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#Tendances produits
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Dix stratégies pour la conception soutenable de laboratoire
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La révision de l'échappement et de la ventilation de laboratoire, partageant des ressources et des concours de ceinture de capot de vapeur sont tous les composants de concevoir et d'actionner un laboratoire soutenable réussi.
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La conception soutenable s'est développée dans la proéminence ces dernières années pendant que la plupart des projets aspirent à un certain niveau de conception dans l'environnement consciente. Les instituts de recherche identifient maintenant les incidences sur l'environnement significatives de leurs équipements de laboratoire, et les propriétaires sont disposés à penser créativement pour réduire l'utilisation de ressource, pour améliorer les environnements intérieurs et pour épargner des frais financiers. Cet article prévoit un ensemble de 10 stratégies pratiques pour aider la prise de décision de guide à élever plus loin la conception soutenable de laboratoire, concernant l'utilisation de ressource, l'empreinte de pas de carbone et la viabilité à long terme. Les propriétaires, les architectes, les ingénieurs, et les entrepreneurs peuvent utiliser ces outils pour apporter des améliorations esthétiques et opérationnelles positives sans sacrifier la fonctionnalité de noyau cruciale de rechercher, avec l'espoir de rendre ces stratégies banales dans un avenir proche.
1. Densités de puissance de allumage réduites
L'éclairage fait la moyenne de 10 à 14 pour cent d'une utilité d'énergie globale de laboratoire. Codes du bâtiment entraînent une réduction continuellement des seuils des densités de puissance d'éclairage (LPD) dans les secteurs spécifiques, qui peuvent être complétés par l'éclairage localisé de tâche pour des utilisateurs et/ou les tâches exigeant de plus grands niveaux d'illumination. D'autres réductions émergent en raison de l'accessibilité croissante des LED pour l'éclairage ambiant et de tâche, qui réduit l'utilisation d'énergie, en particulier les charges de refroidissement. La combinaison des réductions de densité avec les niveaux appropriés des commandes de lumière normale et d'illumination peut fournir des économies d'énergie bien plus globales.
La planification spatiale est également un composant critique dans le succès de cette stratégie. Les espace-laboratoires, les bureaux, les salles de conférence et la coupure régulièrement occupés pièce-doivent avoir accès au périmètre glaçant pour tirer profit de la lumière normale, tandis que spécialité-employez et les secteurs non-regularly occupés devraient éviter le périmètre. Frappant le bon équilibre entre l'accès au jour, les commandes et les montages efficaces peuvent plus loin réduire LPD sans sacrifier le confort visuel ou vidanger des budgets de projet.
2. Gestion des données à long terme
La recherche informatique complète de plus en plus, et parfois le remplacement, traditionnel a mouillé la science mettre hors jeu-basée. La modélisation de Digitals des expériences permet à des chercheurs d'examiner rapidement des idées pratiquement, repliant seulement les résultats les plus prometteurs physiquement dans le laboratoire humide. Les équipements font une plus grande utilisation des centres de traitement des données sur place de traiter la quantité massive de données produites par ces essais ; cependant, ceci exige beaucoup d'espace, l'énergie pour se refroidir et l'investissement de capitaux en technologies constamment en évolution. Le nuage calculant est la prochaine frontière de gestion des données, permettant à des laboratoires d'accueillir le stockage de données sur place minimal tout en retirant les avantages de la capacité sans limites, à la technologie continuellement mise à jour, à de l'espace ménagé et à des factures de service réduites. Plusieurs obstacles existent actuellement pour des établissements en mettant en application le nuage calculant, y compris HIPAA et tous autres soucis d'intimité et fiabilité de connectivité.
3. Cogénération
Les grands équipements de recherches avec des coûts de service électriques élevés et la demande thermique et électrique concourante tirent bénéfice de la cogénération (Co-GEN). Co-GEN emploie typiquement le gaz naturel (et parfois la biomasse) comme carburant de combustion pour produire de l'électricité, tout en capturant la chaleur résiduelle sous forme de vapeur et/ou d'eau chaude. Ceci peut être utilisé pour le chauffage de bâtiment, l'eau chaude, les demandes de processus et se refroidir même. Dans les régions où le carburant est bon marché et l'électricité est chère, et en particulier où les programmes encourageants sont disponibles, Co-GEN peut être fortement rentable. Elle peut également être l'une des plus grandes occasions de réduire l'empreinte de pas du carbone d'un service parce que l'électricité de grille a souvent comme conséquence des émissions de gaz participant à l'effet de serre beaucoup plus élevées. Si un laboratoire est localisé où le carburant de biomasse est facilement disponible, ceci peut être une étape importante vers devenir carbone-neutre.
