Chłodzenie wodami Motławy - projekt klimatyzacji i wentylacji Muzeum II Wojny Światowej w Gdańsku

Rys. 1. Projekt Muzeum II Wojny Światowej w Gdańsku - Studio Architektoniczne „Kwadrat”

MIIWS - niebanalna konstrukcja

Nowe Muzeum IIWS o powierzchni ok. 23 tys. m² zlokalizowane będzie w Gdańsku przy ulicy Wałowej, tuż nad brzegiem Motławy. Budynek będzie posiadał część podziemną, sięgającą 14 m pod powierzchnię terenu oraz część nadziemną o wysokości do 40 m.
W części podziemnej, blisko 7 tys. m² przeznaczonych będzie na potrzeby wystaw muzealnych. Ponadto znajdować się tam będą pomieszczenia magazynowe, pracownie konserwacji zbiorów, sala konferencyjna, sala kinowa, restauracja z zapleczem kuchennym, hole kasowe i pomieszczenia techniczne, takie jak serwerownia centralna i pomieszczenia wentylatorni oraz dwupoziomowy garaż podziemny.
Część nadziemną stanowi zlokalizowana w centralnej części placu pochyła wieża oraz posadowiony obok budynek administracyjno-biurowy. W wieży zlokalizowano bibliotekę, salki edukacyjne i konferencyjne oraz na dwóch górnych kondygnacjach restaurację z zapleczem kuchennym. Ta część obiektu w zakresie klimatyzacji obsługiwana jest w większości przez centrale wentylacyjne umieszczone w wentylatorniach, zlokalizowanych na dwóch ostatnich kondygnacjach wieży. Jak widać na wizualizacjach, wszystkie ściany zewnętrzne wieży są pochylone pod różnymi kątami. Jedna z nich zaprojektowana jest jako ściana podwójna i w jej wnętrzu przewidziano miejsce na szachty i przewody wentylacyjne. Ze względu na specyfikę pochyłej ściany, przewody te będą musiały być układane wraz z postępami budowy, tj. razem z wylewaniem żelbetowej podwójnej ściany.
 

Rys. 2. Projekt Muzeum II Wojny Światowej w Gdańsku - przekroje

Projekt Muzeum Drugiej Wojny Światowej w Gdańsku Studia Architektonicznego „Kwadrat” (www.kwadrat.gda.pl) z Gdyni otrzymał I nagrodę w roku 2010 w konkursie na najlepszą pod względem urbanistycznym, architektonicznym, funkcjonalnym, estetycznym i eksploatacyjnym koncepcję architektoniczną budynku MIIWS. Opinię jury o zwycięskim projekcie i wizualizacje dostępne są na stronie http://www.architeon.pl/index.php/wiadomosci/projekty/529-i-nagroda-muzeum-ii-wojny-swiatowej-w-gdansku.html

HVAC w pomieszczeniach Muzeum

Budynek Muzeum II Wojny Światowej będzie składał się z kilku technologicznie wyodrębnionych grup pomieszczeń różniących się od siebie zarówno sposobem użytkowania jak i wymogami normowymi czy też technologicznymi. W związku z tym zaprojektowano kilka odrębnych systemów wentylacji i klimatyzacji, obsługujących określoną grupę przestrzeni funkcjonalnych MIIWS. Projektanci z KliMaster przyjęli założenie bardzo dużej energooszczędności w eksploatacji budynku oraz ograniczenia elementów wyposażenia technicznego w otoczeniu nadziemnej bryły obiektu do niezbędnego minimum, w wyniku czego powstało niestandardowe rozwiązanie w zakresie HVAC.
W pomieszczeniach o dużej kubaturze i dużej ilości osób, takich jak sale wystaw stałych / czasowych, sala konferencyjna / kinowa, duże hole, zaprojektowano klimatyzację centralną z funkcją zmiennego stopnia recyrkulacji i dogrzewania powietrznego. Zapewnienie temperatury dyżurnej zapewnione jest przez ogrzewanie płaszczyznowe.
Dla salek konferencyjnych, pomieszczeń edukacyjnych oraz wybranych pomieszczeń biurowych, zaprojektowano systemy wentylacji nawiewno-wyciągowej z indywidualnymi układami chłodzenia w oparciu o klimakonwektory chłodzące.
Pomieszczenia magazynów zbiorów muzealnych ze względu na różny typ składowanych eksponatów obsługiwane są przez system wentylacji nawiewno-wyciągowej oraz przez lokalne szafy klimatyzacji precyzyjnej, które utrzymują indywidualne parametry temperaturowo-wilgotnościowe wewnątrz pomieszczeń magazynowych.
W głównej serwerowni, poza systemem wentylacji, zaprojektowano dwa redundantne układy klimatyzacyjne oparte o wodę lodową. Są to również szafy klimatyzacji precyzyjnej z nawiewem pod podniesioną podłogę techniczną.

Rys. 3. Czerpnie i wyrzutnie powietrza będą jedynymi elementami wentylacji widocznymi z poziomu terenu i zostaną rozmieszczone na obrzeżach placu. Przybrały one formę detali architektonicznych w postaci wielu, blisko siebie skupionych wieżyczek.

Sprowadzenie dużych ilości powietrza z czerpni powietrza na najniższe kondygnacje, wymagało od branży architektoniczno-budowlanej szeregu nietypowych i miejscami trudnych rozwiązań projektowych. Na potrzeby kompensacji oddymiania sali konferencyjnej, kinowej oraz dużych holi, zaprojektowano na przykład kanał żelbetowy położony poniżej posadzki najniższego poziomu -14.00.

Chłód i ciepło z rzeki

Ze względu na bliskość rzeki Motławy, która sama w sobie stanowi idealne źródło ciepła zimą oraz chłodu latem, oraz z powodu braku możliwości lokalizowania urządzeń technicznych typu skraplacze powietrzne ponad poziomem terenu, źródłem chłodu dla klimatyzacji i częściowo ciepła technologicznego dla nagrzewnic w centralach wentylacyjnych są zespoły 2 agregatów chłodniczych oraz pompa ciepła woda-woda.
Nietypowe źródło chłodu dla Muzeum oparte zostało o specjalne agregaty chłodnicze ze skraplaczami chłodzonymi wodą rzeczną z pobliskiej Motławy. Sama instalacja wody lodowej to rozwiązanie standardowe. Natomiast część związana z obiegiem wody rzecznej, choć technicznie nie tak bardzo skomplikowana, wymagała szeregu zabiegów. Przede wszystkim konieczne było uzyskanie pozwolenia wodno-prawnego na pobór i zrzut wody do rzeki. W tym celu niezbędne było uzyskanie danych batymetrycznych rzeki oraz danych hydrologicznych, związanych z historycznymi informacjami poziomów, pływów oraz temperatur wody w Motławie. Kolejne trudności do pokonania stanowiły uzgodnienia z Urzędem Morskim w Gdyni, Wydziałem Środowiska Urzędu Miejskiego w Gdańsku oraz projektem nabrzeża w tym rejonie.

Rys. 4. Poglądowy szkic miejsc ujęcia i zrzutu wód oraz lokalizacji studni na nabrzeżu Motławy

Podstawę stanowił specjalistyczny projekt hydrologiczny, obejmujący konstrukcję ujęcia i zrzutu oraz studni zlokalizowanych w nabrzeżu, a także rurociągów przesyłowych, transportujących wodę rzeczną do głównej maszynowni chłodniczej. Obliczenia termiczno-przepływowe i analizy, musiały wykazywać spełnienie warunków właściwego korzystania ze środowiska oraz brak istotnego wpływu na środowisko przez system chłodniczy. Wszystkie te trudności udało się pokonać i w rezultacie powstało ciche i ekonomiczne źródło chłodu dla instalacji klimatyzacyjnych o szczytowej mocy 1,6 MW, a także źródło ciepła, pokrywające w części zapotrzebowanie ciepła dla kompleksu Muzeum.

Projekt klimatyzacji i wentylacji MIIWS: mgr inż. Jerzy Bystrzyński, mgr inż. Tomasz Mróz, mgr inż. Tomasz Wiśniewski - KliMaster z Gdańska www.klimaster.pl
Treść: na podstawie artykułu mgr inż. Tomasza Wiśniewskiego, projektanta KliMaster, za zgodą Autora.