Sede del CGBC: Housezero

El Centro Harvard para Edificios y Ciudades Verdes (CGBC) modernizó su sede, una casa anterior a 1940 en Cambridge, MA, en el primer caso de prueba para demostrar niveles sin precedentes de eficiencia en la construcción y promover cambios sustanciales en el diseño. y operación de edificios existentes. Conocido como «HouseZero», el proyecto pretende demostrar que las modernizaciones ultraeficientes pueden, de hecho, lograrse y replicarse mediante el acoplamiento de las tecnologías actuales con un mejor diseño. Al dirigirse a los estándares de eficiencia más rigurosos que se hayan logrado con una modernización, el edificio tiene los siguientes objetivos de rendimiento:

1. 1. Casi cero energía requerida para calentar y enfriar
2. 2. ventilación 100% natural
3. 3. 100% de autonomía de luz diurna
4. 4. Cero emisiones de carbono, incluida la energía incorporada en los materiales

Todos los componentes del edificio son sensores para generar datos que permitirán que el edificio se ajuste y alimente la investigación CGBC centrada en datos reales y entornos simulados. El edificio también cuenta con un laboratorio experimental flexible, altamente controlado y supervisado que está cableado al sistema de intercambio de energía del edificio. Debido a que el laboratorio está conectado a una estructura ultraeficiente, este espacio permite la prueba, el intercambio y la optimización de nuevas tecnologías inteligentes, fachadas y materiales para inspirar a la próxima generación de edificios ultraeficientes.

IMPACTO

Este proyecto de demostración intenta abordar el desafío ambiental global del cambio climático centrándose en edificios existentes ineficientes , que representan grandes cantidades de uso de energía y contaminación de carbono en todo el mundo. En los Estados Unidos, la creación de existencias es responsable de alrededor del 40% del consumo de energía, la vivienda suele ser del 18-23% de eso. Si bien numerosos edificios nuevos han alcanzado objetivos de rendimiento de energía cero o positiva neta, no se ha explorado a fondo el potencial de modernización del edificio actual de EE. UU.

Como tal, el CGBC tiene la intención de demostrar que mediante el acoplamiento de las tecnologías actuales con un mejor diseño, las modificaciones de nuestro parque de construcción existente pueden lograr objetivos rigurosos de eficiencia energética. Al modernizar el stock actual de edificios residenciales en los Estados Unidos para alcanzar incluso algunos de los estándares de eficiencia radicales de HouseZero, podemos lograr un ahorro de energía significativo, que se traducirá en miles de millones de dólares en ahorros por año.

Algunas de las mejoras de HouseZero son únicamente necesarias para transformar la casa en una oficina funcional para hasta 40 investigadores y personal, pero la mayoría de las mejoras a la casa existente se ven a través del lente del mercado de renovación de viviendas. El CGBC cree que las mejores ideas deberían ser transferibles a otros propietarios como una receta para mejoras significativas en el uso de la energía y el carbono en sus estructuras existentes sin costosas o derrochadoras pérdidas. Si bien un propietario puede no ser capaz de implementar todos los aspectos de HouseZero, la aplicación de uno o más de sus componentes podría tener un impacto positivo en su entorno, la salud de sus ocupantes y la construcción de costos operativos.

DISEÑO

HouseZero tiene como objetivo replantearse las convenciones del diseño y la operación del edificio para redefinir fundamentalmente cómo un hogar se conecta y responde a su entorno. En lugar de acercarse a la casa como una «caja sellada», el sobre del edificio y los materiales de HouseZero están diseñados para interactuar con las estaciones y el entorno exterior de una manera más natural. Al igual que un enfoque en capas de la ropa, la casa está destinada a ajustarse estacionalmente, e incluso a diario, para alcanzar los objetivos de confort térmico.

El uso de ventilación natural puede reducir sustancialmente el uso de energía y mejorar el confort térmico. Como tal, varias decisiones de diseño fundamentales se centraron en nuestra capacidad de aprovechar este potencial a tiempo completo. Esto presentó un desafío significativo ya que la dependencia de nuestro entorno externo aumenta los niveles de incertidumbre (mientras que los sistemas HVAC tradicionales nos permiten monitorear de manera confiable la temperatura y el flujo de aire). Los avances impulsados por CGBC en el modelado de energía nos permitieron predecir con mayor precisión el potencial de ventilación natural de nuestro entorno local, lo que finalmente permitió a nuestros diseñadores tomar decisiones más informadas.

Reemplazamos por completo el sistema HVAC utilizando un paradigma diferente que se basa en las adiciones de masa térmica y superficies radiantes en toda la casa. Se instaló una bomba de calor geotérmica para condiciones pico (extremas). La ventilación natural se utiliza para ajustar las necesidades de calefacción y refrigeración en toda la casa, según sea necesario, y otros materiales ayudarán a controlar las fluctuaciones de humedad al absorber y liberar naturalmente la humedad en el aire. La iluminación artificial no se usa durante el día porque el diseño de la casa está optimizado para maximizar el uso de la luz del día y las prácticas de energía solar pasiva en cada espacio. En otras palabras, siempre que la luz del día esté disponible afuera, se proporciona luz natural dentro del edificio. Las estrategias solares se emplean para proteger el sol directo durante los períodos pico de carga de verano,

Con el objetivo de promover la eficiencia, la productividad y la calidad de vida de los ocupantes para toda la vida, la estructura está diseñada para ser duradera, funcional, flexible y cómoda. Modela un ambiente interior saludable con luz natural, acústica agradable y cero gases. HouseZero también utiliza materiales que generalmente son de bajo impacto y reciclables siempre que sea posible con costos de ciclo de vida extremadamente bajos.