4个原因净零能源应该从学校开始
我们能负担得起教育我们的孩子吗?在美国,我们普遍认为教育孩子很重要。共识就停不下来了。
美国的教育系统是否有问题,如果有问题,如何最好地修复它,是一个日益政治化的辩论。目前关于如何改善教育的讨论集中在更好的教师、更好的技术和更多的资金(这加深了关于谁应该为此买单的争论)。
但是想想看,每年从幼儿园到12年级的学校在能源上的花费超过80亿美元——比他们在电脑和课本上的花费加起来还要多。经常被忽视的是,通过解决孩子、教师和工作人员每天在其中花费超过8小时的教学楼的性能问题,以经济有效的方式改善我们国家的学校和提高学生表现的机会。
每个学生每年的平均能源成本约为300美元,资金紧张的学区发现,改善能源性能是降低运营和维护成本的最佳方法。
大多数学校设施甚至不能满足基本的使用者需求,也无法满足21世纪经济发展对教育的需求。
RMI和新建筑研究所(NBI)认为,无论是新建筑还是现有建筑的深度能源改造项目,学校都是零能耗设计和运营的主要市场。早期的例子和分析表明,净零学校对地区、居住者和环境都更有利。
抓住“净零能源:将其扩大到主流”会议在9月19日至22日,加州圣克拉拉。
即使在没有债券融资的情况下,也有许多方法可以融资并实现净零能源的目标,例如能效承包、购电协议等公共机构能效融资机制。
为什么要投资净零学校?考虑以下远远超出能源成本节约的好处。
1.改善健康
改善室内空气质量有助于改善学生、教职员工的健康,减少旷工。根据美国疾病控制和预防中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention)的数据,美国学生每年因哮喘或与室内空气质量差相关的其他呼吸系统问题而缺课约1400万天。单是改善室内空气质量就能预防更多65%的哮喘病例小学学龄儿童中。
被动式设计策略如自然通风,改善保温和气密性,并引入生态元素例如减少挥发性有机化合物和其他空气污染物的室内植物可以改善室内空气质量,并减少对昂贵的、能源密集型的暖通空调设备的需求。
2.提高了生产率
许多对实现净零能耗至关重要的设计特性也会提高生产率。采光不仅减少了对能源密集型照明的需求,还改善了情绪和警觉性,并为学生提供了与自然的视觉联系。
采用更创新和综合的方法来设计和提供热舒适(如RMI的创新中心所示),学校可以大大减少能源消耗,改善住户在各种气候条件下的舒适度。USGBC绿色学校中心发表了大量关于学校建筑与学生健康和学习之间联系的研究。
3.创新教育的机会
净零建筑是未来的趋势。它们提供的设计、技术集成、测量和监控水平超出了一般建筑的承受能力。教师可以利用这些工具来推动关于被动式设计、现场能源生成和存储、前沿技术、社区整合和自然环境的体验式学习。它们提供了一个比教科书更有效的学习实验室。
4.削减成本
运营成本是学校预算的重要组成部分。由于每个学生每年的能源成本平均约为300美元,资金紧张的学区发现,改善能源表现是降低运营和维护成本的最佳途径,从而为教师、教科书或有利于儿童的项目腾出关键资金。
根据NBI的说法,学校建筑会被保留和运营一段较长的时间,通过降低年度能源支出,确保任何净零能源性能的增量成本都能得到回报。
此外,许多学校都是低层建筑,有大的无遮阳屋顶和停车场,这是部署太阳能电池板的理想场所。学校可以利用创新的太阳能融资方案,并通过向电网出售清洁能源获得收入流——这取决于当地公用事业公司提供的激励措施。
主要的例子
领先的美国学区从加州(PDF)来维吉尼亚州他们决定通过积极解决能源绩效问题,并将可再生能源纳入其投资组合,将学校带入21世纪。
的博尔德谷学区(BVSD)科罗拉多州有一个雄心勃勃的计划,要让50多栋学校建筑实现零能耗,并在2050年之前减少80%的温室气体。在BVSD 480万平方英尺的建筑中,超过70%的建筑已使用30年以上,因此该项目包括重新调试和深度改造以及新建筑。初步模型显示,仅在三座建筑中,设计团队就可以实现67%的平均节能,能源使用强度(EUI)低于30,每年为该地区节省5.8万美元。
教师可以利用这些工具来推动关于被动式设计、现场能源生成和存储、前沿技术、社区整合和自然环境的体验式学习。
由于一项正式的能源管理项目的成功,自2007年以来节省了200多万美元,对于肯塔基州埃奇伍德市的肯顿县学区来说,寻找新的能效机会并在新建筑项目中追求净零目标是合乎常理的下一步土耳其足中学(PDF).紧凑的建筑围护结构、采光、高性能的暖通空调和两个光伏阵列——屋顶上的385千瓦和一个58千瓦的太阳能顶棚——使建筑实现了11 kBtu/SF/年的净能源使用强度,并将建筑能源成本降低了59.4%。
15.2万平方英尺伯德·约翰逊夫人中学2011年在德克萨斯州欧文市开办的学校被认为是最大的超净零能源学校。这座建筑在德克萨斯州炎热的气候中采用了一种独特的舒适和采光方式,将生活实验室的概念带到一个全新的水平。它以项目为基础的学习计划为特色,该设施的能源和水系统使用了四个节点,每个节点都有数字互动展示,重点是可再生能源和节水。
放大的效果
随着越来越多的学校推行净零能源战略,所吸取的经验教训可以帮助推动整个行业向前发展。许多学校采用了类似的、相对简单的设计,以促进能源效率的广泛实施。
“学校市场很好地聚集在一起,一组相当一致的设计团队做了很多翻新工作。各地区之间存在良好的沟通,资本项目的角色和财务策略也得到了很好的界定,”NBI的Stacey Hobart说。
美国有超过10万所公立学校,K-12学校代表着社区内高度可见的模式,可以帮助将创新传播到周围的城市和县。但更重要的是,六分之一的美国人每天都去学校,其中很多是孩子。净零学校可以节省纳税人的钱,同时教学、激励和向数百万学生展示,他们——以及我们的环境——是值得优先投资的。
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