Wychładzanie nocą i wentylacja grawitacyjna dla szwajcarskiej szkoły
Aby dostosować budynek szkoły Lindenbüel w Volketswil do przyszłych wymagań, w ramach kompleksowej renowacji doposażono okna budynku szkolnego m.in. w elektryczne napędy okienne. Dzięki automatycznej wentylacji grawitacyjnej i wychładzaniu nocą klimat w pomieszczeniach uległ znacznej poprawie, a inwestycja opłaciła się również pod względem efektywności energetycznej.
Zrównoważona szkoła: lepszy klimat w pomieszczeniach i mniejsze zużycie energii
Aby w przyszłości móc korzystać ze budynku szkolnego Lindenbüel w szwajcarskiej miejscowości Volketswil w sposób bardziej oszczędny, zrównoważony i komfortowy, budynek Lindenbüel wymagał renowacji. Istotny cel: wykorzystanie wentylacji grawitacyjnej i wychładzania nocą w celu poprawy klimatu w pomieszczeniach, a jednocześnie promowanie zrównoważonej i oszczędzającej zasoby eksploatacji budynków, aby zapewnić ich przyszłościowość w obliczu zmian klimatycznych. W tym celu okna miały zostać wyposażone w napędy elektryczne, zaś inwestor miał zapewnić sterowanie.
Zrównoważona renowacja szkoły: dlaczego jest to niemożliwe bez energooszczędnej fasady
Naświetle w korytarzu szkoły służące do wentylacji i jako źródło światła. © Lorenz Frey / GEZE GmbH
Ze względów ekonomicznych, ale także ekologicznych, budynki są użytkowane coraz dłużej. Przepisy prawne, takie jak ustawa o ochronie klimatu lub Europejski Zielony Ład, wzmacniają ten trend, ponieważ zachęcają do renowacji i stawiają jasne wymagania dotyczące jakości energetycznej budynków. W związku z tym należy znacznie poprawić efektywność energetyczną istniejących budynków.
W szczególności dzięki zautomatyzowanym fasadom można osiągnąć imponującą poprawę w zakresie efektywności energetycznej, ale także komfortu i bezpieczeństwa. Nie zawsze wymaga to całkowitej wymiany fasady. Często już sama prosta modernizacja okien z napędem ręcznym za pomocą elektrycznych napędów okiennych może przyczynić się do znacznej poprawy bilansu energetycznego budynku.
Ustawa o ochronie klimatu
Ustawa o ochronie klimatu przewiduje, że Niemcy mają osiągnąć neutralność klimatyczną najpóźniej do 2045 r., a do 2030 r. mają już ograniczyć emisję gazów cieplarnianych o 65 procent. W szczególności renowacja energetyczna istniejących budynków oferuje potencjał do realizacji tego przedsięwzięcia. Potencjał oszczędności jest ogromny: eksploatacja budynków odpowiada za około 35% końcowego zużycia energii i około 30% emisji CO2 w Niemczech. W wielu innych krajach w ostatnich latach uchwalono podobne ustawy.
Doposażenie inteligentnych napędów okiennych może zostać szybko i ekonomicznie zrealizowane w ramach renowacji budynku. Okna usieciowione za pośrednictwem IQ box KNX można bezpośrednio zintegrować z automatyką budynku i wygodnie sterować nimi za pomocą systemu zarządzania budynkiem. Szczególnie w szkołach istnieje wiele powodów przemawiających za takim doposażeniem i automatyzacją.
6 dobrych powodów, dla których warto wybrać wentylację grawitacyjną z elektrycznymi napędami okiennymi za pomocą automatyki budynku
W obliczu zmieniających się warunków klimatycznych szkoły muszą znaleźć sposoby na zapewnienie funkcjonalności i komfortu swoich budynków, aby zagwarantować bezstresową naukę i nauczanie. Stosunkowo prostym rozwiązaniem jest wykorzystanie wentylacji grawitacyjnej w postaci energooszczędnej fasady. Dzięki zastosowaniu automatyki budynku sale lekcyjne i pomieszczenia socjalne dla uczniów i personelu mogą być klimatyzowane w bardziej komfortowy sposób – bez konieczności stosowania kosztownych i energochłonnych urządzeń klimatyzacyjnych.
Dobry klimat w pomieszczeniach ma zasadnicze znaczenie dla zdrowia i zdolności uczenia się. Elektryczne napędy okienne umożliwiają wentylację dostosowaną do potrzeb, często również sterowaną czasowo lub opartą na czujnikach. W połączeniu z czujnikami CO₂, wilgotności i temperatury jakość powietrza jest stale monitorowana i celowo poprawiana. W ten sposób świeże powietrze niezawodnie dostaje się do pomieszczenia, unika się duszności powietrza, zmniejsza się ryzyko pojawienia się pleśni i poprawia się ogólna higiena pomieszczenia. Szczególnie w często uczęszczanych salach lekcyjnych nauczyciele i uczniowie mogą cieszyć się zdrowym powietrzem i lepszą zdolnością koncentracji – bez konieczności ręcznej ingerencji ze strony nauczycieli.
