甘肅河西地區(qū)綠色校園技術(shù)研究與實(shí)踐

文/徐化民 甘肅省嘉峪關(guān)市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局 甘肅嘉峪關(guān) 735100

王本明 甘肅省建材科研設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730020

“綠色校園”是指學(xué)校在實(shí)現(xiàn)其基本教育功能的基礎(chǔ)上，將以可持續(xù)發(fā)展理論為導(dǎo)向，創(chuàng)設(shè)環(huán)境保護(hù)的文化氛圍，促進(jìn)師生、家長(zhǎng)參與環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的實(shí)際行動(dòng)。綠色校園不僅僅是“綠化校園”，更主張環(huán)境教育從課堂滲透擴(kuò)展到全校整體性的教育和管理，而校園環(huán)境對(duì)學(xué)生潛移默化的影響是顯而易見的，因此通過校園的環(huán)境、生活和管理體系傳遞可持續(xù)發(fā)展思想尤顯重要。同時(shí)對(duì)于校園環(huán)境而言減少學(xué)校對(duì)環(huán)境的不良影響，回收再生資源，營(yíng)造優(yōu)美環(huán)境，校園環(huán)境更利于師生身心健康。

綠色校園是指在校園的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)能等）和保護(hù)環(huán)境，為師生提供良好的生態(tài)環(huán)境，與自然和諧共生的人性化的校園。而各地區(qū)根據(jù)自身?xiàng)l件不同，對(duì)綠色校園技術(shù)應(yīng)用的側(cè)重也不相同。甘肅河西地區(qū)的氣候?qū)俅箨懶愿珊禋夂?，降水很少，云量稀少，日照時(shí)間較長(zhǎng)，光照資源豐富，由于位于兩山夾縫間，易形成狹管效應(yīng)，風(fēng)力較大，因此綠色校園的建設(shè)環(huán)境對(duì)于整體規(guī)劃、建筑特性、熱工參數(shù)響應(yīng)等要求較高。

1、甘肅河西地區(qū)資源的特點(diǎn)分析

甘肅河西地區(qū)大多屬于嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，從綠色校園建筑特性來看，對(duì)于氣候資源響應(yīng)主要有一下特點(diǎn)：

（1）熱工條件：由于該地區(qū)冬季漫長(zhǎng)寒冷，需滿足冬季保溫和供熱需求，以本文綠色校園的示范地嘉峪關(guān)市為例，供暖季為10月15日至次年4月15日，供暖季平均室外溫度為-3.4℃，最冷月平均溫度-8.8℃，夏季最熱月平均溫度22.7℃，年平均氣溫相差近30℃。

（2）太陽能資源。該地區(qū)屬于太陽能資源Ⅱ類地區(qū)，全年日照小時(shí)數(shù)為3316 小時(shí)，平均太陽能輻射量為6129MJ/m2。（3）水資源。甘肅河西地區(qū)屬于大陸性干旱氣候，年降水稀少，且年際變化大、年內(nèi)分配不均勻，屬于水資源缺乏地區(qū)，年降水量為84.7mm，降水主要集中在6-8月，占全年降水量的56.7%，冬季雨雪甚少。

2、綠色校園功能匹配需求

對(duì)比于普通的辦公及住宅建筑，中小學(xué)建筑最大的特點(diǎn)就是間歇性使用，其次是設(shè)計(jì)建筑類型多，安全性要求高。由于建筑功能多樣性，其中包括教學(xué)、辦公、住宿、食堂、報(bào)告廳及室內(nèi)活動(dòng)場(chǎng)館等建筑單體，其特點(diǎn)為大跨度、大空間、人員密集等。此外，學(xué)校建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中考慮安全性和教育生活相結(jié)合屬性的群體建筑特征，對(duì)學(xué)校場(chǎng)地選址安全的要求、場(chǎng)地布局、功能設(shè)置、各類教學(xué)建筑的面積指標(biāo)、室內(nèi)家具布置、功能教室在建筑中的位置、安全通行及疏散、建筑設(shè)備等也都有特殊的設(shè)計(jì)要求。

