甘肅河西地區(qū)綠色校園技術研究與實踐

徐化民 王本明

【摘要】以甘肅河西地區(qū)自然資源和社會經(jīng)濟為基礎，研究因地制宜的綠色校園建設技術，通過對嘉峪關市某中學綠色校園案例分析，探索出甘肅河西地區(qū)綠色校園適宜技術，包括整體規(guī)劃、建筑節(jié)能設計、可再生能源應用、污水綜合處理等技術，在保證基本功能的基礎上，體現(xiàn)安全、健康、舒適、綠色的校園環(huán)境理念，讓學生真實感受綠色校園環(huán)境，養(yǎng)成并保持綠色節(jié)能的習慣，同時也為該地區(qū)中小學綠色校園建設提供一定的參考。

【關鍵詞】甘肅;河西地區(qū);綠色校園;適宜技術

“綠色校園”是指學校在實現(xiàn)其基本教育功能的基礎上，將以可持續(xù)發(fā)展理論為導向，創(chuàng)設環(huán)境保護的文化氛圍，促進師生、家長參與環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的實際行動。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展到全校整體性的教育和管理，而校園環(huán)境對學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。同時對于校園環(huán)境而言減少學校對環(huán)境的不良影響，回收再生資源，營造優(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)自身條件不同，對綠色校園技術應用的側重也不相同。甘肅河西地區(qū)的氣候屬大陸性干旱氣候，降水很少，云量稀少，日照時間較長，光照資源豐富，由于位于兩山夾縫間，易形成狹管效應，風力較大，因此綠色校園的建設環(huán)境對于整體規(guī)劃、建筑特性、熱工參數(shù)響應等要求較高。

1、甘肅河西地區(qū)資源的特點分析

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

（1）熱工條件：由于該地區(qū)冬季漫長寒冷，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)，全年日照小時數(shù)為3316小時，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

對比于普通的辦公及住宅建筑，中小學建筑最大的特點就是間歇性使用，其次是設計建筑類型多，安全性要求高。由于建筑功能多樣性，其中包括教學、辦公、住宿、食堂、報告廳及室內(nèi)活動場館等建筑單體，其特點為大跨度、大空間、人員密集等。此外，學校建筑設計標準中考慮安全性和教育生活相結合屬性的群體建筑特征，對學校場地選址安全的要求、場地布局、功能設置、各類教學建筑的面積指標、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、建筑設備等也都有特殊的設計要求。

3、甘肅河西地區(qū)綠色校園案例

以甘肅河西地區(qū)某中學為例，從區(qū)域規(guī)劃、建筑設計、可再生能源利用、校園水資源綜合處理等技術方面應用分析綠色校園技術在該地區(qū)應用的可行性。（1）日照條件。建筑為南北朝向，教室、辦公室布置在南側，爭取良好日照條件，保證教學樓所有房間都能滿足2h標準日照時間。（2）建筑風場環(huán)境。通過對建筑及周邊進行建模，驗證建筑群整體風速曲線流暢，無滯留現(xiàn)象。即使冬季建筑物周邊最大風速也在適宜人行活動范圍之內(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)的自然通風形成良好的室外風場環(huán)境。室內(nèi)能形成有效穿堂風，單側朝向的房間采用戶門設置上亮等有效措施最大限度進行自然通風通路設計。（3）污水及雨水綜合處理。

該學校為寄宿制中學，新校區(qū)建成投運后，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敷設的綠化管道，外接綠化用水。為充分利用水資源，通過污水綜合處理將學生洗浴及生活污水通過先進工藝處理后，達到綠化灌溉水標準用于校園綠化。以節(jié)省用地、采用先進可靠的技術、節(jié)約運行費用、合理的自動控制為主要指導思想，最后確定選用中水回用技術—膜-生物反應器（MBR）技術。

同時，建設雨水收集系統(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)處理達標后的中水存放于一體化污水處理設備中的接觸消毒功能池中，消毒處理后，通過中水回用泵、排水管道排至教學樓門前的景觀湖中，進一步節(jié)約水資源。

4、建筑節(jié)能設計

建筑節(jié)能設計充分利用太陽能資源，強化被動式技術，減少建筑本身耗熱量，采用當?shù)刈罴殉蚝湍媳蓖ㄍ傅慕淌也季衷O計。其中外墻、屋面、一層地面均進行保溫處理，外窗大部分采用傳熱系數(shù)達到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級要求。

結語：

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

（2）甘肅河西地區(qū)，少雨缺水、太陽能資源豐富，綠色校園建設中應更注重于對太陽能等可再生資源的利用，同時提高節(jié)水、水資源綜合利用技術，以提高資源的利用效率，達到清潔綠色可持續(xù)的目的的同時，可以讓學生在真實環(huán)境中感受綠色校園，進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，讓學生在真實環(huán)境中進行體驗，養(yǎng)成節(jié)能環(huán)保的生活習慣，將會對綠色、健康、低碳事業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生深遠的影響。