绿点动画领导高中

建筑师: 布鲁克斯 + ScarpaLocation:
英格尔伍德，美国
项目年份:
2012
类别: 小学中学

一个新的小场地城市填充公共特许高中，面向500名学生，位于加利福尼亚州洛杉矶县一个艰难、密集和经济萧条的地区。它也几乎位于进入洛杉矶国际机场的飞行路线的正下方，毗邻非常繁忙的105世纪高速公路。该地区是1964瓦特骚乱期间的主要麻烦点。自60年代初以来，公平的住房和校车一直困扰着该地区，那里的家庭收入中位数不到35,000美元/年，25% 的人口生活在贫困线以下。

该设计受到新奥尔良建筑师Curtis和Davis的影响，他们在路易斯安那州的20世纪50年代初中设计并建造了许多学校。他们的设计在不使用空调的情况下适应了恶劣的当地气候，为孩子们创造了可持续的充满光线和诗意的学习空间。该建筑物旨在作为蓝图，并影响建筑行业中的其他人追求低能耗的高性能学校。

该项目旨在增强被动可持续策略，可提供充足的自然光，通风和视野，同时形状可遮挡自身并诱导气流。南立面覆盖着650太阳能电池板 (126kw系统)，遮盖了建筑物，并为学校提供了近75% 的能源需求。实施这些策略将在建筑物的使用寿命内减少超过300万磅的碳排放。

根据合作的高性能学校 (CHPS，www.chps.net) 认证; 在每个设计决策中都考虑了美学，可持续性和成本效益。充分利用该地区的温带气候，设计师们避开了传统学校中完全包含的 “大盒子” 成语。取而代之的是，带有多功能漂白剂的景观庭院流入露天大厅和多层庭院，使学校具有大学校园的吸引力，并提供显着的环境效益-改善日间照明和内部和外部的新鲜空气-同时通过将人工照明和热调节限制在较小的封闭空间来节省大量成本。

该设计最大限度地利用了温和气候的机会，采用了被动冷却策略，采用交叉通风、大屋顶悬垂、凉爽的屋顶，并塑造了建筑和庭院，以利用阳光明媚的位置。将项目的生态足迹降至最低的承诺为设计的各个方面提供了信息。

设计与创新

根据USGBC 2007年11月19日发布的加利福尼亚标题24-2005的报告，仅被动策略就使该建筑物50% 比常规设计的结构更有效。到42% 年，它还超过了当前标题24的要求。这种声音被动设计策略与非常紧密的周边建筑围护结构以及其他积极的可持续发展功能相结合，使该建筑成为美国最节能的学校之一。仅太阳能系统就产生了学校近75% 的能源需求，并将减少超过300万磅的碳排放。

该建筑与最常规开发的项目不同，因为它采用了被动和主动节能措施，并优化了建筑性能，以确保在建筑和占用的所有阶段减少能源使用。280英尺长的南立面覆盖着650的太阳能电池板，可满足建筑物近75% 的能源需求。在这样做的时候，立面还提供了阴凉来冷却建筑物，减少了直接的太阳能增益，增强了私密性，同时仍然允许很大的自然光和通风，可以很容易地穿过和冷却建筑物。被动设计策略包括: 定位和定向建筑物以控制太阳能冷却负荷; 塑造和定向建筑物以暴露于盛行风; 塑造建筑物以引起自然通风的浮力; 设计窗户以最大程度地提高日间照明; 遮阳朝南和朝西的玻璃; 设计窗户以最大程度地提高自然通风; 利用低流量固定装置和雨水管理; 塑造和规划内部，以增强日光和自然气流分布。Sun的研究和初步的能量分析为甲板和悬垂物的位置提供了信息。

区域/社区设计

这所学校建在一个极其密集的经济萧条社区，周围街区以单户和多户住宅为主。公共交通站点，公园和学校都在学校的四分之一英里范围内，并且在附近地区普遍使用自行车。其他便利设施都可以在离学校不远的步行距离内使用。该网站从Walkscore.com获得了68的 “可步行” 步行分数。

大型玻璃开口以及多个外部甲板和露台将内部的教室连接到场地，并允许内部空间扩展到室外。这提供了多种用途，包括娱乐，学术庭院以及较小的阶级或社交空间。

估计使用公共交通，骑自行车或步行的居住者百分比: 98% 土地利用和场地生态

研究了区域气候条件的具体变化，将小气候与区域战略相结合; 适当的方向，自然光和通风，具有全球技术的区域材料，例如用于发电的太阳能电池板和可持续建筑材料。

该项目还拥有自己的雨水保持系统，并在现场保留了100% 屋顶雨水，这对于该地区的项目来说几乎是闻所未闻的。尽管大多数这种规模的学校项目都需要大量土地，但该项目故意紧凑且土地效率高。结果，学校使用的土地比该地区的同类学校少70% 块，为其他社区使用节省了宝贵的土地，并使该结构适合位于一个很小的场地上，该场地位于最需要为陷入困境的年轻人提供教育选择的区域。