3、甘肅河西地區(qū)綠色校園案例

以甘肅河西地區(qū)某中學(xué)為例，從區(qū)域規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)、可再生能源利用、校園水資源綜合處理等技術(shù)方面應(yīng)用分析綠色校園技術(shù)在該地區(qū)應(yīng)用的可行性。（1）日照條件。建筑為南北朝向，教室、辦公室布置在南側(cè)，爭(zhēng)取良好日照條件，保證教學(xué)樓所有房間都能滿足2h標(biāo)準(zhǔn)日照時(shí)間。（2）建筑風(fēng)場(chǎng)環(huán)境。通過對(duì)建筑及周邊進(jìn)行建模，驗(yàn)證建筑群整體風(fēng)速曲線流暢，無滯留現(xiàn)象。即使冬季建筑物周邊最大風(fēng)速也在適宜人行活動(dòng)范圍之內(nèi)，夏季、過渡季75%以上的建筑前后能保持1.5 Pa 左右壓差，可以為室內(nèi)的自然通風(fēng)形成良好的室外風(fēng)場(chǎng)環(huán)境。室內(nèi)能形成有效穿堂風(fēng)，單側(cè)朝向的房間采用戶門設(shè)置上亮等有效措施最大限度進(jìn)行自然通風(fēng)通路設(shè)計(jì)。(3)污水及雨水綜合處理。

該學(xué)校為寄宿制中學(xué)，新校區(qū)建成投運(yùn)后，生活區(qū)域日平均生活用水量為1100m3，辦公區(qū)域日平均生活用水量為700m3。新校區(qū)在生活區(qū)域、辦公區(qū)域分別建有40000m2 和30000m2 的草坪，其主要綠化用水為生活用水，部分綠化用水采用單獨(dú)敷設(shè)的綠化管道，外接綠化用水。為充分利用水資源，通過污水綜合處理將學(xué)生洗浴及生活污水通過先進(jìn)工藝處理后，達(dá)到綠化灌溉水標(biāo)準(zhǔn)用于校園綠化。以節(jié)省用地、采用先進(jìn)可靠的技術(shù)、節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用、合理的自動(dòng)控制為主要指導(dǎo)思想，最后確定選用中水回用技術(shù)—膜-生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)。

同時(shí)，建設(shè)雨水收集系統(tǒng)，在陰雨天氣，校園內(nèi)的屋面、路面雨水匯集到雨水收集池后，通過水泵、排水溝排至校園內(nèi)的景觀湖中；污水系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后的中水存放于一體化污水處理設(shè)備中的接觸消毒功能池中，消毒處理后，通過中水回用泵、排水管道排至教學(xué)樓門前的景觀湖中，進(jìn)一步節(jié)約水資源。

4、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)充分利用太陽能資源，強(qiáng)化被動(dòng)式技術(shù)，減少建筑本身耗熱量，采用當(dāng)?shù)刈罴殉蚝湍媳蓖ㄍ傅慕淌也季衷O(shè)計(jì)。其中外墻、屋面、一層地面均進(jìn)行保溫處理，外窗大部分采用傳熱系數(shù)達(dá)到2.6w/m2·k 斷熱鋁合金中空遮陽型雙層；宿舍部分采用傳熱系數(shù)達(dá)到1.8w/m2·k 的鋁合金加隔熱條的遮陽型3 層窗。氣密性滿足為6 級(jí)要求。

結(jié)語：

(1)因地制宜地開展中小學(xué)校園的綠色建筑技術(shù)策劃，需要以滿足地域的氣候特性為前提，充分響應(yīng)學(xué)校的功能需求和使用者的生理及心理需求，采用以被動(dòng)式設(shè)計(jì)為主，低成本、易維護(hù)，靈活度好的綠色建筑技術(shù)，以創(chuàng)造良好適宜的學(xué)習(xí)生活內(nèi)外環(huán)境。

(2)甘肅河西地區(qū)，少雨缺水、太陽能資源豐富，綠色校園建設(shè)中應(yīng)更注重于對(duì)太陽能等可再生資源的利用，同時(shí)提高節(jié)水、水資源綜合利用技術(shù)，以提高資源的利用效率，達(dá)到清潔綠色可持續(xù)的目的的同時(shí)，可以讓學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中感受綠色校園，進(jìn)一步提高其綠色低碳理念。

(3)綠色校園本身即是可持續(xù)發(fā)展理念的載體，在這里傳播綠色、健康的“種子”，充分發(fā)揮環(huán)境育人的功能，讓學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行體驗(yàn)，養(yǎng)成節(jié)能環(huán)保的生活習(xí)慣，將會(huì)對(duì)綠色、健康、低碳事業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。