مرکز علوم و محیط زیست مدرسه نووا: الگویی برای پایداری

مشخصات پروژه

معمار: Leddy Maytum Stacy Architects

عکس‌ها: Richard Barnes, Bruce Damonte

تولیدکنندگان: Sherwin-Williams, AO Smith, American Standard, Sloan, Armstrong, B-K Lighting, Ceco Door, Daltile, Durcon, Inc, EFCO, Finelite, Forbo, ICI Scientific, LCN, Masonite Architectural, Otis, Schlage

مهندس عمران: BKF Engineers

ساختار: Murphy Burr Curry

تاسیسات مکانیکی، الکتریکی و پایپینگ: Point Energy Innovation

الکتریسیته: Cupertino

منظر سازی: CMG Landscape Architecture

پیمانکار اصلی: WL Butler

مدیر پروژه: Jasen Bohlander

معمار پروژه: Ian Ashcraft-Williams

آب‌بندی: WJE

صوتی و تصویری: Shalleck

کشور: United States  

ماموریت و چشم‌انداز

مرکز علوم و محیط زیست مدرسه نوئوا (Nueva School Science and Environmental Center) با هدف تحقق ماموریت مدرسه نوئوا (Nueva School) در پرورش اشتیاق به یادگیری مادام العمر، تقویت حساسیت اجتماعی و شهروندی محیط زیستی، و توسعه ذهنیت خلاقانه کودکان طراحی شده است. این مرکز به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا مهارت تصمیم‌گیری برای بهبود جهان را بیاموزند.

مدرسه نوئوا یک مدرسه خصوصی مستقل است که در سال 1967 تاسیس شده و در پردیس هیلزبورو (Hillsborough) بیش از 500 دانش‌آموز از پیش‌دبستانی تا کلاس هشتم را تحت پوشش قرار می‌دهد. این پردیس 33 هکتاری در تپه‌های ساحلی نیمه‌روستایی شبه‌جزیره سانفرانسیسکو واقع شده و دارای یک اکوسیستم جنگلی بلوط ساحلی پر رونق، ساختمان‌های پراکنده متنوع و چشم‌اندازهای خیره کننده از خلیج سانفرانسیسکو است. مرکز علوم و محیط زیست آخرین مرحله از مجتمع آموزشی هیل‌ساید نوئوا است که در سال 2008 تکمیل شد.

لی فرتیگ (Lee Fertig)، رئیس مدرسه، می‌گوید: “مهم است که به دانش‌آموزان قدرت دهیم تا جایی که زندگی و یادگیری می‌کنند را پرورش دهند: محله محلی، محیط منطقه‌ای و اکوسیستم جهانی. با افزایش آگاهی از تغییرات آب و هوایی ویرانگر و پذیرش غیرپایداری برخی الگوهای رفتاری انسان، شهروندی محیط زیستی و توسعه این ذهنیت در مدارس اکنون ضروریات اصلی در فرآیند آموزشی هستند.”

مرکز علوم و محیط زیست به‌عنوان قلب آموزش پایدار

مرکز علوم و محیط زیست مدرسه نوئوا نقش اساسی در ماموریت در حال تکامل مدرسه در زمینه پایداری و مدیریت محیط زیست به‌عنوان یک ستون اصلی آموزش دانش‌آموزان ایفا می‌کند. این پروژه از برنامه شهروندی محیط زیستی مدرسه با هشت آزمایشگاه علوم و فضاهای پشتیبانی مرتبط حمایت می‌کند که کلاس‌های پیش‌دبستانی تا هشتم را برای بررسی ارتباط بین انسان و محیط طبیعی گرد هم می‌آورد. فضاهای یادگیری داخلی و خارجی مرتبط به‌عنوان یک آزمایشگاه زنده عمل می‌کنند، جایی که دانش‌آموزان پایداری را تمرین می‌کنند، مطالعات زیست‌محیطی و اجتماعی انجام می‌دهند و در مورد راه‌حل‌های طیف گسترده‌ای از چالش‌های محیطی بحث می‌کنند.

مرکز علوم و محیط زیست: الگویی برای پایداری

مرکز علوم و محیط زیست مدرسه نوئوا به‌عنوان یک نمونه برجسته از معماری پایدار، مدیریت محیط زیست را آموزش می‌دهد و نشان می‌دهد که چگونه می‌توان با حساسیت به محیط زیست محلی و حمایت از اکوسیستم‌های منطقه‌ای، دخالت های انسانی را انجام داد. این پروژه با ترکیب هوشمندانه چندین استراتژی پایدار، فرهنگ مدرسه را به مکان مرتبط می‌کند و فضاهای آموزشی ایجاد می‌کند که الهام‌بخش یادگیرندگان مادام العمر هستند و در عین حال احترام به دنیای طبیعی را نشان می‌دهند.