4. Pompes à chaleur
Les pompes à chaleur sont disponibles dans toutes les formes et tailles, des usines terre-couplées importantes de réfrigérateur de rétablissement de chaleur à de petits systèmes de l'air-source VRF, et sont probablement efficaces sur n'importe quel projet, indépendamment de la taille. Les chaudières typiques maximisent l'efficacité à 95 pour cent, mais puisque les pompes à chaleur ne transforment pas le carburant en chaleur-eux transfèrent simplement la chaleur à partir d'un endroit à un autre-eux peuvent réaliser 300, 400, 500 pour cent et rendements plus élevés, selon le système et les conditions. Puisqu'elles fonctionnent sur l'électricité, les pompes à chaleur peuvent être un composant principal de conception de zéro-filet-énergie quand les projets incorporent également des technologies d'énergie renouvelables.
5. Élasticité
L'élasticité est au rang de la conception de service soutenable en raison des impacts de changement climatique, tels que l'inondation accrue, les catastrophes naturelles et les températures extrêmes. Les laboratoires représentent un investissement de capitaux énorme et peuvent aggraver le mal à leurs environnements en raison de la nature dangereuse de quelques activités d'expérimentation. Un laboratoire « résilient » ne regarde pas/fonctionne différemment d'un laboratoire typique ; il reflète une philosophie de la pensée à long terme pour assurer le bâtiment peut maintenir des opérations, l'intégrité structurale et la sûreté pendant les plus mauvais possibles événements de temps.
Par exemple, le placement de mécanique essentiel, élém. élect. et de l'équipement de pompage au-dessus des niveaux d'inondation prévus augmente la viabilité à long terme en cas de l'inondation prolongée. Ceci ouvre l'occasion pour les espaces sociaux à la catégorie, qui pourrait publiquement favoriser la recherche étant conduite et/ou servir d'agréments de public/personnel. Une autre occasion résiliente présente la ventilation normale dans certains espaces dans le laboratoire. Normalement, ce dispositif est un avantage des employés/une mesure économies d'énergie, mais pendant un événement catastrophique avec les pannes prolongées de la CAHT, ce pourrait être les moyens par lesquels le bâtiment est aéré. L'élasticité devrait porter peu prime supplémentaire de coût, car elle est moins dépendante sur des caractéristiques de conception et plus indicative de la bonne conception. À l'avenir, le niveau de la résilience a pu déterminer l'assurabilité des structures situées dans des secteurs connus de risque.
6. Énergies renouvelables
Les énergies renouvelables intégrées par bâtiment le plus commun incluent le vent, le photovoltaics solaire (picovolte) et le courant ascendant solaire. Le picovolte est devenu de plus en plus efficace et accessible en raison des prix d'équipement, des incitations de gouvernement et des crédits réduits d'énergie renouvelable (RECs). L'obstacle principal à mettre en application des projets solaires intensivement a été leur coût initial. Réciproquement, beaucoup de fournisseurs solaires offrent à des propriétaires les avantages de leurs panneaux (énergie propre à un prix rigide réduit et) en échange de l'utilisation de leur espace disponible sur place par les accords d'achat de puissance (PPA). Ce contrat transmissible (en général 20 ans) s'assure que de l'énergie produite par les panneaux d'un fournisseur sera achetée au total par le propriétaire. Le tous les premier coût et entretien continu est couvert par le fournisseur, dont la rentabilité se fonde sur la distribution d'énergie. L'élimination de cet obstacle signifie que le propriétaire peut investir dans une légère prime structurale pour contrôler la charge supplémentaire et pour éponger cette prime par des économies d'énergie continues par l'intermédiaire du taux fixe d'énergie.
7. Tableaux de bord de bâtiment/interface utilisateurs
Il y a beaucoup d'approches au bâtiment dosant, mais il est crucial d'employer cette information pour augmenter l'exécution de bâtiment. Quelques stratégies se fondent sur la télésurveillance et les algorithmes pour détecter automatiquement des issues et pour suggérer la modalité de reprise au personnel d'équipements. D'autres systèmes se fondent sur fournir la rétroaction graphique immédiate aux utilisateurs et les instruire et engager dans des efforts d'énergie-réduction. Ces affichages graphiques peuvent être employés dans le laboratoire pour aider à changer des comportements d'utilisateur. Un exemple est des pieds cubes par compteurs (CFM) minutieux montrant des taux en temps réel d'échappement de laboratoire. Quand les ceintures de capot de vapeur sont ouvertes, l'affichage de CFM monte. Les établissements emploient ces données pour organiser les concours amicaux avec des incitations pour les utilisateurs de laboratoire, les encourageant à fermer la ceinture quand les capots de vapeur sont non utilisables. L'amusement, les programmes peu coûteux qui engagent des utilisateurs des manières signicatives payent des dividendes énormes au cours de la vie d'un bâtiment.
