Wind Energy for the Built Environment - Twin Tower Building ... - ADIP
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<strong>Wind</strong> <strong>Energy</strong> <strong>for</strong> <strong>the</strong> <strong>Built</strong> <strong>Environment</strong> - <strong>Twin</strong> <strong>Tower</strong> <strong>Building</strong><br />
Zaneta Choroba, Pamela Siemen<br />
Entwurfskonzept<br />
Funktion/Nutzung: Büro<br />
Planungsbeteiligte: Prof. Stefan Behling<br />
Ir. Frans Brughuis<br />
Mr. Sinisa Stankovic<br />
Prof. Mike Graham<br />
Standort: -<br />
Planungszeit: 1998-2000<br />
Obwohl heutzutage ungefähr 75 % der europäischen<br />
Bevölkerung in Städten leben, gibt es dort,<br />
wo man sie am meisten braucht, noch keine <strong>Wind</strong>kraftnutzungsanlagen.<br />
<strong>Wind</strong>energie wir bis jetzt,<br />
hauptsächlich durch Landschaftsfüllenden <strong>Wind</strong>parks<br />
genutzt die durch lange Kabellstrecken an die<br />
urbanen Gebiete angebunden werden müssen.<br />
Hauptprobleme, die Technologie in die Städte zu integrieren<br />
waren bisher:<br />
- Verminderte <strong>Wind</strong>geschwindigkeit in Städten<br />
- Platzmangel<br />
- Lärmentstehung durch Rotation<br />
- Größe der Turbinen im städtebaulichen Kontext<br />
- Bauliche Einschränkungen<br />
ENERGY concrete design competition<br />
architecture design innovation program<br />
Bachelor WS 2011-12<br />
Prof B. Vuga | WM B. Klauck | T M. Hartwig | S S. Remus<br />
www.adip.tu-berlin.de
<strong>Wind</strong> <strong>Energy</strong> <strong>for</strong> <strong>the</strong> <strong>Built</strong> <strong>Environment</strong> - <strong>Twin</strong> <strong>Tower</strong> <strong>Building</strong><br />
Zaneta Choroba, Pamela Siemen<br />
Isometrie<br />
WEB sieht drei Möglichkeiten der Herstellung von<br />
<strong>Wind</strong>energie in Städten:<br />
1. durch große, seperat stehende <strong>Wind</strong>anlagen, die<br />
die umliegenden Gebäude versorgen sollen<br />
2. nachträglich an Gebäude angebaute <strong>Wind</strong>räder<br />
3. durch volle Integration der <strong>Wind</strong>kraftanlage in<br />
die Form und Gestalt des Gebäudes.<br />
Es gibt mehrere Ansätze, die sich damit beschäftigen<br />
wie Hochhäuser genutzt werden könnten um<br />
mit Hilfe von <strong>Wind</strong> Energie herzustellen.<br />
Eine technologische Möglichkeit besteht darin den<br />
Aufwind der durch warme, aufsteigende und sich<br />
abkühlende Luft entsteht zu nutzen. Die andere:<br />
<strong>Wind</strong>turbinen im Gebäude zu integrieren und den<br />
Luftstrom, der auf das Gebäude trifft zu leiten , bzw.<br />
ihn zu maximieren und in Energie umzuwandeln.<br />
Das „<strong>Wind</strong> <strong>Energy</strong> <strong>for</strong> <strong>the</strong> <strong>Built</strong> <strong>Environment</strong>“-Projekt<br />
hat sich damit beschäftigt einen Gebäudeprototypen<br />
zu entwickeln, der die <strong>Wind</strong>kräfte optimal ausnutz<br />
und bis zu 20 Prozent der für den Gebäudebetrieb<br />
benötigten Energie herstellt. Bis heute wurde<br />
der Bau<br />
ENERGY concrete design competition<br />
architecture design innovation program<br />
Bachelor WS 2011-12<br />
Prof B. Vuga | WM B. Klauck | T M. Hartwig | S S. Remus<br />
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<strong>Wind</strong> <strong>Energy</strong> <strong>for</strong> <strong>the</strong> <strong>Built</strong> <strong>Environment</strong> - <strong>Twin</strong> <strong>Tower</strong> <strong>Building</strong><br />
Zaneta Choroba, Pamela Siemen<br />
➢<br />
Ausrichtung:<br />
unbestimmt<br />
architecture design innovation program<br />
Grundriss + Schnitt
<strong>Wind</strong> <strong>Energy</strong> <strong>for</strong> <strong>the</strong> <strong>Built</strong> <strong>Environment</strong> - <strong>Twin</strong> <strong>Tower</strong> <strong>Building</strong><br />
Zaneta Choroba, Pamela Siemen<br />
Fassadenschnitt<br />