این ساختمان کاملاً برقی است و به گونه‌ای طراحی شده است که انرژی عملیاتی/کربن صفر خالص داشته باشد و تمام انرژی مصرفی سالانه خود را در محل تولید کند. پلان طبقه باریک آن امکان نور طبیعی فراوان، دید و تهویه طبیعی را فراهم می‌کند و نشان می‌دهد که چگونه سیستم‌های طبیعی غیرفعال می‌توانند نیاز ما به انرژی را کاهش دهند. در عصر خشکسالی‌های مکرر و شدیدتر، این ساختمان با جمع‌آوری آب باران در یک مخزن ذخیره‌سازی 10000 گالونی برای استفاده مجدد در توالت‌های ساختمان، صرفه‌جویی پیشرفته در آب را ترویج می‌کند و مصرف آب شرب را نسبت به سطح پایه 89 درصد کاهش می‌دهد.

مرکز علوم و محیط زیست یک ساختمان آستانه‌ای است که به صورت بصری و فیزیکی پردیس ساخته شده را به فضای باز جنگلی منطقه‌ای فراتر از آن متصل می‌کند. یک “مسیر سایبانی” مرکز دانش‌آموزی موجود در قلب پردیس را به مرکز محیط زیست جدید با یک مسیر آموزشی قابل دسترسی برای همه در سراسر سایت شیب‌دار متصل می‌کند. با استفاده از مسیر سایبانی، همه دانش‌آموزان صرف نظر از توانایی فیزیکی می‌توانند ریتم‌های فصلی اکوسیستم جنگل بلوط بازسازی شده را تجربه و کاوش کنند.

یک رویکرد جامع برای پایداری

در سال 2012، مدرسه نوئوا اقدام به به‌روزرسانی طرح جامع پردیس خود کرد. آن‌ها با برگزاری سلسله کارگاه‌هایی با جامعه مدرسه نوئوا، از جمله دانش‌آموزان، کارکنان، هیئت علمی، والدین، فارغ‌التحصیلان و همسایگان هیلزبورو (Hillsborough)، فرصت‌ها و محدودیت‌های پردیس، بهبودهای مورد نیاز تسهیلات و نیازهای برنامه‌ای در حال تکامل را شناسایی کردند که شامل موارد زیر می‌شد: پیشبرد رهبری مدرسه نوئوا در آموزش محیط زیست؛ فراهم کردن خانه جدید برای برنامه آموزش محیط زیست پیش‌دبستانی تا هشتم مدرسه؛ ارائه راه‌حل‌های نوآورانه برای صرفه‌جویی در انرژی و آب در پردیس؛ فراهم کردن یک جامعه نوئوا مقاوم و بازآفرین؛ ادامه خدمت‌رسانی به جامعه و زیست کره؛ حفظ فضای باز در پردیس با تمرکز ساخت‌وساز جدید بر مناطقی که قبلاً تحت تأثیر قرار گرفته‌اند؛ حفظ اکولوژی بومی سایت با محدود کردن گریدینگ، حذف درختان و اختلال در چشم‌انداز؛ و بهبود توانایی مدرسه نوئوا در پیشبرد اصلاحات آموزشی با تسهیلات به‌روز برای حمایت از کنفرانس‌ها، مؤسسات آموزش معلمان، برنامه‌های بعد از مدرسه و برنامه‌های آموزش تابستانی به عنوان برنامه گسترش مدرسه متعهد به بهبود ارائه آموزش به دانش‌آموزان فراتر از پردیس است.

در طول این فرآیند، یک ساختمان مرکز علوم و محیط زیست جدید برای ارائه “. . . فضای کلاس درس انعطاف‌پذیر برای بررسی اکولوژی طبیعی پردیس نوئوا و فراتر از آن شناسایی شد. این ساختمان که در مسیر پیاده‌روی به مسیرهای پیاده‌روی کراکر رود واقع شده است، آستانه‌ای برای بررسی محیط طبیعی است و بخش حیاتی برنامه علوم محیطی خواهد بود.” برنامه نهایی، اندازه ساختمان و مکان مرکز محیط زیست در سال 2015 نهایی شد. این ساختمان 11600 فوت مربعی شامل هشت کلاس درس علوم محیطی انعطاف‌پذیر با فضاهای یادگیری خارجی است که از یادگیری بین رشته‌ای پشتیبانی می‌کند. برای تحقق اهداف خاص طرح جامع، این پروژه برای موارد زیر طراحی شده است: کاهش کربن: ساختمان تمام الکتریکی؛ انرژی صفر خالص / کربن صفر خالص؛ صرفه‌جویی در آب: کاهش مصرف آب شرب در ساختمان حداقل 70 درصد؛ حفظ و بازسازی زیستگاه: حفظ و افزایش دسترسی به فضای باز پردیس و منطقه‌ای؛ انعطاف‌پذیری: ارائه محیط‌های آموزشی انعطاف‌پذیر و قابل تطبیق که از روش‌های آموزشی در حال تکامل و برنامه‌های گسترش جامعه در ساخت و ساز ایمن در برابر زلزله و آتش‌سوزی پشتیبانی می‌کنند.

