有弹性的设施:强劲和可持续

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在犹他州,盐湖城公共安全建设取得LEED白金认证,同时也为弹性设计(包括玻璃外观设计来满足地震和弹道需求)。(照片:达纳Sohm | Sohm Photografx,礼貌’建筑师)

迈克面对疾病
从9月/ 2015年10月的问题

气候一直被纳入建筑规范,标准和实践,基于假设未来将类似于过去。但气候,它是一个变化的”鲍勃•迪伦(比如可能是世界上绝大多数的气候科学家政府间气候变化专门委员会第五次评估报告。如果匿名发表,2013年的报告警告说,气候变化将会增加的可能性”严重、普遍和不可逆转的环境破坏和社会。”

它已经发生的美国面临178年天气和气候灾害自1980年以来,根据国家环境信息中心,造成超过1万亿美元的经济成本,以及不可估量的人类痛苦。

飓风卡特里娜和Sandy-two最近的打击美国臭名昭著的极端天气事件同一个成本超过2000亿美元,造成超过2000人死亡。其他气候影响,尽管不那么引人注目的,仍然是具有破坏性的:加州的多年的干旱,这加剧了科学家说气候变化将导致经济损失超过20亿美元。

随着全球变暖,其他形式的极端天气,如热浪、暴雨,洪水,预计也将增加的频率和强度。

所有这些所谓的“气候影响”是对建筑环境产生深远的负面影响,这也恰好是气候变化的主要因素之一。

商业和住宅建筑是中国最大的碳的罪魁祸首,根据美国能源信息管理局2014年,占总碳排放量的41%。这些来自化石燃料的燃烧排放提供加热、制冷和照明,以及驱动电器和电子设备。

极端天气可以成本设施经理大幅penny-Hurricane桑迪仅造成330亿美元的财产损失。物业管理公司和业主正在觉醒,意识到保理缓解和适应气候变化到新的建设和改造项目已不再是“很高兴,”但操作是必要的。

不可持续的建筑实践有同样加剧了极端天气,要求增加弹性。幸运的是,许多相同的建筑策略应对气候变化也可以改善建筑对气候影响弹性。

弹性究竟是什么?

到达一个精确定义的韧性很困难,因为这意味着不同的事情不同的领域。

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2005年8月30日在新奥尔良,这张照片显示大学医院在卡特里娜飓风摧毁了这座城市。(照片:维基共享)

弹性的更一般的定义是“能力,以适应不断变化的环境和维持或恢复功能和活力面对压力或干扰,“根据弹性设计研究所(RDI),一个组织专注于创造更多气候弹性建筑和社区。换句话说:“反弹”的能力干扰或中断。

同样,2012年的开创性著作《弹性:为什么反弹”形容弹性”的能力系统,企业,或一个人来维持其核心目的和诚信面对极大地改变了环境。”

数据中心、大学、医院和办公室都有不同的核心目的。设施经理新建或改造现有建筑物的能力“反弹”的气候剧变,定义设备的核心目标是第一步。

从一开始就计划的弹性

大约三分之二的组织正在积极结合可持续发展措施与弹性,根据2015年6月的一项调查环境和工程公司哈利&奥尔德里奇市和大学中最积极的。这包括现场可再生能源和绿色屋顶等措施,减少温室气体排放和极端事件期间提供冗余。

但并不是每个人都有但只有一半的受访机构已经开发或正在开发、计划调整现有或将新的基础设施来保护自己的资产,报告说。每一个参与者都有一个全系统,组织恢复项目。

许多这样的组织,在最好的情况下,在早期规划阶段,但这也是大多数集成弹性的机会所在,高级可持续性专家Karin荷兰说哈利和奥尔德里奇。

“如果你开始考虑弹性和观察,可以连接到可持续性从项目的开始,你有更多的选择比建筑已经建造时,你在操作和维护阶段,”Holland说。“你想退一步,看看你的关键弱点。”

执行高级漏洞评估可以帮助识别一个建筑的各种风险和风险敞口,Holland说。如果建筑坐落在海滨,例如,它将面临不同的气候风险比一个建筑或资产在一个地区受大风的影响,龙卷风、飓风。

荷兰建议,一旦确认了这些漏洞,设施经理应立即开始将这些整合到他们的计划。

将可持续性和韧性纳入早期规划阶段也可以省钱从长远来看,Holland说。这有助于确保涉众买进的缺乏理解被哈雷和奥尔德里奇调查确认为弹性规划的一大障碍。

设备的核心目标和关键气候脆弱性建立,设施经理应该更深一步预测以及如何应对最坏情况,布伦丹•欧文斯说,LEED技术开发的副总裁美国绿色建筑委员会

“这可以追溯到理解它是什么‘成功’的样子,”欧文斯说。“如果你建立一个医疗设施,或医院或学校,或一个家庭的房子,你的接受程度的弹性是不同的。”

欧文斯,建筑的背景决定了哪些可持续性或弹性策略使用,无论是现场可再生能源,电池备份系统,或者无能为力通风等等。通过优先考虑可能的问题,工厂管理人员可以确保他们做决定,将改善建筑弹性,或至少避免让它变得更糟。

绿色:并不总是黑白分明的

建筑材料发挥重要作用在考虑弹性,但设施经理不应该一定要关注“绿色”如果弹性是他们的目标,欧文斯说。

“与其说是说‘这是绿色,这不是绿色的。的谈话更‘是我关心的权衡和权衡我的价值是什么,”他说。

成本肯定是其中的一个因素,但关键是优化同时为几个不同的变量。

在大多数情况下,没有限制的材料面板设备管理人员可以使用完成弹性目标,欧文斯说。根据弹性挑战最有可能折磨,某些材料是比别人更好。在飓风地区,例如,它的建造的钢比木头。

