211service.com
Bouwwetenschap in de praktijk brengen
Een 100 jaar oud gebouw zal binnenkort een proeftuin worden voor geavanceerde bouwtechnologieën.
Het Fraunhofer Institute in South Boston bevindt zich in de laatste fase van een revalidatieproject dat de prestaties van opkomende bouwtechnologieën, zoals energieproducerende ramen en nieuwe isolatiematerialen, zal kunnen testen. Het 13 verdiepingen tellende bakstenen voormalige pakhuis, waarin de zonne- en bouwwetenschappelijke onderzoekers van Fraunhofer zullen worden gehuisvest, wil ongeveer de helft van de energie verbruiken van een vergelijkbare structuur.
Gebouwen zijn verantwoordelijk voor ongeveer 40 procent van de uitstoot van broeikasgassen in de VS en meer in steden als New York, waar het dichter bij 80 procent ligt. Vooral commerciële gebouwen verspillen vaak veel energie door leegstaande gebouwen te verwarmen en te verlichten, waardoor ze rijp zijn voor verbetering.
Het probleem voor architecten is niet een gebrek aan producten - conferenties over groen bouwen zitten boordevol van alles, van gerecyclede bouwmaterialen tot zonneschermen. De uitdaging is om de producten te kiezen die het beste rendement op de investering bieden en deze in te passen in een totaalontwerp.
Fraunhofer's Building Technology Showcase, die naar verwachting in maart wordt geopend, gebruikt alleen kant-en-klare producten, waarvan de meeste worden geschonken door ongeveer 40 fabrikanten. De renovatie van 23 miljoen dollar van de historische structuur van 50.000 vierkante meter wordt gedeeltelijk gefinancierd door subsidies voor economische ontwikkeling van de staat en de stad als onderdeel van een poging om het Innovation District in Boston te ontwikkelen.
Hier zijn enkele van de unieke kenmerken die ik heb gezien tijdens een rondleiding door de site die nog in aanbouw is:
Augmented Reality : De ingang op de eerste verdieping van de Building Technology Showcase zal een tentoonstelling hebben die open is voor het publiek, een poging om interesse in bouwwetenschap te wekken. Bezoekers kunnen een nieuwe visualisatietool gebruiken om meer te weten te komen over de mechanische systemen van het gebouw.
De ingenieurs van Fraunhofer schreven een iPad-applicatie waarmee mensen de tablet op een muur of vloer kunnen richten en een animatie kunnen zien van de leidingen en kanalen eronder. Het display, dat ook door professionals kan worden gebruikt, toont ook gegevens, zoals omgevingstemperatuur, druk en stroomsnelheden.
Met een augmented reality-app kunnen bezoekers de mechanische systemen achter muren en de vloer zien en realtime gegevens bekijken over wat ze doen. Het maakt deel uit van een tentoonstelling die is ontworpen om het publiek en professionals te informeren over bouwwetenschap. Krediet: Martin LaMonica
Testbed voor bouwmaterialen : Fraunhofer bouwwetenschappers zullen het gebouw zelf gebruiken om de prestaties van on-site zonnetechnologieën en de effectiviteit van nieuwe soorten verlichting en HVAC-systemen te testen.
De muur op het zuiden zal verschillende technologieën voor slim glas hebben, waaronder ramen die automatisch worden getint om de warmte buiten te houden en tegelijkertijd het daglicht en de ramen die elektriciteit produceren te maximaliseren. Onderzoekers zullen ook de prestaties van ramen of verwarmingssystemen kunnen meten in speciale klimaatkamers, op zichzelf staande constructies waar componenten kunnen worden uitgewisseld voor tests.
Zelfs de isolatie in dit gebouw is geïnstrumenteerd. Het Showcase-gebouw zal vele soorten isolatie op de muren proberen, inclusief vacuümpanelen die gas gebruiken in plaats van cellulose of glasvezel als de eigenlijke isolator. Sensoren die op elke muur zijn geplaatst, verzamelen temperatuur- en vochtigheidsgegevens om de vergelijkende prestaties te meten.
Het gebouw zal gedeeltelijk worden aangedreven door een reeks zonnepanelen op een parkeergarage naast de deur (aangezien het een historisch gebouw is, konden ze niet op de gevel worden geplaatst). De onderzoekers hopen die on-site generatie te gebruiken om microgrid-technologieën te testen, volgens Dirk Mahling, de directeur van de groep voor gedistribueerde elektrische energiesystemen bij Fraunhofer Boston. Tijdens een stroomstoring kan het gebouw mogelijk gedeeltelijk werken, of een microgrid creëren met buurman Gillette om op één poot te werken wanneer het elektriciteitsnet uitvalt.
Diepe energie retrofit. Een van de uitdagingen bij het ontwerpen van groene gebouwen is het drastisch verminderen van energie voor bestaande gebouwen, die tenslotte het grootste deel van de gebouwenvoorraad uitmaken. De Building Technology Showcase brengt isolatie aan op de binnenkant van de bakstenen muren en het plafond, waardoor ontwerpers zorgvuldig op vocht moeten letten. De vacuümisolatiepanelen, met gas gevulde omhulsels bedekt met structuurschuim, beloven maar liefst R40-isolatie per inch, volgens projectmanager Alex Cheimets.
Een van de zelden gebruikte producten die Fraunhofer Building Technology Showcase zal testen, zijn vacuümgeïsoleerde panelen, waarbij lucht ingekapseld in een schuimstructuur als een uitstekende isolator fungeert. Krediet: Martin LaMonica
Het gebouw zal gebruik maken van efficiënte verlichting en HVAC-systemen, inclusief koelbalken. Koel water wordt door bovengrondse constructies geleid om de lucht eromheen te koelen, die naar beneden in de kamers valt. Door een sterk geïsoleerde en strakke constructie kunnen ontwerpers over het algemeen geld besparen met kleinere verwarmings- en koelapparatuur. En bepaalde praktijken, zoals het voorkoelen van vergaderruimten vóór vergaderingen, zullen een andere manier zijn om de algehele efficiëntie van het gebouw te verbeteren, zegt Cheimets.