مرکز علوم و محیط زیست هسته اصلی برنامه شهروندی محیط زیستی مدرسه است که در سال 2019 راه‌اندازی شد و با ارائه محیط‌های آموزشی نوآورانه که جامعه قوی، تعامل بین رشته‌ای، یادگیری مادام العمر و مدیریت محیط زیست را ارتقا می‌دهند، از ماموریت مدرسه حمایت می‌کند. در راستای قدردانی از دستاورد و عمل مثال زدنی مدرسه در زمینه بهره‌وری منابع، سلامت و تندرستی و آموزش محیط زیست و پایدار، مدرسه نوئوا در آوریل 2021 توسط وزارت آموزش و پرورش ایالات متحده به‌عنوان مدرسه ملی نوار سبز انتخاب شد.

ایجاد ارتباط بین انسان و طبیعت

طراحی مرکز علوم و محیط زیست با تلفیق راهکارهای طراحی پایدار ساده، مناسب و مقرون به صرفه، ارتباطات عملی و شاعرانه بین انسان و دنیای طبیعی ایجاد می‌کند. شکل ساختمان با شکل زمین همخوانی دارد و با دنبال کردن توپوگرافی تپه، حفاری را به حداقل رسانده و فضای آموزش در فضای باز را که کلاس‌های طبقه همکف را گسترش می‌دهد، به حداکثر می‌رساند. پلان طبقه باریک تأثیر بر ویژگی‌های طبیعی موجود سایت را به حداقل می‌رساند در حالی که نور طبیعی و تهویه طبیعی را در کلاس‌ها به حداکثر می‌رساند – دو استراتژی غیرفعال که دانش‌آموزان را به ریتم‌های فصلی سایت متصل می‌کند و بارهای انرژی در ساختمان را کاهش می‌دهد. مسیر سایبانی یک سفر قابل دسترسی برای همه را از طریق جنگل فراهم می‌کند که مرکز محیط زیست جدید را به مجتمع آموزشی هیل‌ساید موجود متصل می‌کند. چشم‌انداز قبلی مختل شده در این منطقه به یک زیستگاه جنگلی بلوط با کاشت بومی و سازگار برای ارتقای تنوع زیستی بازسازی شد. این زیبایی و حضور افزایش یافته اکولوژی بومی ما را بیشتر به مکان متصل می‌کند و دانش‌آموزان و بازدیدکنندگان را به یاد نقش فعالی که باید در حفظ و نگهداری داشته باشیم می‌اندازد.

این پروژه شامل هشت کلاس درس و فضاهای پشتیبانی است که طیف وسیعی از محیط‌های آموزشی نوآورانه را ارائه می‌دهد که دانش‌آموزان و اعضای هیئت علمی را به دنیای اطراف خود متصل می‌کند و مدیریت محیط زیست و یادگیری مادام العمر را روزانه ترویج می‌کند. این پروژه از طریق طیف وسیعی از سیستم‌ها و استراتژی‌های ساده و قابل مشاهده، طراحی شده است تا انرژی صفر خالص/کربن صفر خالص باشد – یک ساختمان تمام الکتریکی که آینده‌ای مقاوم و کم کربن را مدل‌سازی می‌کند. سیستم‌های ساختمانی کم مصرف انرژی در ترکیب با یک پوشش ساختمان با عملکرد بالا، EUI ساختمان را به 23 کاهش می‌دهد که کاهش 71 درصدی نسبت به پایه است. یک آرایه فتوولتائیک 70 کیلوواتی واقع در سقف ساختمان انرژی تولید می‌کند تا مصرف انرژی سالانه پیش‌بینی شده ساختمان را جبران کند. با ادامه تأثیر تغییرات آب و هوایی بر تأمین آب شرب کالیفرنیا، این پروژه نقش فعالی در کاهش مصرف آب شرب به میزان 89 درصد زیر سطح پایه ایفا می‌کند.

مرکز علوم و محیط زیست: فضایی برای همه

مرکز علوم و محیط زیست نقش محوری در برنامه شهروندی محیط زیستی مدرسه دارد، بنابراین بسیار مهم بود که این ساختمان برای همه دانش‌آموزان و اعضای جامعه پذیرا باشد. مسیر سایبانی برای اتصال ساختمان جدید مستقیماً به مرکز دانش‌آموزی و قلب پردیس طراحی شد تا همه بتوانند تجربه لغزش در اکوسیستم بومی بازسازی شده سایت را به اشتراک بگذارند. یک سری رمپ که الزامات طراحی جهانی سختگیرانه را برآورده می‌کنند، بر فراز چشم‌انداز قرار دارند و فرودگاه‌های گسترده‌ای برای توقف ارائه می‌دهند، خواه برای صحبت کردن با یک همکلاسی یا نوشتن شعری الهام‌گرفته از بوی شکوفه‌های بهار. تجربه طبیعت در طول مسیر سایبانی ارتباط زیست‌محیطی مشترک ما با زمین، اکولوژی پر جنب و جوش آن و مناظر منطقه فراتر از آن را تقویت می‌کند. این تجربه هم به‌عنوان یک معرفی حسی و هم به‌عنوان یک گذار به مطالعات محیطی متمرکزتر که در مرکز علوم و محیط زیست انجام می‌شود عمل می‌کند. این تجربه‌ای است که با انسانیت مشترک ما صحبت می‌کند.

یک پروژه مشارکتی برای جامعه

به عنوان یک “مدرسه خصوصی با هدف عمومی”، مدرسه نوئوا و این ساختمان به‌طور خاص هم به جامعه دانشگاهی و هم به جامعه گسترده‌تر خدمت می‌کنند. از فضای باز طبیعی مشترک و اکوسیستم‌های بومی حمایت و جشن می‌گیرد؛ از دانش‌آموزان متنوعی از سراسر منطقه استقبال می‌کند و کمک مالی ارائه می‌دهد؛ و به‌عنوان یک مدل آموزشی در سطح منطقه‌ای و ملی عمل می‌کند و میزبان اردوهای تابستانی، کنفرانس‌ها و کارگاه‌های آموزشی مکرر و سایر رویدادهایی است که نقش تفکر طراحی اکولوژیکی را در آموزش قرن بیست و یکم ارتقا می‌دهند.

یک سری کارگاه با گروه‌های مختلف ذینفعان از جمله دانش‌آموزان، کارکنان، هیئت علمی، والدین، فارغ‌التحصیلان و همسایگان محلی برگزار شد. بحث‌ها و نتایج کارگاه‌ها به‌صورت کتبی مستند شد و در جلسات بعدی به اشتراک گذاشته شد. با توسعه طراحی پروژه، مدرسه ارتباط خود را با گروه‌های مختلف ذینفعان با جلسات خاص هدف‌گیری همسایگان مجاور برای ایجاد اجماع برای پروژه ادامه داد. هنگامی که شهر جلسات عمومی برای بررسی و تأیید طراحی پروژه برگزار کرد، هیچ مخالفتی با پروژه وجود نداشت و به اتفاق آرا تصویب شد.

یکی از اهداف اصلی پروژه حفظ و افزایش دسترسی به فضای باز در پردیس بود. مزایای حفظ فراتر از سایت پروژه به جامعه بزرگتر گسترش می‌یابد که از حفظ گیاهان و جانوران بومی که از پرندگان مهاجر و سایر حیات وحش حمایت می‌کنند بهره‌مند می‌شود. دسترسی جهانی بهبود یافته به فضای باز امکان تجربه ریتم‌های فصلی اکولوژی بومی را برای همه اعضای جامعه صرف نظر از توانایی آن‌ها فراهم می‌کند. تیم پروژه با کاهش ردپای ساختمان، انطباق با توپوگرافی موجود و انتخاب یک سایت قبلاً مختل شده، فضای باز را حفظ کرد. گردش خارجی در امتداد ساختمان از ساختار خارج شده و کار فونداسیون و اختلال در فضای باز موجود را به حداقل می‌رساند. به همین ترتیب، مسیر سایبانی توسط ستون‌های تکی پشتیبانی می‌شود که به کاشت بومی و زهکشی سایت اجازه می‌دهد تا زیر مسیر مرتفع ادامه یابد. فضای باز موجود مجاور ساختمان با کاشت درختان بلوط جدید و سایر گیاهان زیر پوشش بومی که از تنوع زیستی محلی حمایت می‌کنند، احیا شد. مسیر سایبانی به مسیر گردش اصلی برای دسترسی به مرکز محیط زیست تبدیل شده است. این یک پیاده‌روی جشن‌آمیز از طریق پوشش جنگلی بازسازی شده است که توسط همه دانش‌آموزان به‌عنوان بخشی از حرکت روزانه خود در سراسر پردیس تجربه می‌شود. مسیر سایبانی همچنین از دسترسی جهانی به جامعه بزرگتر که در کنفرانس‌ها، اردوهای تابستانی و سایر رویدادهای جامعه‌ای که توسط مدرسه برگزار می‌شود، پشتیبانی می‌کند.

