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Comprender la certificación LEED y su marco básico
El sistema de clasificación de Liderazgo en Energía y Medio Ambiente (LEED), desarrollado por el Consejo de Construcción Verde de los Estados Unidos (USGBC), proporciona un marco para edificios verdes sanos, altamente eficientes y ahorradores de costes. La certificación LEED no es un solo estándar, sino un conjunto de sistemas de clasificación adaptados a diferentes tipos de proyectos, incluyendo la construcción nueva, edificios existentes, equipamiento interior y desarrollo de barrio.
La influencia de LEED en las opciones de diseño de sistemas auxiliares es profunda porque estos sistemas apoyan directamente muchos de los créditos que llevan valores de puntos significativos. Los sistemas auxiliares, mecánicos, eléctricos, fontanería, protección contra incendios y sistemas de transporte que apoyan la estructura principal de edificios, deben diseñarse no sólo para el rendimiento funcional, sino también para maximizar la puntuación de sostenibilidad del proyecto.
Estrategias de eficiencia energética para sistemas HVAC
Los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) suelen representar el 30% al 50% del uso energético de un edificio comercial. Bajo LEED v4.1 y las últimas versiones, los proyectos de la categoría de Energía y Atmósfera que exceden el rendimiento de referencia ASHRAE 90.1 por un margen sustancial. Para lograrlo se requiere una cuidadosa selección de equipos auxiliares y enfoques de diseño de HVAC.
Chilleres y boilers de alta eficiencia
Para grandes proyectos comerciales, LEED fomenta el uso de refrigeradores centrífugos con accionamientos de velocidad variable (VSD) y calderas condensadoras con altas ratios de desplegable. Estos componentes reducen los residuos de energía de carga parcial, una ineficiencia común en los sistemas tradicionales de velocidad constante.Los ingenieros suelen modelar múltiples combinaciones de equipos usando software de simulación de energía para identificar la configuración que produce el mayor [[FLT]
Flujo de refrigerante variable (VRF) y bombas de calor geotérmico
Los proyectos LEED especifican con frecuencia sistemas VRF para su capacidad de proporcionar calefacción y refrigeración simultáneos en diferentes zonas. Esta tecnología elimina los grandes conductos que se requieren a menudo en sistemas HVAC, reduciendo la energía de los ventiladores y mejorando la calidad del aire interior minimizando la contaminación cruzada. Las bombas de calor geotérmicas ] aprovechan las temperaturas de tierra estables para ofrecer un alto rendimiento de rendimiento de la energía.
Ventilación controlada por la demanda (VDC) y Economizadores
LEED pone un fuerte énfasis en la calidad ambiental interior, que incluye proporcionar aire fresco adecuado. Sin embargo, el aire acondicionado exterior es intensivo en energía. La ventilación controlada por el desmantelamiento permite al sistema HVAC modificar la ingesta de aire basado en la ocupación real. Esto reduce la carga en las bobinas de calefacción y refrigeración, ahorrando energía sin comprometer la calidad del aire.
Eficiencia del agua en los sistemas de fontanería y riego
La categoría de Eficiencia del Agua se ha vuelto cada vez más estricta en LEED v4.1. Los proyectos deben demostrar una reducción del 20% en el uso del agua en comparación con una base sin medidas de eficiencia, y los puntos adicionales están disponibles para 25%, 30%, e incluso 35% reducciones.
Fijaciones de bajo flujo y controles de sensores
Los cierres de agua, los urinarios, los grifos y los cabezales de ducha con caudales inferiores a la base son prácticas estándar. Por ejemplo, el uso de 1.28 galones por retrete (gpf) en lugar de la base 1.6 gpf, y 0,5 grifos en lugar de 2.2 gpm, puede producir ahorros sustanciales.
Reutilización de agua de lluvia y agua gris
Para lograr reducciones más profundas de agua, los proyectos LEED suelen incorporar fuentes de agua alternativas. Los sistemas de recogida de agua de alta calidad, se utilizan para recoger los residuos de agua de alta calidad y para almacenarlos en cisternas para usos no contaminantes como riego o repulsión de baño.El diseño debe incluir filtración, desinfección UV y una conexión de respaldo al suministro municipal.
Innovación de sistemas de iluminación y electricidad
El iluminación es otro sistema auxiliar fuertemente influenciado por LEED. Las categorías de Indoor Environmental Quality and Energy and Atmosphere premian diseños que maximizan la luz del día, usan accesorios eficientes e incorporan controles avanzados.
Iluminación de alta eficacia y adopción LED
LEED requiere que la densidad de potencia de iluminación (LPD) permanezca por debajo de los límites ASHRAE 90.1. La especificación de luminarias LED con 100+ lumens por watt es ahora el enfoque estándar. Linear LED fijaciones con capacidad integrada y sensores de luz pueden disminuir automáticamente o apagarse cuando los espacios no están ocupados y cuando la luz natural es suficiente.
Controles automáticos y de captura de luz del día
Una estrategia LEED clave es orientar el edificio y sus sistemas de ventanas para maximizar la penetración de la luz. Sin embargo, el sistema de iluminación auxiliar debe diseñarse para responder a esa luz. Controles de cosecha de luz utilizan fotocélulas cerca de ventanas o de luminos para diminuir las luces eléctricas proporcionalmente.
Infraestructura de vehículos eléctricos
LEED v4.1 introdujo créditos para estaciones de carga de vehículos eléctricos (EV). El sistema eléctrico auxiliar debe acomodar la carga adicional de los cargadores de nivel 2 o nivel 3. Los diseñadores deben planificar la capacidad de panel, la enrutación de conductos y la futura expansión. Proporcionar espacios de estacionamiento capaces de EV puede ganar puntos en la categoría de Localización y Transporte. Esta tendencia está impulsando la incorporación de transformadores más grandes, subpanels en estructuras de estacionamiento, y sistemas de gestión de carga que previenen.
Building Envelope and Fenestration Choices
Mientras que el sobre de construcción no siempre se clasifica como un "sistema de arquitectura", su rendimiento afecta directamente al tamaño y funcionamiento de HVAC y sistemas de iluminación. El crédito de energía y atmósfera de LEED para el rendimiento del sobre fomenta el acristalamiento de alto rendimiento, aislamiento continuo y diseño de barrera de aire. Los sistemas auxiliares deben armonizarse con el sobre para lograr un rendimiento global óptimo.
Coeficiente de glaseado de alta calidad y calor solar
La especulación doble o triple de los revestimientos bajos y bajos coeficientes de ganancia de calor solar reduce las cargas de refrigeración. Esto permite que los enfriadores más pequeños, menos difusores y menos conductos. Sin embargo, también requiere una coordinación cuidadosa porque la reducción de la ganancia solar puede afectar la cosecha de luz diurna y la comodidad térmica en zonas perímetro. simplificación de los sistemas de crédito eléctrico[ titáctil]
Sistemas de protección y convence contra incendios
LEED también toca en los sistemas de protección contra incendios y ascensores, aunque menos directamente. Por ejemplo, la categoría Materiales y Recursos premia el uso de materiales ambientalmente preferibles en tuberías de arrugas de incendio (por ejemplo, CPVC en lugar de acero) y la especificación de ascensores con unidades regenerativas que recuperan energía durante el aparejo
Los sistemas de protección contra incendios también deben diseñarse para minimizar el uso de agua. Arrugadores de fuego que utilizan tecnología de niebla requieren menos agua que los sistemas de diluvio convencionales. Mientras que los ahorros de agua son pequeños en comparación con los accesorios de plomería, pueden contribuir a la categoría de Eficiencia del Agua si el proyecto logra un umbral de reducción general.
Proceso de Diseño Integrado y Colaboración
LEED v4.1 introdujo un crédito obligatorio Proceso Integrativo que requiere que el equipo de diseño participe en análisis interdisciplinarios temprano en el proyecto. Esto tiene un impacto significativo en el diseño auxiliar del sistema porque obliga a los arquitectos, ingenieros estructurales y ingenieros de MEP a colaborar en el modelado de energía preliminar, análisis del presupuesto de agua y estrategias de diseño pasivo.
Desafíos y operaciones comerciales al perseguir la certificación LEED
A pesar de los beneficios, integrar los requisitos LEED en el diseño del sistema auxiliar presenta varios desafíos. Las primas de primer costo son una preocupación común. Las calderas de alta eficiencia, sistemas VRF, campos geotérmicos y tanques de recolección de agua de lluvia tienen mayores costos de vanguardia en comparación con las alternativas convencionales. Un análisis de costos de ciclo de vida completo es esencial para justificar estas inversiones a los propietarios de construcción.
La complejidad del sistema] es otro obstáculo. Integrar múltiples sistemas avanzados (por ejemplo, refrigeradores de recuperación de calor, agua caliente solar y reutilización de agua gris) en un sistema de gestión de edificios único requiere controles y puesta en marcha sofisticados. Los sistemas de encargo indebida pueden conducir a un mal rendimiento, una descontento de ocupante y la pérdida de puntos básicos LEED.
El cumplimiento de los códigos y reglamentos locales también influyen en las opciones. Algunas jurisdicciones han superado los códigos de fontanería que no aceptan sistemas de reutilización de aguas grises o códigos de fuego que ordenan sistemas de presión que contradicen los objetivos de eficiencia del agua. Los equipos de diseño deben navegar proactivamente estas limitaciones, a menudo mediante la búsqueda de diferencias de códigos o la elección de estrategias alternativas que aún cumplen los umbrales LEED.
Estudios de casos: Aplicaciones del sistema auxiliar de diseño de sistemas de medida LEED
El Centro Bullitt (Seattle, WA)
Este proyecto Living Building Challenge logró LEED Platinum y es un hito para la innovación del sistema auxiliar. Su sistema de bomba de calor geotérmica utiliza 26 bores, cada 300 pies de profundidad, para proporcionar calefacción y refrigeración. Un sistema de recolección de agua de lluvia con una cisterna de 56.000 galones suministra todo agua potable y no potable. El sistema eléctrico incluye una matriz solar de 242 kW y un sistema de almacenamiento de baterías conviven el arquitecto neto
El Empire State Building Retrofit (Nueva York, NY)
La torre icónica sufrió un reducto completo LEED-EBOM que incluyó el reemplazo de refrigeración con refrigeradores VSD de alta eficiencia, ventilación controlada por la demanda y un sistema de gestión de edificios basado en la web. El sistema de iluminación fue actualizado a LEDs con sensores de regulación y ocupación de la luz del día. Estos sistemas auxiliares actualizan el uso energético del edificio en un 38% y obtienen el proyecto una certificación LEED Gold.
Tendencias futuras: Cómo LEED seguirá formando el diseño del sistema auxiliar
Se espera que el próximo LEED v5 haga mayor hincapié en la resiliencia climática, el carbono encarnado y la salud. Los diseñadores del sistema auxiliar tendrán que considerar la huella de carbono del ciclo de vida del equipo, incluyendo las fugas de refrigeración (que tienen un alto potencial de calentamiento global). Los refrigerantes de bajo consumo se convertirán en objetivos de especificación estándar cada vez más exigentes[FLT]
Otra tendencia emergente es la integración de energía renovable in situ] con sistemas auxiliares. La fotovoltaica integrada (BIPV) puede alimentar bombas de calor y calentadores de agua, mientras que los sistemas de fuentes terrestres pueden ser tamaños para proporcionar capacidad de carga base y afeitado máximo.El diseño de sistemas de distribución, como microgridos DC para la iluminación y la transmisión electrónica, también se verá influenciado por la generación de interés
Finalmente, nexo de energía hídrica] las consideraciones impulsarán diseños más integrados. Por ejemplo, el uso de colectores térmicos solares para precalentar el agua antes de entrar en una caldera de agua caliente doméstica reduce tanto el uso de agua como la energía. Asimismo, integrar la cosecha de agua de lluvia con controladores de riego que utilizan datos meteorológicos puede optimizar el consumo de agua al aire libre.
Conclusión: La influencia duradera de la LEED en los sistemas auxiliares
La certificación LEED ha alterado fundamentalmente la forma en que los arquitectos e ingenieros abordan el diseño auxiliar del sistema. Al premiar la eficiencia energética, la conservación del agua, la calidad ambiental interior y la integración innovadora, el sistema de calificación ha acelerado la adopción de HVAC de alto rendimiento, controles avanzados de iluminación, tecnologías de reutilización del agua y plataformas de gestión inteligente de edificios.
Para los equipos de proyectos que buscan navegar por el proceso LEED, los recursos LEED de de USGBC proporcionan interpretaciones de crédito detalladas y guías de referencia. ASHRAE 90.1 estándar] sigue siendo la base de referencia de energía primaria, y el