Tutkimusjulkaisut tarjoavat suurimman osan siitä, mitä tiedetään LEEDin suorituskyvystä ja tehokkuudesta kahdella luottoluokan alueella – energia ja sisäympäristön laatu. Eräässä 953 NYC:n toimistorakennusta käsittäneessä tutkimuksessa 21 LEED-sertifioitua rakennusta ei yhdessä osoittanut energiansäästöjä verrattuna muihin kuin LEED-rakennuksiin, vaikka LEED Gold -rakennukset ”ylittivät muut NYC:n toimistorakennukset 20 prosentilla”. Ensimmäisessä tutkimuksessa käytettiin 65:ssä LEED-rakennuksessa ja 79:ssä ei-LEED-rakennuksessa tehtyjä käyttäjäkyselyjä, ja siinä todettiin, että LEED-sertifioitujen rakennusten käyttäjät ovat yhtä tyytyväisiä rakennukseen kokonaisuudessaan ja työtilaan kuin ei-LEED-luokiteltujen rakennusten käyttäjät. Toisessa tutkimuksessa käytettiin 12:ssa LEED-rakennuksessa tehtyjä käyttäjähaastatteluja ja fyysisiä mittauksia, joissa todettiin, että 12:ssa LEED-rakennuksessa saavutettiin paremmat tulokset sisäympäristön suhteen kuin 12:ssa vastaavanlaisessa tavanomaisessa rakennuksessa (jotka eivät ole LED-rakennuksia). LEED-sertifioitujen rakennusten ei tarvitse osoittaa energia- tai vesitehokkuutta käytännössä saadakseen LEED-sertifiointipisteitä, vaan LEED käyttää mallinnusohjelmistoa ennustamaan tulevaa energiankäyttöä käyttötarkoituksen perusteella. Tämä on johtanut kritiikkiin LEEDin kyvystä määrittää rakennusten tehokkuus tarkasti. USGBC itse sanoo, että ”Rakennukset toimivat huonosti suunnittelun aikana ennustetulla tavalla.”
Energiatehokkuutta koskeva tutkimus Muokkaa
Vuonna 2009 Newsham et al. analysoivat tietokannan, joka sisälsi 100 LEED-sertifioitua rakennusta (v3 tai aikaisempi versio). Tässä tutkimuksessa kukin rakennus paritettiin tavanomaisen ”kaksoisrakennuksen” kanssa Commercial Building Energy Consumption Survey (CBECS) -tietokannassa rakennuksen tyypin ja käyttötarkoituksen mukaan. LEED-rakennukset kuluttivat keskimäärin 18-39 prosenttia vähemmän energiaa kerrosalaa kohti kuin niiden tavanomaiset ”kaksoisrakennukset”, vaikka 28-35 prosenttia LEED-sertifioiduista rakennuksista käytti enemmän energiaa kuin niiden ”kaksoisrakennukset”. Artikkelissa ei havaittu korrelaatiota saavutettujen energiapisteiden määrän tai LEED-sertifiointitason ja mitatun rakennuksen suorituskyvyn välillä.
Vuonna 2009 Scofield julkaisi vastineeksi Newshamin ym. artikkelin, jossa hän analysoi samaa LEED-rakennusten tietokanta-aineistoa ja tuli erilaisiin tuloksiin. Analyysissään Scofield kritisoi sitä, että Newshamin et al. tutkimuksessa otettiin huomioon vain kerrosalakohtainen energia kokonaisenergiankulutuksen sijaan. Scofield otti huomioon lähde-energian (jossa otetaan huomioon tuotanto- ja siirtohäviöt) sekä käyttöpaikan energian ja käytti LEED- ja muiden rakennusten vertailussa pinta-alapainotettua energiankäytön intensiteettiä eli EUI:ta (energia pinta-alayksikköä kohti vuodessa), jotta voitaisiin ottaa huomioon, että suuremmilla rakennuksilla on yleensä suuremmat EUI:t. Scofield päätteli, että LEED-sertifioidut rakennukset eivät yhdessä osoittaneet merkittäviä säästöjä lähienergiankulutuksessa tai kasvihuonekaasupäästöjen vähenemistä verrattuna ei-LEED-rakennuksiin, vaikka ne kuluttivat 10-17 prosenttia vähemmän energiaa paikan päällä.
