Comprendere la certificazione LEED e il suo quadro di base

Il sistema di rating Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), sviluppato dal Green Building Council (USGBC), offre un quadro per edifici verdi sani, altamente efficienti e a risparmio di costi. La certificazione LEED non è un unico standard ma una suite di sistemi di rating su misura per diversi tipi di progetto, tra cui nuove costruzioni, edifici esistenti, interni fit-out e sviluppo del quartiere.

L'influenza di LEED sulle scelte di progettazione del sistema ausiliario è profonda perché questi sistemi sono direttamente a sostenere molti dei crediti che portano valori significativi dei punti. I sistemi ausiliari - meccanica, elettrica, idraulico, protezione antincendio e sistemi di trasporto che supportano la struttura primaria dell'edificio - devono essere progettati non solo per prestazioni funzionali ma anche per massimizzare il punteggio di sostenibilità del progetto.

Strategie per l'efficienza energetica per i sistemi HVAC

I sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC) rappresentano tipicamente il 30% al 50% dell'utilizzo energetico di un edificio commerciale. In base a LEED v4.1 e alle ultime versioni, la categoria Energy e Atmosphere premia i progetti che superano le prestazioni base ASHRAE 90.1 con un margine sostanziale.

Chiller ad alta efficienza e boilers

Per grandi progetti commerciali, LEED incoraggia l'uso di refrigeratori centrifughi con unità a velocità variabile (VSD) e caldaie a condensazione con elevati rapporti di riflusso. Questi componenti riducono i rifiuti energetici a carico parziale, un'inefficienza comune nei sistemi tradizionali a velocità costante.

Flusso refrigerante variabile (VRF) e pompe di calore geotermiche

I progetti LEED spesso specificano i sistemi VRF per la loro capacità di fornire il riscaldamento e il raffreddamento simultanei in diverse zone. Questa tecnologia elimina i grandi dotti spesso richiesti nei sistemi HVAC, riduce l'energia del ventilatore e migliora la qualità dell'aria interna riducendo al minimo la contaminazione incrociata. Le pompe di calore geotermiche a basso costo ] (pompe calore di base) sfruttano temperature stabili del terreno per fornire un elevato livello di riscaldamento a livello di rendimento energetico

Ventilazione controllata dalla domanda (DCV) ed Economizzatori

Tuttavia, il condizionamento all'esterno è ad alta intensità di energia. La ventilazione controllata da Demand] utilizzando i sensori di CO2 consente al sistema HVAC di modulare l'apporto di aria libera in base all'effettiva occupazione. Questo riduce il carico su bobine di riscaldamento e raffreddamento, risparmiando energia senza compromettere la qualità dell'aria.

Efficienza dell'acqua nei sistemi di irrigazione e di irrigazione

La categoria Efficienza Acqua è diventata sempre più rigorosa nei progetti LEED v4.1. I progetti devono dimostrare una riduzione del 20% dell'uso dell'acqua rispetto ad una linea di base senza misure di efficienza, e i punti aggiuntivi sono disponibili per il 25%, il 30% e anche per le riduzioni del 35%.

Fissaggio e controllo dei sensori a basso flusso

Per esempio, utilizzando 1.28 litri per rubinetti (gpf) al posto della linea di base 1.6 gpf, e 0.5 gpm rubinetti al posto di 2.2 gpm, possono produrre notevoli risparmi. ]Le lampade a circuito caldo attivate a bassa temperatura ridurre ulteriormente i rifiuti

Raccolte d'acqua piovana e riutilizzo di acque grigie

Per ottenere riduzioni più profonde dell'acqua, i progetti LEED spesso incorporano fonti d'acqua alternative. I sistemi di raccolta delle acque di rain raccolgono il deflusso dai tetti e lo immagazzinano nelle cisterne per usi non potabili come l'irrigazione o il lavaggio dei servizi igienici.

Illuminazione e Sistema elettrico Innovazioni

L'illuminazione è un altro sistema ausiliario fortemente influenzato da LEED. Le categorie di qualità ambientale e di energia e atmosfera interna premiano i progetti che massimizzano la luce del giorno, utilizzano dispositivi efficienti e incorporano controlli avanzati.

