甘肃河西地区绿色校园技术研究与实践

徐化民 王本明

【摘要】以甘肃河西地区自然资源和社会经济为基础，研究因地制宜的绿色校园建设技术，通过对嘉峪关市某中学绿色校园案例分析，探索出甘肃河西地区绿色校园适宜技术，包括整体规划、建筑节能设计、可再生能源应用、污水综合处理等技术，在保证基本功能的基础上，体现安全、健康、舒适、绿色的校园环境理念，让学生真实感受绿色校园环境，养成并保持绿色节能的习惯，同时也为该地区中小学绿色校园建设提供一定的参考。

【关键词】甘肃;河西地区;绿色校园;适宜技术

“绿色校园”是指学校在实现其基本教育功能的基础上，将以可持续发展理论为导向，创设环境保护的文化氛围，促进师生、家长参与环保和可持续发展的实际行动。绿色校园不仅仅是“绿化校园”，更主张环境教育从课堂渗透扩展到全校整体性的教育和管理，而校园环境对学生潜移默化的影响是显而易见的，因此通过校园的环境、生活和管理体系传递可持续发展思想尤显重要。同时对于校园环境而言减少学校对环境的不良影响，回收再生资源，营造优美环境，校园环境更利于师生身心健康。

绿色校园是指在校园的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节地、节水、节材、节能等）和保护环境，为师生提供良好的生态环境，与自然和谐共生的人性化的校园。而各地区根据自身条件不同，对绿色校园技术应用的侧重也不相同。甘肃河西地区的气候属大陆性干旱气候，降水很少，云量稀少，日照时间较长，光照资源丰富，由于位于两山夹缝间，易形成狭管效应，风力较大，因此绿色校园的建设环境对于整体规划、建筑特性、热工参数响应等要求较高。

1、甘肃河西地区资源的特点分析

甘肃河西地区大多属于严寒和寒冷地区，从绿色校园建筑特性来看，对于气候资源响应主要有一下特点：

（1）热工条件：由于该地区冬季漫长寒冷，需满足冬季保温和供热需求，以本文绿色校园的示范地嘉峪关市为例，供暖季为10月15日至次年4月15日，供暖季平均室外温度为-3.4℃，最冷月平均温度-8.8℃，夏季最热月平均温度22.7℃，年平均气温相差近30℃。

（2）太阳能资源。该地区属于太阳能资源Ⅱ类地区，全年日照小时数为3316小时，平均太阳能辐射量为6129MJ/m2。（3）水资源。甘肃河西地区属于大陆性干旱气候，年降水稀少，且年际变化大、年内分配不均匀，属于水资源缺乏地区，年降水量为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、绿色校园功能匹配需求

对比于普通的办公及住宅建筑，中小学建筑最大的特点就是间歇性使用，其次是设计建筑类型多，安全性要求高。由于建筑功能多样性，其中包括教学、办公、住宿、食堂、报告厅及室内活动场馆等建筑单体，其特点为大跨度、大空间、人员密集等。此外，学校建筑设计标准中考虑安全性和教育生活相结合属性的群体建筑特征，对学校场地选址安全的要求、场地布局、功能设置、各类教学建筑的面积指标、室内家具布置、功能教室在建筑中的位置、安全通行及疏散、建筑设备等也都有特殊的设计要求。

3、甘肃河西地区绿色校园案例

以甘肃河西地区某中学为例，从区域规划、建筑设计、可再生能源利用、校园水资源综合处理等技术方面应用分析绿色校园技术在该地区应用的可行性。（1）日照条件。建筑为南北朝向，教室、办公室布置在南侧，争取良好日照条件，保证教学楼所有房间都能满足2h标准日照时间。（2）建筑风场环境。通过对建筑及周边进行建模，验证建筑群整体风速曲线流畅，无滞留现象。即使冬季建筑物周边最大风速也在适宜人行活动范围之内，夏季、过渡季75%以上的建筑前后能保持1.5 Pa左右压差，可以为室内的自然通风形成良好的室外风场环境。室内能形成有效穿堂风，单侧朝向的房间采用户门设置上亮等有效措施最大限度进行自然通风通路设计。（3）污水及雨水综合处理。

该学校为寄宿制中学，新校区建成投运后，生活区域日平均生活用水量为1100m3，办公区域日平均生活用水量为700m3。新校区在生活区域、办公区域分别建有40000m2和30000m2的草坪，其主要绿化用水为生活用水，部分绿化用水采用单独敷设的绿化管道，外接绿化用水。为充分利用水资源，通过污水综合处理将学生洗浴及生活污水通过先进工艺处理后，达到绿化灌溉水标准用于校园绿化。以节省用地、采用先进可靠的技术、节约运行费用、合理的自动控制为主要指导思想，最后确定选用中水回用技术—膜-生物反应器（MBR）技术。

同时，建设雨水收集系统，在阴雨天气，校园内的屋面、路面雨水汇集到雨水收集池后，通过水泵、排水沟排至校园内的景观湖中;污水系统处理达标后的中水存放于一体化污水处理设备中的接触消毒功能池中，消毒处理后，通过中水回用泵、排水管道排至教学楼门前的景观湖中，进一步节约水资源。

4、建筑节能设计

建筑节能设计充分利用太阳能资源，强化被动式技术，减少建筑本身耗热量，采用当地最佳朝向和南北通透的教室布局设计。其中外墙、屋面、一层地面均进行保温处理，外窗大部分采用传热系数达到2.6w/m2·k断热铝合金中空遮陽型双层;宿舍部分采用传热系数达到1.8w/m2·k的铝合金加隔热条的遮阳型3层窗。气密性满足为6级要求。

结语：

（1）因地制宜地开展中小学校园的绿色建筑技术策划，需要以满足地域的气候特性为前提，充分响应学校的功能需求和使用者的生理及心理需求，采用以被动式设计为主，低成本、易维护，灵活度好的绿色建筑技术，以创造良好适宜的学习生活内外环境。

（2）甘肃河西地区，少雨缺水、太阳能资源丰富，绿色校园建设中应更注重于对太阳能等可再生资源的利用，同时提高节水、水资源综合利用技术，以提高资源的利用效率，达到清洁绿色可持续的目的的同时，可以让学生在真实环境中感受绿色校园，进一步提高其绿色低碳理念。

（3）绿色校园本身即是可持续发展理念的载体，在这里传播绿色、健康的“种子”，充分发挥环境育人的功能，让学生在真实环境中进行体验，养成节能环保的生活习惯，将会对绿色、健康、低碳事业的发展将产生深远的影响。