Le concept est simple, c'est un endroit où les gens étudient le changement climatique et où les impacts humains sur l'environnement devraient consommer le moins de ressources possible et émettre le moins de carbone possible. Traduire le concept en réalité est cependant tout sauf simple.
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Dans le nouveau bâtiment du laboratoire du Centre de recherche sur l'environnement de Smithsonian (SERC) situé à Edgewater, dans le Maryland, dans la baie de Chesapeake, il fallait 250 puits géothermiques et 1 020 panneaux solaires pour démarrer. Une technologie supplémentaire a été intégrée pour réduire les besoins en énergie de l'espace de 69 000 pieds carrés et un système complet a dû être construit autour du recyclage de toute l'eau utilisée par 15 unités de laboratoire différentes. Quand Charles McC de SERC Le laboratoire Mathias a ouvert ses portes cet automne. Il est devenu le premier bâtiment du Smithsonian à atteindre les normes LEED Platinum - le plus haut indice de durabilité du US Green Building Council (USGBC).
Mais ça n'a pas été facile de passer au vert. «C’est un exploit tout à fait remarquable», déclare Scot Horst, directeur des produits de l’USGBC, «spécialement pour un laboratoire». Les laboratoires de recherche scientifique sont des porcs énergétiques majeurs qui peuvent consommer quatre fois plus d’électricité que la plupart des autres bâtiments. L'équipement spécialisé est en partie à blâmer. Les réfrigérateurs de plain-pied maintiennent les expériences à la bonne température. Spécimens secs de fours spéciaux. Les lampes à haute puissance simulent le rayonnement solaire.
«Un laboratoire présente également des défis uniques, car il y a une très grande quantité d'air dans le laboratoire même», déclare Horst. Les hottes d'extraction de chaque salle de laboratoire ventilent en permanence l'air réchauffé ou refroidi à la température ambiante. "Vous ne pouvez pas faire circuler l'air qui sort du capot." C'est juste de l'énergie qui est projetée par la fenêtre.
Ainsi, les laboratoires «verts» tels que le laboratoire Mathias du SERC (nommé en l'honneur de l'ancien sénateur américain Charles "Mac" Mathias, fils, l'un des principaux promoteurs du programme de la baie de Chesapeake) doivent trouver des moyens créatifs d'économiser de l'énergie et de réduire leur consommation. Les capteurs de mouvement de chaque laboratoire ralentissent les ventilateurs des hottes d'extraction ou les accélèrent, que le laboratoire soit occupé ou non. Mais la clé de la conservation consiste à intégrer toutes les parties pour réutiliser toutes les ressources possibles. Afin de réduire les pertes d'énergie de l'air évacué, un échangeur de chaleur en céramique appelé enthalpie tempère l'air frais entrant dans le bâtiment en échangeant de la chaleur avec l'air à température ambiante s'écoulant à travers le système d'échappement.
Le nouveau laboratoire tire également profit de son système géothermique. Comme dans tous les systèmes géothermiques, SERC s'appuie sur la température constante au-dessous de 55 degrés pour aider à refroidir le bâtiment en été et le chauffer en hiver. Mais dans ce cas, la boucle géothermique pré-refroidit également les boîtes réfrigérées et les entrées à 55 degrés Fahrenheit, ce qui facilite beaucoup le travail des compresseurs.
Du côté de l'eau, tout ce qui entre dans le bâtiment est utilisé et réutilisé. L'eau des lavabos est filtrée pour être réutilisée dans les toilettes et le système d'extinction d'incendie. Le système d'osmose inverse, qui produit de l'eau ultra-pure pour les expériences, est également intégré à ce même système «d'eaux grises». Dans la plupart des laboratoires, il s’agit d’un des gros gaspilleurs d’eau que les autres bâtiments n’ont pas à traiter. Un système d'osmose inverse produit environ 30 gallons d'eau ultra-pure pour 100 gallons d'eau du robinet. Le reste est généralement perdu dans les égouts. Lorsque toute cette eau est finalement jetée dans les toilettes, celle-ci est traitée dans une usine de traitement des eaux usées sur place. Même cela est réutilisé pour nourrir un marécage construit de 4 acres et demi qui fournit un habitat à la faune. Et, fidèle à sa forme, même cela a une double vie en tant que fonction de contrôle des eaux pluviales.
«Il ne s'agit pas seulement de récupérer toutes les eaux pluviales du bâtiment et d'autres parties du site», explique Howard Skoke, architecte en chef d'Ewing Cole, «mais de gérer le flux pour qu'il ne soit pas inondé, mais également de créer des piscines de zones humides expérimentales contrôlables. pour les scientifiques et pour l'éducation. "
«À l'échelle du campus, nous avons réduit notre consommation d'eau de moitié», a déclaré Robert Gallagher, directeur général de SERC. «Auparavant, notre consommation moyenne était de 7 500 à 8 000 gallons par jour», a-t-il déclaré. "Avec les changements que nous avons apportés et l'efficacité que nous avons apportée, nous sommes en dessous de 4 000 gallons."
Globalement, on estime que le nouveau bâtiment produira 37% d'émissions de CO2 en moins et réduira de 42% les coûts en énergie par rapport à un laboratoire de construction traditionnelle. Quels que soient les chiffres définitifs, l'efficacité du nouveau laboratoire dépassera de loin celle de l'espace qu'il remplace. Pendant plus de dix ans, la plupart des laboratoires et des bureaux de SERC étaient installés dans des remorques FEMA vieillissantes.
«Vous allez économiser de l'argent au gouvernement fédéral», a déclaré le sénateur Ben Cardin à l'ouverture. "Quarante pour cent de notre consommation d'énergie en Amérique provient de nos bâtiments", a déclaré Cardin. «[Smithsonian montre] comment nous pouvons économiser de l’énergie et accroître la sécurité économique de notre pays en matière de conservation de l’énergie. Vous montrez que l'Amérique montre l'exemple et vous nous donnez cet exemple dans le type de bâtiment que vous construisez.
Le Smithsonian Environmental Research Center, situé sur le Rhode River de la baie de Chesapeake, au 647 Contee Wharf Road à Edgewater, dans le Maryland, est ouvert aux visiteurs du lundi au samedi de 9h à 16h30. Les activités comprennent des conférences, des activités pour les enfants et des excursions en canoë et dans la nature. Un programme de citoyen scientifique invite également des volontaires à participer, en aidant les scientifiques du Smithsonian, tant dans les laboratoires que sur le terrain.