با پذیرش ایده دسترسی جهانی در اوایل فرآیند طراحی، ما گزینه‌هایی را برای ارائه یک مسیر مستقیم و قابل دسترسی از توسعه پردیس موجود به ساختمان جدید بررسی کردیم. به دلیل تغییر درجه عمودی قابل توجه بین ساختمان‌های جدید و موجود، ما مسیر سایبانی را توسعه دادیم که از طبقه همکف مرکز دانش‌آموزی تا طبقه دوم مرکز محیط زیست امتداد می‌یابد. آسانسوری که از فضای خارجی ساختمان دسترسی دارد، اتصال عمودی به طبقه اول و زیرزمین را فراهم می‌کند که دسترسی به جنگل مجاور و حفظ فضای باز را فراهم می‌کند.

احترام به محیط زیست محلی

این پروژه در شبه‌جزیره سانفرانسیسکو واقع شده است، منطقه‌ای که با آب و هوای مدیترانه‌ای و مناطق گیاهی از جمله چاپارال، بوته‌های ساحلی، جنگل بلوط ساحلی و علفزار مشخص می‌شود. این پروژه با زمین برخورد ملایمی دارد و به دنبال یک استراتژی چشم‌اندازی است که تنوع زیستی را ارتقا می‌دهد، جداسازی کربن را در بر می‌گیرد و یک تجربه غوطه‌ور و احشایی از ریتم‌های دنیای طبیعی را تقویت می‌کند.

مسیر سایبانی پروژه به‌عنوان یک گذار از پردیس اصلی و مقدمه‌ای بر اکوسیستم طبیعی بازسازی شده و محافظت شده عمل می‌کند. پس از ورود، ساختمان جدید به‌عنوان یک آستانه واقعی و مجازی برای دنیای طبیعی تجربه می‌شود – با دقت در زمین بافته شده، دنبال کردن قوس زمین در سراسر خط الراس و ادغام با توپوگرافی طبیعی برای به حداقل رساندن تأثیر آن بر محیط طبیعی. زیستگاه بومی بازسازی شده برابر با 400 درصد مساحت ساختمان است. مصالح و رنگ‌های ساختمان از مواد بومی سایت گرفته شده است و ارتباط شهودی با زمین را تقویت می‌کند. این استراتژی‌ها برای اتصال تجربه روزانه به درام تپه، اکولوژی بومی و مناظر چشمگیر خلیج فراتر از آن ترکیب می‌شوند و دانش‌آموزان را به لایه‌های چندگانه محیط خود متصل می‌کنند.

تمام کاشت‌های جدید مکمل درختان بومی موجود برای گسترش و تنوع بخشیدن به پوشش جنگلی چوب سخت و تکمیل آن با زیرپوشش بوته‌ها و پوشش زمین بومی است که با مجموعه فلور و فون محلی سازگار است. این پروژه یک تپه شیب‌دار را اشغال می‌کند که در آن پایداری شیب‌ها و کند شدن روان آب باران از اهمیت بالایی برخوردار است. حفظ خاک و کاشت متراکم به این هدف کمک می‌کند.

کاهش مصرف آب و حفاظت از منابع آبی

این پروژه در یک آب و هوای نیمه‌خشک واقع شده است که با خشکسالی‌های فزاینده و شدید مواجه است، بنابراین کاهش تأثیر زهکشی آب‌های سطحی و کاهش مصرف آب شرب در ساختمان به میزان بیش از 89 درصد ضروری بود. وسایل بهداشتی صرفه‌جو در آب همراه با سیستم استفاده مجدد از آب‌های سطحی برای کاهش مصرف آب شرب به میزان 70 درصد نسبت به سطح پایه طراحی شدند. مصرف آب شرب اندازه‌گیری شده برای ساختمان در سال 2021 کاهش 89 درصدی مصرف آب شرب نسبت به سطح پایه بود. چشم‌اندازی مقاوم در برابر خشکسالی و سیستم‌های آبیاری قطره‌ای مصرف آب در فضای سبز را 62 درصد نسبت به سطح پایه کاهش می‌دهند. مصرف آب آبیاری با در نظر گرفتن مناطق هیدرو و قرار گرفتن در معرض آب و هوا در طراحی بهینه شد.

