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Raumkomfort und Energieeffizienz

Druckunabhängige Zonenregelung im Hongqiao SunnyWorld Centre, Shanghai

Das moderne Multifunktionscenter Hongqiao SunnyWorld im Herzen des Stadtteils Shanghai Hongqiao CBD besticht auf den ersten Blick durch die imposante Architektur des weltweit renommierten Büros von Sir Norman Foster+Partners. Gelegen ist der Gebäudekomplex in der Nähe des viertgrössten chinesischen Flughafens und unweit des Nationalen Messe-Centers. Auf einer gewerblichen Nutzfläche von 70 000 Quadratmetern und umgeben von internationalen Hotels wurde dort ein hocheffizientes, flexibles Büro- und Wohngebäude errichtet.

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Über das Bauprojekt

HLK-Installation – Raumkomfort und Energieeffizienz

Beim Heizungs-, Lüftungs- und Klima-Konzept des Gebäudekomplexes kommt eine Quellbelüftungs-Technologie zum Einsatz. Die Zuluft (aufbereitete Frischluft) wird bei diesem Verfahren impulsarm durch bodennah angeordnete Quellluftauslässe in den zu belüftenden Raum eingeleitet. Dadurch bildet sich im Bodenbereich ein Frischluftsee, dessen Luft an warmen Oberflächen, zum Beispiel von Menschen, nach oben strömt. Frischluft steht somit dort zur Verfügung, wo sie benötigt wird, ohne das Luftvolumen des gesamten Raums umwälzen zu müssen. Die Quelllüftung eignet sich sowohl für Komfortbereiche als auch bei der Belüftung von Bereichen mit örtlich auftretenden thermischen Lasten (z.B. in der Industrie).

Quelllüftung ist aufgrund der geringeren benötigten Luftmenge und des niedrigeren Anlagendrucks für den Gebäudebetrieb sehr wirtschaftlich und meist auch mit einer geringeren akustischen Belastung verbunden (Büroräume, Lobby). Die Regelung der Luftzufuhr erfolgt über Volumenstromregler, denen Luftkühler vorgeschaltet sind. Diese Wärmetauscher sind mit Zonenventilen von Belimo ausgerüstet. Bereits bei der Planung des SunnyWorld Centre wurden solche druckunabhängigen Ventile an den Kühl- und Heizelementen als Voraussetzung definiert, da dieses Konzept jederzeit ein behagliches Raumklima und einen signifikant verringerten Energieaufwand sicherstellt.

In öffentlichen Bereichen mit geringeren akustischen Anforderungen (z.B. Flure, Warteräume vor Aufzügen) erfolgt die Zufuhr aufbereiteter Frischluft ausserdem über Gebläsekonvektoren, die ebenfalls über druckunabhängige Zonenventile mit exakt der benötigten Wassermenge versorgt werden.

Druckunabhängige Zonenventile aus der Produktfamilie Belimo ZoneTight™

Über den gesamten Gebäudekomplex sind insgesamt 2 300 druckunabhängige Zonenventile im Einsatz. Diese Regelventile übernehmen in der HLK-Anlage eine tragende Rolle, da sie den hydraulischen Abgleich automatisch durchführen und die benötigte Durchflussmenge permanent bedarfsgerecht regeln. Damit ist gewährleistet, dass jedem Verteiler im Raum die exakt benötigte Wassermenge zugeführt wird und an den einzelnen Endgeräten (Luftkühler, Fan Coil Unit) keine ungewollten Abweichungen von den Temperatur-Sollwerten entstehen. Weitere Aspekte bei der Planung und Umsetzung der HLK-Installation in diesem anspruchsvollen Gebäudekomplex waren flexible Gestaltungsmöglichkeiten, eine sichere Ventilauslegung sowie möglichst wartungsfreie Produkte – alles Aspekte, die den Gebäudebesitzer zur Entscheidung für die Belimo-Lösung bewogen.

Grünes Gebäude im Hightech-Design

Das Gebäudekonzept umfasst fortschrittliche, intelligente Sicherheitssysteme, eine ausgeklügelte Gebäudeautomation und moderne Bürolösungen. Aufgrund seiner Energieeffizienz wurde der Gebäudekomplex inzwischen mit dem Nachhaltigkeitslabel LEED-Platin (Leadership in Energy and Environmental Design) und mit dem vergleichbaren chinesischen Zertifikat «Three Star Green Building» ausgezeichnet. Im internationalen Kontext werden Gebäudekonstruktionen dann als «grüne Gebäude» bezeichnet, wenn das Zusammenspiel von Design, Bauart und Betrieb so abgestimmt ist, dass der Energie- und Ressourcenbedarf möglichst niedrig ist und gleichzeitig eine angenehme Wohn- oder Arbeitsatmosphäre geschaffen wurde. Die LEED-Zertifizierung basiert auf einem Punktesystem, mit dem Gebäude bezogen auf Lage, Energie-, Wasser-, Material- und Ressourcenbedarf, aber auch im Hinblick auf ihr Raumklima und innovatives Design evaluiert werden.

