ترجمه : مهندس نیره شمشیری
مأخذ: ماهنامه اشری – مارس 2016

به دلیل الزامات تهویه آزمایشگاه ها و روابط فشار و کنترل آلاینده ها، آزمایشگاه ها مصرف کنندگان بزرگ انرژی هستند.
این شرایط در واقع شرایط درست برای یک DOAS و بازیاب انرژی دوگانه را فراهم می کند. DOAS با تأمین هوای تازه برای سیستم های تصفیه هوای ثانویه، تصفیه هوای تازه را از کنترل و فن کویل‌های هر زون جدا می کند. الزامات هوای تازه هر زون، دما و ACH جداگانه مرتفع شده و درنتیجه منجر به صرفه جویی در انرژی می شود. همچنین برای آزمایشگاه‌هایی که برای جبران خروجی هودها و بازوهای اگزاست نیاز به هوای اضافی دارند، سیستم دوکاناله با تأمین هوای برگشتی گرم، مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. هوایی که با این تجهیزات استخراج می شود باید جداگانه از اگزاست عمومی بیرون رود تا آلودگی در وسایل بازیاب انرژی ایجاد نکند. از یک حلقه گلیکول دورگرد می‌توان برای اگزاست ترکیبی استفاده کرد، اما در این حالت کمترین راندمان محسوس تأمین شده و هیچ تبادل انرژی نهانی وجود ندارد. پس این راه حل تنها برای اگزاست آزمایشگاه باقی می‌ماند، درحالی که مبدل نوع ذخیره ای برای اگزاست عمومی استفاده می‌شود. از آنجایی که کل هوا به سیستم دوکاناله برمی‌گردد، ایده این است که این هوا به عنوان هوای جبرانی بازیافت می‌شود یا انرژی آن از طریق سیستم اگزاست عمومی جبران می‌شود.

بهره برداری و نگهداری

عملکرد مناسب یک ساختمان در گرو بهره برداری مناسب است که مستقیماً به کارکنان باتجربه آن بستگی دارد. در مرحله طراحی، تیم طراحی از حضور پرسنل بهره برداری و نگهداری در محل پروژه برای بحث در مورد اصول ارائه شده و گرفتن بازتاب ها حمایت می‌کند.
موتورخانه‌ها و دستگاه‌های هواساز طوری نصب می‌شوند که دسترسی لازم و جا برای نگهداری تأمین شود. آزمایشگاه‌ها سقف کاذب ندارند و برای تسهیل دسترسی به تجهیزات، بیشتر فن کویل‌ها در کابینت‌های راهرو یا موتورخانه‌های محلی نصب می شوند.
یک سیستم اتوماسیون ساختمان (BAS) برای کنترل خودکار سیستم‌های مختلف ساختمان اجراشده و آلارم‌های بهره برداری و نگهداری را ایجاد می‌کند.
ساختمان یک فرایند عملیاتی دارد که قبل از آغاز پروژه (دسامبر 2012) برای بهبود سیستم ها حتی قبل از ساخت شروع شده است. بعد از شروع، گزارشات فصلی در یک بازه یک ساله با توضیحات و اقدامات اصلاحی که همه حل شده اند، تهیه شد.

یکی از اهدافی که از سوی طراحان توصیه و از سوی کالج جان ابوت حمایت می‌شود، اطمینان از این مسئله است که ساختمان به عنوان یک ابزار آگاهی پایدار استفاده می‌شود. اطلاعات در مورد مصرف انرژی خورشیدی و زمین گرمایی و نیز بازیابی آب خاکستری در قالبی که به سادگی درک می‌شود، روی بورد تالار اصلی برای راهنمایی دانشجویان، معلمان، و بازدیدکنندگان ارائه می‌شود. به علاوه، موتورخانه ها برای نشان دادن تجهیزات مختلف طراحی می‌شوند؛ چون کاربرد آن‌ها در یک برنامه آموزشی تحت نظارت پرسنل بهره برداری و با همکاری اساتید دانشکده فناوری مهندسی توضیح داده می‌شود. سیستم های هیدرونیک و هوای مدل نیز برای اهداف آموزشی استفاده می‌شود.

تاسیسات آموزشی

صرفه اقتصادی

کل هزینه های ساخت 35 میلیون دلار است که 10.8 میلیون دلار آن برای خدمات الکترومکانیکی است. مجموع 1.1 میلیون دلار (9.1 دلار به ازای هر فوت مربع [ 98 متر مربع]) به معیارهای راندمان انرژی با دوره بازپرداخت 7.6 ساله مرتبط می شود. بازپرداخت تا 6.1 سال کاهش می‌یابد.

