Κτίριο γραφείων με θετικό ενεργειακό ισοζύγιο στη Νορβηγία

Το κτίριο γραφείων Powerhouse Brattørkaia αποτελεί το βορειότερο κτίριο παγκοσμίως με θετικό ενεργειακό ισοζύγιο. Η υλοποίησή του θέτει νέα πρότυπα για τα κτίρια του μέλλοντος, τα οποία θα πρέπει να παράγουν περισσότερη ενέργεια από όση καταναλώνουν σε ολόκληρο τον κύκλο της ζωής τους, συμπεριλαμβανομένων της κατασκευής και της κατεδάφισής τους. Το Brattørkaia αποτελεί το πιο πρόσφατο έργο του οργανισμού Powerhouse. Αποτελεί μια ερευνητική, σχεδιαστική και κατασκευαστική συνεργασία για την ανάπτυξη κτιρίων με θετικό ενεργειακό ισοζύγιο, από την εταιρεία ακινήτων Entra, την κατασκευαστική εταιρεία Skanska, τον περιβαλλοντικός οργανισμός ZERO, το αρχιτεκτονικό γραφείο Snøhetta και τη συμβουλευτική εταιρεία Asplan Viak. Υπολογίζεται ότι το Powerhouse Brattørkaia παράγει κατά μέσο όρο τη διπλάσια ηλεκτρική ενέργεια από όση καταναλώνει ημερησίως και διοχετεύει την πλεονάζουσα ενέργεια στα γειτονικά κτίρια, στα ηλεκτρικά λεωφορεία της πόλης, σε αυτοκίνητα και σε πλοία, μέσω ενός τοπικού δικτύου. Λόγω της ενεργειακής του απόδοσης, το κτίριο έχει καταταχθεί στην ανώτερη βαθμίδα ("outstanding") της διεθνούς περιβαλλοντικής πιστοποίησης BREEAM.
Το Powerhouse Brattørkaia βρίσκεται στο λιμάνι της πόλης Τρόντχαϊμ στη Νορβηγία, σε μια περιοχή που, λόγω του μεγάλου γεωγραφικού της πλάτους (63ο βόρεια του ισημερινού), χαρακτηρίζεται από αξιοσημείωτες διακυμάνσεις στις συνθήκες ηλιοφάνειας μεταξύ των διαφορετικών εποχών του χρόνου. Στους ορόφους, το κτίριο φιλοξενεί χώρους γραφείων για εμπορικές επιχειρήσεις, όπως κατασκευαστικές και ναυτιλιακές εταιρείες, ενώ στο ισόγειο χωροθετείται η καφετέρια και ένα κέντρο επισκεπτών με εκπαιδευτικό χαρακτήρα για το κοινό, αναφορικά με τον ενεργειακό σχεδιασμό του κτιρίου, υποστηρίζοντας την προώθηση της γνώσης και της δημόσιας συζήτησης σχετικά με την αειφορία στα κτίρια του μέλλοντος.

