Здание «Commerzbank» во Франкфурте-на-Майне

Ежегодное удельное теплопотребление первой секции здания «EKONO-house» составило 124 кВт • ч/м2, что на 50% ниже удельного теплопотребления подобных административных зданий в Финляндии. Ежегодное удельное электропотребление первой секции составило 79 кВт • ч/м2, что также ниже электропотребления схожих зданий в Финляндии или США. Удельное теплопотребление второй секции здания — 70 кВт • ч/м2, а удельное электропотребление — 57 кВт • ч/м2, что составляет примерно треть от энергопотребления традиционных зданий подобного типа.

Рис. 3.
Высотное энергоэффективное
здание «Commerzbank».
Германия, Франкфурт-на-Майне.

Строительство здания было завершено в мае 1997 г., оно является самым высоким зданием в Европе (рис.. Его высота 259 м, а с антенной — 300 м, и оно занимает 24-е место в мире по высоте. Ни одно другое европейское здание не входит в список пятидесяти самых высоких небоскребов мира.

Большинство высотных зданий построено по традиционной модели энергообеспечения: полностью кондиционируемые помещения, практически полное отсутствие естественного освещения, центральная организация построения здания и идентичные этажи. Здание «Commerzbank» существенно отличается от этой схемы: в нем используется главным образом естественное освещение и вентиляция, имеется атриум, проходящий от уровня земли до самого верхнего этажа, и из каждого офиса или части здания открывается вид на город. Спирально по всему зданию расположены зимние сады высотой в четыре этажа — они улучшают микроклимат и создают совершенно комфортную рабочую обстановку.

Здание, разработанное британским архитектором сэром Норманом Фостером и его студией «Sir Norman Foster and Partners» (Лондон), представляет собой радикальный пересмотр всей концепции строительства высотных зданий.

Рис. 4. План-разрез здания «Commerzbank».

Горизонтальная проекция здания представляет собой треугольник со скругленными вершинами и немного выпуклыми сторонами. Центральная его часть, в которой обычно располагаются лифтовые шахты, занята огромным треугольным центральным атриумом, проходящим по всей высоте здания, и является каналом естественной вентиляции для смежных офисных помещений (рис..

Н. Фостер рассматривал растения как нечто большее, чем просто декорация. Великолепные зимние сады являются фундаментальным элементом в его концепции. Девять садов по спирали окаймляют все здание — три расположены с восточной стороны, три — с южной и еще три — с западной. В ботаническом аспекте растения отражают географическую направленность: с восточной стороны — азиатская растительность, с южной — средиземноморская, с западной — североамериканская.

Каждый этаж имеет три крыла, два из которых выделены под офисные помещения, а третье является частью одного из четырехэтажных зимних садов. Четырехэтажные сады — «зеленые легкие» здания, размещенные по спирали вокруг треугольной формы здания, обеспечивают для каждого яруса вид на растительность и устраняют большие объемы неразделенного офисного пространства.

Лифты, лестничные марши и служебные помещения расположены в трех углах. Решетчатые балки, прикрепленные к колоннам, размещены в каждом углу здания и несут на себе каждый этаж и зимний сад. Такое решение позволило отказаться от колонн внутри здания и обеспечило конструкции дополнительную жесткость.

Открытые пространства садов высотой в четыре этажа обеспечивают внутренние офисные помещения достаточным количеством дневного света. Кроме этого, сады могут быть использованы сотрудниками для общения и отдыха; они создают ощущение свободного пространства, а также являются частью сложной системы естественной вентиляции.

Снижение затрат энергии на отопление здания достигается использованием теплозащитного остекления с коэффициентом теплопередачи приблизительно 1.4-1.6 Вт/(м2 °С). Кроме этого, первый слой играет роль защитной оболочки, уменьшающей конвективный тепловой поток, направленный наружу. Зимой в ночное время пространство между внешней и внутренней оболочками фасада герметизируется, образуя статичную воздушную прослойку, обладающую хорошими теплоизоляционными свойствами. Снижению затрат энергии на отопление способствуют и зимние сады, обеспечивающие дополнительные теплопоступления за счет аккумулирования тепла солнечной радиации.