但并不是所有弹性材料一定是最可持续,欧文斯警告说。韧性是一个函数的结构方面的建筑,它并不总是用最环保的重叠。在飓风频发地区,加强与钢铁和水泥建筑可能会使它更有弹性,但也会增加其碳足迹。

给的游戏,但当看着不同的材料,与低碳替代意味着基金经理采取措施,可以减少气候风险。

欧文斯,负责技术开发和集成的评级系统,如在USGBC LEED和同行,支持采取了一种整体的生命周期方法优化建筑的可持续性和灵活性特征。

“这是关于理解材料的生命周期,”他说。

采用生命周期方法最好的地方是它允许设施经理决定哪些材料他们不需要制定的最可持续的决定可以让之一是减少材料的使用。

能源独立之路

能源独立是最重要的一个,如果明显,弹性建筑的特点。设备依赖于网格越少,和备用电源越多,更有弹性的。

增加可再生能源利用和能源效率,例如,可以减少建筑对电网的依赖,减少碳排放,同时也使其更具弹性的极端天气造成的停电。

设施经理也可以抢占temperature-driven能源影响通过改善建筑外壳的热性能,根据美国绿色建筑委员会2013年的报告中,“绿色建筑和气候弹性。“这可以通过安装更好的绝缘,构建绿色屋顶,设计增加了风,和包括超大号的屋面排水。

热电联产(CHP)或热电联产,提供了另一种固体战略同时减少能源成本、碳排放,和网格依赖。最有用的设施与大型电力和供暖要求,如大学,这提供了可靠的电力、蒸汽、热水、和冷却成本和较低的排放比电网提供电力和现场锅炉。

创新技术也扮演了重要的角色在推进建筑能源独立,说吉塔南丹,本金和建筑师在线程的集体,一个布鲁克林的基础架构工作室。尽管许多人成为主流的边缘,他们现在可以帮助准备建筑未来的极端天气事件。

光明力量的弹性力量中心,南丹举了一个例子,是一个大厦弹性相结合的电力系统与燃气热电联产系统和太阳能光伏电池存储银行不断生成和存储能力。另一种技术叫做Solatube,是一个采光系统,采用先进光学最大化的使用自然光在建筑。

弹性卡特里娜教训

地方是建筑物的漏洞比卡特里娜飓风期间停电更明显,当医院经验丰富的总系统故障,说罗宾德架构和设计公司负责人帕金斯+。

在新奥尔良决堤时,随后的洪水和断电造成许多医院失败履行其核心目的:让病人活着。

在纪念医疗中心,例如,员工必须决定谁保存当他们意识到备用电源将很快耗尽。尽管医院管理者计划飓风、洪水、损失的电力,和疏散,他们没有准备好面对他们。没有人认为最坏的情况会发生。

一旦HVAC系统失效,纪念和医院在新奥尔良变成了闷热的桑拿,与室内温度超过以外。无法打开密封的窗户,员工用椅子砸他们试图阻止病人屈服于热量。

泛滥的洪水在卡特里娜飓风还显示把关键电气和管道系统的危险洪水位以下,Guenther指出。洪水导致污水回流在整个医院,切断饮用水供应。

更有弹性的策略,她说,一楼是隔离的管道,如果管道失败在一楼,它不影响上面的楼层。

过多,或少水

地区容易暴风雨和洪水,最好采用“倒金字塔”设计,根据德重要电气和管道基础设施在空间或更高,更好的是,在屋顶上而不是在地下室。

在纽约等沿海地区,许多医院的急诊室向上移动一个地板抵御风暴潮。建筑混凝土砖和灰泥,随着瓷层,允许水进出和快速干燥。现在有些建筑采用金属螺柱和墙与关节在三英尺,这意味着如果“牺牲石膏板”变得潮湿,工人可以在洪水消退后容易削减和替换它。

传感器技术也被用于许多建筑物在风暴和洪水多发地区控制阀门的管道系统,以防止关键实用系统泛滥。

但有一个最好的方法保护建筑物不受洪水、Guenther说,阻止水进入放在第一位。自然已经开发了自己的策略来控制洪水,但传统建筑往往侵蚀的能力自然系统洪水期间完成他们的工作。

Guenther与德州医学中心合作,帮助基金经理认为更多关于生态系统产能被服务的停车场和透水铺面,绿色空间,bioswale缓冲区。

相反,在干旱的地区,如加利福尼亚、设施正面临日益枯竭的水资源。帮助解决这一问题,再生水系统是慢慢在城市状态,Guenther说建筑应该准备为自己获得通过将管道饮用水的厕所。

最干旱的弹性建筑旨在保留和更有效的利用尽可能多的水,Guenther说。现在很多人使用水箱来捕获和储存在夏季水用于灌溉。

其他人则远离水的蒸发冷却系统。医院在圣安东尼奥,例如,利用城市再生水系统的冷却塔,减少对饮用水供应的依赖。

应对新的“正常”

在这个新时代的气候影响,设施经理应该期望最坏的情况是司空见惯的事了。等到灾难反应可以更加困难和昂贵的不是主动的。

提前计划,评估建筑的风险,并采取综合的方法使材料、能源和其他弹性决策。建造和运营设施都是可持续发展和抵御极端天气是新的“正常”的一部分,而这些设施经理愿意适应会受益。

因为气候,它是变化的,所以我们必须。

resilient-facilities-green-strategies 面对是一个可持续的商业记者和沟通战略,以及校长ClimaTalk通信(www.climatalk.com),力求通知,激励和授权组织接受更可持续和有弹性的业务实践。

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