暖通空调对学生健康和学习的选择

学生的HVAC选择健康与学习 政策制定者、学校领导和倡导者需要知道什么 图片来源：AllisonShelley/EDUimages的逐字代理报告/2023年1月 作者和致谢 Authors 艾玛·海因斯 萨拉·罗斯,UndauntedK12 其他贡献者 乔纳森·克莱因,UndauntedK12 爱丽丝·卢 布雷迪安妮海豹伊迪·泰勒 罗素·昂格 作者按字母顺序列出。除非另有说明，否则所有作者均来自RMI。 联系人 EmmaHines,ehines@rmi.org SaraRoss,sara@undauntedk12.org 版权和引文 EmmaHines和SaraRoss,暖通空调对学生健康和学习的选择：什么政策制定者，学校 领导者和倡导者需要知道，RMI和UndauntedK12，2023年，https://rmi.org/insight/hvac-供学生选择-健康和学习/. RMI重视合作，旨在通过分享知识和 见解。因此，我们允许感兴趣的各方通过创意参考、分享和引用我们的工作 CommonsCCBY-SA4.0许可证。https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/. 图片来自EDUimages通过知识共享归因许可在本报告中使用- 非商业4.0国际许可证。https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/. 除非另有说明，否则所有其他图像均来自iStock.com。 顾问 感谢以下个人担任专家顾问并提供持续指导在创作这部作品的过程中： •PhoebeBeierle，绿色学校中心高级项目经理 •AmyCortese，新建筑研究所项目主任 •ErikaEitland，ScD，MPH，人类经验（Hx）实验室负责人，Perkins＆Will •AnisaHeming，绿色学校中心主任 •ReillyLoveland，新建筑研究所高级项目经理 •CoreyMetzger,PE,创始校长,资源咨询工程师,LLC,ASHRAE •LisaPatel，医学博士，医学学会气候与健康与临床联盟执行董事斯坦福大学儿科助理教授 •KentPeterson，PE，P2S公司副总裁兼首席运营官，ASHRAE •CraigSchiller，高性能学校合作执行董事 •BrianTurner,PE,CMTA工程师管理负责人 Acknowledgments 感谢以下个人对这项工作的见解和观点： •RMI无碳建筑项目团队 •ChristosChrysiliou，洛杉矶联合学校设施部建筑与工程总监区，加利福尼亚州 •KateCrosby，马萨诸塞州Acton-Boxborough地区学区能源经理麦肯纳·邓巴，建设电气化铅，塞拉俱乐部弗吉尼亚分会 •塞拉俱乐部劳工和经济正义总监DerrickFigures 玛丽·菲拉多，21世纪学校基金执行董事 •JaimeMarcotte，纽约州能源研究与发展局项目经理 •HannahMorgan，纽约州能源研究与发展局项目经理PatrickO'Shei，纽约州能源研究与发展市场发展总监 Authority •AaronPresburg，高级项目经理-能源和可持续发展，波特兰公立学校，俄勒冈州 •SashaPudelski，学校主管协会宣传主任 •AudreySchulman，HEET联合创始人兼联合执行董事 •DanSherrell，气候运动组织者 •AnilSingh，组织者和成员，纽约日出运动 •RoySprague,Cypress-FairbanksIndependent首席运营官兼副总监德克萨斯州学区 •ChristianWeeks，首席执行官O夫icer，enVerid 迈克·威尔逊，肯塔基州沃伦县公立学校设施总监 关于RMI RMI是一家独立的非营利组织，成立于1982年，通过市场改变全球能源系统- 驱动的解决方案，与1.5°C的未来保持一致，并为所有人确保清洁，繁荣，零碳的未来。我们在世界上最关键的地区工作，并参与企业、政策制定者、社区和 非政府组织确定和扩大能源系统干预措施，至少将减少温室气体排放 到2030年50％。RMI在科罗拉多州的玄武岩和博尔德市；纽约市；加利福尼亚州奥克兰；华盛顿特区；和北京。 关于UndauntedK12 UndauntedK12是一家全国性的非营利组织，致力于支持美国的公立学校公平地过渡到零碳排放，同时使年轻人准备在 快速变化的气候。 目录 执行摘要. Introduction. 支持学生健康和学习从课堂开始.学校暖通空调技术六大理念. 全电动高性能暖通空调的六大好处.评估HVAC成本和资金机会. 聚光灯：更公平的学校现代暖通空调解决方案设施. Recommendations.Conclusion. 附录. 附录A：暖通空调术语词汇42 附录B：暖通空调系统的分析方法和区域概况46 附录C：实现全电动高性能暖通空调的常见问题56 尾注. 执行摘要 公立学校建筑起着至关重要的作用，为学生和社区成员服务。不幸的是，美国的许多学校建筑老化，不健康，装备不足应对全球流行病、极端天气和不可预测的能源价格的挑战 由于化石燃料价格波动。作为学校领导寻找解决方案，以提供健康的建筑和对于今世后代的教室来说，其中一个关键的组成部分是暖气的选择， 通风和空调（HVAC）系统。技术进步和新的财务资源意味着学校领导者有机会追求更好的HVAC设备 并有效地支持学生的健康、舒适和学习。我们的建议是采用所有-电动，高性能暖通空调系统在新的和现有的学校实现积极的健康和学习成果，降低公用事业成本，并最大限度地减少气候污染。 Theneed 迫切需要现代暖通空调解决方案。大量证据将学生健康与学习温度、湿度和空气质量-室内环境的要素是 暖通空调系统的目标。加重哮喘、旷工、学习成绩差和失去学习能力 当HVAC系统失败时，时间都是现实世界的后果。