Ограждающие конструкции и солнцезащитные устройства. Для снижения затрат энергии на климатизацию здания, а также для организации естественной вентиляции, светопрозрачные ограждения офисов здания сделаны двухслойными — практически уникальный прием в современном высотном строительстве. Внешняя оболочка (первый слой) имеет щелевые отверстия, через которые наружный воздух проникает в полости между слоями. Окна, в том числе и те, которые расположены на верхних этажах, даже выходящие в атриум, могут быть открыты, что обеспечивает естественную вентиляцию непосредственно до уровня 50-го этажа.

Аэродинамика и естественная вентиляция здания. Высотное здание разделяется по вертикали на четыре 12-этажных модуля, называемых «деревнями». Каждый модуль имеет, как уже говорилось, три четырехэтажных зимних сада, соединенных вертикально посредством центрального атриума. Сады и атриум связаны для повышения эффективности естественной вентиляции. Каждый модуль контролируется собственной независимой установкой климатизации. Через каждые 12 этажей на границах модулей атриум разделен горизонтально для выравнивания давления и защиты от распространения дыма. Сады, атриум и офисные помещения по периметру имеют открываемые окна, а вентиляция офисов в первую очередь осуществляется естественным образом. Но в здании также имеются установки механической вентиляции и охлаждаемые перекрытия с заделанными в них трубопроводами.

Сокращение теплопотерь здания достигается путем использования герметичных двойных стеклопакетов, заполненных инертным газом и отражающих инфракрасное излучение. Такие стеклопакеты используются в зимних садах, а также в ненесущих стенках по периметру офисных помещений. При этом солнцезащитные устройства устанавливаются между стеклопакетом и внешней светопрозрачной оболочкой здания.

Примерно 2/3 года сотрудники размещенного в здании банка могут регулировать уровень естественной вентиляции самостоятельно, открывая окна. Только при сложных погодных условиях автоматическое управление оборудованием климатизации включает систему механической вентиляции. Благодаря такой схеме организации вентиляции энергопотребление в высотном здании «Сотmerzbank» на 30% ниже, чем в традиционных небоскребах таких же размеров.

При разработке проекта вентиляции использовались методы компьютерного моделирования и аэродинамические исследования. Влияние ветрового напора на здание и воздушные потоки в атриуме исследовались в аэродинамической трубе, а результаты исследований использовались в ходе дальнейшего компьютерного моделирования. Выбор ориентации здания относительно преобладающего направления ветра позволил обеспечить достаточную естественную вентиляцию.

В зимний период естественная вентиляция всех офисных помещений, расположенных по периметру здания, обеспечивает комфортные параметры микроклимата. Однако необходимо обратить внимание на то, что механическая вентиляция позволяет создавать комфортные параметры микроклимата при одновременной экономии энергии за счет утилизации тепла удаляемого воздуха. Естественная вентиляция внутренних (смежных с зимним садом) офисных помещений эффективнее, чем вентиляция офисов, расположенных по периметру здания, поскольку внутренние офисы расположены рядом с зимними садами. Зимние сады действуют как термальные буферные зоны, в которых прямая или рассеянная солнечная радиация помогает обогревать все помещение. В переходный период, когда наружная температура колеблется в пределах от +5°С до +15°С, механическая вентиляция не является необходимой из-за приемлемой температуры наружного воздуха.

Вентиляция внутренних зон здания может осуществляться при помощи механической системы, с минимальной кратностью воздухообмена, необходимого для обеспечения комфортных параметров микроклимата. Регулирование температуры помещений осуществляется отопительными установками, расположенными по периметру здания, и охлаждаемыми перекрытиями с вмонтированными в них трубопроводами. Внутренний (выходящий в атриум) фасад оборудован наклонно-поворотными окнами со встроенными выходными демпферами (маленькими поворотными окнами) и имеет одинарное остекление. Наружный двойной фасад состоит из одинарного и многослойного остекления, обеспечивающего солнцезащиту. Наружный воздух попадает в верхнюю часть каждого помещения сквозь вентилируемые полости в фасаде и выходит через жалюзи рядом с поворотными окнами.

В ночное время в преддверии жаркого летнего дня теплоемкие части здания охлаждается прохладным наружным воздухом, в то время как охлаждаемые перекрытия с замоноличенными трубопроводами поглощают и высвобождают тепловую энергию. Оборудование приблизительно 50% площадей помещений охлаждаемыми перекрытиями обеспечивает достаточную теплоемкость для создания комфортных температур в помещениях на следующий день в диапазоне от 21 °С (8: 00 утра) до 28.5°С (18: 00 вечера) без использования воздушного кондиционирования.