Illuminazione ad alta efficienza e adozione a LED

L'obiettivo principale è quello di mantenere la densità di potenza luminosa (LPD) al di sotto dei limiti ASHRAE 90.1. Specificare gli apparecchi LED con 100+ lumen per watt è ora l'approccio standard. I dispositivi LED lineari] con l'occupazione integrata e i sensori di luce del giorno possono automaticamente disattivare o spegnere quando gli spazi non sono occupati o quando la luce naturale è sufficiente.

Illuminazione e controlli automatici

La strategia LEED è quella di orientare l'edificio e i suoi sistemi di finestra per massimizzare la penetrazione della luce del giorno. Tuttavia, il sistema di illuminazione ausiliaria deve essere progettato per rispondere a quella luce del giorno. I controlli di raccolta della luce del giorno] utilizzare le fotocellule vicino a finestre o lucernari per smuovere le luci elettriche proporzionalmente.

Infrastrutture per veicoli elettrici

LEED v4.1 ha introdotto crediti per le stazioni di ricarica del veicolo elettrico (EV). Il sistema elettrico ausiliario deve ospitare il carico aggiuntivo da livello 2 o livello 3 caricabatterie. I progettisti devono pianificare per la capacità del pannello, il routing del condotto e l'espansione futura. Fornire spazi di parcheggio accessibili EV può guadagnare punti nella categoria Location e Trasporti. Questa tendenza sta guidando l'integrazione di trasformatori più grandi, sottopannelli nelle strutture di parcheggio, e la domanda di picco di picco di gestione.

Scelte di busta e Fenestration

Mentre la busta dell'edificio non è sempre classificata come "sistema ausiliario", le sue prestazioni influiscono direttamente sul dimensionamento e il funzionamento dei sistemi di illuminazione e di HVAC. Il credito di LEED Energy e Atmosphere per le prestazioni della busta favorisce il vetro ad alte prestazioni, l'isolamento continuo e la progettazione di barriere aeree.

Alta conformità vetro e solare calore guadagno coefficiente

La specificazione di doppi o tripli vetri con rivestimenti a basso contenuto energetico e bassi coefficienti di guadagno termico (SHGC) riduce i carichi di raffreddamento. Ciò consente di ridurre i refrigeratori più piccoli, meno diffusori e meno duttili. Tuttavia, richiede anche un coordinamento attento perché il guadagno solare ridotto può influenzare la raccolta della luce del giorno e il comfort termico nelle zone perimetrali.

Sistemi di protezione antincendio e di convenienza

LED tocca anche i sistemi di protezione antincendio e di ascensore, anche se meno direttamente. Ad esempio, la categoria Materials and Resources premia l'uso di materiali preferibili in ambiente tubi antincendio sprinkler (ad esempio, CPVC invece di acciaio) e la specifica di ascensori con unità rigenerative che recuperano energia durante il consumo di braking.

I sistemi di protezione antincendio devono essere progettati anche per ridurre al minimo l'utilizzo dell'acqua. I primi irrigatori[ che utilizzano la tecnologia della nebbia richiedono meno acqua rispetto ai sistemi di deluge convenzionali.

Processo di progettazione integrato e collaborazione

Il progetto LEED v4.1 ha introdotto un credito obbligatorio Integrative Process che richiede al team di progettazione di impegnarsi in analisi interdisciplinari all'inizio del progetto. Questo ha un impatto significativo sul progetto di sistema ausiliario perché costringe gli architetti, gli ingegneri strutturali e gli ingegneri del MEP a collaborare sulla modellazione dell'energia preliminare, l'analisi del bilancio dell'acqua e le strategie di progettazione passiva.

Sfide e Trade-Offs quando si ottiene la certificazione LEED

Nonostante i vantaggi, l'integrazione dei requisiti LEED nel sistema ausiliario presenta diverse sfide. I premi dei primi costi[] sono una preoccupazione comune. Le caldaie ad alta efficienza, i sistemi VRF, i campi geotermici e i serbatoi di raccolta delle acque piovane portano maggiori costi di marcia rispetto alle alternative convenzionali.

