Jak je Shanghai Tower navržen pro maximální efektivitu a bezpečnost?

Všechna mechanická zařízení v věži Shanghai Tower byla rovnoměrně rozdělena po celé výšce budovy, aby bylo dosaženo efektivity jak v designu, tak i v nákladech. Tento promyšlený rozvrh prostor pro umístění elektrických a mechanických zařízení zároveň slouží jako oblast pro zajištění životní bezpečnosti v případě nouze. Koncepce budovy, založená na důkladném inženýrství, zohledňuje všechny aspekty komfortu i ochrany obyvatel.

Pokud jde o energetickou náročnost, Shanghai Tower byla navržena tak, aby každý rok ušetřila přibližně 21,59 % nákladů na energii v porovnání s výchozím standardem ASHRAE 90.1-2004. Tento výsledek byl dosažen nejen díky pokročilé technologii, ale i pečlivě navrženým systémům, jakými jsou například kogenerační systémy na zemní plyn, které zajišťují výrobu elektrické energie a tepla s výkonem 2000 kW.

Významným prvkem této věže jsou dvě nezávislé fasádní stěny. Vnější stěna je navržena jako hliníkový výlisek bez tepelného přerušení, který obklopuje 26mm vrstvené sklo s nízkým obsahem železa. Tento design fasády je optimalizován pro klimatické podmínky městské oblasti, která se vyznačuje teplotami od -2°C do 35°C, s průměrnou roční teplotou kolem 18°C a ročním úhrnem srážek přes 1440 mm. Tento prvek fasády nejen zajišťuje výbornou izolační schopnost, ale i zlepšuje energetickou účinnost budovy, snižující potřebu umělého chlazení a vytápění.

Pokud jde o systém vytápění a chlazení, ve věži byly využity atria, která fungují jako pasivní vzduchotechnické systémy. Tento design nejen minimalizuje potřebu aktivního chlazení a vytápění, ale také výrazně zlepšuje tepelné komfortní podmínky v prostorách jako jsou kanceláře a hotelové pokoje. Atria jsou navržena tak, že tvoří velký, celoplošný prostor, kde vzduch přirozeně cirkuluje a ventiluje, čímž se snižuje energetická náročnost.

Kromě těchto technických aspektů, Shanghai Tower zahrnuje i výjimečně detailně navržené bezpečnostní systémy. Vzhledem k velikosti a výšce budovy jsou navrženy speciální požární bezpečnostní systémy, které musí odpovídat specifickým normám, například těm, které jsou uvedeny v předpisech NFPA (National Fire Protection Association). Tyto předpisy se vztahují na všechny aspekty požární ochrany v budově – od požárních schodišť a bezpečnostních prostor po systémy detekce kouře a sprinklery.

Vysoké komerční budovy jako Shanghai Tower čelí specifickým problémům v oblasti požární bezpečnosti, jako je například nemožnost efektivního zásahu hasičů s použitím leteckých prostředků, a také tzv. „komínovému efektu“, kdy vzduch stoupající vzhůru může v případě požáru šířit kouř a nebezpečné plyny do vyšších pater. V těchto případech je důležité, aby všechny systémy spolupracovaly na údržbě optimálního prostředí pro evakuaci osob, což zahrnuje jak systém ventilace, tak i čas na evakuaci a ochranu osob vystavených riziku.

Endtext

Jak chytrá síť ovlivňuje budovy a jejich energetickou účinnost?

Výhody chytré sítě pro utility a spotřebitele jsou nesporné. Investice do chytré sítě přinesou čtyři hlavní dlouhodobé efekty: první je modernizace infrastruktury elektrické sítě, která nahradí stávající síť, druhým je značné zlepšení energetické účinnosti, které přináší finanční a environmentální výhody, třetím je větší využívání obnovitelných zdrojů energie a čtvrtým širší nasazení distribuované výroby energie. Tyto změny vytvářejí základ pro novou formu odpovědi na zátěž, v níž jsou spotřeba a výroba energie na stejné úrovni, s rovnocennou viditelností hodnoty elektrické energie v reálném čase.

Tento koncept chytré sítě je navržen tak, aby umožnil efektivní řízení zátěže a výroby na základě hodnoty elektrické energie, která se může měnit v reálném čase. Do budoucna to bude zahrnovat automatizaci a další nástroje, které umožní i malým spotřebitelům účinně reagovat na změny v cenách a dostupnosti energie. Takový přístup rovněž integruje obnovitelné zdroje energie, zajišťuje vyšší spolehlivost a odolnost energetických systémů, a zároveň umožňuje účinné řízení distribuovaných energetických zdrojů, jako jsou domácí nebo podnikové generátory a úložiště energie.

Pro návrháře budov a inženýry je nezbytné mít na paměti, že jak se moderní síť vyvíjí, budovy budou muset komunikovat s touto sítí, aby byly schopny rozpoznat její aktuální stav a reagovat na něj. To znamená, že zařízení v budovách mohou být provozována způsobem, který nejen podpoří spolehlivost sítě, ale také potenciálně sníží provozní náklady optimalizací zátěže a úložišť energie, čímž přispějí k vyrovnání poptávky na síti a k vyrovnání změn ve výrobní bilanci.

Jedním z příkladů takové technologie je Open Automated Demand Response (OpenADR™), což je platforma pro správu poptávky po elektrické energii, která umožňuje komunikaci mezi systémy řízení budov a energetickými poskytovateli. Tento systém dokáže například signalizovat, kdy by měla být některá zařízení vypnuta během špičky poptávky, což napomáhá snížení tlaku na elektrickou síť. Systémy pro automatizované řízení poptávky, jako je OpenADR, představují nový způsob, jakým mohou budovy reagovat na aktuální energetickou situaci v reálném čase.

Budovy a zařízení by měly být navrženy tak, aby byly schopny operovat v prostředí, kde se hodnota elektrické energie neustále mění během dne. To zahrnuje nejen možnost přesouvat a snižovat zátěž, ale i plánování systémů pro skladování tepelné energie a integraci obnovitelných zdrojů energie, jako jsou solární panely či větrné turbíny. Takováto flexibilita bude zásadní v dynamicky se měnícím energetickém trhu.

V budoucnu se očekává nejen růst cen energie, ale i rostoucí význam řízení těchto nákladů. Základem jakékoli efektivní energetické strategie je dosažení maximální energetické účinnosti. Vytváření konkrétních energetických plánů podle specifických podmínek konkrétní budovy se stane klíčovým nástrojem pro snížení nákladů na energie. V tomto kontextu mohou být užitečné například pokyny EPA ENERGY STAR, které poskytují konkrétní směrnice pro vytváření energeticky efektivních budov.

Úspěch chytré sítě závisí na schopnosti různých energetických služeb a systémů budov spolu efektivně komunikovat. Navrhovaná norma ASHRAE Standard 201P, která se vyvíjí, definuje abstraktní model, který umožňuje komunikaci mezi zařízeními v domácnostech, průmyslových objektech a dalších budovách s chytrou elektrickou sítí. Tento model zahrnuje širokou škálu energetických funkcí, jako je řízení zátěže, řízení výroby energie, skladování elektřiny, nebo reakce na špičkové poptávky. Důležitou součástí je i podpora interoperability mezi různými systémy řízení budov a energetickými poskytovateli.