Scofield analysoi vuonna 2013 21 LEED-sertifioitua rakennusta New Yorkissa. Hän havaitsi, että LEED Gold -tason saavuttaneet rakennukset käyttivät keskimäärin 20 prosenttia vähemmän lähde-energiaa kuin tavanomaiset rakennukset. Rakennukset, joilla oli LEED Silver- tai LEED Certified -luokitus, käyttivät itse asiassa keskimäärin 11-15 prosenttia enemmän lähienergiaa kuin tavanomaiset rakennukset.
Fuertes ja Schiavon kehittivät vuonna 2014 ensimmäisen tutkimuksen, jossa analysoitiin pistokekuormia käyttäen sertifioitujen hankkeiden LEED-dokumentoituja tietoja. Tutkimuksessa verrattiin 92 energiamallinnuksen harjoittajan tekemiä pistokuormaoletuksia ASHRAE:n ja Title 24:n vaatimuksiin sekä arvioitiin pistokuorman laskentamenetelmiä, joita käytettiin 660 LEED-CI- ja 429 LEED-NC-sertifioidussa hankkeessa. Yleisesti ottaen energiamallintajat pitivät jatkuvasti käynnissä olevien laitteiden (kuten jääkaappien) sekä monitorien ja tietokoneiden pistokekuormien energiankulutusta ennustettavana. Kaiken kaikkiaan tulokset viittasivat siihen, että energiamallintajien oletusten ja rakennusten todellisen suorituskyvyn välillä ei ollut yhteyttä. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että tutkimuksessa ehdotetaan, että LEED tai ASHRAE kehittäisivät ohjeita pistokuorman laskentaa varten.
Energiamalli saattaa olla virhelähde LEED-suunnitteluvaiheessa. Stoppel ja Leite arvioivat kahden kaksoisrakennuksen ennustettua ja todellista energiankulutusta käyttäen energiamallia LEED-suunnitteluvaiheen aikana ja sähkömittaritietoja vuoden käytön jälkeen. Tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että mekaanisten järjestelmien vaihtuvuus ja käyttöolettamukset poikkeavat merkittävästi ennustetuista ja todellisista arvoista.
Vähän kaikki nykyisin saatavilla olevat LEED-rakennusten energiankulutuksen analyysit keskittyvät LEED v3 (2009) tai vielä aikaisempien versioiden sertifioituihin rakennuksiin uusimpien LEED v4 (2014) sertifioitujen rakennusten sijaan. Newshamin ym. mukaan näitä analyysejä olisi pidettävä alustavina, ja ne olisi toistettava pidemmällä tietohistorialla ja suuremmalla otannalla rakennuksista, mukaan lukien uudet LEED v4-sertifioidut rakennukset. Newsham et al. huomauttivat myös, että on tehtävä lisätyötä vihreiden rakennusten luokitusjärjestelmien määrittelemiseksi, jotta voidaan varmistaa johdonmukaisempi ja merkittävämpi energiankulutuksen vähentämisen onnistuminen yksittäisten rakennusten tasolla pitkällä aikavälillä.
Vesitehokkuustutkimus Muokkaa
IEQ-suorituskykytutkimusEdit
Tautienvalvontakeskus (Center for Disease Control) määrittelee sisäympäristön laadun (Indoor Environmental Quality, IEQ) ”rakennuksen ympäristön laaduksi suhteessa niiden terveyteen ja hyvinvointiin, jotka käyttävät tiloja sen sisällä”. USGBC sisällyttää IEQ-pisteiden saavuttamiseen seuraavat näkökohdat: sisäilman laatu, haihtuvien orgaanisten yhdisteiden määrä, valaistus, lämpöviihtyvyys sekä päivänvalo ja näkymät. Rakennuksen sisäympäristön laatua tarkasteltaessa on julkaistuissa tutkimuksissa otettu huomioon myös seuraavia tekijöitä: akustiikka, rakennuksen puhtaus ja kunnossapito, värit ja tekstuurit, työpisteiden koko, kattokorkeus, ikkunoiden käyttömahdollisuus ja varjostus, pintakäsittelyt, kalusteiden mukautuvuus ja mukavuus.