اندازه گیری مداوم، صرفه جویی سالانه انرژی را پایدار کرده است؛ این میزان در حال حاضر 144783 دلار ارزیابی می‌شود.
صرفه جویی گاز طبیعی 1970 دلار (آب گرم آزمایشگاه و خانگی) است که 730 دلار آن به عنوان صرفه جویی از سیستم گرمایش خورشیدی تخمین زده می‌شود.
صرفه جویی برق بر اساس مصرف برق و انرژی محاسبه می‌شود: انرژی 0.0441 دلار بر کیلووات ساعت تا 210000 کیلووات ساعت و سپس 0.0391 دلار برای هر کیلووات اضافی شارژ می‌شود، درحالی که نرخ پایه ماهانه برق 7541 دلار به اضافه 13.44 دلار به ازای هر کیلووات در 561 کیلووات اول شارژ می‌شود.

تأثیر زیست محیطی

تیم طراحی، ساختمان را با محل مطابقت می دهد. در واقع، یک درخت Ginkgo صدساله الهام بخش تیم طراحی بوده و شکل غیرعادی ساختمان را توضیح می دهد. نقطه خمش در وسط سازه به دلیل محافظت از درخت است. در زمان ساخت، 75 درصد پسماندها از مکان های دفن زباله بازیافت شد. مصالح ساختمانی به کار رفته در پروژه، شامل 15 درصد محتوای بازیافت شده است.
45 چاه زمین گرمایی در حیاط مرکزی با فضای سبز قرار داشت و سیستم پیش گرمایش آب گرم خانگی خورشیدی، استفاده از منابع پایدار انرژی را امکان پذیر می‌کند.
دو سیستم بازیاب انرژی در سیستم هوای بیرونی اختصاصی و نیز تهویه طبیعی در آب و هوای خنک، سبب صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی می شود. طبق شبیه سازی، ساختمان 39 % کارآمدتر از نمونه پایه است که برآورد می شود معادل 359 تن دی اکسید کربن در سال است. با توجه به اینکه ساختمان به میزان 10 درصد بهتر از نتایج شبیه سازی است، این عدد در واقع بزرگ تر است.
به علاوه، پمپ‌های حرارتی زمین گرمایی و چیلرها یعنی تجهیزاتی که مبرد دارند از هیچ CFC استفاده نمی‌کنند.
از نظر مصرف آب، ساختمان مصرف آب آشامیدنی را کاهش و از آب باران و کندانس کویل دوباره استفاده می‌کند.
مصرف آب آشامیدنی نسبت به نمونه پایه با استفاده از تجهیزات لوله کشی با جریان کم مثل شیرهای کنترل شده با مادون‌قرمز و توالت‌ها و دستشویی‌های با جریان کم آب تا 60 درصد کاهش می‌یابد. همچنین کندانس کویل سرمایش و آب باران دوباره استفاده و به تجهیزات بهداشتی ساختمان توزیع می‌شود. تاسیسات آب خاکستری یک مخزن زیرزمینی بزرگ برای ذخیره آب جمع آوری شده و یک مخزن داخلی کوچک‌تر برای تصفیه آب قبل از توزیع آن دارد.
کندانس کویل سرمایش در سیستم هوای تازه نیز بازیابی می‌شود.
بعد این آب به رطوبت‌زن‌ها در سیستم اگزاست شیمیایی پمپ می‌شود تا راندمان تابستان حلقه گلیکول دورگرد را بهبود بخشد.

نتیجه گیری

ساختمان جدید علوم ادوارد آن-ماری در کالج جان ابوت با استفاده از چاه‌های زمین گرمایی، سرمایش و گرمایش برقی، گرمایش آب گرم با گاز طبیعی و پیش گرمایش خورشیدی تنوع انرژی را تأمین می کند. مصرف آب آشامیدنی با استفاده از تجهیزات لوله کشی جریان کم کاهش یافته و منابع با استفاده مجدد و بازیابی به حداکثر می رسد:
• استفاده مجدد از هوای برگشت به عنوان هوای جبرانی در آزمایشگاه ها
• استفاده مجدد از آب کندانس برای رطوبت زنی هوای اگزاست