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Bachelor WS 2011-12<br />
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<strong>Wind</strong> <strong>Energy</strong> <strong>for</strong> <strong>the</strong> <strong>Built</strong> <strong>Environment</strong> - <strong>Twin</strong> <strong>Tower</strong> <strong>Building</strong><br />
Zaneta Choroba, Pamela Siemen<br />
Tunneleffekt Hügeleffekt<br />
Geschwindigkeit<br />
Klimastrategie 1<br />
Eine Strategie, die beim Entwerfen des <strong>Twin</strong>-<strong>Tower</strong>-<strong>Building</strong>s<br />
eingesetzt wurde ist die Nutzung des<br />
Tunnel- und Hügeleffektes. Durch diese wird der<br />
<strong>Wind</strong> wie durch einen Trichter geleitet, die <strong>Wind</strong>geschwindigkeit<br />
erhöht sich und die Kraft, mit der<br />
die Turbinen bewegt werden steigert sich. Aus dem<br />
Grund werden die Turbinen ringsum von Gebäudemasse<br />
umgeben und befinden sich im oberen Bereich<br />
des Hochhauses.<br />
Als optimalste Form, für die größtmögliche Energiegewinnung<br />
haben sich Bumerang - und Nierenförmigen<br />
Grundrisse herausgestellt. Die gebogenen<br />
Formen ziehen an der Spitze <strong>Wind</strong> in den Zwischenraum<br />
ein, die <strong>Wind</strong>geschwindigkeit wird verschnellert<br />
und die Generatoren mit einer stärkeren Kraft<br />
angetrieben.<br />
Ein zusätzlicher Optimierungsfaktor sind auch die<br />
breiten, massigen Verbindungen (im Gegensatz zu<br />
schmalen Streben, wie sie zum Beispiel bei „Bahrain<br />
World Trade Centre vorhanden sind) zwischen den<br />
zwei Türmen, da der <strong>Wind</strong>strom nicht abreißen kann<br />
und so mit voller Kraft in die Turbinen geleitet wird.<br />
Auch bei schwachen <strong>Wind</strong>verhältnissen entsteht<br />
ein Strom, der den <strong>Wind</strong> quasi in die Öffnungen im<br />
Gebäude saugt.<br />
Diese Kraft ist höher als bei frei stehenden Anlagen,<br />
sodass durch diese Konstruktion im Jahr durchschnittlich<br />
25 Prozent mehr Strom erzeugt werden<br />
können.<br />
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<strong>Wind</strong> <strong>Energy</strong> <strong>for</strong> <strong>the</strong> <strong>Built</strong> <strong>Environment</strong> - <strong>Twin</strong> <strong>Tower</strong> <strong>Building</strong><br />
Zaneta Choroba, Pamela Siemen<br />
Power Enhancement Factors<br />
2.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
0.5<br />
0.0<br />
VON EINEM AUTODESK-SCHULUNGSPRODUKT ERSTELLT<br />
VON EINEM AUTODESK-SCHULUNGSPRODUKT ERSTELLT<br />
Darstellung der Steigerung der <strong>Wind</strong>kraft leistung in Abhängigkeit zur Position der <strong>Wind</strong>turbine am Gebäude.<br />
Referenzwert 1.0 stellt den <strong>Wind</strong>kraftfaktor einer frei stehenden <strong>Wind</strong>kraftanlage dar.<br />
Klimastrategie 2<br />
Auch musste bei der Entwicklung des Gebäudes die<br />
Tatsache beachtet werden, dass sich der <strong>Wind</strong> dreht,<br />
das Gebäude, im Gegensatz zu einer frei stehenden<br />
Turbine an seinem Standort starr ist. Dies kann je-<br />
doch dadurch ausgeglichen werden, dass der Ein-<br />
fallswinkel des <strong>Wind</strong>es geleite wird und zwischen 30<br />
und 50 Grad liegt, was durch die besondere Form<br />
der Gebäudehülle gewehrleistet wird.<br />
Besondere Wert wurde auch auf die Grundrisse gelegt,<br />
schließlich sollte die stark auf aerodynamische<br />
Kräfte ausgelegte Form nicht dazu führen, dass<br />
eventuell Räume entstehen, die tagsüber mit künstlichem<br />
Licht beleuchtet werden müssen und somit<br />
die Energieersparnis kompensiert würde. Die für<br />
den Grundriss gewählte Bumerang<strong>for</strong>m ermöglicht<br />
viele gleichmäßiggroße, nicht allzu tiefe Räume, die<br />
an die verglaste Fassade anschließen.<br />
VON EINEM AUTODESK-SCHULUNGSPRODUKT ERSTELLT<br />
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