certyfikat_berlaymont.pdf

Piotr Narowski, Aleksander Panek

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Instytut Ogrzewnictwa i Wentylacji

Świadectwo energetyczne budynku z trigeneracją energii –

„Berlaymont” Commission européenne

Wstęp

W roku 2004 Dyrekcja Generalna Transportu i Energii

Komisji Europejskiej (DG TREN) otworzyła projekt opracowa-

nia świadectw energetycznych remontowanego budynku Komisji

Europejskiej – „Berlaymont” znajdującego się w Brukseli, do

którego zaproszono kraje członkowskie Unii Europejskiej.

W założeniach projektu przyjęto, że opracowanie świadectw

będzie wykonane w ramach przygotowań do wprowadzenia

w krajach Unii Europejskiej Dyrektywy 2002/91/EC Parlamentu

Europejskiego i Rady Europy z dnia 16 grudnia 2002 r. do-

tyczącej jakości energetycznej budynków. Dyrektywa ta jest kluczowym elementem strategii Unii

Europejskiej w wypełnianiu postanowień Protokołu z Kyoto. Budynki w Europie zużywają około 40

% energii konsumowanej w państwach członkowskich Unii Europejskiej a badania naukowe pokazu-

ją, że około 1/5 tej energii można zaoszczędzić wprowadzając wyższe wymagania dla nowych

i remontowanych budynków. Realizacja zadania ograniczenia zużycia energii przez budynki będzie

dokonywała się poprzez zapis w Dyrektywie, który zobowiązuje państwa członkowskie do wprowa-

dzenia prawa wnoszącego obowiązek wykonywania świadectw energetycznych dla budynków nowo

wznoszonych, poddawanych renowacji i sprzedawanych. Dyrektywa powołała Komitet Sterujący –

Energy Demand Management Committee, którego zadaniem jest aktualizowanie aneksów dyrektywy

oraz opracowywanie wspólnej metodologii opracowywania świadectw energetycznych w Unii

Europejskiej. Na spotkaniu 19 marca 2004 Komitet Sterujący został podzielony na dwie grupy zada-

niowe. Pierwsza ma monitorować prace Europejskiego Komitetu Standaryzacyjnego (CEN) dotyczące

metodologii certyfikacji energetycznej budynków a druga zastosować opracowane metodologie na

konkretnym przykładzie. W związku z kończącym się remontem generalnym siedziby Komisji

Europejskiej – budynku „Berlaymont”, instytucja ta chcąc być przykładem dla państw Unii Europej-

skiej, postanowiła wykonać świadectwa energetyczne dla tego obiektu, według standardów obowiązu-

jących w poszczególnych państwach członkowskich Unii Europejskiej. Do projektu przystąpiło

siedem państw: Austria, Francja, Holandia, Luksemburg, Niemcy, Polska i Portugalia. Na spotkaniu

przedstawicieli państw biorących udział w projekcie ustalono, że każde państwo wykona świadectwo

energetyczne według własnych procedur, które będą wykorzystywane w Dyrektywie Energetycznej

w danym kraju, o ile takie w danej chwili istnieją. W przypadku braku takich procedur certyfikat ener-

getyczny należy opracować według metodologii stosowanej w danym państwie. Postanowiono rów-

nież, że świadectwa energetyczne budynku „Berlaymont” będą wykonane dla warunków klimatycz-

nych stolicy każdego z państw biorących udział w projekcie. Głównym celem projektu jest: za-

poznanie sektora publicznego z problemem redukcji zużycia energii poprzez wprowadzenie systemu

świadectw energetycznych budynków, dla krajów biorących udzial w projekcie przeprowadzenie pilo-

tażowych obliczeń dla potrzeb wydania świadectwa dkla złożonego budynku biurowego oraz

uświadomienie państwom członkowskim Unii Europejskiej obowiązku wprowadzenia systemu

świadectw energetycznych do stycznia 2006 roku. W tym artykule przedstawiono założenia do obli-

czeń oraz ich wyniki, które zostały zamieszczone w certyfikacie budynku „Berlaymont” przedłożo-

nym 16 grudnia 2004 w Dyrekcji Generalnej Transportu i Energii Komisji Europejskiej ze strony pol-

skiej.

