O projeto de um laboratório médio consome até dez vezes mais energia do que um edifício de escritórios médio. No entanto, o aumento dos custos energéticos do consumo e as crescentes preocupações com os impactos ambientais estão a aumentar a sensibilização para as escolhas de laboratórios sustentáveis. As boas notícias: Muitos investigadores desenvolveram com sucesso formas de renovar o seu laboratório para uma conceção de laboratório ambientalmente sustentável.
A abordagem à investigação sobre sustentabilidade e à utilização de energia verde é a mesma para um laboratório e para qualquer outro local: Reduzir o consumo e a despesa de energia.
Mesmo uma ligeira redução de energia num laboratório pode ter um impacto mais significativo na sustentabilidade ambiental do que a redução de um pequeno consumidor de energia verde.
Cada vez mais estudos demonstram que os proprietários de laboratórios que implementam caraterísticas sustentáveis essenciais nas suas instalações activas podem melhorar os seus resultados e, ao mesmo tempo, ter um impacto ambiental positivo.
Abaixo estão algumas considerações críticas para a conceção de um laboratório sustentável.
Porquê criar um projeto de laboratório sustentável
Exemplos recentes demonstraram que a construção de um laboratório sustentável poupa energia, resultando em poupanças de custos nos resultados finais, agora e a longo prazo. Como resultado, mais laboratórios começaram a implementar métodos de energia sustentável aquando de renovações ou novas construções.
No entanto, os benefícios vão para além da simples redução dos custos de energia. Os projectos de laboratórios sustentáveis alteram a forma como os laboratórios são construídos, concebidos e utilizados para um melhor consumo de energia verde.
Aqui estão apenas alguns dos principais benefícios de um projeto de laboratório sustentável eficaz e de uma operação de energia verde:
- Por definição, um laboratório sustentável deve consumir menos energia do que os laboratórios tradicionais, não sustentáveis.
- Um plano adequado conduzirá a uma melhor utilização do espaço físico, a um menor consumo de energia, a uma menor taxa de variação da qualidade do ar e a sistemas de arrefecimento do ar que permitem uma ventilação mais eficiente do laboratório. Isto significa taxas de renovação de ar mais baixas, exigindo menos unidades de tratamento de ar e ventiladores de exaustão - o que leva a custos operacionais mais baixos.
- Um projeto adequado considera as necessidades a longo prazo e oferece maior flexibilidade operacional sem necessidade de construção para alterações pontuais. Isto significa actualizações mais rápidas e poupança de dinheiro em energia verde a longo prazo.
- Os laboratórios sustentáveis também podem ter baixos custos operacionais, incorporando equipamento de laboratório energeticamente eficiente e implementando a consolidação de espaços nunca considerados. Quando o espaço e os sistemas do laboratório são consolidados, a qualidade do ar interior aumenta, reduzindo os requisitos de redundância de controlo do ar.
- Ao proporcionar acesso a práticas laboratoriais sustentáveis e ao diminuir a utilização de energia, os gestores de laboratórios podem capacitar o pessoal e melhorar a sua retenção em toda a empresa que utiliza as instalações.
10 maneiras de criar um projeto de laboratório sustentável
Abordagem holística à conceção de um laboratório sustentável
Os laboratórios sustentáveis são mais do que a conservação de energia ou água e mais do que apenas a conceção física do laboratório. Os processos de sustentabilidade conduzem a esforços bem sucedidos e sustentáveis dentro do laboratório. A arquitetura, os sistemas de construção e as funções internas são todos importantes.
Uma abordagem holística requer a colaboração entre engenheiros, investigadores, gestores de edifícios, arquitectos e cientistas desde o início. Os engenheiros de laboratório estão empenhados em ver um projeto desde a fase de conceção de um laboratório sustentável, assegurando que os elementos de construção que utilizam qualidades sustentáveis são realizados para maximizar o potencial.
Trabalhando em conjunto, é possível criar um laboratório que atinja tanto os objectivos de eficiência energética como os de sustentabilidade, protegendo simultaneamente os objectivos e prioridades da empresa e do seu pessoal.
Empregar os critérios da EPA para a conceção sustentável
As normas nacionais de laboratório sustentável da EPA dos Estados Unidos foram concebidas para melhorar o desempenho ambiental de um laboratório novo ou existente. O cumprimento das normas nacionais de sustentabilidade ajuda a reduzir as emissões, a procurar tecnologias novas e eficientes e a racionalizar a utilização de água e energia em novos sistemas de conceção de laboratórios sustentáveis.
Começar com um enfoque nas normas nacionais de sustentabilidade ajuda a recuperar e incorporar recursos renováveis ao longo de toda a vida útil de utilização.
Também aborda programas de formação, aulas e reuniões consistentes para se manter a par da tecnologia de ponta que cria novas iniciativas de design e conservação de energia.
Minimizar as cargas para criar um projeto sustentável em laboratórios
Outra prática dos métodos de conceção de um laboratório sustentável é agrupar as áreas de uma instalação que utilizam uma quantidade de energia semelhante. A minimização das cargas promove a utilização adequada do espaço, de modo a que um laboratório possa ser separado de áreas que não partilham exatamente os mesmos requisitos energéticos.
A redução das cargas também é excelente para reduzir o ar exterior utilizado para ventilação. Uma vez que o ar fornecido aos laboratórios está exposto a contaminantes dentro dos laboratórios, o ar não pode ser devolvido a um sistema de tratamento de ar central como a sua configuração HVAC típica. Isto significa que o volume de ar ventilado nos laboratórios é superior ao de outras instalações.
A empresa de AVAC certa compreenderá as diferentes classificações do ar em cada laboratório e como utilizar o ar exterior de forma eficiente, ao mesmo tempo que protege a qualidade do ar. Os laboratórios dependem do ar de retorno através de um sistema AVAC, que depois é canalizado para o ar do laboratório. O fornecimento de ar para os laboratórios é exaurido, tendo sido utilizado duas vezes nos laboratórios.
O carregamento interno exato é crucial para reduzir o consumo de energia. Os laboratórios devem ser concebidos para funcionar com o equipamento de laboratório dos utilizadores, que é energeticamente eficiente e consome menos energia. Outra forma de reduzir a carga é criar um processo de conceção que atenue as alterações climáticas. Minimizar as cargas para maximizar a sustentabilidade e criar um impacto positivo nas alterações climáticas.
Energia passiva e sistemas de iluminação em projectos sustentáveis
Tirar partido dos sistemas de energia passiva. A luz natural é um excelente exemplo de como tirar partido dos sistemas passivos do laboratório. Os engenheiros podem identificar a luz natural, os sistemas de captação de luz do dia e as ferramentas que permitem aos trabalhadores beneficiarem da luz natural. O aquecimento solar passivo para o inverno e a ventilação natural das brisas também tiram partido dos sistemas passivos.
As equipas de projeto devem preparar os investigadores para a utilização de sistemas passivos nos laboratórios. Isto pode levar à utilização correta de componentes passivos incluídos nas especificações de instalação.
Sistemas HVAC e outros sistemas de otimização
Os sistemas AVAC e o equipamento gerador de calor dos laboratórios são muito mais do que o controlo da temperatura. É uma parte crítica do consumo de energia, do aquecimento eficiente e da proteção da qualidade do ar. As hottes e o equipamento da cadeia de frio são os que consomem mais energia nos laboratórios. Os sistemas AVAC de maior eficiência também podem ajudar a reduzir o consumo de energia.
Sugestão: Avaliar o número de hottes de exaustão que são necessárias para utilização no laboratório. As hottes de exaustão desnecessárias podem ter um impacto negativo na sustentabilidade, uma vez que a utilização das hottes de exaustão não é bem monitorizada em muitos casos. Consolidar o número de hottes de exaustão num laboratório, combinado com mantê-las fechadas quando não estão a ser utilizadas, é benéfico para criar um ambiente de laboratório sustentável.
Para além da redução do número de hottes em utilização, podem ser utilizadas outras abordagens para reduzir o consumo de energia, tais como:
- Sistemas de ventilação de volume de ar variável
- Funcionamento ocupado e desocupado
- Aberturas de folha reduzidas
- Sistemas AVAC eficientes
- Utilização de exaustores de baixo caudal
Outros sistemas HVAC baixam as temperaturas com água circulada em vez de ar e proporcionam ainda mais poupanças de energia.
Tecnologia de energias renováveis para uma conceção sustentável
A tecnologia de energia renovável - como turbinas eólicas, sistemas de painéis, biocombustível e biomassa - tem-se tornado cada vez mais popular devido ao interesse globalmente reconhecido pela sustentabilidade. As turbinas eólicas podem converter a energia solar e eólica em eletricidade. Os sistemas de biomassa criam uma agricultura renovável, reduzindo a dependência dos combustíveis fósseis.
Os sistemas de energia renovável podem florescer em instalações projectadas com uma abordagem holística. Estes sistemas renováveis devem ser um passo final na criação de um laboratório sustentável. O fornecedor de serviços públicos do laboratório também pode oferecer incentivos que compensem o elevado custo da instalação de sistemas renováveis.
Pesquisar e efetuar uma análise de custos
Após a construção de conceitos preliminares, os engenheiros podem utilizar a tecnologia de simulação de edifícios para efetuar uma análise de custos do ciclo de vida do laboratório. Estes processos de análise incluem a dinâmica de fluidos computacional, a simulação da captação da luz do dia, a dinâmica térmica e a modelação da informação do edifício.
As ferramentas de conceção podem ajudar os engenheiros e arquitectos a desenvolver pontos fortes nos sistemas do laboratório, dando-lhes o equipamento certo para as necessidades do dia a dia, ao mesmo tempo que planeiam o crescimento futuro. A análise do custo de vida também ajuda os responsáveis pelos laboratórios a tomar as decisões corretas em termos financeiros.
Estabelecer a flexibilidade do projeto
A flexibilidade das infra-estruturas é vital na conceção de um laboratório. O ritmo a que a tecnologia avança exige que a vida útil de um laboratório implemente actualizações significativas após dez anos de utilização. A não implementação de flexibilidade impede os investigadores de utilizarem os novos avanços tecnológicos, deixando-os confinados à infraestrutura tecnológica que estão atualmente limitados a utilizar.
Os projectistas de laboratórios podem criar um espaço que garanta que um laboratório sustentável seja construído para durar desde o início. O novo equipamento pode ser adicionado a um ritmo mais rápido do que uma renovação completa.
Conceção abrangente da Comissão
O comissionamento abrangente fornece uma confirmação documentada de que os sistemas de um laboratório funcionam conforme projetado. Este é o melhor método de garantia de qualidade que uma instalação pode oferecer. O comissionamento pode ser aplicado tanto a instalações existentes como a novas instalações. O comissionamento por terceiros avalia um laboratório sustentável para abordar os requisitos de desempenho do sistema atual e desenvolve um novo conjunto de critérios para a instalação.
Repensar a renovação e a conceção sustentável
Existem duas formas principais de renovar um laboratório. A primeira consiste em atualizar as infra-estruturas existentes para equipamento mais eficiente em termos energéticos. A segunda forma de renovação consiste em reutilizar os edifícios existentes com sistemas novos e sustentáveis. Este tipo de reutilização permite melhorias, incluindo um novo isolamento.
O segundo tipo de renovação é mais amigo do ambiente do que a criação de uma instalação totalmente nova, mas requer um excelente planeamento desde o início. O desafio é utilizar as instalações existentes de formas novas e sustentáveis.
Congeladores energeticamente eficientes da Stirling Ultracold
Um projeto de laboratório optimizado também deve ter em conta o seu equipamento de armazenamento a frio. Stirling Ultracold é pioneira em congeladores de temperatura ultrabaixa (ULT) energeticamente eficientes, utilizados para concretizar a iniciativa de sustentabilidade do seu laboratório sem comprometer o armazenamento, o design ou o desempenho.
Ao considerar o impacto ambiental dos congeladores de baixa temperatura energeticamente eficientes, os nossos sistemas fornecem soluções sustentáveis sem comprometer o desempenho e a fiabilidade. Os nossos sistemas:
- Utiliza menos de um terço da energia eléctrica da tecnologia de congelação ULT padrão, baseada em compressores.
- Rejeitam menos de um terço do calor dos modelos padrão, baseados em compressores, o que reduz o consumo de energia HVAC do edifício
- Eliminar gradualmente os refrigerantes HFC com elevado Potencial de Aquecimento Global, utilizando os modelos ULT da Stirling que utilizam 100% de refrigerante de hidrocarbonetos naturais.
- Utilizar agentes de isolamento amigos do ambiente, utilizando menos matérias-primas do que nunca.
CRIAR UM LABORATÓRIO MAIS SUSTENTÁVEL COM A STIRLING ULTRACOLD
