تأمین اهداف پایداری در آزمایشگاهی مجهز به 142 هود آزمایشگاهی، چالشی بزرگ برای مهندسین طراح می‌باشد. این طراحی می‌تواند حتی وقتی این‌گونه آزمایشگاه‌ها نیاز به انعطاف‌پذیری جهت ایجاد تغییرات سریع مثلاً تغییر شکل آزمایشگاه از سیستم مرطوب به نوع خشک دارند، ماهیتی پیچیده‌تر به خود بگیرد. هر دو نمونه این سیستم‌ها در ساخت آزمایشگاه‌های آموزشی دوره کارشناسی دانشگاه جان‌هاپکینز مورد توجه قرار گرفته‌اند.
طراحان با ایجاد ساختمانی که در سال 2016 در مقایسه با استاندارد خط مبنای 2007-90.1 اشری، 50% انرژی کمتری مصرف می‌نمایند به اهداف مورد نظر رسیدند. این کار به کسب گواهی‌نامه پلاتینیوم LEED برای ساختمان هم کمک کرد.
آزمایشگاه های آموزشی
آزمایشگاه آموزشی و تحقیقاتی مجموعه‌ای از آزمایشگاه‌های دوره کارشناسی و تحقیقاتی هیئت‌علمی در بخش‌های بیولوژی، شیمی، علوم اعصاب و بیوفیزیک را در برمی‌گیرد و بدین طریق منطقه مشترک دانشجویی فراهم می‌کند.
این اولین سامانه ایجاد شده بعد از تصویب برنامه کاهش 51 درصدی انتشارات کربن تا سال2025 می‌باشد.
راندمان انرژی
مصرف انرژی در آزمایشگاه تحت تأثیر الزامات هوای بیرونی (OA)، گرمایش و سرمایش برای مطبوع ساختن این هوا و بهره‌های گرمایی وسیع داخلی که از طریق تجهیزات آزمایشگاهی حاصل می‌آید قرار دارد. در فضای مفید105.000 فوت مربعی (9755 مترمربعی) ساختمان آزمایشگاه‌های آموزشی دانشکده از فن‌آوری‌ها، راهبردها و سیستم‌های مختلفی که منحصراً برای کاهش اثر انرژی این عوامل طراحی‌شده‌اند استفاده می‌شود:
- چرخ‌های بازیابی انرژی محسوس و آنتالپی به‌منظور تحویل هوای تهویه با دمای خنثی
- تیرهای سرد، سیستم‌های گرمایش از کف و رادیاتورهای پیرامونی
- اکونومایزر سمت آب که از کویل های خنک‌کننده دستگاه هواساز (AHU) استفاده می‌کند (سرمایش زمستان آزاد)
- انرژی منطقه از طریق واحدهای سیکل ترکیبی
- استفاده از نور با کیفیت بالا و روشنایی روز با کنترل‌های سنسور حضور افراد
- هودهای آزمایشگاهی با کارایی بالا
- سیستم تنظیم مجدد جریان هوای ساختمان بر اساس حضور افراد
- کلیدهای متوقف سازی جریان هوا در مواقعی که آزمایشگاه فعالیتی ندارد
- پوشش‌های با کیفیت بالا و حداقل شیشه‌اندازی شرقی/غربی
مصرف انرژی در جدول 1 نشان داده شده است. مصرف انرژی 144KBTU به ازای هر فوت مربع ناخالص (MJ1635 بازاء هر مترمربع) در سال2016 کمتر از طرح مدل یعنی KBTU192 به ازای هر فوت مربع (mj2180 بازاء مترمربع) بود. که 50% صرفه‌جویی هزینه نسبت به استاندارد 2007-90.1 اشری با مصرف انرژی KBTU408 به ازای هر فوت مربع (MJ4633 بازاء هر مترمربع) را تأیید می‌کند.
سیستم هواساز نصب‌شده (شکل1) از دو چرخ بازیابی انرژی استفاده می‌کند: یک چرخ آنتالپی پوشیده با صافی‌های مولکولی و یک چرخ محسوس. دو سیستم چرخ جهت بازیابی انرژی تخلیه و باز گرمایش هوا در جهت دمای خنثی عمل می‌کند. این طرح باعث تفکیک نمودن ضروریات تهویه از درخواست‌های سرمایش و گرمایش می‌شود. تیرهای سرد فعال، سرمایش محسوس را در تمامی ساختمان تأمین می‌کند، این در حالی است که سیستم‌های رادیاتور پیرامونی تلفات گرمایش پوشش ساختمان را جبران می‌کنند.
از آن جایی‌که هوای تهویه در 68 درجه فارنهایت (20 درجه سانتی‌گراد) نگه‌داشته می‌شود، نیازی به کویل های باز گرمایش در ترمینال‌های رفت نیست. علاوه بر کاهش/حذف باز گرمایش، هوای رفت خنثی امکان جابه‌جایی سیستم تحویل هوای جبرانی را می‌دهد که به‌صورت مشخصی کانال‌کشی را کم می‌کند. هوای کانالی تنها در صورت نیاز و جهت هدایت سرمایش تیر سرد سایز شد.
شیرهای ونتوری تخلیه، جریان تخلیه لازم در هر آزمایشگاه (جریان هود و حداقل نرخ تبادل هوا) را حفظ می‌کند. تخلیه‌ها در هر طبقه جمع می‌شود و سپس رفت کف بزرگ، توازن هوای جبرانی کف (جدای از هوای تیر سرد کانالی) با پلنوم تحت‌فشار بالای سقف راهرو ایجاد می‌کند.
هوای جبرانی از طریق گریل های جابه‌جایی بزرگ با کمک دمپرهای برگشت فابریک که فشارهای بین پلنوم و آزمایشگاه‌ها را متعادل می‌کند، مکش می‌شود. این پروسه عرضه هوا اساساً باعث ایجاد فشاری ضعیف با متعادل حجمی بالا می‌شود که تضمین می‌کند هر آزمایشگاه نسبت به راهرو فشار منفی دارد. این روند همچنین به‌صورت مشخصی باعث ساده شدن عمل کنترل‌ها می‌شود و کیفیت طراحی ساختمان را از طریق به حداقل رسانی کانال‌کشی بهبود می‌بخشد و دامپینگ هوای سرد (یا بازگرم شده) را حذف می‌کند.
مفهوم سیستم های HVAC