Über Raumkomfort

Sensoren, Klappenantriebe und Regelventile

Sensoren, Klappenantriebe und Regelventile für das Wohlbefinden in Räumen: Intelligente HLK-Komponenten schaffen gute Luftqualität für höchsten Raumkomfort.

Um in Gebäuden eine gute Luftqualität und angenehme Temperaturen für ein optimales Raumklima zu schaffen, ist moderne Gebäude-automation unverzichtbar. Für den Raumkomfort ist eine ideale Luftbeschaffenheit aber nicht die einzige Voraussetzung, auch das Druckverhältnis zwischen ein- und ausströmendem Luftvolumenstrom muss in den Räumlichkeiten und Lüftungskanälen geregelt werden. Zuverlässige HLK-Komponenten von Belimo stimmen diese Einflussfaktoren ideal aufeinander ab, damit in unterschiedlichen Räumen immer gute Voraussetzungen für Wohlbefinden und Leistungsfähigkeit herrschen.

Ein gutes, behagliches Raumklima ist überall, wo Menschen sich aufhalten, essenziell. Denn längst ist der Zusammenhang zwischen angenehmem Raumklima und dem Wohlbefinden oder der Leistungsfähigkeit von Mitarbeitenden erwiesen. Einfluss auf das Raumklima nehmen im Wesentlichen die Zusammensetzung der Luft sowie deren Temperatur, Feuchtigkeit und Strömungsgeschwindigkeit.

Technische Beeinflussung des Raumklimas

Es gibt zwar normierte Richtwerte für eine mehrheitlich als behaglich empfundene Beschaffenheit des Raumklimas (Abbildung «Raumklima und thermische Behaglichkeit» von W. Frank). Doch die Situationsvariablen wie Raumfunktion, Bekleidung, Aktivitätslevel der Personen im Raum oder einfach die ganz persönlichen Bedürfnisse der Raumnutzer sind sehr verschieden. Umso wichtiger ist die Möglichkeit, das Klima in den Räumen individuell zu regeln. Hier kommt die HLK-Gebäudeautomation ins Spiel. HLK-Komponenten in den Heizungs- und Lüftungszentralen, in den Verteilsystemen und in den Räumen werden mit Sensoren, Klappenantrieben und Regelventilen versehen und mit dem Gebäudeautomations-system vernetzt. Die Luftqualität und Temperatur in den Räumen lässt sich dann nachhaltig optimieren, wenn Sensoren wichtige Komfortwerte wie Temperatur, Feuchte, Druck oder CO2-Gehalt genau und vor allem langzeitstabil messen und die Information zuverlässig an die Gebäudeleittechnik senden, um Klappen oder Ventile präzise zu öffnen, zu schliessen oder in eine Zwischenstellung zu bringen.

Luftqualität

Beim Betreten eines Raums entscheidet zunächst die Luftfrische über den ersten Eindruck des Raumklimas. Abhängig von der Raumbelegung kann die CO2-Konzentration über Werte von 1000 ppm (parts per million) steigen und somit zu Müdigkeit und Konzentrationseinbussen führen. Wichtig für Räume mit schwankender Raumbelegung ist deshalb die Messung und Regelung der CO2-Konzentration, um bei Bedarf die Aussenluft-Zufuhr kontrolliert zu erhöhen. Auch «Volatile organische Verbindungen» (VOC), die von Menschen und Materialien in Räumen in die Luft eingebracht werden und teilweise über den Geruchssinn wahrnehmbar sind, können durch eine kontrollierte Ventilation abgeführt werden.

Ein weiterer Aspekt für empfundene Behaglichkeit ist eine tiefe Strömungsgeschwindigkeit der Luft. Bei Zugluft – oft in Räumen, wo Lüftungs- oder Klimaanlagen Mängel aufweisen – werden die durch Luftbewegung verursachten Temperaturdifferenzen auf der Haut als unangenehm wahrgenommen. Kontrollierte Strömungsgeschwindigkeiten sind zudem für die Raumakustik wichtig. Zu hohe Austrittsgeschwindigkeiten der Luft bei VAV-Boxen (Volumenstromreglern) und Luftauslässen kann zu störendem Rauschen oder Pfeifen führen.

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