Opis budynku

Historia

Parcela, na której wybudowano budynek Komisji Europejskiej, zajmowana była w przeszłości

przez klasztor żeński Dames du Berlaymont, w którym zakonnice prowadziły renomowaną szkołę że-

ńską. W latach 60-tych XX wieku rząd belgijski, chcąc umiejscowić instytucje Unii Europejskiej

w Brukseli, zakupił teren na którym znajdował się klasztor z przeznaczeniem pod budowę siedziby

Komisji Europejskiej. Klasztor Dames du Berlaymont został przeniesiony do Waterloo. Budowa

budynku „Berlaymont” trwała od roku 1963 do 1969. Nowy gmach o powierzchni całkowitej 240 000

m 2 rozmieszczonej na 18 poziomach, z czego 14 kondygnacji nadziemnych z jedną techniczną na

dachu i charakterystycznym kształcie czteroramiennej gwiazdy o różnych ramionach stał się sym-

bolem obecności instytucji Unii Europejskiej w Brukseli. W „Berlaymont” począwszy od roku 1967

do roku 1991 pracowało około 3 000 urzędników Komisji Europejskiej. W 1991 roku Komisja

Europejska opuściła gmach, czego przyczyną było stwierdzenie obecności w konstrukcji budynku

1400 ton azbestu używanego powszechnie w latach sześćdziesiątych przy wykonywaniu elewacji

budynków i ochronie cieplnej konstrukcji stalowych. Stwierdzono wówczas znaczne zanieczyszczenie

środowiska wewnętrznego budynku oraz jego bezpośredniego otoczenia włóknami azbestu uwal-

niającego się z materiałów wykorzystanych przy wznoszeniu gmachu. Wraz z opuszczeniem budynku

przez Komisję Europejską podjęto decyzję o całkowitej renowacji obiektu. Jej zadaniem miało być

usunięcie szkodliwych materiałów zawierających azbest służących do ochrony konstrukcji stalowej

budynku oraz całkowita wymiana elewacji. Początkowo szacowano, że renowacja budynku zakończy

się w 1997 roku. Projekt renowacji „Berlaymont” rozpoczął się w 1995 roku. Remont generalny „Ber-

laymont” rozpoczęty w 1996 roku przez powołaną specjalnie do tego celu spółkę Berlaymont 2000

trwał do końca 2004 roku, w którym to porozrzucane po kilkunastu budynkach w Brukseli instytucje

Komisji Europejskiej wróciły do swojej siedziby. Ocenia się, że przeprowadzka do zbudowanego

w latach 60-tych i odnowionego „Berlaymont” wzmocni kolegialność Komisji i współpracę między

komisarzami. Ponadto UE odzyska swój "architektoniczny wizerunek" umocniony najnowocześniej-

szą technologią – ogromna, zbudowana na planie gwiazdy główna kwatera Komisji Europejskiej jest

najczęściej kojarzoną z Unią budowlą.

Architektura

Głównym architektem oryginalne-

go budynku Komisji Europejskiej wybudo-

wanego w 1969 roku był Lucien De Vestel,

który opracował jego koncepcję i konstruk-

cję wraz z trzema innymi architektami:

Jean Gilson, oraz Jean i André Polak. Kon-

strukcję budynku stanowi trzynaście po-

ziomów wieży w kształcie czteroramiennej

gwiazdy o nieregularnych ramionach wy-

chodzących z rdzenia budynku posado-

wionych ponad czterema kondygnacjami

podziemnymi zajmującymi cały teren

działki budowlanej o powierzchni 2,6 ha.

Stropy wszystkich skrzydeł wieży spoczy-

wają na stalowej konstrukcji wspartej na

stalowych belkach sprężonych zamocowanych w wąskim rdzeniu żelbetowym każdego skrzydła i cen-

tralnej części budynku. Żelbetowe rdzenie skrzydeł i centralnej części budynku mieszczą klatki scho-

dowe, szyby windowe i instalacyjne oraz pomieszczenia sanitarne i archiwów. Po obu stronach rdzeni

poprowadzone są korytarze, z których dostęp jest od biur mających dostęp do elewacji zewnętrznej

budynku. Na dachu budynku w części rdzenia umieszczono pomieszczenia techniczne dla systemów

ogrzewania i klimatyzacji. Skrzydła budynku mieszczące biura oraz sale konferencyjne o wysokości

dwóch kondygnacji rozmieszczonych co dwa piętra zapewniają miejsca pracy dla 3 000 urzędników.

Kondygnacja parteru została przeznaczono na holl wejściowy, wewnętrzną aleję przykrytą przeszklo-

nym dachem oraz restaurację i kawiarnię dla 900 osób. Trzy kondygnacje podziemne zajmowane są

przez salę konferencji prasowych, studia telewizyjne i radiowe, pomieszczenia dla dziennikarzy oraz

pomieszczenia nadzoru technicznego. Kondygnacje te mieszczą także archiwa i magazyny, pomiesz-

czenia techniczne instalacji sanitarnych oraz wielopoziomowy parking, linię metra i linię kolejową.

Autorami projektu renowacji i modernizacji budynku “Berlaymont” w latach 1997-2004 są

architekci Pierre Lallemand, Steven Beckers i Wilfried Van Campenhout. Główne modyfikacje

wprowadzone w budynku to: owalna sala konferencyjna dla komisarzy o wysokości dwóch kondy-

gnacji zbudowana na szczycie południowo wschodniego skrzydła, nowa konstrukcja mieszcząca trzy

sale konferencyjne zbudowana pomiędzy północnymi skrzydłami budynku, podwójna elewacja szkla-

na zbudowana wzdłuż skrzydeł budynku, ze sterowanymi automatycznie ruchomymi panelami szkla-

nymi w zewnętrznej powłoce, zastosowanie dużych przeszklonych powierzchni dachu nad kondy-

gnacjami parteru i kondygnacjami podziemnymi zapewniającymi dostęp światła dziennego do tych

przestrzeni.

Przy projektowaniu renowacji i modernizacji budynku „Berlaymont” kierowano się chęcią wykreowa-

nia wzorcowego budynku dla celów porównawczych z zakresu jakości środowiska wewnętrznego,

bezpieczeństwa użytkowania, minimalizacji zużycia energii oraz funkcjonalności przy jednocześnie

racjonalnym użytkowaniu energii dostarczanej do budynku. Powyższe postulaty starano się uzyskać

poprzez:

 zainstalowanie podwójnej elewacji w postaci ściany osłonowej zbudowanej z ruchomych

paneli szklanych sterowanych automatycznie w zależności od aktualnych warunków atmosfe-

rycznych, której celem jest minimalizacja zysków ciepła od promieniowania słonecznego

i regulacja natężenia światła naturalnego docierającego do wnętrza budynku,

 wymianę przestarzałych systemów ogrzewczych i klimatyzacyjnych,

 zainstalowanie układu trigeneracji energii do produkcji energii elektrycznej, cieplnej i chłod-

niczej z gazu ziemnego,

 wykorzystanie sprzężonego układu chłodziarek sprężarkowych i agregatu absorpcyjnego z za-

sobnikiem chłodu w postaci zasobnika lodu wodnego,

 recyrkulację powietrza usuwanego z biur do wentylacji podziemnego parkingu

wielopoziomowego,

 uruchomienie zintegrowanego systemu zarządzania oświetleniem budynku z czujnikami obec-

ności w pomieszczeniach, sprzężonym z systemem regulacji położenia paneli zewnętrznej

elewacji budynku,

 wprowadzenie centralnego systemu zarządzania systemami ogrzewania, chłodzenia, wentyla-

cji i klimatyzacji oraz oświetlenia w celu optymalizacji ich pracy

 selektywną segregację odpadów,

 bezpieczne składowanie odpadów toksycznych oraz powtórne wykorzystanie materiałów,

 zainstalowanie 14 wind typu „Miconic” optymalizujących ruch pomiędzy kondygnacjami

w budynku,

 poprawę systemu kontroli dostępu do budynku i jego ochrony zewnętrznej i wewnętrznej.

