加里·布洛克,友邦保险,LEED美联社BD + C和迈克O ' brien
在规划新学校,一个关键的问题是如何最好地实现最大的碳减排,能源效率,和社区卫生。幸运的是,今天机会达成零能源——甚至一个净能量的结果——让这些目标不仅是可行的,但是可以实现的。
改变是什么?高度可持续发展的前进道路的结果,包括零能源(NZE)学校,越来越容易。我们看到两个相关的原因:
- 的生命周期成本NZE正稳步改善。不仅是效用成本继续上升,但前所未有的性能,可用性和可持续设计组件驱动选项的前期成本。
- 这更有利经济方程,再加上越来越关注气候变化,是创建一个稳步上升的社区行动计划和社区支持NZE和清洁能源计划。
菲尔斯小学,学校净能源项目位于马,这些进步的一个例子。预计于2021年11月,学校每年产生11.6%的现场能源比全电动汽车运营所需的学校。
菲尔斯学校通过消费来实现这种正极性能远能源——不到三分之二的code-compliant建筑——同时也利用现场可再生能源。四十地热井加热和冷却建筑物在一个25000平方英尺的屋顶太阳能阵列产生可再生能源。这个项目是第一个完成实现免费成为碳排放到2035年的目标。
基于这一经验设计和构建菲尔斯小学和近期其他项目,我们确定了经验教训来指导设备管理人员和他们的项目合作伙伴零能源(NZE)成功。
1。尽早确定可行性阶段
调查的可行性提出学校项目的技术、金融、和教室卫生的机会需要一个全面的,从一开始数据驱动的方法。目的明确,以团队为基础的早期阶段规划过程定义项目的潜力和准确的交流至关重要的成本/效益实现社区的期望目标。
一个重要前奏的成功计划阶段是选择正确的团队。NZE倡议要求告知跨多个学科专业知识和对话框。菲尔斯学校的团队包括建筑师、镇,施工经理,岩土工程,机械和电气工程师,可再生能源顾问,公用事业能源建模者,所有合作提出切实可构成的解决方案。
2。在方案设计识别机会和权衡
项目团队选择常常等到后期的设计做出艰难的决定。超过30%的学校的能源性能节省菲尔斯项目之前或在方案设计阶段决定的。微调设计在后期帮助实现额外的储蓄,但选择的范围减少能源需求减少的设计进展。换句话说,致力于追求NZE建筑需要在设计过程的早期。
选择全电动能源战略奠定了数以百计的决策实现的目标。其他有效的决策包括建筑定位、集结和放置,信封性能和系统。
早期被动高性能选择显著影响的大小,类型和暖通空调和照明系统的初始成本。在菲尔斯的情况下,地源热泵热泵(GSHP)成为不可或缺的组成部分的策略,最大限度地节约能源和生产。可用的屋顶景色被定位最大化光伏电池板空气处理器内部的建筑外壳,通过使用地源热泵,最大限度地提高能源生产。
3所示。设置共享的,明确的目标
建立有目的和实现战略NZE目标在项目的开始就给了菲尔斯团队为决定一个清晰的路线图。它成为社区对话框和建立共识的基础。一旦建立,共同的项目目标和愿景也有助于保持“关注奖”时,不可避免的不利因素。
一个关键的能源性能目标是建设目标的能源使用强度(行)。行,定义了每平方英尺的能量需要操作建立在过去的一年(kBTU /科幻/年)。
菲尔斯学院,我们设定一个雄心勃勃的行25的目标。相比之下,新k - 12的基准行,学校在美国是45。
4所示。行,通过最小化设计与行为
NZE结果的一个关键目标是探索和验证每一个选项来减少建筑的能源负载。每一个实现的设计转化为一个减少)较低的行,在学校和b)潜在规模和成本节省现场可再生能源投资的资本支出(太阳能、风能、geoexchange等)。
这种方法被证明是无价的菲尔斯学校的净能源使用。策略最小化校内行,通过设计创新包括优化太阳能取向和阴影,屋顶和墙绝缘,40%以上的代码要求,LED照明与日光和入住率传感器,和高效的机械系统。综合储蓄建筑物内定义的大小现场可再生系统:一个25000平方英尺的屋顶太阳能阵列和40 GSHP井进行加热和冷却。
一个重要的考虑是如何使用建筑。人类行为,就像它影响汽车燃油经济性的基础上它是如何驱动的,也会影响建筑的行,基于计划和维护模式。
5。实现机械系统优化
在大多数学校项目,实现NZE结果仅仅使用光电是困难的。GSHP技术可能是一个可行的选择对于许多设施来帮助。
一个hydronic-based GSHP系统,加热和冷却建筑物利用封闭或开环可以高度节能。第二种类型的节能热泵系统是一种多联机系统,利用制冷剂循环在整个大楼地面和空气而不是拒绝/吸收热量。
许多因素的影响,这些系统使用。地下井可能需要更多的房地产和钻孔深度在300 - 900英尺的垂直闭环系统(典型的东北)。的能源性能优势GSHPs需要称重的网站中断安装。GSHPs的一个重要优点是可用的屋顶景色增加用于光伏板产生可再生能源。
空气源热泵通常选择当网站不能支持垂直或水平地循环。时间表的限制,地下条件,缺乏空间都可以选择多联机系统在GSHP系统做出贡献。
外卖
转向更可持续的学校是个良机。全国学校支出大约80亿美元每年在能源成本,可能永远不会有更好的时间走向更健康、更清洁、并最终减少能源密集型的未来。
当开始NZE设施策略,利益相关者需要明白,前期投资可能比传统的方法高。建筑成本,它是一个复杂的平衡实用率,学校建筑利用率、气候变量,生产能力、融资和融资机会,所有这些可能显著不同区域和本地。财务预测应该包括长期的运营效益,一个优势,因为能源成本将继续上涨,由于更大的排放和成本将继续增长,因为他们影响我们的气候和当地的天气事件。
零或净能源的长期价值,消除或显著减少依赖传统的化石燃料,不仅是明智的,但也可以实现的。
布洛克,友邦保险,LEED美联社BD + C是助理HMFH建筑师在剑桥,麻萨诸塞州。他是公司可持续发展的领导人之一,探索新技术和材料,发展的指导方针,将高性能设计集成到每一个项目,和发展战略,以量化的结果。他也是一个在波士顿建筑学院兼职教员,他教建筑技术课程与综合工作室建筑专业硕士的距离。
O ' brien高级副总裁兼业务主管Gilbane在马萨诸塞州。在这个角色,他负责所有操作和人员的业务单元,与关注客户满意度、培训和员工发展。在O ' brien的领导下,马萨诸塞州办公室交付标志性项目如Alnylam制药新生物制药生产设施在诺顿,霍布斯布鲁克225 Wyman办公室/实验室开发,和最近完成了新的民兵地区职业技术高中在列克星敦。