大多数地方都使用透水铺路。所有园林绿化都是耐旱的本地种植，几乎不需要维护。在没有覆盖太阳能电池板的地方，学校的屋顶凉爽，没有草坪需要水或维护。选择了许多种植以吸引该地区稀缺的野生动植物。

生物气候设计

在这种气候下，建筑物要解决的最重要的气候问题是冬季的温和供暖。通常不需要空调，但重要的是要有良好的被动太阳能定向和遮阳，并利用自然通风。来自西北的微风相当恒定且可预测。在大多数日子里，被动自然通风将为所有教室提供足够的冷却。该建筑设计有带大型玻璃开口门的外部庭院，以诱导气流，提供最大限度的自然光和通风，同时保持隐私。所有房间都按计划布置为单间深度，进一步最大化通风和采光。学校很少使用机械冷却。隔热和热破碎的混凝土地板和一些混凝土墙被战略性地放置并用作热散热器。

与高效照明，照片和占用传感器以及自然采光一起，将照明能源的使用降至最低。太阳能通风烟囱，可操作的窗户和天窗 (在浴室中) 消除了在许多空间中进行机械冷却的需要。大型屋顶突出物，东立面带有水平穿孔的金属百叶窗，西面带有垂直的钢制遮阳板，朝南的立面带有太阳能电池板，可控制和调节夏季和冬季的热量增加和眩光。

可操作的窗户被策略性地放置，以便随着热空气的上升，它穿过和离开每个房间。房间保持凉爽，结合窗户放置交叉通风; 双层玻璃低辐射窗户和增加的吹入纤维素隔热材料，提高了高于传统结构的热值50%。

光与空气

该建筑旨在被动适应南加州的温带干旱气候。带有金属屏幕和太阳能电池板的大型外部突出物用作滤光器和遮光装置。像该项目中的许多功能一样，所有设计元素都是多价的，并且具有丰富的含义-在功能，形式和体验效果方面扮演多个角色。一个关键的项目目标是对室内教学空间进行日光100%。随着接近25% 的建筑围护结构可操作的玻璃，总定期占用的建筑面积的95% 是白天照明的，并且可以通过可操作的窗户进行通风。此外，南立面上的太阳能电池板提供阴影，并保护其免受直接的太阳热量吸收。这也降低了窗户和相邻墙壁之间的对比度和眩光。

该团队的主要目标之一是通过超越传统项目中的标准来提高每个学生的学习环境质量。所有房间都有出色的采光、景观、室内空气质量和热舒适。通过最大程度地减少排气来强调室内空气质量。使用无甲醛FSC认证的橱柜，低VOC涂料，天然石材和低汞含量的荧光照明，以最大程度地减少材料的污染。还使用带有光传感器和调光镇流器的集成教室照明系统来控制能耗。这些细节，再加上整个建筑的品质和特征，使该项目与类似的项目区分开来，不仅使每个学生和老师受益，而且使整个社区受益。

日光照明的水平允许在白天关闭灯: 88%

水循环

100% 雨水在现场被捕获。大部分水被地下滞留池捕获，然后移至地下渗透系统，并在清除污染物后返回地下水。

该系统使大多数南加州风暴的100% 能够补充当地的地下水，而不是逃跑、捡垃圾和污染海洋。

为了进一步减少建筑物对水循环的影响，100% 使用固定装置的水是低流量的，小便池是无水的，马桶是非常低流量的冲洗阀，并且植物是天然/耐旱的滴灌。电器是能源之星或更好的产品，被选择用于节能和节水。

室内饮用水使用: 275,000 gal/yr户外饮用水使用: 211,000 gal/yr总饮用水使用量: 275,000 gal/yr (内) 饮用水使用量: 每单位面积402加仑/人/年 (内部) 饮用水使用量: 4.9加仑/平方英尺/年 (内部) (8.3加仑/平方英尺/年全国平均)

能量流与能源期货

该建筑物的位置是响应气候的被动式太阳能设计，可增强被动式生存能力。早期的能源建模将照明，冷却和通风确定为三个最大的能源负载。该项目的目标是在白天对建筑物中的所有空间进行日光照射。在大幅减少需求之后，目标是通过现场太阳能系统满足至少75% 的剩余净能量需求。太阳能电池板覆盖的凉爽屋顶和吹入的纤维素绝缘材料的组合完成了42% 年超过加州24号的高效建筑外壳，使典型学校的EUI减少了50%。建筑围护结构由墙壁上的纤维素R-21隔热材料和屋顶上的R 30以及双层玻璃低辐射窗户组成。通过大型悬垂为建筑物和庭院空间提供阴影。这些功能显着减少 (并几乎消除了) 对化石燃料的依赖。所有房间都在相对的墙壁上设计有窗户，以诱导自然交叉通风和充足的自然光。

除了被动设计外，该建筑还具有高效的机械冷却系统。结果，加热和冷却负荷减少了75% 以上。该学校获得了加利福尼亚州高性能学校 (CHPS) 计划的认证。

总EUI = 84 kBtu/sf/yr比全国平均EUI降低K-12 (168) = 50.0% 照明功率密度 = 1.280瓦/sf

基本情况下能源模型为T24 2005，能源专业由EnergySoft 4.3。电力消耗包括126,000 kWh (102,360 Mbtu/yr) 的PV太阳能贡献，以及在建模程序之外计算的10 Mbtyu/yr的过程负载节省。

建筑物中的天然气高于基础，但是，这种能源仅用于热水消耗。空间加热是通过电气方式完成的，在设计上比基本情况节省了成本。

能源绩效评级83hers绩效评级50% 总能源储蓄成本42.4% (基于标题24-2005)

建筑总消耗量 (mbtu/年) Base1，506，580simulation832, 183

天然气 (mbtu/yr)Base34，790模拟29，892

电力 (mbtu/yr)Base1，471，790模拟802，291

建筑消耗分解加热 (mbtu/年) Base4，599模拟8，598

冷却 (mbtu/yr)Base212，056Simulation169，262

建筑能源负荷冷却能力 (吨) 基于40模拟28

照明负载连接 (kw)，内部照明base9.7 (外部15.2) 模拟7.2 (外部15.2)

控制后的照明负载 (kw)，内部照明模拟7.2 (外部15.2)

插头负载 (kw) 仿真8.1

峰值电力需求 (kw) 基于83模拟64材料和结构

回收和当地采购的材料是首选，并始终使用。选择内部饰面的原因是其回收含量高，化学排放低以及使用快速可再生材料。还根据材料对室内空气质量，长期维护和耐用性的影响来选择材料。所有木制品、橱柜和地板均由100% FSC认证产品制成。在整个建筑物中不使用VOC涂料，密封剂和粘合剂，并且使用了天然灰泥颜料。内部饰面是裸露的骨料混凝土，包含30% 多个粉煤灰，FSC认证的木制品，100% 回收的生态瓷砖和外部装饰。结构钢框架，台面，外部壁板和饰面均包含高含量回收材料。所有这些项目都加强了学校的环境DNA。

在材料的整个厚度上都指定了具有自然饰面的材料，例如自然着色的灰泥，因此当材料遭受滥用时，它显示出更少的磨损，因此持续时间更长，看起来更好。

该建筑物具有分类，收集和回收纸张，塑料和金属产品的设施。由于建筑物的电力需求非常低，因此节省了数千英尺的电线。

超过80% 的建筑垃圾被回收。废物运输公司收集了混合的废物，并提供了一份报告，详细说明了进入垃圾填埋场的废物量与回收的废物量。

绿色特色可再生能源/能源效率 • 设计比加州的标题24 2005能源效率标准高出40% 多个 • 舒科的126 kW太阳能阵列 • 能源之星电器 • 旨在优化自然光和通风 • 通力的高效电梯 • 战略性使用led灯的高效照明 • 吹风隔热材料提供卓越的能效 • 反光 “凉爽的屋顶” 以减少能源使用 • 停车场的100% 自然通风水效率 • 双冲水Toto Aquia II厕所和无水小便池 • 节水管道设备 • 减少雨水径流 • 减少垃圾填埋废物超过80% • 低水位，抗旱园林绿化 • 对所有结构木材进行无毒处理，以抵抗白蚁和霉菌环保材料 • Erin Adams Design和Walker Zanger的回收瓷砖 • 高回收含量和本地生产的产品在整个过程中使用 • 森林管理委员会 (FSC) 认证的竹子，橱柜，和结构木材 • 吹入纤维素绝缘材料被98% 回收 • AFM Safecoat的无毒零VOC涂料 • 25% 所有混凝土中的最低粉煤灰含量 • 具有31% 回收含量的回收石膏板 (26% 消费后废物) 清洁空气，舒适和安静庭院和甲板上宁静的静修处宽敞的自行车储物空间充足的自然采光安静的内部，从整个建筑周边的吹入隔热6英寸安静的室内环境; 教室之间有两层隔热的双层6英寸墙，用于隔音; 双立面营造阴凉，通风并提供隐私