打破成本壁垒：揭穿可持续设计成本更高的迷思

“可持续设计太贵了。”这是一句老生常谈的论调，同时也是一个误区。

多年来我们都知道，可持续发展并不需要花费更多。

2000世纪初，LEED认证尚处于市场初期阶段。研究表明，LEED认证建筑的平均附加费仅为2%，但额外投资通常可带来相当于该附加费十倍的运营成本节省。过去十年，研究持续表明，按照LEED标准进行设计不会产生任何额外成本。2015年，宾夕法尼亚州住房融资局成为首个将被动式住宅纳入其激励计划的公共机构。在激励资金到位的最初两年，被动式住宅项目的成本略高于传统建筑。然而，随着市场日趋成熟以及建筑商对这一流程的日益熟悉，到第三年，被动式住宅的每平方英尺成本已低于传统建筑。

然而，我们应该记住，可持续性和可持续设计并非新鲜事物。世界各地种类繁多的设计和建筑技术，以及许多至今仍屹立不倒、经受住时间考验的百年老建筑，都充满了智慧和经验教训。讽刺的是，诸如LEED、被动式住宅或净零能耗等现代第三方认证，虽然旨在实现类似的长寿和可持续性目标，却仍然经常被认为成本过高而遭到忽视。

追求这些可持续设计认证提供了卓越的框架和明确的路径，但可持续设计不仅仅是一份任务清单；它是一种理念和方法，可以——也应该——从现在开始融入我们所有的基础设施。虽然我们将可持续设计融入到Perkins Eastman的所有工作中，但过去二十年，我们的K-12教育环境一直在真正突破极限，因为我们相信学校可以成为其所在城市和社区大规模脱碳的催化剂。从推动脱碳发展的工作中，我们学会了如何以经济高效的方式做到这一点，因为可持续性不仅仅是做正确的事情，还必须具有经济可行性。

以波士顿艺术学院为例。该学院最初被要求获得LEED认证，但通过为教职员工和学生举办的愿景会议，学院明确了其更宏大的可持续发展愿景。他们希望创造一个不仅有利于地球，更注重人类健康和福祉的环境。

波士顿艺术学院为三层玻璃窗支付了超过五十万美元，但由于供暖和制冷系统花费较少，因此其成本得到了充分的补偿。
波士顿艺术学院照片 © Robert Benson 摄影

随着设计的不断演进，我们的团队探索用三层玻璃窗替代标准的双层玻璃窗，以最大限度地提高室内热舒适度并提升能源性能。然而，据估计，新增成本比双层玻璃窗高出515,550美元——这可谓一笔不小的升级。但围护结构性能的提升使团队能够减少指定的空气源热泵数量，并取消整个周边辐射供暖系统。这种方法节省了800,000万美元的初始成本。因此，最终，建筑围护结构新增的成本得到了回报——甚至更多——机械系统成本的大幅降低。更棒的是，与采用更传统的方案相比，我们交付的建筑性能更高，能耗更低，热舒适度也更高。而且，节省的成本还在不断累积；我们甚至还没有将与高性能建筑相关的年度运营成本降低计算在内。

波士顿艺术学院的三层玻璃窗不仅可以提供充足的日光，还能提供抵御室外温度的热舒适​​度。

在华盛顿特区的约翰·刘易斯小学，我们受聘为哥伦比亚特区公立学校 (DCPS) 建造首所净零能耗学校，其预算符合 LEED 金级标准，这是 DCPS 的基准可持续性要求。该项目的预算在 NZE 目标制定前的几年的资本规划过程中就已编制完成，但团队并未申请额外资金，而是利用“免费资源”（例如太阳全年的位置），最大限度地减少了建筑供暖、制冷和照明所需的能源。合理的建筑朝向、窗墙比、自然采光和遮阳策略都发挥了重要作用，在不增加成本的情况下实现了更高性能的项目。

