LEED PLATINUM σε εργαστήριο τεχνολογίας υλικών

Το εργαστήριο τεχνολογίας υλικών "CANMET" έχει ως αντικείμενο τη μεταλλουργική έρευνα και τις δοκιμές και μετεγκαταστάθηκε από την Οττάβα στο Χάμιλτον του Καναδά, ούτως ώστε να γειτνιάζει χωρικά με τη ζώνη δευτερογενούς τομέα παραγωγής και επεξεργασίας χάλυβα. Η μεταφορά της έδρας αποτέλεσε την ευκαιρία για να κατασκευαστεί ένα νέο πρότυπο σύνολο υποδομών βιώσιμου σχεδιασμού. Οι εγκαταστάσεις πιστοποιηθήκαν με την απόδοση του LEED Platinum το 2013, καθιστώντας το ως το τρίτο εργαστήριο στον Καναδά με αυτή την πιστοποίηση και το πρώτο στον τομέα του. Οι νέες εγκαταστάσεις έχουν εμβαδόν 16.100 m2 και χωροθετούνται σε τεμάχιο 37 ha, το οποίο φιλοξενεί μεταξύ άλλων κυβερνητικές υπηρεσίες, θεσμικά όργανα και άλλα ερευνητικά εργαστήρια. Με περισσότερα από 800 προσαρμοσμένα στοιχεία εξοπλισμού και συμπεριλαμβανομένου του γενικού εργαστηριακού εξοπλισμού, το εργαστήριο παρουσιάζει σύνθετες και υψηλές απαιτήσεις σε ενέργεια. Η ανάπτυξη του συγκροτήματος με όρους βιώσιμης ανάπτυξης ανοίγει το δρόμο για τη μετατροπή της ευρύτερης ζώνης στην οποία χωροθετείται, από εγκαταλελειμμένη και υποβαθμισμένη ζώνη σε μία ζωτική και βιώσιμη κοινότητα.
Σχεδιασμός και καινοτομία
Η επιδίωξη της πιστοποίησης LEED Platinum και ο στόχος για τη μείωση κατά 70% της ενέργειας που προβλεπόταν ότι θα καταναλώνει ο συγκεκριμένος τύπος κτιρίου, οδήγησε τους μελετητές στο συνδυασμό υψηλού αρχιτεκτονικού σχεδιασμού με ενσωματωμένες στρατηγικές βιωσιμότητας.
Η αρχιτεκτονική και κατασκευαστική δομή του κτιρίου συντελούν στην ενεργειακή αυτάρκεια και μείωση των αποβλήτων. Ο ενισχυμένος φέρων σκελετός του κτιρίου, λόγω των αυξημένων φορτίων του εξοπλισμού του εργαστηρίου, αυξάνει τη θερμική μάζα του κτιρίου, γεγονός που βελτιώνει την απόδοση του ενδοδαπέδιου συστήματος θέρμανσης και ψύξης.
Η ποιότητα του εσωτερικού αέρα διασφαλίζεται μέσω του αερισμού εκτόπισης, δηλαδή της μετατόπισης του αέρα με την εισαγωγή - σε χαμηλό επίπεδο - αέρα χαμηλότερης θερμοκρασίας, συμβάλλοντας στη μείωση ενέργειας συγκριτικά με εναλλακτικά συστήματα. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα, οι ηλιακοί θερμικοί συλλέκτες υπό συγκεκριμένη κλίση και η χρήση γεωθερμίας αποτελούν τα συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Χρήσεις γης και οικολογία του τεμαχίου
Η περιβαλλοντική στρατηγική ως προς την έκταση στην οποία χωροθετείται το κτίριο ακολουθεί τις οδηγίες του πιστοποιημένου με LEED Silver ρυθμιστικoύ σχεδίου σε συνδυασμό με ένα τοπικό πρόγραμμα μολυσμένων περιοχών. Τα μέτρα που περιλαμβάνει η στρατηγική είναι τα εξής: εξυγίανση του μολυσμένου και υποβαθμισμένου χώρου, εφαρμογή πρωτοκόλλων ελέγχου σκόνης, φύτευση γηγενών ειδών, διαχείριση πλημμυρικής απορροής όμβριων υδάτων, κατασκευή λιμνοδεξαμενών, επανάχρηση όμβριων υδάτων και μετριασμός του φαινομένου της θερμικής νησίδας. Ο γενικός σχεδιασμός της περιοχής επέμβασης επιδρά θετικά στην ποιότητα των υδάτων του γειτνιάζοντος παραποτάμου Chedoke.
Βιοκλιματικός σχεδιασμός
Ο προσανατολισμός, το γενικότερο σχήμα και μέγεθος του κτιρίου και ο τρόπος με τον οποίο κατανεμήθηκε οι λειτουργίες στο εσωτερικό του κτιρίου αποτέλεσαν αντικείμενο του βιοκλιματικού σχεδιασμού. Σημαντικό ρόλο έπαιξαν οι βάσεις καιρικών δεδομένων και οι πληροφορίες που συλλέχθηκαν για το μικροκλίμα.
Ο προσανατολισμός ως προς τον επιμήκη άξονα βορρά - νότου προσφέρει άμεση εκμετάλλευση του φυσικού φωτισμού και έλεγχο της ηλιακής ακτινοβολίας με την κατάλληλη επιλογή συστημάτων σκίασης και υαλοπινάκων. Η νότιου προσανατολισμού οροφή εξασφαλίζει τη μεγαλύτερη δυνατή απόδοση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Για τη δυτική όψη επιλέχθηκαν διάτρητα σκίαστρα από ανοξείδωτο χάλυβα τα οποία συμβάλλουν στη μείωση των ψυκτικών φορτίων κατά 50%.
Συστήματα ελέγχου και αισθητήρες φωτός και παρουσίας ρυθμίζουν αυτόματα το φωτισμό και την κλίση των περσίδων, ώστε να μειώνεται η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας.
Φωτισμός και αερισμός
Το οικολογικό αποτύπωμα του εργαστηρίου προσεγγίζει το μέγεθος ενός γηπέδου ποδοσφαίρου. Η διερεύνηση του φωτισμού έγινε παράλληλα με τις διερευνήσεις ως προς το σχήμα, το μέγεθος και την κατανομή του προγράμματος του κτιρίου. Οι διάδρομοι λαμβάνουν φυσικό φωτισμό μέσω φεγγιτών. Στα εργαστήρια ο φυσικός φωτισμός εξασφαλίζεται μέσω παραθύρων που επικοινωνούν με τους διαδρόμους και μέσω αίθριων.
Η χωροθέτηση των χώρων γραφείων έγινε στην περίμετρο του δεύτερου ορόφου για την άμεση εκμετάλλευση του φυσικού φωτισμού. Ο φωτισμός έμφασης εξασφαλίζει το φωτισμό των χώρων σε βάθος, ο χαμηλός φωτισμός παρέχει ορατότητα και η κατάλληλη προσαρμογή του προσανατολισμού των σκιάστρων περιορίζουν τη θάμβωση και τα θερμικά κέρδη.
Ο αερισμός των εσωτερικών χώρων διενεργείται με την παροχή φρέσκου αέρα σε χαμηλό ύψος και την εκτόνωσή του σε υψηλότερο επίπεδο, γεγονός που εξασφαλίζει υψηλή ποιότητα εσωτερικού αέρα. Εξαίρεση αποτελούν τα κεντρικά εργαστήρια του δευτέρου ορόφου, στα οποία παρέχεται αέρας που ανακυκλοφορεί λαμβανόμενος από τα περιμετρικά γραφεία του κτιρίου. Φωτοβολταϊκά συστήματα με συνολικό εμβαδό περίπου 700 m2 υπό κλίση 54ο δημιουργούν μια επικλινή επιφάνεια, η οποία συμβάλλει στην παραγωγή ενέργειας και στην προθέρμανση του αέρα που χρησιμοποιείται στον αερισμό του κτιρίου κατά τους χειμερινούς μήνες.
Κύκλος νερού
Το κτίριο ενσωματώνει στρατηγικές μείωσης της χρήσης και συντήρησης νερού. Επιλέχθηκε η μέθοδος επανάχρησης όμβριων υδάτων έναντι της κατασκευής πράσινων δωμάτων. Τα όμβρια ύδατα συλλέγονται από το σύνολο των οροφών σε μία δεξαμενή χωρητικότητας 90.000 λίτρων και επαναχρησιμοποιούνται για σκοπούς άρδευσης και για εσωτερική μη-πόσιμη χρήση. Οι απαιτήσεις πόσιμου νερού που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία και μεταφορά υγρών λυμάτων και την άρδευση μειώνονται κατά 100%. Η χρήση πόσιμου νερού που χρησιμοποιείται στους χώρους υγιεινής είναι κατά 92% μικρότερη από τις απαιτούμενες προδιαγραφές του LEED.
Οι εντατική φύτευση των χώρων συμβάλλει στη μείωση του όγκου των όμβριων υδάτων. Η διαμόρφωση του περιβάλλοντος χώρου σε συνδυασμό με τη διαπερατή πλακόστρωση των πεζόδρομων και τη χρήση χαλικιών και χλόης επιτρέπουν τη διήθηση στο έδαφος και μειώνουν τις απορροές.
Ροή ενέργειας και προβολή ενέργειας στο μέλλον
Η εκτενής οροφή φιλοξενεί παθητικά συστήματα που περιλαμβάνουν - εκτός των φωτοβολταϊκών συστημάτων - και μια μεγάλη εγκατάσταση 209 θερμικών ηλιακών συλλεκτών. Το νερό που συλλέγεται στους ηλιακούς συλλέκτες χρησιμοποιείται στο σύστημα θέρμανσης και ως ζεστό νερό χρήσης. Ειδικές δεξαμενές συλλογής μπορούν να αποθηκεύσουν μέχρι 150 m3, ποσότητα ικανή για τη θέρμανση του κτιρίου για τρεις μέρες. Το σημείο αναφοράς ως προς την κατανάλωση είναι 1.165 kWh/m2/yr. Αρχικός στόχος ήταν η μείωση της κατανάλωσης κατά 50% έως το 2030. Παρ’ όλα αυτά το ινστιτούτο έχει ήδη προσεγγίσει ποσοστό μείωσης που αγγίζει το 77%. 
Υλικά, κατασκευή και ευελιξία
Το ένα τρίτο των υλικών κατασκευής προέρχεται από ανακύκλωση και το 44% των υλικών συλλέχθηκε και κατασκευάστηκε σε ακτίνα 800 km. Το 84% των κατασκευαστικών αποβλήτων υποβλήθηκε σε υγειονομική ταφή και το αμόλυντο χώμα του εδάφους επαναχρησιμοποιήθηκε σε άλλες εργασίες.
Τα υλικά και τα τελειώματα αυτών έχουν χαμηλά επίπεδα εκπομπών. Το μπαμπού και η τοπική ξυλεία φτελιάς χρησιμοποιήθηκαν για τις εσωτερικές ξυλουργικές εργασίες και τα δάπεδα. Μεταλλικά στοιχεία επιλέχθηκαν σε ορισμένες περιπτώσεις έναντι του σκυροδέματος, οι τσιμεντόλιθοι περιέχουν κατά 30% ανακυκλωμένα σφαιρίδια υάλου και το εμφανές χυτό σκυρόδεμα μείωσε την ανάγκη για εργασίες τελειώματος των επιφανειών.
Στόχος υπήρξε ένα κτιριακό σχέδιο με χρονικό ορίζοντα αντοχής υλικών και συντήρησης πενήντα ετών. Ο ψευδάργυρος και τα πετάσματα ινοτσιμέντου αποτέλεσαν επιλογές για το εξωτερικό του κελύφους λόγω της πολυετούς απόδοσή τους. Τα στιλβωμένα δάπεδα, οι τσιμεντόλιθοι και οι εμφανείς επιφάνειες αποτέλεσαν τις επιλογές για το εσωτερικό του κτιρίου προσδίδοντας την εικόνα ενός συμπαγούς και στιβαρού εσωτερικού χώρου.
Η μεταβλητότητα και η προσαρμοστικότητα των χώρων υπήρξε ο βασικός γνώμονας για τη λειτουργικότητα τους. Η ανοικτού τύπου διάταξη των γενικών χώρων εργασίας συνδυάζεται με την περιμετρική χωροθέτηση των γραφείων, ενώ οι τομείς μπορούν να αυξομειωθούν με μικρές μετατροπές ανακαίνισης. Τα μεγάλης χωρητικότητας εργαστήρια διαμοιράζονται σε ενεργούς υποχώρους και είναι σχεδιασμένα, έτσι ώστε να μπορούν να δεχτούν επιπλέον εξοπλισμό με βάση τις ανάγκες ή τις χρονικές προβολές του έργου των ερευνητών.