jih, jsou kompletně zastřešeny skleněnými solárními moduly s výkonem 27 kWp. Zajišťují ochranu proti vlivům povětrnosti a díky integrovaným krystalickým solárním článkům také příjemný stín.
Baterie pro všechny případy
Na fotovoltaické zařízení je ve sklepě severního traktu budovy připojen akumulátorový systém Sunny Backup. V případě výpadku elektrického proudu převezme tento systém zásobování důležitých spotřebičů energií – nouzového osvětlení, řízení sprinklerového zařízení a kompletní systém elektronického zpracování dat včetně telefonů. Kromě toho v případě výpadku sítě odpojí rezervní systém proudový okruh spotřebičů od veřejné sítě a vytvoří pomocí akumulátorů vlastní uzavřený systém.
Fotovoltaické moduly pak napájejí tento uzavřený systém proudem tak, aby byl soběstačný a zásoboval spotřebiče ve firmě, nebo nabíjejí akumulátor, jehož akumulační kapacita je 4 800 ampérhodin, což odpovídá kapacitě 530 autobaterií. Při výpadku proudu tak zajišťují baterie ve spojení s celkem dvanácti proudovými měniči (po 5 kWp) zásobování veškerých spotřebičů v budově. Rezervní systém zajišťuje, aby byly baterie vždy optimálně nabity, přičemž nabití by stačilo pro minimální dobu provozu čerpadla sprinklerů. Podle intenzity slunečního záření a spotřeby vystačí kapacita od pěti hodin do několika dnů.
Tato koncepce je v Německu dosud jedinečná a byla speciálně certifikována TÜV (Technischer Überwachungs-Verein – Technické kontrolní sdružení).
Olověné gelové baterie jsou bezúdržbové a po uplynutí jejich zhruba dvanáctileté životnosti plně recyklovatelné. Výrobce při recyklaci odděluje olovo od síry. Oba prvky se pak kompletně používají při výrobě nových akumulátorů.
Energetická centrála
Stěžejním místem pro zásobování teplem je energetická centrála se zařízením na spalování dřevěných pelet a velkým zařízením na výrobu solárního tepla (25 m2). Centrála se nachází severně od mateřské školy juwi a zásobuje ekologicky vyrobenou tepelnou energií celý komplex budov. Jejími hlavními součástmi jsou kotel a velký sklad paliva se šnekovým dopravníkem, který dopravuje pelety do kotle. Vyráběné teplo se akumuluje v zásobnících s obsahem 7 500 litrů, umístěných ve sklepě severní části budovy, odkud je dopravováno ke spotřebičům do všech částí budovy.
Tepelná izolace
Důležitým prvkem v energetické koncepci sídla firmy je vynikající tepelná izolace. Okna a stěny mají takovou tepelnou izolaci, že si budova vystačí s roční potřebou topné energie zhruba 10 kWh/m2. To odpovídá zadání pro standardy pasivního domu (A++) a umožňuje využít ekologické stavební a izolačních materiály, jako jsou dřevo, korek a celulóza.
Efektivní technologie větrání
Kromě vynikající tepelné izolace má velký význam pro nízkou spotřebu energie používání efektivních systémů větrání. Zajišťují stálé větrání a odvětrávání kanceláří a jednacích místností a jsou vybaveny tepelnými výměníky a filtry jemného prachu. Systémy větrání zajišťují míru zpětného získávání tepla ve výši 92 % a míru rekuperace vlhkosti ve výši 65 %. Tím je zejména v zimě zajištěno příjemné klima v místnostech. Provoz větracích zařízení se přizpůsobuje podmínkám jednotlivých ročních období a lze jej popřípadě nahradit větráním okny, což je dodatečným efektem při úspoře energie. Potřeba elektrické energie pro větrací zařízení je jen 1,5 kWh/m2.
Spousta přirozeného světla
Výchozím bodem je detektor denního světla na střeše severního traktu budovy. Detektor snímá pomocí fotobuněk stav oblohy a směr dopadu slunečních paprsků. Řídicí technologie budovy registruje data a automaticky zajišťuje optimální a neoslňující kvalitu světla ve vnitřních prostorách. Je tak co nejlépe využíváno denní světlo, které je v případě potřeby doplňováno světlem umělým. Kromě centrální regulace si může každý zaměstnanec vytvořit ve své kanceláři světelné podmínky, které odpovídají jeho individuálním potřebám. Automatické časy zapínání a vypínání vedou k úspoře energie, přesahující 70 % ve srovnání s běžnými osvětlovacími systémy.
Inteligentní řídicí technologie
Mozkem firemního sídla je komplexní řídicí technologie budovy. Počítače monitorují a permanentně řídí výkon a spotřebu jednotlivých přístrojů a strojů. Potřebné informace poskytuje více než 20 000 senzorů (data point), které jsou umístěny na všech místech budov. Technika, která je tímto způsobena „krmena“ informacemi, reguluje automaticky objemy proudění ve větracích zařízeních, oběh teplé vody, otevírání a zavírání žaluzií, systém vytápění a chlazení a řízení světla. Komplex budov se tak může stát vzorem pro efektivní potřebu energie v každodenním životě
kanceláří.
Úsporné spotřebiče omezují spotřebu elektrické energie
Díky použití efektivních přístrojů omezila firma juwi spotřebu proudu a tepla na minimum. Dosáhla toho:
- úspornou technologií výpočetní techniky (laptopy a ploché obrazovky nahradily stolní počítače)
- osvětlovacími tělesy, optimalizovanými z hlediska spotřeby energie s nižším příkonem než 8 W/m2,
- optimalizací spotřeby elektřiny u velkých kuchyňských přístrojů o 50 %,
- použitím pouze jednoho výtahu na jednu skupinu budov,
- použitím digestoří s rekuperací tepla,
- použitím přístroje na vaření s takzvanými modrými hořáky, schopnými spalovat i bioplyn,
- instalací přístrojů ve fitness centru bez použití elektřiny,
- upuštěním od chladicích a splachovacích přístrojů v jednotlivých poschodích.
Trvalý oběh vody
Šetření se vztahuje také na spotřebu vody a recyklaci druhotných surovin. Firma juwi nainstalovala zásobník dešťové vody, která je využívána kromě jiného ke splachování toalet. V sanitárních zařízeních obou částí budovy spotřebují moderní vakuové toalety pouze jeden litr vody na jedno spláchnutí namísto osmi litrů, které průměrně spotřebují běžné toalety. Celkem čtyři vakuová čerpadla odsávají vodu z toalet do zařízení se čtyřmi komorami, ve kterých je voda oddělována a odtéká přepadem do kanalizace. Společně s kuchyňským odpadem (týdně přibližně 300 litrů) je tak zajištěno dodatečné využití fekálií.
Motivace a regenerace
K filozofii podniku juwi patří, aby se spolupracovníci na svém pracovišti cítili dobře a mohli kdykoliv regenerovat své síly. Nenabízí proto pouze vynikající prostředí pro koncentrovanou práci, kreativitu a komunikaci, ale také četné možnosti pro relaxování a prostory pro načerpání nových sil.
Centrem těchto aktivit je jídelna, sál o rozloze 464 m2 vybudovaný kompletně z přírodních materiálů, která je současně kantýnou i prostorem pro pořádání akcí. Konají se zde schůze zaměstnanců, větší setkání se zákazníky, ale také přednáškové večery a školicí dny pro nové spolupracovníky.
Venkovní zařízení jsou pojata velkoryse; terasa, trávník s pěšinkami, lavicemi, místo pro grilování, jezírko, fotbalové hřiště a hřiště na plážový volejbal tvoří příjemné prostředí. To vše se těší velké oblibě zaměstnanců, stejně jako různé zdravotnické kurzy a přístroje ve fitness centru, které je umístěno ve sklepě severní budovy.
Velkou prioritu v koncepci Work-Life-Balance (práce – život – rovnováha) má vlastní podniková mateřská škola. Ve dvoupodlažní bezbariérové budově je místo pro 25 dětí, které zde objevují svět, zatímco jejich maminka nebo tatínek ve vedlejší budově projektují rotory větrných elektráren, solární parky a zařízení na výrobu bioenergie.
Rozsvícená jižní fasáda
Koncepce mobility
Zavedením systému kyvadlové autobusové dopravy a online burzy cestujících realizovala firma juwi první část koncepce mobility v sídle firmy. Velký počet zaměstnanců tak jezdí ze svého bydliště na pracoviště a zpět společně, takže snižují emise a náklady na pohonné hmoty.
V rámci dopravního projektu Spolkového ministerstva dopravy nazvaného Modelové regiony elektromobility realizuje společnost juwi průzkum použití elektromobilů, skútrů a jízdních kol na elektrický pohon v terénu v oblasti mezi Rýnem a Mohanem. Cílem průzkumu je zjištění akceptování těchto dopravních prostředků uživateli a rozšíření integrace vozidel na elektrický pohon do firemního autoparku.
Parkoviště s možností dobíjení elektrických vozidel
Pro přechod na elektrickou mobilitu musí být k dispozici infrastruktura, která zaručuje spolehlivé napájení elektromobilů energií z obnovitelných zdrojů.
V první fázi nabízí společnost juwi zastřešení parkovišť se solárními carporty (parkovacími přístřešky). Jako příklad může sloužit sídlo firmy ve Wörrstadtu. Na parkovištích před budovou demonstrují solární parkovací přístřešky, postavené v roce 2008, jak bude vypadat elektrická čerpací stanice v budoucnosti. Zařízení o velikosti 920 m2 produkuje ročně 97 000 kWh. Současně chrání parkující automobily před deštěm a intenzivním slunečním zářením.
V další fázi je naplánována stavba a provoz pilotního zařízení pro provoz parkovišť s inovačními nabíjecími stanicemi.
Ve svém sídle otevřela firma juwi také centrum čisté mobility, kde se mohou obchodní partneři, zákazníci a návštěvníci seznámit s technologiemi elektromobility. Na ploše 250 m2 prezentuje různá vozidla na elektrický pohon – od skútru až po sportovní vůz Tesla Motors. Představuje rovněž součásti solární infrastruktury, jako jsou nabíjecí stojany a přístřešky pro automobily.
| Sídlo firmy juwi ve Wörrstadtu Plocha pozemku: 26 500 m2 Plocha kanceláří: přibližně 17 000 m2 Rozměry: severní část 100 × 20 až 30 m, výška 12 m jižní část 100 × 23 m, výška 12 m Počet pracovních míst: ≥ 700 Stavební systém: firma GriffnerHaus AG, konstrukce na bázi dřeva Stavební materiál: dřevěná spodní konstrukce opláštěná deskami Fermacell Stavební materiál fasády: modřín Uvedení do provozu: červen 2010 Ocenění: Clean Tech Media Award 2009, Cena za životní prostředí spolkové země Porýní-Falcko, Německá cena za ochranu klimatu 2008 |
Ing. Peter Šovčík
FOTO: archiv autora
Autor je spolupracovníkem firmy Fermacell GmbH.
Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.