با قرار دادن ساختمان جدید در اطراف یک یال طبیعی، پروژه اختلال در الگوهای زهکشی طبیعی را به حداقل می‌رساند. یک برنامه مدیریت آب‌های سطحی، زهکشی سایت را با توجه به محتوای بالای خاک رس خاک‌های بومی و شیب‌های تند به حداقل عملی کاهش می‌دهد. آب‌های سطحی از سقف مرکز محیط زیست در یک مخزن ذخیره‌سازی زیرزمینی 10000 گالونی برای استفاده مجدد در توالت‌های ساختمان جمع‌آوری می‌شود که وابستگی به آب شرب را بیشتر کاهش می‌دهد. آب‌های سطحی که در ساختمان مجدداً استفاده نمی‌شوند، جمع‌آوری شده و به حوضچه‌های تصفیه بیولوژیکی در محل منتقل و تصفیه می‌شوند. حوضچه‌های تصفیه 80 درصد از کل جامدات معلق را قبل از تخلیه خارج از سایت از آب حذف می‌کنند.

این پروژه با کاهش مصرف آب شرب ساختمان به میزان 89 درصد در سال 2021، تاب‌آوری تأمین آب شرب منطقه‌ای را ارتقا می‌دهد. جمع‌آوری آب‌های سطحی از سقف ساختمان برای استفاده مجدد در توالت‌ها نقش مهمی در کاهش مصرف آب شرب دارد زیرا سیستم استفاده مجدد از آب‌های سطحی برای تامین بیش از نیمی از نیازهای آبی ساختمان طراحی شده است. با سطوح نفوذپذیر و کاشت متراکم، رواناب آب‌های سطحی به حداقل می‌رسد، بازداشت می‌شود و فیلتر زیستی می‌شود و کیفیت آب را در جریان‌های فصلی که به خلیج سانفرانسیسکو تخلیه می‌شوند حفظ می‌کند.

استراتژی صرفه‌جویی در آب شرب پروژه شامل موارد زیر است: وسایل: وسایل کم‌مصرف در سراسر پروژه استفاده می‌شوند و توالت‌ها به سیستم استفاده مجدد از آب‌های سطحی متصل هستند؛ آبیاری: کاشت مقاوم به خشکی و آبیاری قطره‌ای در سراسر پروژه استفاده می‌شود؛ سیستم‌های مکانیکی: از آب شرب در سیستم‌های مکانیکی استفاده نمی‌شود؛ سیستم‌های فرآیند: از آب شرب در سیستم‌های فرآیند استفاده نمی‌شود.

طراحی برای حداکثر کارایی

این ساختمان به‌عنوان یک ساختار ساده طراحی شده است تا مساحت تهویه شده را به حداقل برساند، پلان، ساختار و کارایی پوسته را به حداکثر برساند و استفاده از مواد را کاهش دهد. پله‌ها و راهروهای خارجی مساحت دیوار و فضای تهویه شده را کاهش می‌دهند. نسبت مساحت ناخالص به ناخالص 95 درصد است که برای یک ساختمان مدرسه بسیار کارآمد است. جرم ساختمان حداقل بیان شده است که منجر به سیستم‌های ساختاری ساده و بسیار کارآمد و کاهش سطح می‌شود. هر کجا که ممکن است، سیستم‌های ساختاری به‌عنوان مواد نهایی باقی می‌مانند. بیشتر با کمتر. گردش خارجی به کلاس‌ها اجازه می‌دهد تا پنجره‌هایی در هر طرف اتاق داشته باشند که نور طبیعی و تهویه طبیعی را به حداکثر می‌رساند – دو سیستم غیرفعال که بارهای انرژی و هزینه‌های عملیاتی را در ساختمان کاهش می‌دهند. فن‌های سقفی برای افزایش گردش هوا و افزایش راحتی حرارتی ساکنان فراهم شده‌اند. این استراتژی امکان حذف سرمایش مکانیکی و هزینه‌های مرتبط را از پروژه فراهم کرد. گردش خارجی در طبقه دوم همچنین به‌عنوان سایبان خورشیدی عمل می‌کند و مانع از ورود نور روز به کلاس‌های درس در اواخر بهار و تابستان گرم می‌شود. نسبت پنجره به دیوار کم 13 درصد نور طبیعی، دید و تهویه طبیعی را برای کلاس‌ها به حداکثر می‌رساند در حالی که یک پوشش خارجی با صرفه جویی در انرژی ارائه می‌دهد که پل حرارتی را کاهش می‌دهد و راحتی حرارتی داخلی را حفظ می‌کند.

