Avrupa'daki Büyük Binalarda Kullanılan Teknoloji

05 Eylül 1992 Dergi: Eylül-1992
Axel Bringmann, Angel Gândara Picazarri,
Sulzer Infra

Avrupa'nın birçok iş merkezinde son yıllarda bazı çok büyük binalar inşa edildi. Bu ülkelerde faaliyet gösteren Sulzer Infra Şirketleri, sözkonusu binaların planlanması ve tasarımı işlemlerini yerine getirdikleri gibi, genellikle bina teknik hizmetlerinin (ısıtma, soğutma, havalandırma, klima vb.) yapımı ve yerine konulması işlemlerinde de ya genel müteahhit olarak ya da joint-venture liderleri olarak görev aldılar. Birçok müşteri bina yapımının hemen ertesinde  Sulzer Infra'nın yerel hizmet örgütleriyle hizmet ve bakım sözleşmeleri yaptılar ve böylece teknik tesisat konusunda 24 saatli optimal verimlilikle, tesislerde maksimum bir kullanım süresini ve tesislerin çevre ile uyumluluğunu güvence altına aldılar. 

Büyük büro bloklarına ve yönelim binalarına duyulan gereksinim işyerinde yüksek kalitede de bir çalışma yoğunluğu sağlanılması talebinden doğmaktadır. Çağdaş veri işlem teknolojisi gibi yeni gelişmelerin de yardımıyla, malzeme kullanımı da dahil bu büyük yapı projeleri, çok etkin bir biçimde örgütlenebildiği gibi, yapılar da yine çok kısa bir süre içinde tamamlanabilmektedirler. Bu binaların bir bölümünde, çok değişik ve zor işlerin eşgüdümü ve denetimi Sulzer Infra proje yöneticilerince sağlanmaktadır. Koşulların uygun olduğu durumlarda, bu gibi binalar çok geniş alanlara oturmakla birlikte, yalnızca beş katla sekiz kat arasında olabilmektedirler. Bununla beraber, normal olarak, bu binalar inşaat alanının fevkalade az ve dolayısıyla çok pahalı olduğu şehir merkezlerinde inşa edildikleri için, bir kısmı 40 kat hatta daha da yüksek olabilmektedir.

Geniş Alanlarda Oturan Binalar...

Bazı yapım projeleri tek tek binalara ya da bloklara bölünemezler. Dolayısıyla ortaya kübik bir yapı çıkar. Büroları dış bölgelere, yani pencere yakınlarına yerleştirebilmek için, bina alt yapısı ile mekanik sistemlerinin, merkezi bölgelere yerleştirilmesi gerekli olup, dolayısıyla bu iş alanların sürekli yapay aydınlatma ile donatılması da zorunlu hale gelir. Bu yapay aydınlatmadan ve iş alanlarından elde edilen atık ısı ise bina kompleksinin diğer bölgelerini ısıtmak için yeniden devreye sokula-bi lir. Yatınm ve işletme giderlerini en aza indirebilmek için yalnızca bina dışı havanın sirküle edilmesi söz konusudur. Bu durumda gerekli ısıtma ve soğutma enerjisi su "loop"lan aracılığıyla sağlanmalıdır.

IBM Espan Yönetim Binası...

Bu yeni büro bloğu Madrit'te çok yoğun bir trafiğe sahip bulunan Avenida de Americana oto yolu kenarında yeral-maktadır. Temel alanı 150 x 150 m boyutlarında olan bu 10 katlı binada yaklaşık 50.000 m 2'lik bir döşeme alanı bulunmaktadır. Binada 15 kişi kapasitelik bir büro alanı, üç L. ta yerleştirilmiş 900 otoluk otoparkı, 10 ile 150 kişi arasında değişen büyüklükleri karşılayan 30 konferans salonu yeralmaktadır. Binada ayrıca, bina içinde çalışanlar için 450 kişilik bir lokanta, 1684 m 2'lik bilgisayar merkezi, kütüphane, arşiv alanları, teleiletişim bölümleri ve bina hizmet makina odaları bulunmaktadır.

Bina dört ana bölüme ayrılmış olup, bütün odalar boyuna kenar boyunca yeralmışlardır. Her bölümün son bölgeleri altyapı tesislerine ayrılmıştır. Camla kaplı çatıları olan iki iç avlu ise binanın diğer bölümlerine pasajlar ve ziyaretçi asansörleri ile bağlanmıştır. Binaya bitişik olan otoyoldan gelen egzos dumanları, çok sayıda bilgisayar bulunan yüksek işyeri yoğunluğu ve binanın bulunduğu bölgedeki uzun yaz ayları nedeniyle, bina klimalı olarak inşa edilmiştir. Binadaki iç avlularda aynı şekilde klimalı olmakla birlikte, hava sıcaklığı binadaki kadar dar sınırlar içinde tutulmamıştır. Avlulara 35.000 m /saatlik bir dış hava sağlanmaktadır. Buna karşılık binanın kendisi için 915.000 m 3/saat'lik bir hava sağlanmakta ve bu dış hava 20 merkezde işlemden geçirilmektedir. Bürolar için gerekli oda sıcaklığı oda havasını kullanan ve pencereler-deki girintilere yerleştirilmiş "Fan coil" lerle elde edilmektedir. Bürolara 105.000 m 3/saat'lik hava sağlanılmaktadır. Bu hava akımı Vintert-hur'da bulunan Sulzer Infra laboratuarında incelenmiş ve modül testleriyle kesin sonuçlara ulaşılmıştır. Genel Müteahhit olarak Çalışan Sulzer Infra...
Sulzer Sistemas e Instalaciones Madrid, 8.14 MW kapasiteli soğutma tesislerinin ve ısıtma sisteminin gerçekleştirilmesi için genel müteahhit olarak görev almıştır. Toplam, ısıtma gereksinimi olan 4.7 MW'ın 1.9 MW'i, soğutma sisteminden elde edilen atık ısının yeniden devreye sokulmasıyla sağlanılmaktadır. Pik gereksinmeler için 35 m 3 kapasiteli su depolan mevcuttur. Bu bina "akıllı bina" (intelligent building) diye tanımlanan binalar sınıfında ye-ralmaktadır. Çünkü binada tüm altyapı tesisleri bir DDC teknolojili bina yönetim sistemi tarafından denetlenmektedir. Bu sistemle bütün sistemlerin durumu ve odaların hepsin-, deki hava koşullan sürekli gözetim-denetim altında tutulmaktadır. Binanın güneş ışığı alan tüm bölümlerinin ısısı otomatik olarak düşürülmekte ve bu işlem bazen güneşin al-çaldığı saatlerde kış mevsiminde bile gerekli olabilmektedir. Optimal işletme verimliliği enerji fiyatlannın bir fonksiyonu olarak belirlenmektedir. Bütün sistemlerin verileri sürekli olarak "printout" biçiminde kaydedilmekte ve bu arada ortaya çıkabilecek sorun ve hatalar da aynı kayıt sisteminde yer almaktadırlar. Bütün sistem servis işlemleri, bakım planında belirlendiği biçimiyle Sulzer Infra personeli tarafından yerine getirilmektedir.
Çok katlı (yüksek) binalarda özel çözümlere gereksinim var... Çok katlı binalarda klima sistemleri sipariş üzerine tasarımlanmakta ve uygulamaya konulmaktadır. Çünkü şimdiye kadar bu tür binalar için tatminkâr bir standart çözüm bulunamamıştır. Bu gibi binalarda güneş ısıtmasının önemli bir etkisi vardır; çünkü çok katlı binaların oldukça büyük bir dış cephe alanı sürekli olarak güneş ışığı almaktadır. Yine bu gibi binalarda temel alanı, binanın yüksekliğine kıyasla, genellikle ufaktır. Bu bakımdan, eğer binada farklı kullanım alanları varsa, her kat için , o kata özgü akım sağlama ve denetim sistemlerinin kullanılması daha doğru olacaktır. Geniş temel alanına sahip binalar gibi, çok katlı binalarda da merkezi bir çekirdek bulunmakta ve bu merkezi çekirdek için ayrı bir klima sistemi kullanmak gerekli olmaktadır. Bu merkezi bölgede altyapı sistemleri ve asansörler yeralmakta; ayrıca güvenlik nedenlerinden dolayı merdivenler de bulunmaktadır. Dolayısıyla bu gibi bölgelerde (özellikle kapalı alanlar oluşturuyorlarsa) ek havalandırma zorunlu olmaktadır. Binada yangın çıkması halinde, bu bölgelerde panik çıkmamalı ve yine bu alanlarda dumanı dışarı atan sistemler ycralmalıdır. Genellikle çok katlı en yüksek yapılarda bile, "baca etkisi" denilen hava akımına rastlanılmamaktadır.
Madrit'te...
Madrit merkezindeki Torre Picasso binası, Sulzer Sistemas e Instalaciones SA taralından sağlanan ısıtma, soğutma ve klima sistemleriyle donatılmış bulunmaktadır. Bu binanın temel alanı 45 x 45 m'dir ve binanın caddeden yüksekliği 150 m'ye ulaşmaktadır. Bina zemin ve bodrum katlanyla birlikte 46 katlıdır. Bodrum katlarında otopark alanları, ısıtma merkezi, ani durum jeneratörleri, transformatör odası ve özel bir televizyon istasyonu bulunmaktadır. Zemin ve birinci katta ise bir fuayc-dinleme yeri, ziyaretçi asansör geçidi, banka ofisleri yeralmakta ve bu bölge için ayrı bir klima sistemi kullanılmaktadır. 2. kat ile 44. kat arasında yer alan bürolar farklı şirketler tarafından kiralanmıştır ve yerleşim bakımından çok küçük farklılıklar gösterirler. (Bzk. Resim 5). 45 ve 46. katlarda ise klima tesisi odaları ve soğutma kuleleri yeralmaktadır. 2. kat ile 44. kat arasındaki katların klima sistemleri, çekirdek ve çevre bölgeleri ile aynı tasarım özelliklerine sahiptir. Alık ısının büyüklüğü nedeniyle çekirdek bölge için en önemli gereksinim ısı düşürmenin sağlanılmasıdır. Çevre bölgelerdeki enerji gercksinmele^ bina içinde oluşan ısıya, güneşe açık yüzeylere ve dış hava koşullarına bağlıdır. Bina dışındaki hava merkezi bir şafttan alınmakta ve re-sirküle eden hava ise değişik katlardan çekilmektedir. Her katta, bu kata ait, alçak basınçlı klima sistemi ve bu sisteme bağlı yüksek hıza ayarlı fan, filtre, hava ısıtma bataryası, direk soğutucu buharlaşmalı hava soğutucusu ve hava nemlendiricisi bulunmaktadır. Sistemden geçirilen hava tavanlardaki hava kanallarıyla (duets) dağıtılmaktadır. Çevre bölgeye verilen hava akımı oranı sabit tutulmakta ve hava odalara "süt outlets" lerle üfürülmektedir. Çekirdek bölgeye verilen hava akımı ise, değişik oranlarda olmak üzere, "diffu-sor"larla sağlanılmaktadır. Çevre bölgelerdeki değişken enerji gereksinimlerini dikkale alabilmek için, resirküle edilen havayı kullanan ısı pompa konsolları pencere girintilerine yerleştirilmiştir. Akustik ve titre-şimsel ölçümler, bu birimlerin yerleştirilmesinden önce, Sulzer Infra laboratuarınca yapılmıştır. Bu gibi çok katlı yüksek binalarda ortaya çıkabilecek hava cereyanları, merdi-
:nlerdeki hava basıncını atmosferik basıncın çok az üstünde tuürıak suretiyle, bastırılmaktadır. Bu amaçla ayrı bir havalandırma sistemi kullanılmaktadır. Bu havalandırma sistemi kullanılmaktadır. Bu havalandırma sistemi, yangın halinde, dumanı atabilmek için de devreye sokulabilmektedir.
Teknoloji...
2. kat ile 44. kat arasındaki katlar 1L(2. ve 45. katlar dahil) sıradan bir hidrolik devreye sahiptirler (bkz. resim 6). kış aylarında, kazanlar "B" devresi aracılığıyla alçak basınçlı klima ünitelerinin ısı kayıtçılarına ve "A" devresindeki ısı eşanjörleri-
sıcak su sağlarlar. "A" devresi ısı pompası konsol bağlantıları için bir ısı kaynağı olarak işlev görür. Yaz aylarında kazanlar çalışmaz ve "A" devresi bir soğutma suyu devresine dönüşür. Atık ısı, örtülü su-spe-reyli soğutma kuleleriyle alınır.İlk ve sonbaharda ise "C" devresi kapatılarak alçak-basınçlı klima ünitelerinin ısıtma "mode"ında çalışması sağlanır. Binanın güneş ışığı alan bölümlerindeki ısı pompa toplulukları, ısıyı düşürmek için kullanılabilir. Böylece alınan ısı, binanın gölgede kalan bölümünü ısıtmak için kullanılır.
Soğutma (ısı düşürme) gereksinmeleri iki şekilde karşılanabilir: 1. Çevre bölgelerde resirküle etmekte olan havayı, ısı pompa konsol
toplulukları kullanmak suretiyle direkt soğutma. Bu pompa topluluklarından çıkan atık ısı "A" su "loop"una verilir ve buradan da 46. katta bulunan üstü örtülü soğutma kuleleriyle atmosfere atılır. 2. Tavan çıkışları aracılığı ile çekirdek ve çevre bölgeleri besleyebilmek içni, alçak basınçlı klima ünitelerindeki dış hava ile resirküle eden havayı soğutma soğutucu kondansatör-lerindeki atık ısı "A" su "loop"una verilir.
Proje yönetimi ve tesisat... Bu büyüklükteki bir işin üstesinden gelebilmek için Sulzer Infra Madrid kenti proje yönetimi örgütünü ("ad hoc", (özel) kurmak zorundaydı. Böyle bir zorunluluk gerçekte Sulzer Infra Grup imajıyla uyum içinde olan, firmanın yerel pazardaki konumunu ortaya koyabilmek açısından önemli bir fırsattı. Etkin bir proje yönetiminin gerçekleştirilmesi, firmanın diğer işlerinden bağımsız olarak, bu yeni projenin zamanında tamamlanabilmesini de olanaklı kıldı. Bu amaçla belirlenen proje yöneticisine, proje ile ilgili her hususla, müşteri ile görüşmelerde firmanın tek temsilcisi olarak hareket etme yetkisi verildi. Proje yöneticisinin başkanlık etliği takımda bir montaj şefi, iki grup lideri ve 30 kadar montör bulunuyordu. Madrit'teki teknik büronun görevleri arasında eşgüdüm ve detaylı planlama görevleri mevcuttu. Örneğin, çalışma programının gelişmesine bağlı olarak malzeme sevkiyatı bu görevler arasındaydı. Proje uygulanırken, projede yer alan diğer firmalarla da düzenli toplantılar yapılıyordu. Bu firmalar, örneğin, ısıtma ve klima bileşen bağlantılarıyla yangına karşı entegre bir koruma sistemini gerçekleştiren firmalardı. Çalışma sırasında ortaya çıkan en önemli darboğaz gerekli malzemelerin hemen depolanması ve şantiyeye şevki idi. Projede yeralan firmaların kullanabileceği yalnızca üç asansör mevcuttu; ve şantiyeye sık sık gelen ziyaretçi grupları işleri daha da zor-laştınyorlardı. Havalandırma kanalları ve tesisat, şantiyede belirlenen boyutlarda teslim edildiği gibi; ulaşım lojistiğini daha karmaşık hale getirmemek için, eleman bileşenlerinin daha önceden birleştirilerek şantiyeye getirilmesi yalnızca şalter panoları ve merkezi tesisat elemanlarına inhisar ediyordu. Tüm binanın servis donanımları 18 ay içinde yerine konulmuş oldu ki bu da her hafta bir büro katının servis donanımının tamamlanmasına karşılık düşüyordu.
46. kattaki soğutma kulelerinin yerine konulması ve tam yerlerine oturtulmaları için özel planlama ve gözetime gereksinim vardı; çünkü mevcut vinç kapasitesinin sınırı 9000 kg.dı. Kaynak yerlerinde 48 saatlik sızdırmazlık testleri her katta yapıldığı gibi, kaynakların % 30'dan fazlası radiografik olarak da incelendi. İçlerinde su bulunduğunda ağırlığı korkunç büyüyen, tesisatın bu ağırlığını eşit biçimde dağıtabilmek için her katla yaylı mesnetler kullanıldı. Daha sonraki iç dekorasyon işlemleri gözönünde tutularak ısı pompa ko-solları özel ses geçirmez malzeme ile kaplandı. Böyle bir işlemin gerekli olduğu, Sulzer Infra Laboratuarında yapılan akustik deneylerle de belirlenmişli. Paris'te...
Paris'in banliyölerinde "La Defense" de yer alan Tour Descartes binası (bkz. Resim 7) IBM Fransa'nın merkez binasıdır. binanın 41 katının 30'unda bireysel bürolar bulunmaktadır. Diğer katlardan beşinde bireysel bürolarla açık bürolar birarada bulunmakla; son altı katta ise yönetim alanları ve özel amaçlı büy " odalar ycralmaktadır. En üst kalt yer alan hava işlem merkezinde dış hava işlemden geçirilmekte ve her kattaki işletme birimlerine ilksel hava olarak sirküle edilmektedir. Sağlanan hava odaya çıkış ağzından girmekte ve odayı çıkış hava açıklıklarından terkederek, enerji gerika-zanım merkezine giden ortak bir kanala ulaşmaktadır. Bu binanın en ilginç yanlarından birisi, binada denetim mühendisliğinin uygulanmasıdır. Her büroda, bu büroya ait bir elektronik sistemi bulunmakta ve bu elektronik sistem, gereksinimlere bağlı olarak oda sıcaklığını otomatik biçimde düzenlemektedir. Diğer bir deyişle büro kullanılmadığı zam larda enerji girdileri azal almaktadır. Binanın diğer bir ilginç özeliği otomatik güneşlik kontrol sistemidir. Bu sistemle güneşlikler güneş ışığının açısına göre otomatik olarak ayarlanmakta ve oda aydınlanması da aynı anda ayarlanabilmektedir.
ve Londra...
Büyük Britanya'da binalar genellikle çok amaçlı olarak inşa edilmekte ve bina servis sistemlerinden yalnızca temel olanları yerine konulmaktadır. İnşaatın tamamlanmasından sonra bina ya satışa sunulmakta ya da kiraya verilmektedir, tşte bu işlemden sonra kullanıcının taleplerine bağlı olarak diğer tesisat birimlerinin yerine konulmasına geçilmektedir. Bu olgu Londra Dock bölgesinde yeraalan ve üç binadan oluşan "South Quay Plaza" Kompleksi için de geçerliydi (bkz. Resim 8). Bu binalar 26, 37 ve 98 m. yükseklikte olup, büro alanları sırasıyla 9500, 12990 ve 19020 m2'dir. Bu alanın toplam kapalı hacmi 199900 m3'tür. Her binanın bağımsız servis tesisleri mevcuttur; bununla beraber bu tesisler birbirine çok benzemektedirler. Her üç binada da içinde değişken hava akışı bulunan tek kanallı klima sistemleri kullanılştır.
ıva her kattaki branşmanifoldlan-na ve genişleme kutularına yüksek hızda verilmektedir. Bu hava, binada büyük ısı kaynaklarının bulunması şartnamede yer aldığı için; oda sıcaklığının altında, çıkış ağızlarından dağıtılmaktadır. Burada dikkate alınan diğer bir husus da bölgedeki hakim rüzgar nedeniyle pencereler-deki doğal hava sirkülasyonu idi. Binaların ikisinde hava işlem birimleri bir katta yer almaktadırlar. En yüksek binada birinciden dördüncü kata kadar olan katlara zemin katta işlemden geçirilmiş hava verilmekte, daha yukardaki kaüara ise hava damdaki bağımsız iki üniteden gelmckte-Dışan atılacak hava, büroyu aydınlatma tesisatı yanındaki çıkışlardan ve tavandaki çifte tahliye deliğinden terketmektedir. Dışarı atılan havanın bir bölümü yeniden sirküle edilebilmektedir.
Binaların birinde bir haber ajansının gereksinmelerine uygun değişiklikler yapılmıştır. Burada bilgisayar çalışma istasyonlarının yerleştirilmesinden dolayı soğutma kapasitesinin arttırılması gerekiyordu. Bunun için havayı yeniden sirküle eden hava soğutucuları ve bunlara bağlı klima birimleri kullanılmıştır.
Aynı ajansta yeralan film banyo tesisleri yine farklı tesisaü zorunlu kılmıştır. Öte yandan vardiya halinde çalışan ekiplerin gereksinmelerineuygun olarak klima sistemlerinde düzenlemeler yapılması da gerekmiştir. (Kaynak : Sulzer Technical Review 4/1991)