约翰·刘易斯小学获得了罕见的 LEED 和 WELL 双白金认证，这意味着它在能源效率和对学生健康和福祉的重大贡献方面都是表现最好的学校之一。

该团队还评估了暖通空调系统，将华府公立学校（DCPS）的标准系统（风冷式变制冷剂流量VRF）与地热系统进行了比较。地热系统的初始成本比标准VRF高出660,000万美元，但每年可节省90,000万美元能源，投资回收期约为七年。尽管地热系统的初始成本有所增加，但团队在设计过程中采用的被动式设计策略能够优化设计，使项目能够吸收地热系统的额外成本，并且不会超出预算。值得注意的是，华府公立学校选择为该项目签订购电协议（PPA），而不是直接采购太阳能电池板，从而消除了太阳能电池板的成本。

约翰·刘易斯小学 (John Lewis Elementary) 为学生提供了丰富多样的课堂以外的学习机会。

该项目在预算范围内完成，表明追求NZE（即不含太阳能成本的NZ Ready）并不会必然增加成本，而且每年的运营成本节省相当可观。与John Lewis学校现代化改造之前的小学相比，新校舍每年可为学区节省近300,000万美元的能源成本——这些资金可以更好地用于教育，而不是运营。

与弗吉尼亚州费尔法克斯县公立学校 (FCPS) 进行的一项更广泛的成本研究提供了更多见解。FCPS 聘请了 Perkins Eastman 和 CMTA 工程师来研究设计和建造净零能耗和净零能耗学校与标准债券资助设计（需要更传统的供暖/制冷方法）相比需要哪些条件。该研究重点关注小学的翻修和扩建以及新建项目，考虑了生命周期成本评估，以权衡运营和维护成本节约与初始建设支出。FCPS 目前使用的是旧版高性能学校合作标准 (CHPS)，该标准不如 LEED 金牌标准那么严格，因此该地区的基础设计模型和净零能耗之间的预算差距会更大。我们的研究发现，新建项目和重大翻修项目的净零能耗准备工作的初始成本分别增加了 5-10%。结果表明，根据您的起点，可能会有一些额外的初始成本，但可以通过仔细优化、利用被动设计与其他节能措施相结合来将其最小化。

如果从一开始就将可持续性纳入考量，净零能耗 (NZE)、高性能设计和其他可持续目标就能在不超出预算的情况下实现。但由于地热和光伏等高性能系统确实会产生额外成本（在当前波动剧烈的经济环境下，这些成本可能会更高），因此优化设计，被动地利用免费资源是我们能够做出的最安全、最具成本效益的投资。

然而，如果您的团队决定采用光伏和地热发电，那么有一些方法可以降低您的开支。电力购买协议（由第三方安装和维护太阳能电池板，建筑业主回购可再生能源）可以消除您的初始资本支出。对于地热技术，许多地方、州和联邦政府的激励措施有所增加，使其与标准暖通空调相比成本中性或为负值。

但或许最重要的成本讨论是我们很少提及的：非可持续设计的成本。因为可持续性不仅仅关乎能源，它关乎价值——经济、环境和社会。如果一个项目不能同时满足这三个方面，它真的可持续吗？它还能被认为是好的设计吗？在 Perkins Eastman，我们最珍视的指导我们工作的价值观之一是：好的设计是可持续的设计。华盛顿特区的邓巴高中是这一历程中的一个重要里程碑。它于 2013 年开学，成为全球 LEED 学校认证中得分最高的项目。

邓巴高中的校舍中心由于采用了战略性的玻璃和宽阔的天窗而充满了自然光。

当时，批评人士质疑华府公立学校（DCPS）是否有能力建造如此规模的学校。但其成果毋庸置疑：考试成绩提高，入学率攀升，毕业率也随之提升。这正是可持续发展的长远价值。它不仅触手可及，更能带来变革。这正是优秀、可持续设计的价值所在。