8. Partage de collaboration/ressource
La collaboration est un mot à la mode d'industrie ce se concentre typiquement sur partager des idées avec d'autres équipes de recherche dans une organisation d'augmenter le taux de découverte. La collaboration en expansion dans le partage de ressource est une manière pour que les établissements réduisent la quantité et le coût d'équipement de laboratoire. Beaucoup de laboratoires réservent des capots de vapeur pareillement à la façon dont le personnel de bureau réserve des salles de conférence. Quand des ressources sont partagées, moins d'espace nécessaire-égalise pour abaisser opérationnel et le coût de maintenance. Une autre épargne cachée d'une collaboration plus élevée est évidente en considérant le temps. Quand des efforts réussis sont accomplis dans moins de temps et une plus grande efficacité, l'établissement entier tire bénéfice d'une plus grande vitesse-à-production.
9. Conception et commission d'enveloppe de bâtiment (BECx)
Pendant que les bâtiments deviennent plus efficaces et pendant que des taux d'échappement sont continuellement réduits, l'enveloppe de bâtiment devient un plus grand conducteur de consommation d'énergie de laboratoire. Les trois plus grands « trous » dans les laboratoires typiques incluent : glaçage, infiltration et transition thermique. La quantité optimale de glaçage dans les laboratoires est <30 percent="" of="" the="" wall="" area="">
Les codes contemporains d'énergie spécifient « l'isolation continue » pour adresser la transition thermique, la signification seulement des attaches (des ongles et des vis) peut pénétrer l'isolation continue (les éléments non structuraux, comme brique-attache et des z-girts). La plupart des bâtiments n'atteignent pas les niveaux minimum d'isolation de code en raison de ce malentendu commun. Plusieurs produits sont disponibles pour réduire au minimum thermique jetant un pont sur, comme des canaux de fibre de verre, des cravates thermiquement cassées de brique, des entretoises en plastique structurales pour les raccordements en acier et des couteau-plats pour soutenir soulager des angles. En spécifiant ces produits et en contractant QA/QC approprié, l'espace entre l'utilisation d'énergie prévue et réelle se rétrécira continuellement.
10. Échappement et ventilation de laboratoire
La tendance la plus récente dans la conception de laboratoire de zéro-filet-énergie implique la synergisation des stratégies qui réduisent nettement des taux d'échappement et soutiennent un environnement d'intérieur plus sain : les capots filtrés de vapeur + la surveillance de rétablissement de chaleur de roue d'enthalpie + de qualité de l'air + ont réduit minimum air-changent des taux + refroidissement supplémentaire hydronic.
Les capots de vapeur de Filteed capturent des contaminants au sein d'une banque des filtres intégrés et dessus-montés et libèrent l'air filtré directement de nouveau dans la salle. Tandis que ceux-ci peuvent ne pas s'appliquer pour tous les laboratoires, elles capturent un éventail de produits chimiques, deviennent plus communes et réduisent de manière significative la demande d'échappement. Un avantage supplémentaire est l'échappement restant est échappement général de pièce (échappement non consacré de capot de vapeur), signifiant que des roues d'enthalpie peut être employée pour le rétablissement de chaleur sans souci significatif concernant l'air de croix-contamination de ventilation. Puisque de l'air de laboratoire est continuellement filtré des impuretés et des produits chimiques ne sont pas épuisés dans l'environnement ambiant, la qualité environnementale d'intérieur est énormément améliorée.
Une fois que des taux d'échappement ne sont pas conduits par des capots de vapeur, le taux minimum de changement d'air (ACR) de point de consigne peut être réduit. La surveillance de qualité de l'air ajoute une couche additionnelle de sûreté en détectant les émissions fugitives, qui active une alarme et augmente l'échappement à un taux plus élevé de purge. Cette combinaison des stratégies ramène les 6 ACH typiques facilement à 4 ACH, s'abaissent probablement. Au cours des périodes inoccupées, 2 ACH (abaissez probablement) sont acceptables.
Puisqu'il est peu susceptible que les laboratoires multiples éprouvent des flaques simultanées, le système de la CAHT peut être conçu pour purger seulement deux zones immédiatement, épargnant le premier coût significatif. Après ceci, les charges de refroidissement deviennent le conducteur primaire de flux d'air. La demande restante peut être surmontée par le refroidissement hydronic supplémentaire par l'intermédiaire des unités d'enroulement de ventilateur ou des unités d'enroulement de ventilateur servant les faisceaux effrayants. Ceci a comme conséquence le découplage presque complet de la ventilation et des systèmes de espace-traitement. De façon générale, cette combinaison des stratégies peut réduire la consommation d'énergie de laboratoire au moins 50 pour cent.
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