Poniżej zostanie przedstawiony model obliczeniowy oraz system klasyfikacji dla tak zmodernizowa-

nego budynku mieszczącego siedzibę Komisji Europejskiej.

Charakterystyka techniczna budynku

Poniżej w tabeli 1 przedstawiono wielkości charakteryzujące budynek Komisji Europejskiej „Ber-

laymont”.

Tab. 1 Wielkości charakteryzujące budynek „Berlaymont”

Powierzchnia kondygnacji nadziemnych:

130 309 m2

Powierzchnia biur:

41 100 m2

Powierzchnia kondygnacji podziemnych:

111 206 m2

Powierzchnia całkowita:

241 515 m2

Powierzchnia zabudowy:

26 200 m2

Liczba miejsc parkingowych:

1 156

Liczba użytkowników:

2 700 osób

Dzienna liczba gości:

700 osób na dzień

Liczba sal konferencyjnych:

Liczba kabin dla tłumaczy:

Liczba miejsc w salach konferencyjnych:

880

Liczba miejsc w restauracjach:

900

Liczba miejsc w kawiarniach:

420

Liczba wind:

47 w tym 14 typu „Micomic”

Liczba schodów ruchomych:

Zainstalowana moc systemu ogrzewania:

7 800 kW

Zainstalowana moc systemu chłodzenia:

8 900 kW

Przyłączeniowa moc elektryczna:

13.000 kVA

Zainstalowane silniki gazowe układu kogeneracji energii:

2 x 1 250 kVA

Moc elektryczna układu kogeneracji energii:

2 500 kVA

Moc cieplna układu kogeneracji energii:

2 600 kW

Elewacja budynku

Nowa powłoka zewnętrzna ścian wieży

budynku „Berlaymont’ została wykonana jako pod-

wójna elewacja szklana o unikatowych rozwiąza-

niach technologicznych w skali świata. Zewnętrzna

elewacja została wykonana jako konstrukcja stalowa

oddalona od głównej fasady o 1 m, ze względów eks-

ploatacyjnych i potrzeb konserwacji. Do konstrukcji

elewacji zamocowane są ruchome panele ze szkła la-

minowanego pokrytego drukowanym filmem w po-

staci czarnych kropek od strony wewnętrznej

i białych kropek od strony zewnętrznej tworzące ze-

wnętrzną elewację budynku. Zastosowanie takiego szkła powoduje efekt jasnej elewacji dla obserwa-

tora znajdującego się na zewnątrz budynku, natomiast dla osoby przebywającej wewnątrz obiektu

elewacja tworzy wrażenie przyciemnionej. Widziana od wewnątrz elewacja dostarcza maksymalną

ilość światła dziennego przy jednoczesnej redukcji efektu olśnienia. Elewacja spełnia również zadanie

ekranu akustycznego izolującego wnętrze budynku od hałasu miejskiego.

Oprócz efektu architektonicznego ruchome panele zewnętrznej elewacji spełniają bardzo wa-

żną rolę w ochronie cieplnej budynku. System napędu paneli podzielony na jednostki o długości 6 m

i wysokości jednej kondygnacji równej 3,3 m sterowany jest poprzez system BMS wyposażony w au-

tomatyczną stację meteorologiczną zainstalowaną na dachu budynku. Panele zewnętrznej elewacji

ustawiane są pod odpowiednim kątem w zależności od pory roku, godziny w ciągu dnia oraz aktual-

nych parametrów pogodowych. Zadaniem tego układu jest ochrona głównej elewacji budynku przed

nadmiernymi zyskami ciepła od promieniowania słonecznego przy jednoczesnym zapewnieniu od-

powiedniej ilości światła dziennego doprowadzanego do jego wnętrza. Zwiększenie ilości światła

dziennego docierającego do biur o długości 6 m licząc od elewacji wewnętrznej zmniejsza ilość ener-

gii elektrycznej niezbędnej do prawidłowego oświetlenia miejsc pracy. W nocy oraz podczas

wietrznych i deszczowych lub mroźnych dni system sterowania panelami zamyka elewację tworząc

jednolitą szklaną ścianę ochraniającą budynek przed nadmiernym wypromieniowywaniem energii po-

przez promieniowanie długofalowe lub silnym wiatrem. Każda jednostka elewacji posiada swoistą au-

tonomię, która pozwala na indywidualne ustawienie kąta nachylenia paneli w zależności od lokalnych

warunków takich jak zmienne w czasie zacienienie budynku. Zaprojektowany system elewacji

współpracuje z wewnętrznym systemem oświetlenia wnętrz biur, który dostosowuje natężenie sztucz-

nego oświetlenia tak aby w efekcie uzyskać natężenie oświetlenia równe 500 lx na poziomie biurka.

Podczas projektowania systemu elewacji przewidziano następujące tryby jej funkcjonowania:

 dzień słoneczny – panele odbijają promieniowanie słoneczne chroniąc budynek przed zy-

skami od promieniowania słonecznego, dostarczając niezbędną ilość światła dziennego

i chroniąc przed olśnieniem,

 dzień pochmurny – panele ustawione pod kątem, który będzie powodował maksymalne

wykorzystanie światła dziennego,

 dzień z pogodą zmienną – panele ustawione pod kątem, który ochrania wnętrze przed

olśnieniem w przypadku gwałtownie zmieniających się na zewnątrz warunków

oświetleniowych w wyniku szybko przemieszczających się chmur,

 deszcz lub wiatr – panele ustawione pod kątem który ochrania główną elewację przed

wodą opadową i wiatrem – możliwe jest otwarcie okien w budynku,

 noc i ekstremalne warunki klimatyczne – panele ustawione pionowo – chronią przed

nadmiernym wypromieniowywaniem energii przez główną elewację w nocy i podczas

mroźnych dni,

 awaria zasilania – panele ustawiają się pod kątem 45º, który zapewnia ochronę budynku

przed promieniowaniem słonecznym i warunkami zewnętrznymi w większości przypad-

ków pogodowych,

 specjalne okazje – panele każdej jednostki elewacji można ustawić pod niezależnymi

kątami na krótki czas w czasie godzin pracy, co pozwala tworzyć wzory lub napisy na

elewacji budynku,

 konserwacja – panele każdej jednostki ustawiane są pod kątem umożliwiającym ich kon-

serwację i czyszczenie.

Na poniższych zdjęciach przedstawiono widok elewacji zewnętrznej z ruchomymi panelami sterowa-

nymi w zależności od warunków oświetleniowych i atmosferycznych.

Układ ogrzewania, chłodzenia i trigeneracji energii

System ogrzewania i klimatyzacji został zaprojektowany z założeniem parametrów we-

wnętrznych w pomieszczeniach budynku od 18ºC do 24ºC przy temperaturze powietrza zewnętrznego

równej 30ºC. Przy wzroście temperatury zewnętrznej o 1 K powyżej 30ºC założono jednakowy wzrost

temperatury wewnętrznej. Biura budynku ogrzewane są i chłodzone przy pomocy paneli

promieniujących zamontowanych w suficie podwieszanym, które są zintegrowane z czujnikami obec-

ności w pomieszczeniu. Czujniki obecności zmniejszają moc cieplną i chłodniczą dostarczaną do biur

oraz natężenie sztucznego oświetlenia w przypadku nieobecności większej niż 20 min. w pomiesz-

czeniach. Biura posiadają otwierane okna, które odcinają dostawę energii do wnętrza w przypadku ich

otwarcia. Założono że do biur będzie dostarczane klimatyzowane powietrze w ilości higienicznej rów-

nej 50 m 3 /h na jedną osobę co przy założonych wymiarach modułu biur oznacza dwie wymiany po-

wietrza w ciągu godziny. Centrale klimatyzacyjne i węzły rozdzielcze energii cieplnej i chłodniczej

rozmieszczone są w każdym skrzydle budynku co dwa piętra. |Ich zadaniem jest obsługa dwóch pięter

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: