עיצוב מערכת ראשי הוא הגדול ביותר צוותי פרויקט מינוף יש להשגת הסמכה LEED.התשתית המכנית, החשמלית והצנרת (MEP) של בניין קובע את רוב השימוש באנרגיה התפעולית שלה, צריכת מים, איכות סביבתית מקורה (IEQ) בעוד אדריכלות ובחירת האתר להגדיר את הבמה לקיימות, הביצועים של המערכות העיקריות מספק את התוצאות האפשריות כי מנהיגות אנרגיה ועיצוב סביבתי (LE) גישה משולבת יותר ויותר.

מאמר זה מספק צלילה טכנית עמוק לתוך כמה אסטרטגיות עיצוב מערכת ספציפיות להתאים לדרישות v4 ו v4.1, כיסוי ביצועים אנרגיה, שימור מים, איכות אוויר מקורה (IAQ), ואת התהליכים המשולבים הדרושים כדי להבטיח מערכות אלה לספק הבטחות שלהם.

צילום: Mapping LEED Credits to Primary System Performance

כדי לעצב עבור LEED ביעילות, הצוותים חייבים להבין בדיוק היכן וכיצד מערכות עיקריות לתרום נקודות.מערכת הדירוג אינה בדיקה מעורפלת; היא מסגרת מבוססת ביצועים עם תנאים מוקדמים ספציפיים ואשראיים שקושרים ישירות להחלטות עיצוב MEP.

אנרגיה ואטמוספירה (EA)

קטגוריה EA היא ה-heaviest-משקל ב- LEED BD+C (Building Design and Construction) , the backbone of thisקטגוריה היא ה-FLT:0.0.EA Prerequisite: מינימום ביצועים אנרגיה 10, אשר דורש בניין כדי להוכיח שיפור של 5% מעל בסיס ASHRAE 90.1-2010 (או שיפור של 10% עבור מערכת תאורה ראשונית הם נקודות הרווחיות כאן: 3 נקודות עבור שיפור גבוה יותר עבור שיפור של 15 נקודות זכות גבוהה של 3.

נקודות זיכוי של EA קריטיות אחרות כוללות:

  • (FLT:0) נציבות משנה: FLT:1 ,Rifies כי מערכות מורכבות כמו זרימה קירור משתנה (VRF) או מערכות אוויר חיצוניות ייעודיות (DOAS) מותקנות ופועלות לכוונות העיצוב.
  • (FLT:0) אנרגיה מתקדמת ממטינג:FLT:1ua דורש מינוף של שימושים משמעותיים באנרגיה (HVAC, תאורה, תקעים, תהליך) כדי לעקוב אחר ההתמדה של ביצועים.
  • (FLT:0) תגובה: 1FLT) 1 ,משיג פרויקטים שיכולים לשפוך עומס חשמלי במהלך תקופות שיא, להסתמך על בקרת בנייה חכמה וגמישות מערכת HVAC.
  • (FLT:0) חידוש אנרגיה: 1FLT 1 באתר photovoltaic (PV) או מערכות גיאותרמיות לתרום ישירות לצמצום עלויות האנרגיה והצריכה שהודגם במבנה.

יעילות המים (We)

עיצוב מערכת טיהור הוא הנהג היחיד של הקטגוריה של We קטגוריה:0WE Prerequisite: Indoor Water Use ReductionveFLT 1 (ה-Ul) מחייב ירידה של 20% בשימוש במים בהשוואה לבסיס מחושב.The FLT:2WE: Indoor Water Use ReductionFLT 3: 3 פרסים עד 6 נקודות להפחתה של 50% או יותר זה מושג באמצעות בקרת יעילות גבוהה (Senses) ו-Verativesectsives (Rupitage) , , , , חיישנים מחסנים של תחליפי מים תחליפי מים מחסנים של מחסנים של תחליפיים).

(ה) [ה]האשראי: קירור מגדל המים השימושים ב- 1 בינואר] הוא אשראי קריטי עבור מבנים עם צמחים מרכזיים.זה דורש אופטימיזציה של מחזורי ריכוז באמצעות טיפול במים ובקרי מוליכות, ישירות צמיגים של עיצוב המערכת המכנית לתקציב המים.פרויקטים יכולים גם להרוויח נקודות עבור FLT:2 מים מטבוליים 3 ומקורות מים חלופיים (מים אפורים, , קיבולת מים לוכדים, , , תחליפית, , תחליפית, כמו לכידת תחליפית) תחליפית (FLT) ו- תחליפית) כמו תחליפית מים אפורהחליפה (FLT) כמו לכידת תחליפים של שירותים לא תחליפיים).

איכות סביבתית פנימית (EQ)

מערכות HVAC הן הכלי העיקרי לאספקת IEQ.The FLT:0 (EQ Prerequisite: מינימום IAQ PerformanceFLT:1 דורש עמידה ב-ASHRAE 62.1-2010 (או 2016 for v4.1 Designers) יש לחשב את שערי האוויר הנדרשים על בסיס דיקור ורצפה, באמצעות נוהל הניקוד.

(ה) [13]:0; ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

תכנון מערכות HVAC עבור LEED

מערכת HVAC היא הצרכן הגדול ביותר של אנרגיה בבניין מסחרי, בדרך כלל חשבונאות עבור 30-60% מכלל השימוש.בחירת ועיצוב סוג המערכת הנכונה היא החלטה קריטית המשפיעה כמעט על כל קטגוריה בתשלום.

אדריכלות מערכת וכלכלה

מעבר ליחידות גג סטנדרטיות ארוזות (RTUs) הוא לעתים קרובות הכרחי כדי להשיג את השיפורים הנדרשים עבור הסמכה מערכת ביצועים גבוהה כוללים:

  • (FLT:0) מערכות אוויר חיצוניות (DOAS): הפרדת עומס האוורור מן העומס התרמית.זה מאפשר מיזוג יעיל מאוד של אוויר חיצוני עם גלגלים נושפים או משאבות חום, בעוד עומסים הגיוניים מטופלים בנפרד על ידי לוחות קורנים, סלילי מעריצים, או מערכות VRF.
  • (FLT:0Variable Refrigerant Flow (VRF) עם התאוששות חום:FIRLT:1 למערכות VRF מציעים יעילות עומס חלק יוצא דופן.שיקום חום VRF מאפשר חימום וקירור באזורים שונים, העברת חום מהבסיס (אשר עשוי להיות קירור) למטר (אשר עשוי להיות חימום) באופן דרסטי להפחית צריכת האנרגיה הכוללת בהשוואה לארבע מערכות של מאווררים.
  • (FLT:0)Gethermal Heat Pumps (GHP): 1 למינוף הטמפרטורה היציבה של כדור הארץ, GHPs לספק יעילות גבוהה מאוד (מעל 30 ו- COPs מעל 5.0) הם למעשה לחסל את הצורך בגז טבעי באתר, צמצום טביעת רגל פחמן של בניין באופן משמעותי.
  • (FLT:0) התפלגות אוויר מתחת לקרקעית (UFAD): מערכות ההרחבה של UFAD מספקות אוויר ברמת הרצפה, ומאפשרות לטיפוח עקירה.זה משפר את IEQ על ידי מתן אוויר טרי ישירות לאזור הנשימה ומשתמשת בסתירה של אוויר חם לקירור פסיבי.

עיצוב מפתח Metrics וסטנדרטים

מעצבים חייבים לדבוק מדדי ביצועים ספציפיים כדי לאבטח נקודות.

  • (FLT:0)ASHRAE 90.1: FLT:1, הבסיס העיקרי למודל אנרגיה.הצלחה דורש אופטימיזציה של יעילות מערכת (EER, IPLV), מגבלות כוח מעריצה וכוח משאבה.
  • (FLT:0 ASHRAE 62.1:FLT:1 Governs מינימום דרישות IAQ. Energy Recovery ventilators (ERVs) הם לעתים קרובות prescribed כדי להפחית את עונש האנרגיה של מיזוג כמויות גדולות של אוויר חיצוני.
  • (FLT:0)ASHRAE 55:FLT:1 תקנים לנחמה תרמית.צוותי עיצוב חייבים לבצע מודלים נוחות (למשל, באמצעות Fluid Dynamics או CBE Thermal Comfort Tool) כדי לוודא כי תנאי עיצוב הם נפגשו.
  • (FLT:0) ניהול קירור (EA אשראי): ההרחבה 1 (LeED) שולל את השימוש בפוטנציאל חימום גלובלי גבוה (GWP) Refrigerants.specifying Systems המשתמשת ב-R-32, R-454B, או קירור טבעי (R-290, R-744) הופך לסטנדרטי כדי להרוויח אשראי זה.

מערכת חשמל ושילוב תאורה

תאורה ומערכות חשמל הן עומס האנרגיה השני בגודלו ברוב המבנים. LEED V4.1 מדגישה כבדה על צמצום הכח תאורה הכח הכח (LPD) ומימוש בקרה מתקדמת.

תאורה הכח הכח הכח ובקרת

ה-FLT:0(EA אשראי: אופטימיזציה של ביצועי האנרגיה של ההרחבה:1 תגמולים כבדים LPD. Designers צריך לכוון LPD כי הוא 15-20% מתחת לבסיס ASHRAE 90.1.זה מושג על ידי ציון גבוה LED luminaires וצמצום אזורים overlit.

אסטרטגיות בקרה חשובות באותה מידה עבור אשראי FLT:0 (EQ: תאורה פנימית) 1 ו-FLT:2EA אשראי: אופטימיזציה של ביצועי אנרגיה ביצועים FLT 3:

  • (ב) ⁇ :0 ימי אור: 1FLT:1 , מינוף מתמיד של בקרות באזורי חץ מגיב לאור היום הזמין, צמצום עומס חשמלי.
  • (FLT:0) חיישנים של אימוני כושר / קיבולת: אנדרט 1:1 נדרש כמעט בכל החללים הכבושים באופן קבוע. חיישנים Vacancy (במובן מסוים, אוטומטי) לחסוך יותר אנרגיה מאשר חיישנים דיקור.
  • (FLT:0) ,Pello Load Controls: FLT:1 חלק משמעותי של אנרגיית בנייה נצרך על ידי עומסי תקע.פרטים מבוקרים (למשל, עבור מעוקבים, חדרי פרידה) אשר נסגרו באופן אוטומטי לאחר שעות הוא אסטרטגיה בעלות נמוכה לחיסכון באנרגיה.

אנרגיה מתחדשת ומטבול

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(הופנה מהדף ההרחבה:0) (הקדמה ל-Maering: 1) The FLT:2EA אשראי: Advanced Energy MeteringFLT 3: 3) דורש התקנת מטר שיא של שימוש באנרגיה במרווחים של 15 דקות ולהעביר נתונים למערכת מרכזית.

עיצוב מים וניהול מים

השגת יעילות מים גבוהה דורש שינוי מהתאמות סטנדרטיות ביצועים למפרטים הטובים ביותר ברמה גבוהה מקורות מים חלופיים.

מים פנימיים: duction

חישוב הבסיס ב LEED מניח את שערי זרימת 1.6 גאמפף (גליונים לפלוש) עבור שירותים ו 2.5 gpm (גלונים לדקה) עבור faucets. כדי להשיג ירידה של 40% או 50%, צוותי עיצוב חייבים לציין:

  • שירותים כפולים או גבוהים (1.1 gpf או נמוך יותר).
  • פלוסמימטר-valve urinals (0.125 gpf או urinals ללא מים).
  • faucets (0.5 gpm או 0.35 gpm).
  • שטף גבוה של שסתום ריסס עבור מטבחים מסחריים.

באמצעות תוכנית EPA של EPA:0 ווטרסנס (FLT) 1:1 כמדריך ספציפי הוא דרך אמינה להבטיח יעילות תיקון תואמים לדרישות LEED. פרויקטים שמטרתם של Net Zero Water חייב לעבור מעבר למתקנים ולטיפול ולנצל מים באתר.

מקורות מים חלופיים

מקור: (ב) מקורות מים חלופיים (FLT:0) 1 (האשראי: 0;0) תגמולים על השימוש במים שאינם ניתנים להשגה עבור שטף, השקיה, ואיפור המגדל הקירור.

  • (ב) ,0) רנסנס: ההרחבה: ההרחבה: 1FLT (הופנה מהדף ), נדרשת תיאום עם הקבוצות האזרחיות והמבניות לנפח המטען והאחסון המבני.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) לכידת קונרדינט: 1) יחידות טיפול אוויריות באקלים לחים לייצר מזהמים משמעותיים.ניתן להחדיר מים אלה למחסן המגדל הקירור או לשמש לשקיה.

תהליך העיצוב המשולב

המורכבות של שילוב המערכות העיקריות להצלחה של LEED דורשת עזיבה של תהליך העיצוב הליניארי המסורתי.תהליך עיצוב משולב (IDP) מביא את צוות הפרויקט כולו יחד מוקדם כדי להתאים את הבניין באופן הוליסטי.

שילוב באמצעות אנרגיה

אחת התוצאות החזקות ביותר של IDP היא "להפיץ נכון" על ידי השקעה במעטפה בניין ביצועים גבוהה (בקיצור של Insulation, ביצועים גבוהים, בוהק אוויר מופחת), עומסי חימום וקירור שיא מופחתים באופן משמעותי.זה מאפשר לצוות עיצוב HVAC לציין צ'ריפים קטנים יותר, רותחים, מטפלי אוויר.מערכת קטנה יותר על העליונה, באופן יעיל יותר, כי זה מאפשר לצוות העיצוב של עומס עומסי לעתים קרובות יותר אופטימלי שלה.

מודלים אנרגיה היא הכלי שמאמת את המודלים המסחריים האלה צריך להיות מנוהל בצורה גמישה במהלך העיצוב כדי לבחון את ההשפעה של תצורה של מערכת אחרת, יחס החלון-לקיר, ואסטרטגיות אוריינטציה. נתונים אלה מצדיקים את הקצאת ההון לשיפורים קטנים.

המונחים: Testing Performance

עיצוב הוא רק חצי הקרב, ללא עמלה נכונה, המערכות העיקריות של בניין יכולות שלא לעמוד בביצועים המיועדים ב-20% או יותר. LEED דורשות FLT:0;0.50 (EA Prerequisite) של בניין יכול להיכשל כדי לעמוד בתוצאה המיועדת על ידי 20 אחוזים או יותר.

נציבות מבוססת מעקב (MBCx)

צעד מעבר ל-Hovered Commissioning, MBCx מנצל את מערכת ניהול הבנייה (BMS) כדי לנתח באופן רציף ביצועים. Fault זיהוי ואבחון (FDD) תוכנה יכול לזהות לחצנים תקועים, שסתום נכשל או סחף חיישן בזמן אמת.המשכיות של ביצועים היא חיונית לשמירה על חיסכון באנרגיה מודל עבור הסמכה LEED והוא מרכיב מרכזי של ה-FLT:0 Innovation CreditFLT: 1FLT:

אתגרים משותפים בעיצוב MEP עבור LEED

צוותי הפרויקט נתקלים לעתים קרובות מכשולים בעת שילוב של עיצוב מערכת ראשי עם מטרות LEED.הבנת האתגרים הללו והכנת אסטרטגיות מייגציה היא חיונית להסמכה חלקה.