برای به حداقل رساندن ردپای ساختمان و هزینه‌های فونداسیون، این پروژه به طور موثر دو طبقه را در محدودیت ارتفاع 32 فوتی که توسط کد برنامه‌ریزی محلی مورد نیاز است، جای می‌دهد. یک سری پلان‌های چند وجهی به یک ساختار فولادی ساده اجازه می‌دهد تا شکل کلی منحنی ساختمان را که توپوگرافی تپه را دنبال می‌کند، تشکیل دهد.

انرژی پاک و کاهش مصرف انرژی

برای کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و انتشار دی اکسید کربن، مرکز علوم و محیط زیست سیستم‌های ساختمانی کاملاً برقی را در بر می‌گیرد و طوری طراحی شده است که انرژی صفر خالص/کربن صفر خالص باشد. استراتژی‌های طراحی شامل سیستم‌های غیرفعال: شکل خطی ساختمان امکان دسترسی کافی به نور طبیعی و تهویه طبیعی را برای کلاس‌های درس فراهم می‌کند و بارهای انرژی مرتبط با روشنایی و سرمایش مکانیکی را کاهش می‌دهد. سیستم‌های فعال: یک سیستم پمپ حرارتی تمام الکتریکی گرمایش هیدرونیکی تابشی کف را برای همه فضاها فراهم می‌کند. با افزودن فن‌های سقفی برای افزایش گردش هوا و تهویه طبیعی، سرمایش مکانیکی از پروژه حذف شد. تهویه‌های بازیابی انرژی 100 درصد هوای بیرون را در زمان اشغال کلاس‌های درس فراهم می‌کنند. کنترل‌های سیستم ساده و مناسب برای استراتژی‌های تهویه ساده مورد استفاده هستند. روشنایی LED چگالی توان روشنایی کلی را 49 درصد کاهش می‌دهد. صرفه‌جویی در انرژی: یک پوشش ساختمان خارجی با عملکرد بالا پل حرارتی را کاهش می‌دهد و مقادیر R بالایی را در سقف و دیوارها برای حفظ راحتی حرارتی داخلی فراهم می‌کند. سیستم‌های ساختمانی کم مصرف انرژی در ترکیب با یک پوشش ساختمان با عملکرد بالا، EUI ساختمان را به 23 کاهش می‌دهد که کاهش 71 درصدی نسبت به سطح پایه است. انرژی تجدیدپذیر در محل: یک آرایه فتوولتائیک 70 کیلوواتی در سقف ساختمان برای جبران مصرف انرژی ساختمان در طول سال قرار دارد. این طراحی بر حداکثر کردن پتانسیل انرژی تجدیدپذیر در محل آرایه فتوولتائیک متمرکز بود. این شامل مطالعات گسترده در مورد روش‌های به حداقل رساندن تأثیر سایه‌زنی از درختان بالغ مجاور بود. یک پنل بسیار کارآمد همراه با بهینه‌سازها در طراحی نهایی با تولید انرژی سالانه پیش‌بینی شده 80200 کیلووات ساعت گنجانده شد. تولید انرژی در محل اندازه‌گیری شده برای سال 2021، 93941 کیلووات ساعت بود که 17 درصد افزایش نسبت به تولید پیش‌بینی شده داشت. طراحی دیوار خارجی شامل قاب‌بندی استاندارد استودیوی فلزی با عایق بندی بات پوشیده شده با عایق خارجی 1 اینچی برای کاهش پل حرارتی و افزایش مونتاژ کلی به R-24 است. طراحی سقف شامل عایق بندی بات R-38 پوشیده شده با 2 اینچ عایق سفت برای افزایش مونتاژ کلی به R-50 است. خواص لعاب شامل مقدار U 0.28، SHGC 0.27 و VLT 0.65 است.