La complessità del sistema] è un altro ostacolo. L'integrazione di sistemi avanzati multipli (ad esempio, chiller di recupero del calore, acqua calda solare e riutilizzo dell'acqua grigia) in un unico sistema di gestione degli edifici richiede controlli e messa in servizio sofisticati.

Codice conformità e regolamenti locali[[[]] influenzano anche le scelte. Alcune giurisdizioni hanno superato i codici di tubatura che non accettano sistemi di riutilizzo delle acque grigie, o codici di fuoco che mandano sistemi di standpipe che in conflitto con gli obiettivi di efficienza dell'acqua. I team di progettazione devono navigare in modo proattivo, spesso perseguendo variazioni di codice o scegliendo strategie alternative che soddisfano le soglie LEED ancora soddisfano le soglie LEED.

Case Studies: Applicazioni reali del sistema ausiliario LEED-Driven

Il centro di Bullitt (Seattle, WA)

Il progetto Living Building Challenge ha raggiunto LEED Platinum ed è un punto di riferimento per l'innovazione del sistema ausiliario. Il sistema geotermico della pompa di calore utilizza 26 fori, ciascuno profondo 300 piedi, per fornire riscaldamento e raffreddamento. Un sistema di raccolta delle acque piovane con una cisterna di 56,000-gallon fornisce acqua potabile e non potabile. Il sistema elettrico comprende un impianto solare da 242 kW e un sistema di stoccaggio della batteria.

L'Empire State Building Retrofit (New York, NY)

La torre iconica ha subito un completo retrofit LEED-EBOM che includeva la sostituzione del refrigeratore con refrigeratori VSD ad alta efficienza, ventilazione controllata dalla domanda e un sistema di gestione dell'edificio web. Il sistema di illuminazione è stato aggiornato ai LED con sensori dimmer e occupazione della luce del giorno. Questi aggiornamenti del sistema ausiliario hanno ridotto l'uso energetico dell'edificio del 38% e hanno ottenuto il progetto di certificazione LEED Gold.

Tendenze future: Come LEED continuerà a Formare il Design del sistema ausiliario

I prossimi sistemi di sistema ausiliari dovranno considerare l'impronta di carbonio del ciclo di vita delle apparecchiature, comprese le perdite di refrigeranti (che hanno un alto potenziale di riscaldamento globale). I refrigeranti di bassa qualità] [[FLT]] richiedono sempre più soluzioni di tipo standard [FLT]

Un'altra tendenza emergente è l'integrazione di energia rinnovabile sul posto[]]] con sistemi ausiliari. I fotovoltaici integrati nell'edificio (BIPV) possono alimentare pompe di calore e riscaldatori d'acqua, mentre i sistemi di risorse terrestri possono essere dimensionati per fornire sia la capacità di carico di base che la capacità di picco.

Infine, nexus acqua-energia[[[]]] considerazioni che guideranno progetti piÃ1 integrati. Ad esempio, utilizzando collettori solari termici per preriscaldare l'acqua prima di entrare in una caldaia domestica ad acqua calda riduce sia l'uso dell'acqua che dell'energia.

Conclusione: L'influenza duratura di LEED sui sistemi ausiliari

La certificazione LEED ha modificato fondamentalmente il modo in cui architetti e ingegneri si avvicinano al design del sistema ausiliario. Con la premiazione dell'efficienza energetica, della conservazione dell'acqua, della qualità ambientale interna e dell'integrazione innovativa, il sistema di rating ha accelerato l'adozione di HVAC ad alte prestazioni, controlli di illuminazione avanzati, tecnologie di riutilizzo dell'acqua e piattaforme di gestione intelligente degli edifici.

Per i team di progetto che cercano di navigare nel processo LEED, il USGBC Le risorse LEED] forniscono interpretazioni di credito dettagliate e guide di riferimento. Il ASHRAE 90.1 standard rimane la base di energia primaria, e il Green Business Certification Inc.[FLT: