Новый многофункциональный бизнес-центр в Токио

Инженерные решения

Antonio Briganti

* VRV (Variable Refrigerant Volume) – переменный поток хладагента.

Открытие Шиодоме Сумитомо Билдинг состоялось в августе 2004 года. Это престижный многофункциональный бизнес-центр, имеющий выходы на две подземные станции метро.

Назначение здания – самое широкое. Несколько этажей отведены под гостиницу. Большую часть здания – с 13 по 25 этажи – занимают офисы. Их общая площадь составляет 50 678 м². И, наконец, на двух последних этажах разместились гостиничные апартаменты класса люкс.

Высота потолков входного атриума составляет 40 м, площадь – 1 650 м². Помещение облицовано ценными породами мрамора.

Стены стеклянные. При их монтаже применялась система многоточечной фиксации. Остекление придает атриуму очень эффектный вид.

С архитектурной точки зрения в здании четко просматривается деление на три основных объема: атриум, примыкающая к нему гостиничная часть на 500 номеров и возвышающиеся над ними 13 этажей офисных помещений, плюс два этажа спецобслуживания.

Общий вид Шиодоме Сумитомо Билдинг, расположенного в центре Токио. Большая остекленная поверхность огромного атриума существенно облегчает конструкцию и словно приподнимает ее над землей

Системы кондиционирования воздуха офисных помещений

Системы с переменным потоком хладагента применяются главным образом для кондиционирования офисных помещений. Это системы с регенерацией тепла, использующие хладагент R 410A. Конструктивно они довольно интересны.

К безусловному преимуществу офисных этажей следует отнести тот факт, что они имеют абсолютно открытую площадь. Здесь нет ни одной колонны, и возможности организации пространства практически безграничны. В отличие от большинства современных многоэтажных офисных зданий, где инженерный «стержень» жизнеобеспечения располагается, как правило, в центре, в Шиодоме Сумитомо Билдинг он выведен на одну из длинных сторон прямоугольника, где занимает не такое уж большое место. Такое решение дает абсолютно открытое пространство.

На макетном изображении представлены выходы на две подземные станции в метро

Средняя площадь каждого такого этажа составляет 3 600 м². Наружные ограждения полностью стеклянные по всей высоте, за исключением цоколя в 15 см, где проложена вентиляционная сеть, основанная на принципе продольной воздушной заслонки, и организован регулируемый пользователем забор наружного воздуха.

При этом снаружи пространство выглядит сплошным – по результатам современных исследований такая организация пространства соответствует рекомендациям ученых об особенностях психофизиологического комфорта в рабочих помещениях, поскольку косвенно способствует повышению производительности труда.

На макетном изображении представлены выходы на две подземные станции в метро

Кондиционирование офисных помещений осуществляется при помощи систем VRV-II с регенерацией тепла производства компании «Daikin». Таких кондиционеров в здании установлено более 600. Организационный принцип отличается простотой и функциональностью. В его основу заложено использование ограниченного технического пространства, прилегающего к наружной стене. На этих участках через наружные решетки вертикального профиля осуществляется забор свежего воздуха и отвод отработанного воздуха с частичной рециркуляцией посредством вентиляционных систем с механическим приводом.

Рисунок. (подробнее) План типового офисного этажа. На плане обозначены 99 участков, предоставляющих возможность индивидуальной регулировки микроклимата посредством систем кондиционирования воздуха с регулируемой холодильной мощностью

Вентиляционные системы с механическим приводом установлены по линии в специальном месте вблизи наружной решетки, через которую свободно проникает наружный воздух. Отводимый воздух уходит через направляющий патрубок, установленный над вытяжным вентилятором каждого агрегата, обеспечивающим необходимый воздушный напор.

Увеличение холодильной мощности

Довольно интересно, каким образом повышается холодильная мощность внешнего оборудования.

Каждая установка имеет водяной контур, питающийся от источника умягченной воды, с набором разбрызгивающих форсунок, направ-ленных на конденсаторы. В период пиковой нагрузки разбрызгивание воды дает эффективное испарительное охлаждение, позволяющее снизить температуру конденсации и таким образом повысить фактичес-кую холодильную мощность с одновременным снижением расхода электроэнергии. Неиспарившаяся вода стекает в специальный поддон, откуда направляется в слив.

Фрагмент внешнего оборудования, установленного в специально отведенном для этого месте за вертикальной наружной решеткой. Отвод воздуха осуществляется через патрубок в направлении решетки (А). Забор воздуха происходит в свободном режиме. На конденсаторах имеются форсунки, через которые разбрызгивается предварительно умягченная вода. Это делается для повышения холодильной мощности в период пиковой нагрузки с использованием испарительного охлаждения

Воздухораспределение

Распределение воздуха организовано по воздуховодам, скрыто проложенным в фальшпотолке параллельно короткой стороне фасада здания. Монтаж выполнен на перекладинах, куда встроены воздушные диффузоры, осветительное оборудование, датчики дымовых газов и противопожарные водораспыляющие насадки (спринклеры).

Такая организация дает отличную возможность свободно делить этаж на помещения вдоль и поперек с учетом ориентации монтажных перекладин, включая возможность установки стеновых перегородок, никак не нарушая при этом поэтажную схему инженерного обеспечения здания.

Внутренние блоки системы кондиционирования воздуха с переменным потоком хладагента (VRV-II) и питающие воздуховоды в плане организации также довольно гибкие.

Наружный вентиляционный воздух забирается как по периметру этажа, так и через крышу, и по вертикально организованным каналам поступает во внутренние блоки.

Фрагмент фальшпотолка с установкой воздушных диффузоров, осветительного оборудования, датчиков дымовых газов и противопожарных водораспыливающих насадок (спринклеров)

Зонирование

Установленные системы VRV-II с регенерацией тепла организованы таким образом, что на каждом этаже образуется широчайшая трубопроводная сеть отдельных зон с возможностью индивидуального регулирования микроклимата (до 99 независимых рабочих зон). Если быть точными, предусмотрены 68 таких зон по периметру и 31 зона – на внутреннем участке.

Каждая зона оборудована отдельным пультом дистанционного управления, обеспечивающим эффективную регулировку параметров микроклимата. Это необходимо еще и по причине различной наполняемости этажей.

В зависимости от типа помещения диапазон фактической наполняемости весьма широкий: от 363 человек на этаж (или 10,03 м²/чел.) при организации рабочих мест по типу открытого пространства (англ. open space) с отдельными кабинетами и переговорными залами до более тесного размещения – 693 человек (5,26 м²/чел.).

Фрагмент атриума. В облицовке использованы ценные породы мрамора и широкое остекление. Используемая система кондиционирования – полностью воздушная, со скрытыми диффузорами, не нарушающими общий архитектурный вид объекта

труктурные элементы сейсмической защиты

Проектом предусмотрены структурные и архитектурные средства сейсмической защиты.

Речь, в частности, идет о новейших технологических разработках в области сейсмической безопасности, когда в здании выделяется специальный этаж, служащий разъединителем верхнего и нижнего строительных блоков через посредство демпферов и амортизаторов на основе чередующихся резиновых пластин.

В основании стеклянной стенки предусмотрены вентиляционные терминалы, обеспечивающие подачу на стену через продольную заслонку (решетку) рециркуляционного воздуха. При этом пользователь имеет возможность произвольно включать подачу свежего наружного воздуха

В результате при сейсмическом воздействии волнового типа амплитуда колебаний здания, по сравнению с обычным сооружением, будет меньше и, следовательно, меньше будет масштаб повреждений.

Еще одной особенностью нового бизнес-центра следует считать наличие целых этажей сверхмощной категории (англ. heavy duty), рассчитанных на нагрузку до одной тонны на квадратный метр против стандартных 500 кг/м².

На случай отключения централизованного энергоснабжения здесь предусмотрены средства автономного электрического питания в составе 3 электрогенераторов мощностью 3 000 кВА каждый с запасом топлива емкостью, достаточной для непрерывной работы в течение двух суток. При этом генерируемая электрическая мощность на пользовательских точках составит 15 ВА/м².

Рисунок. (подробнее) Принципиальная схема системы сейсмической защиты: один этаж выделен для разъединительных амортизаторов между нижней и верхней коробками здания. Обеспечивает защиту от сейсмического воздействия волнового типа, уменьшая амплитуду колебаний, индуцируемых на здание в случае сейсмического удара

Заключение

Несмотря на то что системы кондиционирования воздуха прямого расширения с регулируемой холодильной мощностью и без того чрезвычайно популярны в Японии и некоторых других странах, новый бизнес-центр знаменует собой качественный прорыв, когда архитекторы, инженеры-строители и инженеры-теплотехники в тесном сотрудничестве уже на этапе проектирования заложили такие функциональные и дизайнерские решения, которые обеспечили полную интеграцию всех систем жизнеобеспечения без всякого ущерба архитектурному облику.

Перепечатано с сокращениями из журнала «Costruire Impianti».

Перевод с итальянского С. Н. Булекова.

Научное редактирование выполнено С. Н. Хоревым, главным инженером проекта по специальности отопление и вентиляция.