气候变化会给不同地区带来不同的组合变化,导致严重干旱、洪水、灾难性风暴等端天气频发。今年多地出现端天气事件也侧面印证了这一点。联合国报告指出,全球气温每升高一些,端天气事件发生的频率就会越高、剧烈程度也会越强。
气候危机正在成为我们这个时代的危机,对此,教育部门在规划和应对气候危机所带来的挑战的道路上发挥着关键作用。应对未来二十年气候挑战所需要的气候学家、生态学家、数学家、IT专家、气候工程师、经济学家和气候倡导者等现在都在学校或大学里。那些未来将成为行业专家的学生们需要学校和社会给予积和有见地的支持。
为此,学校在减少自身碳足迹方面应该以身作则,而这就需要进行一场革命。
设计更可持续的建筑并不是一个新概念。自20世纪70年代绿色建筑运动诞生以来,利用建筑环境来保护自然世界一直是现代工业的焦点。在20世纪90年代和2000年代的第二代运动(部分得到了新的LEED评级体系的支持)之后,建筑环境进一步发展,纳入了以下考虑因素:积减排,材料透明,健康,适应气候变化的弹性。值得注意的是,这些策略的成功实现是通过整体设计方法实现的。
如今,绿色设计紧迫的方面涉及到净零能源(NZE),净零能源是指建筑物能够在场地、来源、成本和排放的各个方面抵消或抵消在其整个生命周期内建造和运营所需的能源量。这意味着一栋建筑被设计成生产它在一年中消耗的能量。
随着学校设计处于不断发展的NZE运动的前沿,我们应该深思:如何让学校实现净零,我们如何利用这些设施作为教学工具,为学生和更大的社区提供帮助?
五步战略
学校设计的大挑战是确保建筑物的主要功能服务并充分支持学生的学习体验。这意味着设计师必须准备好做出可能无法提供佳净零解决方案的决策,平衡可持续性需求与建筑的教育规划。
一般来说,可以采取灵活的五步法来实现这些目标,同时仍然让利益相关者选择可以和应该应用哪些决策。即使只完成前四个步骤,他们的建筑也将建立为净零能源就绪 (NZER) 学校,并为第五步中的未来可再生能源添加做好准备。
1、减少需求
建筑围护结构在降低新学校设施的整体能源消耗方面发挥了相当大的作用。高度绝缘的建筑外壳,包括三层玻璃系统,将有助于减少供暖和制冷需求。该战略是对该设施50年生命周期的一项关键投资。
2、收集现场能源
在可能的情况下,通过被动太阳能和冷却策略在现场收集“免费”能源。教室设计应优化充足的日光采集,同时注意能源性能影响,在需要的地方设置开窗。照明设计可以利用通过反射内表面收集的可用日光。还可以优化建筑方向,在场地限制范围内将占用空间定位在南北暴露区域。
3、大限度地提率
一旦实施建筑能源负荷减少,项目设计必须结合照明、HVAC设备和电器,以大限度地提益。增强的用户友好型控制系统是确保在入住期间充分实施和监控效率措施的关键。
4、的运营和维护
如果没有正确安装和维护,的设计理念将无法发挥性能。建筑调试、员工培训和持续的预防性维护——结合对持续性能的监控——可以确保实现能源效率收益。建筑围护结构调试和密闭建筑策略(例如被动房标准)对于减少能源使用和需求至关重要。
5、可再生能源
在上述步骤中大限度地发挥建筑物的影响后,项目设计可以考虑和探索利用可再生能源技术在现场产生能源。这在捕获所有可用的建筑系统和设计节能后实现。太阳能光伏 (PV) 系统目前是技术,因为光伏对大多数用户而言具有一定的可承受性和可行性。
值得注意的是,设计师要与学校合作,提供清晰的信息,并帮助解决潜在的障碍,包括成本、能源需求、能源收集能力和可再生能源。例如,虽然NZE建筑通常需要较高的前期成本,但在短短几年内就会产生回报,从长期来看可以节省大量成本。NZE的设计要求严格的设计过程,以确保有效和的空间使用,减少能源需求,并为潜在的未来增加的计划。这一过程的一部分通常包括对强大的信封和系统进行重大投资,如现场清洁能源供应和不断发展的技术,以构思一个高性能、成本效益高的建筑。
为遏制气候变化,近年来许多宣布了重大承诺,以大幅度削减其碳排放量,并承诺在未来几年内实现“净零排放”。“净零”已成为全人类的目标,教育部门在规划和应对气候危机所带来的挑战的道路上发挥着关键作用。
未来,随着可持续发展改革的不断深入,将近“净零”理念融入学校建筑设计,融入学校教育及技术创新体系,推动碳中和有关人才培养和科技创新,实现校园可持续发展,相信以上的“净零”尝试将会成为新常态。