Esslingen’ de Bir Yüksek Yapı: FESTO Otomasyon Merkezi
M.Eng. Andreas Beccard (Priedemann)
Dipl.-Ing. Paul-Rouven Denz (Priedemann)
M.Eng. Kaan Kuran (Priedemann)
M.Sc. Aytaç Oraklıbel (Priedemann)
Mimari grup: Architekturbüro Jaschek
Lokasyon: Esslingen, Almanya
Bitiş Tarihi: 2015
Dünyanın en yüksek BREEAM derecesiyle ödüllendirilen ofis binası uyarlanabilir ve akıllı çalışma alanları yaratmak için çok sayıda akıllı teknoloji içermekte. Bina enerjik ve işbirliğine dayalı bir çalışma ortamı arayışını ortaya koyarken aynı zamanda en yüksek sürdürülebilirlik seviyelerini başarıyla elde etmekte.
Cephenin yüksek bir transparanlığa sahip olması mimarlıkta her zaman çok önemli bir hedef olmuştur. Gotik kiliselerden modern tasarımlara değin mimarlar bugün hala şeffaf bina kabukları için uğraş vermektedir. Enerji korunumuna yönelik çağdaş bina yönetmelikleri ile bu hedef ulaşılması zor hale gelmiştir. Buna rağmen Festo yapısında yeni teknolojiler kullanarak ve bu yeni teknolojilerin akıllıca kombine edilmesiyle tamamen cam cepheye sahip olarak gerçekleştirilebilmiş ve yeni bir dönüm noktası oluşturmuştur. 60 metre yüksekliğindeki bu ofis binası inovasyon, sürdürülebilirlik ve kurumsal kimlik yönergeleri gibi güçlü hedefler doğrultusunda Festo şirketinin sıradaki çığır açan binası olarak 2015 sonbaharında kullanıma açılmıştır.
Festo Otomasyon Binası projenin en başından itibaren sürdürülebilir enerji konseptine bağlı kalınacak şekilde hedeflenmiştir.
En üst seviyede enerji etkinliği sağlayacak çeşitli teknolojilerin mükemmel koordine edilmesi sayesinde fosil yakıtlara ihtiyaç ortadan kaldırılmıştır. Pek çok pasif önlemin alınması sayesinde aktif teknolojilerin minimumda kullanılması sağlanmıştır. Örneğin pasif bina kabuğu sistemi tek başına ısı kontrolünü sağlayarak aktif ısıtma sistemlerinin büyük ölçüde kullanılması ihtiyacını ortadan kaldırmıştır.
Bina otomasyon sistemi ısıtma, havalandırma, iklimlendirme, elektrik tesisatları, ışıklandırma, gölgeleme, giriş kontrolü, güvenlik ve enerji yönetimi gibi tüm teknik altyapı sistemlerini kapsamaktadır. Binadaki kontrol sistemi daha refah seviyesinin artırılması ve enerji etkinliğini artırmak için tamamen otomatiktir.
Cephe planlaması ve danışmanlığı Priedemann Cephe Danışmanlık tarafından yapılan binanın 8.500 metrekarelik cephesi, iki farklı panel cephe sistemi bir araya getirilerek oluşturulmuştur.
2.70 x 4.00 m’ lik bir alüminyum giydirme cephe paneli yeni bir tip olarak hava-atımlı cephe (air-exhaust façade) şeklinde sabit camlı olarak planlanmıştır. Bu sistemde iç mekandan gelen hava akımı cephenin iç kısmında bir cam katmanı yerine hareketli bir stor güneşlik ile ayrılmaktadır. Bunu mümkün kılmak için cepheye doğru hava atım kanallarının yerleştirilmesi gerekmiştir. Tasarım ekibi cephe iç katmanındaki parlama önleyici perdenin güneş koruyucu olarak kullanıldığı bir konsept geliştirmiştir. Dış kabuk ile bu perde arasında boşluk atık havanın iletildiği bir havalandırma kanalı olarak çalışmaktadır. Bu boşluk ayrıca ofislerden uzaklaştırılan atık havanın bulunduğu tavan plenumları (tavan arası boşluklar) tarafından da beslenmektedir.
İçerideki güneş perdesi tarafından ısı emilir ve boşluk boyunca yukarıya doğru uzaklaştırılır. Böylelikle bu hacim yalıtımlı bir tampon bölge olarak işlev görmektedir. Aynı zamanda iç mekana bakan perde yüzeyi de oda sıcaklığıyla hemen hemen aynı sıcaklıkta kalır. Cephe iç cidarındaki parlama önleyici perde cephe düşey elemanlarına entegre edilen ray sistemiyle yönlendirilmektedir ve mekanın maruz kaldığı gün ışığına bağlı olarak faaliyet göstermektedir. Bu malzeme hafif ve yarı saydamdır ve gün ışığının filtrelenmesini sağlayarak içerideki parlama miktarının düşürülmesine yardımcı olur. Bütün sistem ayrıca otomasyon dışı, isteğe göre kontrol edilebilir. Böylece güneş enerjisi geçirimliliği dinamik olarak adapte edilebilen iklim koşullarına dayanıklı bir yapı kabuğu ve cephe sistemi tasarlanmıştır.
Yapım detayları, ölçümleri, işletme rakamları ve farklı stor güneşlik kumaşları için testler Fraunhofer IBP (Yapı Fiziği Enstitüsü)’ de gerçekleştirilmiştir. Yalnızca karmaşık benzetimler (simülasyonlar) ve tam boy cephe modeli (mock-up) ve bunun ayrıntılı bir şekilde yerinde ölçümlerinin yapılması sayesinde cephe sistemi uygulanabilir hale gelebilmiştir. Facade-Lab ve Fraunhofer Yapı Fiziği Enstitüsü işbirliğiyle kumaş malzemelerinin, hava akışının ve kullanıcı konfor ölçütlerinin denendiği bir seri mock-up test edilmiştir. Bu optimizasyon süreci sayesinde farklı plan yerleşimleri ve hava değişim oranlarına göre soğutma yükleri için enerji tüketiminde %10-20’ lik bir azaltım sağlanabilmiştir. Daha önce sabit olarak tasarlanan cephe paneli içerisinde 0.70 x 4.00m ölçülerinde el ile çalıştırılan paralel açılımlı pencere uygulanmıştır. Yapılan testlerin bulgularına göre soğutma için gerekli olan enerjide ebat ve hava değişim oranlarına bağlı olarak geleneksel binalara göre %10-30 oranında azalma olduğu saptanmıştır.
Ayrıca güneş geçirimini azaltmak için bu alanda değiştirilebilir/ayarlanabilir elektrokromik camlar kullanılmıştır. Bu camların opaklık seviyeleri içerdikleri elektrik akımı sayesinde ayarlanabilmektedir. Bu sayede bina kullanıcıları istedikleri zaman dışarıyı görebilmekte ve gün ışığı geçirimliliğini ayarlayabilmektedir.
Proje özelinde ayrıca uzman bir cephe temizlik firması ile beraber işveren firmanın otomasyon altyapısı sayesinde önemli bir işbirliğiyle cephede sürekli temiz bir görüşün sağlanabilmesi için birçok vakum sistemi sayesinde cama tutunabilen ve bu sayede tüm cephe üzerinde hareket edebilen yeni bir temizleme robotu geliştirilmiştir. Bu sayede alışagelmiş sistemlerde karşılaşılan temizlik elemanlarının riskli bir ortamda çalışmasının önlenmesiyle endüstriyel güvenliğin artırılmasının yanı sıra sistemin temizleme performansının 1 saatte yaklaşık 400m² ‘ye ulaşmasıyla önemli bir zaman ve maliyet tasarrufu sağlanmaktadır.
Sonuç olarak cephe, binanın Festo Kampüsü ve kurum kimliğiyle (mavi ve gri) ile bütünlük sağlaması hedefleriyle tasarlanmıştır. Bunun gece boyunca da vurgulanması amacıyla cephe sistemi profillerine bir LED sistem entegre edilmiştir.
Tüm proje hedeflerini karşılayan ve gelecek binalara bir referans oluşturacak yeniliklerin gerçekleştirildiği çözümler mimar, işveren, yapı endüstrisi, araştırma enstitüsü ve cephe planlayıcısı gibi proje paydaşlarının yakın işbirliği sayesinde geliştirilmiştir.
