Energieeffiziente Bauweise ist in den USA momentan noch kein Thema. Thermische Behaglichkeit und ausreichende Beleuchtungsstärken werden durch Klimaanlagen und ganztägig brennendes Kunstlicht sicher gestellt.
Doch es gibt Ausnahmen. Die Genzyme Corporation, ein internationales Unternehmen der Bio-Technologie baute in Cambridge, Massachusetts, ihr neues Headquarter, das erste Green-Building in den USA.
Das 12-geschossige Gebäude mit einer Höhe von 55 m und einer Bürofläche von 27 900 m2 hat viele architektonische Details zur Nutzung von Solarenergie und Tageslicht.
Neben Photovoltaikzellen auf dem Dach und Heliostaten, die das Atrium mit Tageslicht durchfluten, spielen Tageslicht-Systeme eine wichtige Rolle im Energiekonzept.
Geplant und projektiert wurde das 2003 fertig gestellte Objekt vom deutschen Architekturbüro Behnisch, Behnisch + Partner aus Stuttgart in Zusammenarbeit mit dem Architekturbüro House and Robertson aus Los Angeles.
Lichtplanung
Die vom Lichtlabor Bartenbach aus Innsbruck konzipierten Tages- und Kunstlichtlösungen lassen das Gebäude hell und freundlich erscheinen. So schaffen die mit Tageslicht durchfluteten Büroräume eine angenehme Atmosphäre, die das Wohlbefinden und die Zufriedenheit der Nutzer steigert.
Insgesamt vier Funktionen erfüllen die 931 installierten Tageslicht-Systeme:
- Die Leuchtdichten der Fenster bleiben immer, unabhängig vom Sonnenstand, in einem für Bildschirmarbeitsplätze zulässigen Bereich.
- Der Kontakt zur Außenwelt bleibt soweit als möglich erhalten, ohne den thermischen und visuellen Komfort zu reduzieren.
- Die Beleuchtung der Räume erfolgt so lange als möglich mit natürlichem Tageslicht.
- Die Raumtemperatur bleibt durch Regelung der eingestrahlten Energie (g-Wert) auf einem behaglichen Niveau.
Fassade
Die Fassaden-Verglasung besteht aus Wärmeschutzglas (Ug=1.1 W/m2, g=0,56) und dem Tageslicht-System von Warema mit 808 Lichtlenk-Jalousien E80 LD mit Hallsensor sowie 123 Lichtlenk-Jalousien E80 L mit Hallsensor.
Die auf der Oberseite verspiegelten Lamellen mit einem Reflexionsgrad von 93 % sind die Basis für eine effektive Tageslichtnutzung. Durch die Umlenkung des Lichtes an die Raumdecke wird das Tageslicht gleichmäßig und blendfrei im Raum verteilt.
Das System wird durch eine Lonworks-Steuerung gelenkt; 600 LON Motorsteuereinheiten steuern vier Motoren, unterstützt von einer LON Wetterstation.
Doppelbehang
Die meisten Jalousien sind in zwei Bereiche unterteilt, die sich unabhängig voneinander verstellen lassen. Ob Bildschirmarbeit oder Besprechung, ob grauer Novembertag oder sonniger Sommertag – für jede Arbeits- und Beleuchtungssituation lassen sich ideale Lichtverhältnisse im Raum einstellen.
Auch bei abgelassener Jalousie bleibt der Kontakt zur Außenwelt weitgehend erhalten. Dafür sorgen spezielle halbseitig perforierte Lamellen. Die nicht perforierte Lamellenhälfte reflektiert die direkte Sonnenstrahlung zurück. Aus der Arbeitsposition erscheint der perforierte Lamellenbereich transparent und ermöglicht einen blendfreien Kontakt zur Außenwelt.
Effektiver Hitzeschutz
Bei Genzyme sind alle Jalousien innen montiert. Die Architektur und die Höhe des Gebäudes sprachen gegen einen außenliegenden Sonnenschutz.
Die verspiegelten Lamellen reflektieren im geschlossenen Zustand einen Großteil der Sonnenstrahlung wieder nach außen, ohne dass eine Umwandlung in Wärmestrahlung erfolgt. Das Gebäude bleibt auch bei extremen Außentemperaturen angenehm kühl.
Jeder Nutzer kann über Taster die Jalousie so einstellen, dass sein individuelles Verlangen nach Licht, Blendschutz und Wärme erfüllt wird.
Die volle Leistungsfähigkeit der Lichtlenk-Jalousien wird jedoch erst dann erreicht, wenn diese in Abhängigkeit der gemessenen Wetterdaten und unter Berücksichtigung der Nachbarbebauung in eine ideale Position gebracht werden.
In Verbindung mit der sonnenstandsabhängigen, automatischen Lamellennachführung wird dann das Optimum an Tageslichtnutzung, Blendschutz, Transparenz und Hitzeschutz erreicht.
Steuerung
Planer und Bauherr forderten neben einer sehr hohen Funktionalität auch ein standardisiertes, schnelles und betriebssicheres System. Deshalb hat man sich für die Lonworks-Technologie entschieden.
Besonderer Vorteil dieser Technologie: Die dezentrale Verarbeitung der Daten macht dieses System enorm leistungsfähig und störsicher. Die Steuerung besteht im Wesentlichen aus einer Wetterstation, den Motorsteuereinheiten, auch Aktoren genannt, und den Jalousietastern.
Sie verarbeitet alle notwendigen Daten und kann bis zu vier Lichtlenk-Jalousien unabhängig voneinander ansteuern. Die herkömmlichen Jalousietaster dienen der raumweisen Steuerung der Lichtlenk-Jalousien. Dabei können der Lichtlenkteil (oben) und der Blendschutzteil (unten) getrennt von einander gesteuert werden.
Lamellennachführung
Entsprechend der Sonnenlaufbahn werden die Lamellen nachgeführt. So werden Lichtlenkung und Blendschutz optimal genutzt.
Von der Sensoreinheit erhält der Aktor den berechneten Sonnenstand. Er berechnet gemäß der parametrierten Grenzwerte und der Fassadenausrichtung die optimale Lamellenstellung und steuert den Jalousieantrieb entsprechend an.
Der Lamellennachführung liegen zwei verschiedene Nachführungskurven zu Grunde. Diese werden in Abhängigkeit zur Außentemperatur umgeschaltet, um Heizen oder Kühlen zu unterstützen. Heizen wird unterstützt, indem mehr Sonnenlicht in den Innenraum transportiert wird und Kühlen wird unterstützt, indem mehr Sonnenlicht nach außen reflektiert wird.
Jahresverschattung
Ein wichtiger Baustein zur Optimierung des Sonnenschutzes und der Tageslichtlenkung am Genzymegebäude ist das Jahresverschattungsdiagramm.
Das Gebäude und die Nachbarbebauung werden in einem CAD-Programm dargestellt und für jede Lichtlenk-Jalousie ein Referenzpunkt definiert.
Die speziell entwickelte Warema-Software berechnet die tages- und jahreszeitlichen Schattenverläufe zu jedem Referenzpunkt. Berechnete Daten werden in den Motorsteuereinheiten hinterlegt und bewirken, dass die jeweilige Jalousie erst bei tatsächlicher Besonnung aktiviert wird.
Weitere Informationen
Tageslichtlenksystem bba 552
Architekten: Behnisch, Behnisch und Partner, Stuttgart
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