עלויות ראשונות לעומת עלויות מחזור חיים

המחסום המשמעותי ביותר הוא לעתים קרובות העלות הראשונה של ציוד יעילות גבוהה (למשל, VRF, גיאותרמאל, צמרמור גבוה) עולה יותר מעלה.התיקון הוא קפדני:0Life Cycle Cost Analysis (LCCA)phaldrated 1, Teams חייב להוכיח כי עלות ההון המצטברת משולם באמצעות עלויות אנרגיה מופחתות ו- 5-10 שנים.

מורכבות של תיאום

מערכות ביצועים גבוהות דורשות לעתים קרובות שילוב הדוק יותר בין עסקאות.A מערכת DOAS דורש תיאום עם צריכת האוויר המתוקה, ממצה, ובקרת גלגל התאוששות אנרגיה. רצפי בקרה מורכבים יש לתעד ב Basis של עיצוב ובדיקה ביסודיות במהלך הגשת.חוסר בהירות ברצף אלה הוא גורם מוביל לבניית פערי ביצועים.

הבטחת פרסיסטיות של ביצועים

אפילו בניין מעוצב היטב וזמין יכול להידרדר לאורך זמן.פילטרים, חיישנים סחף, ו- economizer לחים מקלים לדבוק זה, צוותי עיצוב צריכים לציין ציוד באיכות גבוהה עם אבחון חזק. מצע ו BMS חזק הם לא אופציונלי - הם הכלים הדרושים כדי לשמור על הבניין בביצוע ברמה המיועדת שלו.

תוצאות חיפוש עם LEED V4.1 ו-Decarbonization

בעוד תעשיית הבנייה נעה לכיוון פחמן, התפקיד של מערכות עיקריות מתרחב. LEED V4.1 מציג אשראי כי מודדים ישירות ומתגמל פחתות גזי חממה ופגיעה ברשת.

אלקטרוניקה ועומס גמישות

כדי לעמוד במטרות פחמן אגרסיביות, מבנים מתרחקים מההתחממות מבוססת הבעירה (משחת גז טבעי) וכיוון משאבות חום חשמליות.חשמל זה משנה את עיצוב המערכת העיקרי להתמקד בתשתיות החשמליות ואת היכולת של הבניין להגיב אותות רשת. integrating אנרגיה תרמית אחסון (אחסון או מיכלי מים חמים) מאפשר למערכת HVAC לשנות את העומס שלה שעות מפס, צמצום עלויות התגובה של 1Flimate.

פחמן חשבונאות

גרסאות עתידיות של LEED יניחו דגש גדול עוד יותר על פחמן של ציוד, בנוסף לפחמן תפעולי.ספק קירור עם GWP נמוך, בחירת ציוד עם תוחלת חיים ארוכה, ועיצוב מערכות שניתן בקלות רטרוfed הן אסטרטגיות אשר ישלמו דיבידנדים בהסמכת עתיד.

מסקנה

עיצוב מערכת ראשי הוא המנוע של הסמכה LEED. מערכות מכני, חשמל וצנרת הם איפה ההשפעות הסביבתיות הגדולות ביותר מופחתת והיכן החיסכון המשמעותי ביותר בעלויות תפעוליות הוא הבין. הסמכה של איצ'יבינג דורש מעבר לפרקטיקה סטנדרטית לאמץ תהליך עיצוב משולב המייעל אנרגיה, מים ואיכות סביבתית בו זמנית.

על ידי מינוף ארכיטקטורות מתקדמות של מערכת כמו DOAS, VRF ו גיאותרמית, המציין תאורה נמוכה-LPD ותיקוןים יעילות גבוהה, והתחייבות קפדניות, צוותי הפרויקט יכולים להשיג באופן אמין ציונים גבוהים על פני קטגוריות אשראי מרובות LEED. כמו התעשייה מתפתחת לקראת פעילות אפס רשת ודה פחמן מלא, העיצוב האסטרטגי של מערכות ליבה אלה יישאר הכלי החזק ביותר עבור מבנים בעלי ביצועים גבוהים.