高湾实验室的目标是净零

建立团队合作和专业知识帮助佐治亚理工学院为能源科学创建了LEED白金建筑。

佐治亚理工学院一直希望其新能源科学设施成为可持续建筑。该项目被设想为一个生活实验室，体现了内部研究人员将探索的高绩效目标。学校需要一个适应性强的空间来容纳不知名的用户，科学技术和设备。一个相当简单的高架箱是最初的计划。

在通过原理图设计的中途，客户听说了由国家标准与技术研究所开展的有前途的建筑赠款竞赛。科技停止了其项目，并在其设计建造团队的积极协助下申请了资助，其中包括

建筑师/工程师HDR公司和施工经理Gilbane Building Co.这一过程将工作推迟了一年，但最终为预算增加了1160万美元，允许学校射击一个名为“碳中性能源解决方案实验室”的零净值设施。

NIST的规定要求团队采用更快速的“IPD-light”方法，同时也鼓励更加雄心勃勃的设计。因为所有重要的团队成员都被提前雇用，所以人际关系已经很成熟，使得自由交流的想法更有成效。

这种类似于商店的灵活高棚实验室空间适用于工业规模的制造实验。板坯中的可触及的公用沟槽允许工业起重机的无障碍操作。

“最初的想法是，这将是一个相当快速，灵活且廉价的低科技建筑，”美国建筑师协会HDR设计负责人Dan Rew说。“但当项目变得更加雄心勃勃时，佐治亚理工学院成为了净零点尝试的驱动力。校园里已经有很多可持续发展的项目，这对我们有所帮助。我们与Gilbane关于可施工性的讨论，以及他们之前在创建节能建筑方面所做的努力，包括他们已经开展的一些零净项目，也有所帮助。“

此外，乔治亚理工学院资本规划和空间管理总监，霍华德S. Wertheimer，FAIA，LEED AP，是一个非常了解和富有想象力的决策者。在以前作为私营建筑师的工作中，Wertheimer自己设计了许多复杂的科学建筑。

“我们校园里已经有了几座科学建筑，因为我个人在全国各地做了很多其他工作，所以对这个项目需要的内容已经有了很高的了解，”他说。“这个项目提供了一个推动上限的好机会，Dan和[Gilbane的项目经理] Paul Stewart给我们带来了更广阔的视角。”Wertheimer还认可了Tech的规划和设计委员会的宝贵意见，包括外部建筑师和景观设计师。每季度访问校园。

升级计划以实现更多功能

最终，该团队同意该项目将受益于修订后的计划，而不仅仅是更复杂的可持续性策略。开发了三种空间类型：用于工业规模工作的原始高棚“箱子”;中型实验室用于科学，需要更小的设备，但更严格的环境控制;和办公室一样的计算实验室，堆放在中湾实验室上方。这种多功能性将使学校能够应对各种项目，包括燃烧，气化，生物质的生化 - 酶转化和二氧化碳捕获等工作。

建筑团队针对每种实验室类型制定了温度，湿度水平和通风规格，尽可能采用被动设计。地下空气分布和辐射板加热证明是有用的，9,000平方英尺的高海湾空间没有空调 - 在亚特兰大是一个大胆的举动。

有助于该设施实现净零设计和LEED白金认证的特点：1)光伏阵列;2)天窗;3)灯百叶窗;4)吊扇;5)辐射板加热;6)共享公用事业区;7)地下空气分布;8)半透明Kalwall包层;9)可操作的窗户;10)渗透性混凝土;11)可操作的百叶窗。

“我们愿意承担一些风险，”Wertheimer说。“如果将来空间变得太不舒服，我们已经制定了规定，以便我们可以添加空调。但总的来说，我们愿意冒一些内部风险来探索新的想法。“

该建筑的初始能量基线模拟为147 kBtu / sf /年：大大低于研究实验室典型的200至400 kBtu。被动设计和选定的能效策略最终将该数量减少到70 kBtu / sf /年。使数字工作至关重要：屋顶上安装的结晶光伏电池板，朝南的墙壁和停车棚，预计电力输出为388,000千瓦时/年。该贡献占建筑物预期电力需求的56%，占总基准能源需求的26%。

帮助创建成功项目的团队战略包括：

•BIM。选择了客户有史以来最高的BIM，LOD 500开发水平。该模型不仅用于指导设计，还用于项目管理，碰撞检测，商店图纸审查和施工前会议。佐治亚理工学院利用建筑团队的专业知识在项目期间制定校园范围内的BIM执行计划。•互动安排。Gilbane及其分包商每周在现场办公室举行会议，进行更新，受益于实施4-D Navisworks调度平台，并定期使用为期三周的“预见”时间表和里程碑。•能源建模。对生命周期成本分析进行了严格的各种机械系统选择。例如，建筑团队将高效磁力轴承冷水机组与地源热交换系统进行了比较。在模型显示它的能源效率稍低之后，他们拒绝了地面源系统，该系统的成本增加了50万美元。在系统获得批准之前，已经验证了强制自然通风，焓轮，暖通空调夜间挫折和采光控制的成本效益曲线;绝缘半透明的外部面板没有切割。•精益原则。Gilbane的主要评估人员很早就开始使用，随着设计的进展使用实时成本模型，给予HDR持续的反馈。该程序减少了在后期阶段进行激烈的价值工程的需要。吉尔班的斯图尔特说：“我们每周三到四次在HDR办公室，看看设计在哪里，并保持定价正常。这使得最终的买断变得更加容易。我们避免了VE的放缓，这可能会导致项目失败。“

在中湾实验室，透明的车库式门允许实验进出。高效的公用设施基础设施可以保持建筑面积和实验室工作台不受阻碍。Wertheimer说，在入住一年后，该设施的能耗估算非常好。“部分原因是因为我们仍然没有真正沉重的插头负载，”他解释道。“我们尚未完全占用，因此设备图片并不完整，但我们预计能源使用的增加将是巨大的。无论如何，如果我们创建一个更传统的建筑，我们将会比现在更好。“

该项目获得了众多州和国家奖项，包括R&D杂志2013年度实验室竞赛的高级荣誉。团队成员在专业会议上做了很多演讲，帮助确保吸取的经验教训能够在亚特兰大以外产生共鸣。Rew总结道，“Tech在校园内的其他地方已经探索过很多想法，并在这个项目中齐心协力。不仅在能源效率方面，而且在材料选择，现场使用，保水方面 - 全面做正确的事情。这是一个LEED白金项目，但我不认为Tech只是为LEED目标而射击。做这样的建筑比追逐LEED积分更有趣。“