Открывать окна наклонно-поворотного типа имеет смысл, когда сила ветра умеренная. В этом случае в помещении создается пятикратный воздухообмен. При высокой скорости ветра и температуре ниже +15°С окна необходимо держать закрытыми и следует использовать механическую систему вентиляции и дополнительный обогрев, а также, при необходимости, и увлажнение. Каждый находящийся в комнате может включить механическую вентиляцию и систему обогрева, а также открыть на некоторое время окна для свежего воздуха, вернувшись, таким образом, к системе естественной вентиляции.

Район VII КК1 Хельсинки.
Новый взгляд на энергосбережение и экологию

Естественное освещение. Использование естественного освещения значительно снижает эксплуатационные затраты и, кроме этого, улучшает психологический комфорт людей, находящихся в здании. Каждое офисное помещение в здании «Commerzbank» расположено в соответствии с Германским строительным стандартом, который требует, чтобы все сотрудники размещались не далее чем на 7.5 м от окон. Прозрачность здания и стеклянные перегородки между офисными помещениями и коридорами позволяют достичь высокого уровня освещенности дневным светом на всех рабочих местах. На каждом этаже одна из треугольных секций здания является открытой и составляет часть зимнего сада. Таким образом, из каждого офиса открывается вид либо на город, либо на атриум и сад.

Инициаторы проекта пришли к выводу, что энергоэффективность нелегко «продать» клиенту, так как она требует дополнительных затрат, которые окупятся не менее чем за 10 лет. Поэтому к новому экспериментальному жилому району применили новый подход: речь идет не только об экономии энергии, но и об экологическом и социальном аспектах, о продолжительности строительства, его влиянии на окружающую среду, то есть о так называемом жизнеподдерживающем (sustainable) строительстве. Цель строительства

демонстрационного жилого района — выявление эффективности энергосберегающих технологий в реальных условиях во взаимосвязи с экологическими и социальными аспектами.

Район расположения здания представляет собой экологически чистую территорию сельского типа площадью 1132 га, которая частично использовалась для научных экспериментальных целей Технологическим университетом Хельсинки. Строительство демонстрационного энергоэффективного района осуществлялось в соответствии с программой Европейского сообщества Тhегmie, которая включает в себя девять различных европейских экспериментальных проектов. Руководство финским проектом было возложено на Технологический университет г. Хельсинки.

Социальные требования: создание городской архитектуры, обеспечивающей высокое качество среды обитания людей; сохранение окружающей среды; создание разнообразных функциональных особенностей жизнедеятельности района; экономичность при поддержании жизненного цикла.

Проектированию района предшествовал конкурс. Городским советом Хельсинки были разработаны социальные, экологические и энергетические требования.

Энергоснабжение района обеспечивается комбинацией районного тепло- и электроснабжения Хельсинки и солнечного теплоснабжения. Система теплоснабжения этого жилого района включает в себя крупнейшую в Финляндии установку по использованию солнечной энергии.

Экологические и энергетические требования: отказ от использования технологических процессов и источников энергии, загрязняющих окружающую среду; сокращение использования природного топлива; увеличение объема использования возобновляемых источников энергии; улучшение микроклимата помещений; утилизация тепла и повторное использование водных ресурсов.

Солнечные коллекторы, установленные под углом 47-60°, встроены в конструкцию крыши жилого дома. Такие углы оптимальны, так как они соответствуют наклону Солнца осенью, зимой и весной, когда имеется наибольшая потребность в энергии.

Система солнечного теплоснабжения состоит из восьми установленных на здании солнечных коллекторов общей площадью 1248 м Они обеспечивают централизованное теплоснабжение и в некоторых случаях производят также обогрев помещений при помощи систем подогрева пола. Демонстрируются также новые солнечные комбинированные системы, интеграция коллектора с крышей, системы пассивного использования солнечной радиации для обогрева и систем централизованного теплоснабжения. В солнечных коллекторах применены модули большой площади (с размером блока коллектора 10м.

В соответствии с повышенными требованиями к теплозащите ограждающие конструкции были выполнены из энергосберегающих материалов с эффективной теплоизоляцией. Наружные стены выполнены из изготовленных в заводских условиях деревянных элементов, а слоистая фасадная облицовка выполнена с использованием бумаги, Конструкция пола представляет собой комбинацию системы напольного отопления с сохраняющим тепло бетонным основанием.