Vuonna 2013 julkaistussa S. Schiavonin ja S. Altamonten julkaisemassa artikkelissa tutkittiin LEED- ja muiden kuin LEED-luokiteltujen rakennusten suhdetta käyttäjien IEQ-tyytyväisyyteen. Berkeleyn Center for the Built Environment at Berkeley -tietokannasta saatujen asukaskyselyjen avulla tutkittiin 65 LEED-sertifioitua ja 79 ei-LEED-sertifioitua rakennusta, jotta saatiin analyysi 15 IEQ:hen liittyvästä tekijästä koko rakennuksessa ja tietyissä työtiloissa. Näihin tekijöihin kuuluvat vuorovaikutuksen helppous, rakennuksen siisteys, kalusteiden mukavuus, valon määrä, rakennuksen kunnossapito, värit ja tekstuurit, työpisteen siisteys, tilan määrä, kalusteiden säädettävyys, visuaalinen mukavuus, ilmanlaatu, visuaalinen yksityisyys, melu, lämpötila ja äänieristys. Tulokset osoittivat, että asukkaat ovat yleensä hieman tyytyväisempiä LEED-rakennuksissa ilmanlaatuun ja hieman tyytymättömämpiä valon määrään. Yleinen havainto oli, että LEED-sertifioinnilla ei ollut merkittävää vaikutusta käyttäjien tyytyväisyyteen, kun otetaan huomioon rakennuksen ja työtilan kokonaisarviot. Kohdassa ”Rajoitukset ja jatkotutkimukset” todetaan, että tiedot eivät välttämättä edusta koko rakennuskantaa, eikä tietojen arvioinnissa käytetty satunnaistettua lähestymistapaa.
Schiavon ja Altomonte havaitsivat samankaltaiseen aineistoon (21 477 asukasta) perustuen vuonna 2013, että asukkaiden tyytyväisyys LEED-rakennuksiin ja muihin kuin LEED-rakennuksiin on samantasoista, kun niitä arvioitiin itsenäisesti seuraavien yhdeksän tekijän perusteella: (1) toimistotyyppi, (2) tilajärjestelyt, (3) etäisyys ikkunoista, (4) rakennuksen koko, (5) sukupuoli, (6) ikä, (7) työn tyyppi, (8) aika työtilassa ja (9) viikoittainen työaika. LEED-sertifioidut rakennukset saattavat tuottaa enemmän tyytyväisyyttä avoimissa tiloissa kuin suljetuissa toimistoissa, pienemmissä rakennuksissa kuin suuremmissa rakennuksissa ja niille käyttäjille, jotka ovat viettäneet työtiloissaan alle vuoden, kuin niille, jotka ovat käyttäneet työtilojaan pidempään. Tutkimuksessa huomautetaan myös, että LEED-sertifioinnin positiivinen arvo asukastyytyväisyyden näkökulmasta saattaa olla taipuvainen vähenemään ajan myötä.
Allen et al. kehittivät vuonna 2015 tutkimuksen sisäympäristön laadusta ja vihreiden sertifioitujen rakennusten mahdollisista terveyshyödyistä, jossa osoitettiin, että vihreät rakennukset tarjoavat parempaa sisäympäristön laatua, josta on suoria hyötyjä kyseisten rakennusten käyttäjien terveydelle verrattuna muihin kuin vihreisiin rakennuksiin. Yksi tutkimuksen rajoituksista oli subjektiivisten terveyssuoritusindikaattoreiden käyttö, koska nykyisissä tutkimuksissa ei ole määritelty tällaisia indikaattoreita.
G. Newsham et al. julkaisivat yksityiskohtaisen tutkimuksen IEQ:sta ja LEED-rakennuksista elokuussa 2013. Kenttätutkimuksia ja käytön jälkeisiä arviointeja (Post-Occupancy Evaluations, POE) tehtiin 12 ”vihreässä” ja 12 ”tavanomaisessa” rakennuksessa eri puolilla Kanadaa ja Pohjois-Yhdysvaltoja. Paikan päällä mitattiin 974 työpisteen lämpöolosuhteita, ilmanlaatua, akustiikkaa, valaistusta, työpisteen kokoa, kattokorkeutta, ikkunoihin pääsyä ja varjostusta sekä pintakäsittelyjä. Vastaukset olivat myönteisiä seuraavilla aloilla: ympäristötyytyväisyys, tyytyväisyys lämpöolosuhteisiin, tyytyväisyys ulkoilmanäkymiin, esteettinen ulkonäkö, lämmityksen, ilmanvaihdon ja ilmastoinnin aiheuttaman melun vähentynyt häiritsevyys, työpaikan imago, yöunen laatu, mieliala, fyysiset oireet ja ilmassa olevien hiukkasten vähentynyt määrä. Tulokset osoittivat, että vihreät rakennukset olivat suorituskyvyltään parempia kuin vastaavat tavanomaiset rakennukset.
Viimeisimmässä, vuonna 2017 julkaistussa tutkimuksessa, jonka tekivät Altomonte, Schiavon, Kent ja Brager, tutkittiin erityisesti sitä, johtaako vihreä luokitus korkeampaan asukkaiden tyytyväisyyteen IEQ:n suhteen. Perustuen CBE Occupant IEQ:n osajoukon analyysiin, joka sisälsi 11 243 vastausta 93 LEED-sertifioidusta toimistorakennuksesta, tässä tutkimuksessa todettiin, että tietyn IEQ-hyvityksen saavuttaminen ei oleellisesti lisännyt tyytyväisyyttä vastaavaan IEQ-tekijään. Lisäksi sertifioinnin luokitustasolla ja versiolla ei ole vaikutusta työtyytyväisyyteen. Tähän on joitakin mahdollisia selityksiä. Monet suunnittelun ja käyttöönoton välissä vaikuttavat tekijät voivat muuttaa LEEDin myöntämien strategioiden olemassaoloa tai suorituskykyä. IEQ-sertifiointimittareihin kohdistuu myös haasteita, jotka johtuvat huomattavista eroista, jotka ovat tyypillisiä nykyaikaiselle työpaikalle tilatarpeiden, tehtävien vaatimusten, käyttäjien ominaisuuksien sekä tuotesuunnittelun ja markkinoinnin tieteenalojen jne. osalta. Kyselyyn osallistujat voivat myös tulkita väärin tyytyväisyyttä IEQ-parametriin tai vääristellä henkilökohtaisia asenteita.
Päivänvalohyvitys päivitettiin LEED v4:ssä siten, että se sisältää simulointivaihtoehdon päivänvaloanalyysiä varten, jossa käytetään SDA- ja ASE-mittareita (Spatial Daylight Autonomy, Spatial Daylight Autonomy) ja ASE-mittareita (Annual Sunlight Exposure, vuotuinen auringonvaloaltistus) arvioitaessa päivänvaloanalyysin laatua LEED-hankkeissa. SDA on metriikka, joka mittaa päivänvalon vuotuista riittävyyttä sisätiloissa, ja ASE kuvaa suoran auringonvalon ja häikäisyn aiheuttamaa mahdollista visuaalista epämukavuutta. IES on hyväksynyt nämä mittarit, ja ne on kuvattu standardissa LM-83-12. LEED-standardissa suositellaan vähintään 300 luksia vähintään 50 prosentiksi vuoden kaikista työtunneista 55 prosentille tai useammalle neliömetrille (neliöjaloille) lattian käytössä olevasta pinta-alasta. LEED:n suosittelema raja-arvo ASE:lle on, että enintään 10 prosenttia säännöllisesti käytössä olevasta lattiapinta-alasta saa altistua yli 1000 luxin suoralle auringonvalolle yli 250 tuntia vuodessa. Lisäksi LEED edellyttää, että ikkunaluukut suljetaan, kun yli 2 prosenttia tilasta altistuu yli 1000 luksia ylittävälle suoralle auringonvalolle. Reinhartin mukaan suoraa auringonvaloa koskeva vaatimus on hyvin tiukka lähestymistapa, joka voi estää hyvää päivänvalosuunnittelua saavuttamasta tätä hyvitystä. Reinhart ehdottaa suoran auringonvalon kriteerin soveltamista vain tiloissa, jotka vaativat tiukkaa auringonvalon hallintaa (esim. työpöydät, valkoiset taulut jne.)
Innovaatio suunnittelututkimuksessaEdit
Innovaation on yleensä tultava idealla uusista malleista ja laadukkaasta rakennustekniikasta LEED-arkkitehtuuriin. Kun mainitsemme kulttuuriperintörakennuksista, innovaatio teki niihin suuren muutoksen käyttämällä nanohiukkasteknologiaa lujittamiseen ja myös säilyttämisvaikutuksiin. Aiemmista kokemuksista saatu perintö voisi riittää myös korkean teknologian rakennussuunnitteluun LEED-arkkitehtuurin osalta.
Kulttuuriperintörakennusten osalta konsolidointi- ja konservointi-innovaatiot alkoivat ajatuksesta käyttää kalsiumhydroksidin nanohiukkasia huokoisten väliaineiden rakenteissa. Tällä tavoin lujuuden ja mekaanisen lujuuden parantaminen pystyttiin hoitamaan. Myös jotkut muut innovaatiotutkimukset voisivat olla mahdollisia käyttämällä titaani-, piidioksidi- ja alumiinipohjaisia yhdisteitä. LEED-arkkitehtuurin mukaisten rakennusten osalta, kun kyse on innovaatiosta, materiaalitekniikka ja rakennustekniikka voisivat olla myös ensimmäisiä huomioon otettavia asioita. Korkeiden rakennusten, kuten Yhdysvalloissa sijaitsevan Empire State Buildingin, julkisivuissa pinta-ala antaa mahdollisuuden innovaatiosuunnitteluun. Huhtikuussa 2013 valmistunut Empire State Building on yksi Yhdysvaltojen tunnetuista ja arvostetuista pilvenpiirtäjistä. New Yorkissa on myös viisi muuta korkeaa vihreää rakennusta: Bank of America Building (One Bryant Park), Hearst Building, One World Trade Center, The New York Times Building ja Condé Nast Building. VOC-yhdisteet ja riski haihtuvien kemikaalien haihtumisesta rakennusmateriaaleista ilmaan on toinen haaste, jota on käsiteltävä.
Miljoonassa/Italiassa kestävä energia ja LEED-standardien mukaiset korkeat kerrostalot ovat myös tärkeimpiä kysymyksiä niin pätevien yritysten ja yliopistollisten tutkimusten kannalta. Kohdassa korkean nousun pilvenpiirtäjän suunnittelu, kuten sama ajatus kaikkien mahdollisten lasijulkisivurakennusten kanssa, on suuri mahdollisuus harkita lasijulkisivujärjestelmien innovatiivista käyttöä aurinkoteknologian energian saamiseksi. Myös luoda ”luminesenssilöytö” aurinkokeskittimiä varten, koska innovaatio nanohiukkasteknologiaa käyttämällä on julkaistu. Joka tapauksessa aurinkosähkötekniikka yhdistettynä kemiaan ja nanoteknologiaan voisi olla innovaation pääidea kussakin tapauksessa aurinkoenergian osalta energiatähti- ja LEED-arkkitehtuurirakennuksissa.
LEED Gold -palkittu hanke Istanbulissa/Turkissa – Manzara Adalar, Kartal/ISTANBUL – suuri innovaatio LEED-arkkitehtuurille ja pilvenpiirtäjäteknologialle. Ennen tätä hanketta Istanbulin Aasian puoleinen Kartalin alue on tunnettu keskiluokan asuntorakennusjärjestelmistä ja Istanbulin teollisuusalueesta. Kartalin merenranta-alueen yleinen arkkitehtuuri oli 3-4-kerroksisia asuntojärjestelmiä, ja itse asiassa tärkein rooli oli panos Turkin teollisuuteen tehtailla, jotka on perustettu viimeisten 35-50 vuoden aikana. Kartalin kaupunkimuutoshankkeen arkkitehtuurikilpailun jälkeen Kartalin alueen julkinen kuva on muuttunut. Arkkitehti Zaha Hadid voitti kilpailun täysin korkeiden rakennusten äärimmäisellä suunnittelulla. Tämä Kartalin uusi konsepti on ollut lähtökohtana innovaatioille ja korkealaatuisten rakennusjärjestelmien suunnittelulle tällä vanhalla teollisuuden muutosalueella. Nykyään Kartal on saanut täydellisen innovaation LEED Gold -hankkeen ”Manzara Adalar” myötä. Joitakin muita hankkeita, joille on myönnetty LEED-sertifikaatti Turkissa, ovat Antakya: Palladium Antakya Shopping Center – LEED Gold -palkinto, Istanbul: Ronesans Tower – LEED Platinum -palkinto, Konya: Konya Science and Innovation Center, LEED Gold Awarded, Istanbul (Maslak): Istanbul: Torun Tower, LEED Gold Awarded, Istanbul: Torun Tower, LEED Gold Awarded.
Erittäin korkeat rakenteet, jotka on palkittu LEED-sertifikaatilla, ovat: ”Amorepacific Headquarters in Seoul”, David Chipperfield Architects, ”Project: Brave New World: SFMOMA by Snøhetta”, jonka on toteuttanut Snøhetta San Franciscossa, Kaliforniassa, ”Project: UFO in a Sequinned Dress”: Centro Botín Santanderissa”, Renzo Piano Building Workshop in Zusammenarbeit mit Luis Vidal + Architects, Santander (ES), ”Project: Vertical factory: Toimistorakennus Lontoossa”, Allford Hall Monaghan Morris, Lontoo.
Muokkaa
Vuonna 2003 tehdyssä analyysissä vihreän rakentamisen tuomista säästöistä todettiin 60 LEED-luokiteltua rakennusta tarkasteltaessa, että rakennukset olivat keskimäärin 25-30 prosenttia energiatehokkaampia. Siinä kuitenkin katsottiin myös, että tuottavuuden lisääntyminen paremman ilmanvaihdon, lämpötilan ja valaistuksen hallinnan sekä sisäilman saastumisen vähenemisen ansiosta toi huomattavia hyötyjä.
Vuoteen 2008 mennessä LEED-rakennuksia (ja vastaavia Energy Star -rakennuksia) oli arvioitu enimmäkseen tapaustutkimusten avulla. Puhtaasti taloudellisesta näkökulmasta katsottuna vuonna 2008 useissa tutkimuksissa todettiin, että vuokrattavissa LEED-toimistotiloissa perittiin yleensä korkeampia vuokria ja niiden käyttöaste oli korkeampi. CoStar Group kerää tietoja kiinteistöistä. Vähimmäishyötyjen lisäkustannuksiksi on arvioitu 3 prosenttia ja hopean osalta 2,5 prosenttia. Uudemmat tutkimukset ovat vahvistaneet nämä aiemmat havainnot siten, että sertifioiduissa rakennuksissa saavutetaan huomattavasti korkeammat vuokrat, myyntihinnat ja käyttöasteet sekä alhaisemmat pääomitusasteet, jotka mahdollisesti heijastavat alhaisempaa investointiriskiä.
LEED-järjestelmässä keskitytään rakennuksen suunnitteluun eikä sen todelliseen energiankulutukseen, minkä vuoksi siinä on ehdotettu, että LEED-rakennuksia tulisi seurata, jotta saataisiin selville, hyödynnetäänkö suunnittelun avulla saavutettuja potentiaalisia energiansäästöjä myös käytännössä.
Hakemisto LEED-sertifioiduista hankkeistaEdit
Yhdysvaltalainen Green Building Council tarjoaa verkkohakemiston yhdysvaltalaisista LEED-sertifioiduista hankkeista.
Kanadan Green Building Council tarjoaa verkkohakemiston Kanadan LEED-sertifioiduista hankkeista.
Yhdysvaltalainen viherrakennusneuvosto (USGBC) perusti vuonna 2012 GBIG:n eli Green Building Information Gatewayn, jolla pyritään yhdistämään viherrakentamispyrkimyksiä ja -hankkeita eri puolilta maailmaa. Se tarjoaa hakukelpoisen pääsyn tietokantaan, joka sisältää toimintaa, rakennuksia, paikkoja ja kokoelmia vihreään rakentamiseen liittyvää tietoa monista lähteistä ja ohjelmista, sekä tarjoaa erityisesti tietoa LEED-hankkeista.