净零能耗性能 + 设计策略
莫哈克学院的乔伊斯合作和创新中心
莫哈克学院的乔伊斯合作和创新中心利用光伏阵列为建筑提供全部电力以及每年所需的总能源量，并且将在现场产生建筑物全年运行所需的能源。
该设施的预计能源强度为70.5 kWh/m2/年（接近2.5%以内），即每年大约消耗700,000 kWh电力（包括不可预见的耗电项目，如实验室设备、机械系统的目标用途以及不受控制的插头用电量）。在白天较长的夏令时，艳阳高照下的太阳能系统提供的能源多于建筑物实际需求。而在白天较短的冬季月份，能源产量一般低于建筑物实际需求。经过优化后的太阳能系统将使每年的实际能源产量略高于预计能源消耗量。由于设施的机械设计是根据需求运转的，所以只会在设施使用过程中才会运行。
日光和照明系统
日光元素包括所有实验室和教室中安装在高处、高于外视玻璃窗的采光窗。在为空间提供漫射光的同时，日光系统还能吸收眩光控制元素。
电力照明系统控件旨在将日光作为主要光源，在日光充裕时降低电灯输出。如果居住者忘记关灯，系统将通过感应器来控制并关闭照明。
暖通空调系统
该机械系统的设计利用下列指导原则提高使用效率：
- 分布式制热和制冷，满足热负荷需求
- 专用的新风系统，将通风和制热制冷分离
- 通过将加湿控制从空间温度控制中分离，并提升排风热回收的有效性，实现更好的舒适度控制
- 基于热泵制热，降低现场能源消耗量并消除矿石燃料消耗
- 热泵与作为热源/冷源的地热井田（共27个井）偶联
用于通风和制热/制冷的需求响应(CO2)系统
节水和供水
节约饮用水是该设计的主要可持续目标之一。策略包括：
- 超低冲水量小便池
- 低流量水龙头
- 回收屋顶雨水用于冲洗厕所/小便池以及满足灌溉需求
围护结构性能
采用全局性的建筑物设计方法，将窗户、墙壁和屋顶作为单独系统并分配总体有效热损耗性能目标。这一目标需要建筑设计团队不仅关注墙体保温和窗户U型阀，还要关注玻璃比对整个建筑围护结构热损耗的影响。此外，还需要详细分析围护结构组合。例如，专为本项目强化的高性能一体化三层玻璃幕墙系统将在窗框之间采用橡胶隔离垫片，确保产生尽可能低的热传递。连同其他众多创新设计，该系统还有助于防止热量的侧向流失，也就是热量在铝框之间的横向移动。玻璃窗采用多层低辐射涂层、彩釉并填充氩气，结合经过精密计算的窗墙比，可控制太阳能负载，进而降低制冷需求。
高性能围护结构设计细节
- 总体围护结构组合热能目标：提升内部环境相对于气候负荷的稳定性，并确保暖通空调系统运行时间尽可能短。该设施的热性能可实现RSI 1.76 W/m2/C (R10 btu/ft2/F)的有效平均值。
- 窗户玻璃采用一体化三层玻璃铝系统，配以专用的窗框和垫片。所有外视窗的目标热性能为U值达0.8 W/m2/C (R7 imp)。
- 除了幕墙外，还选择了隔热预制夹层板系统，帮助施工主管加速施工进度。夹层板采用100mm的封装聚异氰脲酸酯隔热材料，以及75mm的聚氨酯泡沫隔热背垫。该系统可快速架设，质量出众，并从内部密封，实现出众的现场热性能值。
- 屋顶设计的热性能目标为RSI 7.01 (R40 imp)。总成设计为传统系统，包含2层SBS改性沥青防水卷材、聚异氰脲酸酯隔热板、隔汽层、倾斜结构和局部锥形隔热板。该系统将进行冷施工粘附，配备高反射率的复面纸。
结构框架和特殊结构特点
建筑的上部构造将采用钢架。楼板面将采用90mm的混凝土和75mm的钢板，总厚度为165mm。钢梁将利用复合作用支撑钢板和混凝土。借助于复合作用以及钢梁上的恒载弯梁，可尽可能降低楼面荷载和控制长跨度挠曲所需的钢梁深度。这样可实现最大化的开放空间，并为未来使用需求提供灵活性。
太阳能光伏支撑系统将结合使用钢架和太阳能电池板制造商专有的支架。特殊的太阳场设计将东西向横跨建筑物，最大化太阳能回收面积。翼型结构将使用一系列特殊设计的型钢进行支撑。这些型钢完全裸露在外，不仅外观独特，还带来潜在的教学空间。