При проектировании систем отопления и вентиляции были применены следующие технические решения, повышающие их энергетическую эффективность: использование тепла обратной воды системы теплоснабжения для напольного отопления; утилизация тепла удаляемого воздуха; индивидуальная механическая вентиляция с рекуперацией тепла раздельно для каждого жилого помещения; повышение эффективности систем естественной вентиляции за счет специальной конструкции дефлекторов; вентиляция помещении при помощи предварительного подогрева наружного воздуха, подаваемого через окна или остекленные балконы; применение низкотемпературных отопительных систем и солнечных коллекторов, подключенных к магистралям горячей воды; использование счетчиков тепла и индивидуальный контроль температуры в каждой квартире

Экономическое качество

Коммерцбанк был создан в 1870 году в Гамбурге, основателями были купцы, частные банкиры. В 1900 году бизнес был сосредоточен в Берлине. Он был ведущим банком с широкой филиальной сетью. В 1920 году было присоединение 2 немецких банков: Mitteldeutsche Privat-Bank, региональный банк в Магдебурге, и в 1929 году с Mitteldeutsche Creditbank, расположенном во Франкфурте на Майне. В 1970 году головной офис банка переехал во Франкфурт на Майне. На сегодня Коммерцбанк является одним из ведущих в Германии и Польше. Офисы банка имеются в 50 странах мира. Банк финансирует 30% внешней торговли Германии и лидер в финансировании малого и среднего бизнеса. Банк обслуживает 15 млн частных клиентов и 1 млн — корпоративных, насчитывает 54 000 сотрудников. Совершает сделки в 50 валютах мира.

У Франкфурта есть свой символ, как Биг-Бен в Англии или Эйфелева башня во Франции. Это здание Коммерческого банка – красивый трёхгранный небоскрёб. Коммерцбанк-Тауэр носит "зелёный" статус и считается самой первой экологической высоткой в Европе. Каждая его грань окружена четырёхэтажными садами и представляет собой особый мир – на востоке преобладает пустынная флора, на западе – горная, а на юге простирается тропический лес.

Коммерцбанк-Тауэр был построен в 1997 году на площади Кайзер, в непосредственной близости к Европейскому центральному банку, пятизвездочному отелю Frankfurter Hof и многим другим небоскрёбам Франкфурта. Конструкция весит 200 тысяч тонн, что вдвое больше, чем вес Эйфелевой башни. До 2003 года знаменитый немецкий небоскрёб, достигающий 260 метров в высоту, носил титул самого высокого здания в Европе, однако вскоре был вытеснен двумя московскими высотками.

Асимметричная крыша здания служит в качестве небольшой смотровой площадки, попасть на которую можно с помощью пожарного лифта, и то только по особому разрешению. У каждой грани высотки есть по два стеклянных лифта, с которых открываются потрясающие виды на город. К тому же, большая часть стен башни выполнена из стекла, поэтому насладиться прекрасными городскими ландшафтами можно практически везде. Из 65 этажей здания 45 заняты офисами, а в нижней части небоскрёба находится целый комплекс ресторанов и кафе, которые пользуются большим спросом у жителей и гостей города.

Особую значимость Франкфурту-на-Майне как финансовому центру придают размещение здесь штаб-квартир целого ряда международных структур и, что еще более важно, активная деятельность Германской биржи ценных бумаг. Франкфуртская биржа, основанная еще в 1585 г., но оснащенная по последнему слову техники, по своей значимости на рынке ценных бумаг считается четвертой в мире после Нью-Йоркской, Токийской и Лондонской. Она контролирует до 80% оборота всех фондовых ценностей в Германии и занимает первое место в континентальной Европе по объему оборота денежных средств (4,1 трлн евро в 1999 г.).

Центральный европейский банк, обклеенный большими-большими «еврами». На переднем плане — памятник евро	Акт сотворения евро. Такой агитплакат — аллюзия на микеланджеловское отворение Адама — стоял на одной из улиц делового Франкфурта

Город является официальной финансовой столицей Европейского Союза. Здесь располагается Центральный европейский банк — оплот единой европейской валюты — евро. Перед зданием в новогоднюю ночь 2001 г. был открыт памятник новой валюте, представляющий собой символ евро высотой 15 метров. Вторая по значимости международная организация — европейское представительство Азиатского банка развития, обладающего обширными полномочиями и большим влиянием в Азиатском регионе. С его представителями проводят предварительные консультации многие европейские ТНК, планирующие и осуществляющие крупные операции в Азии.