Αρχές ενεργειακού σχεδιασμού

Ο σχεδιασμός του κτιρίου αποσκοπούσε σε τρεις βασικούς στόχους: στη μεγιστοποίηση της καθαρής ενέργειας που παράγει το κτίριο, στην ελαχιστοποίηση της ενέργειας που χρειάζεται για τη λειτουργία του και στη δημιουργία ενός ευχάριστου χώρου για τους χρήστες του, είτε πρόκειται για τους υπαλλήλους των γραφείων είτε για το κοινό που επισκέπτεται το κέντρο επισκεπτών.
Λόγω των ιδιαίτερων κλιματολογικών συνθηκών της περιοχής, σημαντική πρόκληση κατά το σχεδιασμό αποτέλεσε η συλλογή και η αποθήκευση της ηλιακής ενέργειας. Η επιλογή του σημείου, στο οποίο κατασκευάστηκε το κτίριο, επιλέχθηκε προσεκτικά, ώστε να εξασφαλιστεί η μέγιστη έκθεση προς τον ήλιο σε όλη τη διάρκεια του χρόνου. Η επικλινής στέγη πενταγωνικού σχήματος και οι ανώτερες ζώνες των όψεων καλύπτονται από ηλιακά πετάσματα, συνολικής επιφάνειας 2.867 m², τοποθετημένων στρατηγικά, ώστε να συλλέγουν τη μέγιστη δυνατή ηλιακή ενέργεια. Ως αποτέλεσμα, το κτίριο παράγει ετησίως περίπου 460.000 kWh καθαρής και ανανεώσιμης ενέργειας, λειτουργώντας ως ένα μικρό εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας στο κέντρο της πόλης. Σε ειδικές εγκαταστάσεις εντός του κτιρίου αποθηκεύεται η παραγόμενη ενέργεια, επιτρέποντας κατά τους χειμερινούς μήνες με την ελάχιστη ηλιοφάνεια να χρησιμοποιείται η πλεονάζουσα ενέργεια των θερινών μηνών.
Η υψηλή ενεργειακή απόδοση του κτιρίου Powerhouse Brattørkaia επιτεύχθηκε με την εφαρμογή παθητικών και ενεργητικών στρατηγικών για το δραστικό περιορισμό των ημερήσιων λειτουργικών ενεργειακών αναγκών. Σε επίπεδο παθητικού σχεδιασμού, εκτός από τη μελέτη του προσανατολισμού και της γεωμετρίας του κτιρίου, το κέλυφος κατασκευάστηκε από φέροντα οργανισμό σκυροδέματος χαμηλών εκπομπών, αξιοποιώντας την υψηλή θερμική μάζα για την αποθήκευση της ενέργειας, και μόνωση, επενδύσεις και κουφώματα υψηλών ενεργειακών αποδόσεων. Συγκεκριμένα, οι τιμές του συντελεστή θερμοπερατότητας για τους τοίχους είναι 0,1 W/m²Κ, για τα ανοίγματα 0,8 W/m²K και για την οροφή 0,1 W/m²K, με ιδιαίτερη προσοχή κατά το σχεδιασμό και στην αποφυγή θερμογεφυρών.
Κατά το σχεδιασμό των συστημάτων θέρμανσης, κλιματισμού και αερισμού, προτεραιότητα ήταν, εκτός από την ενεργειακή αποδοτικότητα, η εξασφάλιση άριστων συνθηκών θερμικής άνεσης και ποιότητας αέρα για τους χρήστες. Η θέρμανση και η ψύξη του κτιρίου γίνεται μέσω αντλίας θερμότητας, η οποία αξιοποιεί το θαλασσινό νερό του παρακείμενου λιμανιού, για ακόμη μεγαλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας. Ο αερισμός των εσωτερικών χώρων εξασφαλίζεται με συστήματα αερισμού εκτόπισης, στα οποία ο φρέσκος αέρας διοχετεύεται σε χαμηλή ταχύτητα, από οπές κοντά στο δάπεδο, και η απόρριψη του θερμού αέρα γίνεται μέσω των φρεατίων των κλιμακοστασίων. Περαιτέρω μείωση της καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται με τη χρήση ηλεκτρικών συσκευών, πιστοποιημένων ως προς τη χαμηλή ενεργειακή τους κατανάλωση. Ιδιαίτερη μέριμνα έχει δοθεί και στη διαχείριση του νερού, εφαρμόζοντας συστήματα επανάχρησης του γκρίζου νερού, αξιοποίησης του βρόχινου νερού στις τουαλέτες και στην εγκατάσταση βρυσών και ντους χαμηλής κατανάλωσης νερού.

Φωτισμός εσωτερικών χώρων

Ιδιαίτερη βαρύτητα δόθηκε κατά το σχεδιασμό τόσο στο φυσικό όσο και στον τεχνητό φωτισμό των εσωτερικών χώρων. Ο σχεδιασμός του κελύφους αποσκοπούσε στη μεγιστοποίηση του φυσικού φωτισμού, γεγονός που επιτυγχάνεται μέσω του ανοιχτού αιθρίου οβάλ σχήματος, που διαπερνά κεντρικά όλους τους ορόφους. Όλοι οι όροφοι διαθέτουν ανοίγματα προς το αίθριο, τα οποία εκτός από το φυσικό φωτισμό των χώρων γραφείων, εξασφαλίζουν και πανοραμική θέα προς την πόλη, λόγω της έντονης κλίσης της στέγης. Στο κατώτερο επίπεδο του αιθρίου έχει διαμορφωθεί ένας κοινόχρηστος κήπος και, μέσω των ανοιγμάτων στην οροφή, φωτίζεται φυσικά και ο υποκείμενος χώρος της καφετέριας.
Με γνώμονατη μέγιστη ποιότητα φωτισμού αλλά και τον περιορισμό της ενέργειας, που χρειάζεται για τον τεχνητό φωτισμό των εσωτερικών χώρων, αναπτύχθηκε ένα πρωτοποριακό σύστημα φωτισμού με την ονομασία "liquid light", το οποίο επιτρέπει στο τεχνητό φως να αυξομειώνει ομαλά την έντασή του, ανάλογα με τη δραστηριότητα και την κινητικότητα των χρηστών μέσα στο κτίριο. Πρόκειται για ένα δυναμικό σύστημα φωτισμού, το οποίο μέσω αισθητήρων φωτός και κίνησης προσαρμόζει την ένταση του φωτός στις συνθήκες του εξωτερικού περιβάλλοντος και στις απαιτήσεις του χρήστη. Μέσω των στρατηγικών φωτισμού, που εφαρμόστηκαν στο κτίριο, περιορίστηκε η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για φωτισμό στο μισό, σε σύγκριση με ένα τυπικό κτίριο γραφείων αντίστοιχου μεγέθους.