Szczególnie w miesiącach letnich, kiedy wentylacja w ciągu dnia jest mniej wydajna, automatycznie sterowane wychładzanie nocą ma swoje zalety. Bez konieczności angażowania personelu okna otwierają się wczesnym rankiem, aby zapewnić optymalne chłodzenie pomieszczenia. Czujniki kontrolują jednocześnie, czy nie ma zagrożenia ze strony czynników atmosferycznych, takich jak silny wiatr lub deszcz, i w razie potrzeby powodują zamknięcie okien. Dzięki temu nauczyciele i uczniowie mogą cieszyć się optymalną temperaturą w klasie jeszcze przed rozpoczęciem lekcji.
Dzięki automatyzacji obsługi okien znacznie zmniejsza się nakład pracy związany z ręczną wentylacją. Szczególnie w dużych budynkach z wieloma pomieszczeniami pozwala to zaoszczędzić czas i zminimalizować ryzyko błędów obsługi. Systemy sterowane centralnie mogą jednocześnie wentylować całe skrzydła budynków, co zwiększa efektywność procesów konserwacji, kontroli i otwierania. Ani nauczyciele, ani zarządcy obiektów nie są odpowiedzialni za otwieranie i zamykanie wszystkich okien w krótkim czasie, np. podczas przerw lub wcześnie rano przed rozpoczęciem zajęć szkolnych. Ponadto zapewniono, że żadne okna nie pozostaną przypadkowo otwarte: ich stan jest widoczny w każdej chwili, a ewentualne komunikaty o błędach – np. w przypadku zablokowanych okien – są wyświetlane automatycznie.
Niekontrolowane lub nadmierne wietrzenie prowadzi do strat energii – zwłaszcza w okresie grzewczym. Elektryczne napędy okienne umożliwiają precyzyjne sterowanie częstotliwością wentylacji i dostosowanie jej do rzeczywistych potrzeb. W połączeniu z systemami odzyskiwania ciepła lub koncepcjami wychładzania nocą można znacznie obniżyć koszty ogrzewania i chłodzenia. Ponadto okna mogą być automatycznie zamykane, gdy temperatura na zewnątrz zbytnio się zmienia, co zapobiega dalszym stratom energii. Szczególnie zimą można w ten sposób zapobiec sytuacji, w której dzieci muszą siedzieć zmarznięte w salach lekcyjnych, a także zmniejszyć możliwe do uniknięcia koszty ogrzewania.
Elektryczne napędy okienne zwiększają bezpieczeństwo. Okna można niezawodnie zamykać za pomocą centralnych sterowników lub zegarów sterujących. Jednocześnie można zabezpieczyć okna. W ten sposób krawędzie zamykające mogą być monitorowane za pomocą czujnika laserowego, aby zapobiec przytrzaśnięciu palców. Moduł bezpieczeństwa IQ box Safety zatrzymuje ruch lub odwraca go, gdy tylko wykryje ciało obce w strefie zagrożenia. Kolejna zaleta: napędy okienne mogą być również wykorzystywane do rozszerzonej ochrony przeciwpożarowej, np. do oddymiania w przypadku powstania dymu. Bezpieczeństwo jest sprawą najwyższej wagi, zwłaszcza w placówkach edukacyjnych, w których przebywają dzieci wymagające ochrony.
Dzięki możliwości obsługi za pomocą tabletu, smartfona lub komputera okna mogą być obsługiwane ręcznie nawet przez osoby z ograniczeniami lub zdalnie. W końcu napędy elektryczne można zintegrować z inteligentną technologią sterowania budynku – dla przyszłościowej, zrównoważonej architektury szkolnej.
Inteligentna automatyka budynku: zalety sterowania za pomocą KNX
Układy sterowania IQ box KNX HS w korytarzu zintegrowane w zapewnianej przez inwestora szafce elektrycznej. © Lorenz Frey / GEZE GmbH
Jeśli sterowanie odbywa się za pomocą modułu KNX, napęd okienny reaguje na polecenia takie jak „otwórz” lub „zamknij”. Inteligencja systemu tkwi w systemie KNX, który nie jest wbudowany w sam napęd okienny, ale zapewniany przez inwestora – tak jak w budynku szkolnym Lindenbüel w Volketswil w szafie przyłączeniowej.
Sterowanie napędami okiennymi za pomocą inteligentnego modułu KNX oferuje wiele inteligentnych i elastycznych opcji sterowania, które można wykorzystać w zależności od wymagań.