这些后果不成比例地下降关于有色人种学生、低收入学生和更有可能上学的农村学生 因长期投资不足而产生的建筑物。今天，炎热的学校日子造成了估计 5%的差距在有色人种学生和白人学生的标准化考试成绩之间。1哮喘，已被发现是一些原因1380万失学日在一年中，是一个不成比例的负担生活在贫困线以下的家庭中的儿童.2 过时的HVAC系统消耗大量能量,并且许多来自脏燃料源的热量。HVAC系统负责估计学校所有能源使用的56％。K-12的70％以上 在全国范围内使用现场化石燃料燃烧供暖的学校占地面积，暖通空调系统意义重大社区中的污染源。RMI和UndauntedK12估计温室气体(GHG)排放量 从全国各地的学校暖通空调系统每年花费社会20亿美元。在所有建筑部门， 政府正在通过遏制气候变化和空气污染的政策来应对气候变化和空气污染的挑战与建筑相关的排放和化石燃料的过渡，对设施有重大影响 决策。 已经非常清楚的是，学校需要现代的暖通空调解决方案来加热和冷却空间可靠、高效、低成本地实现通风目标，促进室内和室外空气健康， 并遵守不断变化的监管环境。 TheSolution 一组领先的学校和从业者的经验已经产生了几个大的想法，应该 指导学校领导如何评估他们现有的暖通空调系统，并塑造他们对什么的期望 ispossible(Exhibit1,nextpage).Whathasalsoemergedisaconsolutiononthebenefitsofall-electric, 适用于学校的高性能暖通空调系统-大部分以电热泵技术为特色中心件。热泵可以有效地提供加热和冷却，因为设备移动 而不是通过现场燃烧化石燃料来产生热量。 1 附件1政策制定者、学校领导和倡导者需要知道什么 暖通空调技术六大理念 全电动高性能暖通空调的六大好处 1 技术的进步使我们能够移动热量而不是比加热（即使在寒冷的气候下） 2 使用高性能过滤器的学校更好定位以去除污染物 适应新的冷却需求 改善空气质量并消除燃烧污染 2 3 3 在每种气候下的学校都可以选择成本有效的 提高效率 4 最大限度地减少健康和安全问题 4 通风策略 所有HVAC系统都需要持续监测和调整 5 良好的HVAC系统决策对环境敏感 5 6 建立能源弹性 缓解气候变化 6 暖通空调系统占学校的大部分 能源使用、公用事业成本和温室气体排放 来源：RMI和UndauntedK12 虽然全电动、高性能暖通空调系统现在定期集成到新建筑中，每年新建的学校很少。i因此，影响的最大机会是改造 现有81亿平方英尺的美国教学楼，可容纳全电动、高性能暖通空调 systems.Inbothcontext,communicatethegenerationalopportunitytomakesmartHVACinvestments 预期的好处可以帮助获得社区支持并发现各种资金来源。 其中新的是到2034年由2022年通货膨胀提供的非竞争性资金 减少法案(IRA)。IRA为学区提供高达50%的地面成本的财政支持- 源热泵（GSHP）和其他清洁能源技术，如太阳能和储能。 为所有人实现全电动、高性能HVAC系统 确保所有学校都有足够的财政资源投资于全电、高 PerformanceHVACsystemsthatsupportstudenthealthandlearningisajobforusall.Policiesatthe 联邦、州和地方各级以及公用事业合作伙伴应将技术和财政资源引导到资源最不足和最脆弱的学校社区实现这一紧迫目标。 学校领导应该发展和分享他们对暖通空调系统如何影响学生健康的理解和学习，以及对弱势学生群体的影响。他们还应该确保他们的 该地区有一个改进路线图，并阐明该地区承诺取得进展的日期。 对于其他利益相关者，如家长，教师和设计社区，持续关注和关注关于过渡到全电动、高性能暖通空调系统的重要性和机会将 帮助推动必要的变化，以支持健康的学生和社区。 i每年建造的新学校数量的国家数据并不容易获得。2021年我们的学校状况 报告指出，在09财年和19财年之间，只有520亿美元用于新学校建设(MaryFilardo，2021年状态 我们的学校：美国的PK-12公立学校设施2021，21世纪学校基金，2021年，https://www.wellcertified.com/ 我们学校的现状)。与此相比，同期学校建设的总资本支出为6470亿美元换句话说，绝大多数的资本投资都用于现有的学校。 Introduction 美国各地的社区都在与面临复杂问题的老化学校建筑作斗争 challenges.Concernsabouthotclassrooms,sparingenergycosts,andthespreadingoftransmissivedisease 将学校供暖，通风和空调（HVAC）系统放在讨论的中心。 当我们寻求应对这些挑战的解决方案时，各级决策者必须了解学生，学区和他们的社区将受益于采用现代暖通空调解决方案并确保它们根据行业最佳实践进行设计和维护。我们断言所有 学校应该过渡到现代暖通空调系统，这些系统都是电动的、性能更高的、更清洁的、更健康的学生。这个雄心勃勃的目标需要联邦、州和地区领导人的关注 必须中断维持现状的模式，投入资源促进快速采用和公平获得现代暖通空调解决方案。 学校建筑影响学生的健康和学习 学校建筑对学生的教育至关重要，对全国各地的社区至关重要。在 美国，学生花费约每年1000小时在学校，仅次于他们的家。3作为一个结果，他们的健康和学习成果与室内环境质量 （IEQ）的教学楼，它受到各种条件的影响，包括温度，空气和水质、湿度、湿度、噪音和照明。4健康的学校建筑对于 儿童健康和教育程度，转化为对健康、预期寿命的终身影响，和社会经济地位。5 尽管它们在社区中发挥了重要作用，但美国的学校设施状况也越来越差，因为长期投资不足的结果-获得D+级美国土木工程师协会 2021年。6低收入，