ارتقای سلامت و رفاه

طراحی ساختمان بر ایجاد یک جامعه یادگیری سالم و تندرستی فردی تمرکز دارد و بر راهکارهای ساده‌ای تأکید می‌کند که حداکثر راحتی کاربر، تعامل اجتماعی و ارتباط با طبیعت را در عین کاهش هزینه اولیه و نگهداری بلندمدت افزایش می‌دهند. 100 درصد از فضاهای اشغال شده به طور منظم به پنجره‌های قابل باز شدن، نور طبیعی روز و دید به طبیعت دسترسی دارند. انتخاب مواد، از جمله رنگ‌ها و چسب‌های بدون VOC، مواد بدون فرمالدئید و کفپوش لینولئوم، در ترکیب با تهویه مکانیکی هوای تازه 100 درصد، کیفیت هوای داخلی سالم را تضمین می‌کند. همه کلاس‌های درس شامل مواد سقف آکوستیکی با رتبه NRC بالا برای جذب صدا و کفپوش لینولئوم بالشتک‌دار برای کاهش بازتاب قدم هستند. پله‌ها و رمپ‌های خارجی در مرکز قرار دارند تا گردش عمودی فعال در اطراف ساختمان و سایت مجاور را تشویق کنند. به دلیل گردش هوای آزاد و دسترسی عالی به تهویه طبیعی، ثابت شده است که این ساختمان به راحتی با الزامات بهداشتی همه‌گیری کووید سازگار است، با این حال، این همه‌گیری ارزیابی پس از اشغال را نیز به تأخیر انداخته است.

منابع ساختمان

مواد ساختمانی برای اقتصاد، دوام و بهره‌وری منابع انتخاب شدند. شکل کلی ساختمان، بهره‌وری منابع را از طریق فرم‌های ساختمانی ساده که به یک سیستم فولادی ساختاری کارآمد برای ارائه دوام طولانی مدت متکی هستند، مدل‌سازی می‌کند. با تشخیص اینکه حفاظت اکولوژیکی و مسئولیت اجتماعی فراتر از سایت پروژه گسترش می‌یابد، 100 درصد چوب داخلی و خارجی از جنگل‌های مدیریت شده مسئولانه در سواحل غربی دارای گواهینامه FSC است. 15 درصد از مصالح ساختمانی از مواد بازیافتی از جمله فولاد، بتن، عایق پنبه و آلومینیوم ساخته شده‌اند. در طول ساخت، 89 درصد از زباله‌های سایت و ساخت و ساز بازیافت و از محل دفن زباله منحرف شد.

سازگاری با نیازهای آینده

این ساختمان برای ارائه انعطاف‌پذیری و سازگاری در کوتاه‌مدت و بلندمدت طراحی شده است. در کوتاه‌مدت، فضاهای آموزشی به راحتی با برنامه‌های درسی و فناوری‌های در حال تکامل سازگار هستند. قرقره‌های سیم برقی سربار در هر کلاس درس طیف وسیعی از پیکربندی‌های میز را در خود جای می‌دهند. طرح ساختمان ساده تا حد امکان تعمیم داده شد تا امکان سازگاری آینده با کاربردهای جایگزین در بلندمدت از جمله مسکن در صورت نیاز فراهم شود. در پاسخ به تغییرات آب و هوایی، پمپ‌های حرارتی می‌توانند به راحتی برای کار در حالت خنک‌کننده برای تامین سرمایش کلاس‌های درس با افزایش دما سازگار شوند. سیستم تهویه هوای تازه دارای فیلترهایی است که در صورت آلودگی هوای ناشی از آتش‌سوزی‌های مکرر می‌توان به راحتی با فیلترهای HEPA جایگزین کرد. ساخت و ساز در سال 2020 در حالی انجام شد که همه‌گیری کووید آغاز شد و مدارس سراسر کشور به سمت یادگیری از راه دور تغییر مسیر دادند. مدرسه نوئوا با تشخیص تأثیرات اجتماعی منفی یادگیری از راه دور، مرکز علوم و محیط زیست را برای پذیرش یادگیری حضوری در ژانویه 2021 تطبیق داد. فضاهای آموزش در فضای باز به عنوان پسوندهای کلاس‌های درس عمل کردند و به دانش‌آموزان اجازه دادند در فضای باز پخش شوند در حالی که ارتباط بصری با معلمان را حفظ کنند. فضاهای بیرونی همچنین فعالیت‌های تفریحی و ناهار ساده‌ای را برای استفاده دانش‌آموزان فراهم کرد. این پروژه در یک منطقه رابطه‌ جنگلی-شهری واقع شده است، بنابراین طراحی استراتژی‌های طراحی را برای سخت کردن ساختمان در برابر آسیب، از جمله ساخت بتن و فولاد غیرقابل احتراق، سیستم اسپری آب و مجموعه‌های پوسته خارجی با مقاومت در برابر آتش یک ساعته، در نظر گرفته است. این مدرسه به طور داوطلبانه پروژه را برای رعایت سختگیرانه‌ترین الزامات طراحی لرزه‌ای ارتقا داد و مقاومت طولانی مدت پس از یک زلزله شدید را فراهم کرد.

منبع:

https://www.archdaily.com/1019585/nueva-school-science-and-environmental-center-lms-architects