- Automatyzacja oparta na czujnikach
- Sterowanie czasem i scenami
- Centralne sterowanie
- Integracja z systemem automatycznej kontroli budynku
- Łącza logiczne
- Integracja z systemami bezpieczeństwa i ochrony przeciwpożarowej
Wentylacja grawitacyjna dla szkoły Lindenbüel w Volketswil
Siłownik łańcuchowy reaguje na polecenia takie jak otwieranie lub zamykanie. © Lorenz Frey / GEZE GmbH
Udany projekt pilotażowy dał sygnał do rozpoczęcia doposażania wszystkich okien w GEZE Slimchain. © Lorenz Frey / GEZE GmbH
Liczne zalety – dzięki automatycznej wentylacji grawitacyjnej i wychładzaniu nocą można stworzyć optymalny klimat w pomieszczeniach do pracy i nauki, a jednocześnie oszczędzać zasoby i koszty energii – przekonały również użytkowników budynku szkoły w Szwajcarii.
Jako partnera w zakresie planowania, produktów i realizacji projektu wybrano firmę GEZE Schweiz AG: dzięki siłownikowi łańcuchowemu GEZE Slimchain firma GEZE oferuje idealny produkt spełniający wymagania stawiane w tym przypadku. W połączeniu z IQ BOX KNX elementy są podłączane do modułu KNX i w ten sposób płynnie integrują się z systemem sterowania zainstalowanym przez inwestora. Pozwala to na wykorzystanie nowoczesnej automatyki budynku do optymalnej wentylacji. Napędy otwierają i zamykają naświetla w salach lekcyjnych i na korytarzu za pomocą centralnego sterowania, przyczyniając się w ten sposób do zapewnienia przyjemnego klimatu w pomieszczeniach.
Wyniki pomiarów, które przekonują: od okna wzorcowego do kompleksowego doposażenia
W pierwszym etapie zleceniodawca chciał najpierw przebudować pojedyncze pomieszczenie. Po przeprowadzeniu szczegółowych konsultacji okno wzorcowe zostało wyposażone w siłownik łańcuchowy GEZE Slimchain oraz IQ Windowdrive. W ten sposób przez okres jednego lata można było gromadzić i porównywać dane. Niezwykle przekonujące dane pomiarowe uzyskane w ramach projektu pilotażowego stanowiły podstawę do przeprowadzenia kompleksowej modernizacji całego budynku szkolnego. W dalszej kolejności zamontowano łącznie 121 napędów wraz z odpowiednią instalacją elektryczną. Te szeroko zakrojone prace zostały przeprowadzone w dwóch etapach: najpierw przebudowano część sal lekcyjnych oraz drzwi i okna korytarzy, a następnie oddano je do użytku. W kolejnym etapie przebudowano kolejne sale lekcyjne. Zarówno montaż, jak i uruchomienie zostały przeprowadzone przez firmę GEZE Szwajcaria. Aby zapewnić bezawaryjną pracę, przeprowadzono szczegółowe szkolenie dla lokalnego serwisu technicznego.
Klient jest zachwycony sprawnym przebiegiem realizacji projektu oraz wysoką jakością produktu:
dzięki GEZE Schweiz AG klient otrzymuje kompleksowy pakiet usług – od kompetentnego doradztwa, poprzez okno wzorcowe, które przez całe lato dostarczało przekonujących wyników pomiarów, aż po profesjonalną realizację i przekazanie.
Nathan Grob, doradca handlowo-techniczny w GEZE SzwajcariaRenowacja podczas bieżącej eksploatacji: możliwa dzięki optymalnemu planowaniu projektu
Nie tylko w szkołach, ale właściwie zawsze, gdy opróżnienie budynku w celu przeprowadzenia renowacji lub modernizacji wiąże się z dużym nakładem pracy, należy rozważyć przeprowadzenie renowacji budynku bez przerywania działalności. W szkole szwajcarskiej było to możliwe z pewnymi ograniczeniami, przy czym udało się osiągnąć główny cel – kontynuację działalności szkolnej. W tym celu podczas poszczególnych etapów budowy jedna część budynku była pusta, podczas gdy w drugiej części kontynuowano zajęcia. Dzięki temu szeroko zakrojone prace nie były ograniczone tylko do krótkiego okresu wakacji, ale mogły być kontynuowane również w trakcie roku szkolnego.
Renowacja i modernizacja podczas bieżącej działalności z GEZE
W przypadku renowacji budynku podczas bieżącej działalności firma GEZE chętnie służy pomocą już na początku planowania projektu. Umożliwia to zorganizowanie optymalnego przebiegu prac dla wszystkich zainteresowanych stron – od użytkowników budynku, zarządców, aż po wykonawców biorących udział w przebudowie.
Szkoła Lindenbüel w Volketswil
Szkoła Lindenbüel została otwarta w 1974 roku i znajduje się w centrum miejscowości Volketswil. 280 uczniów jest kształconych przez około 35 nauczycieli w 14 klasach. W budynku mieści się szkoła średnia II stopnia.