田占军,蒋志光
(河北科技大学总务处,河北石家庄 050018)
构建低碳大学园区的问题与对策探究
田占军,蒋志光
(河北科技大学总务处,河北石家庄 050018)
在建设低碳城市的背景下,提出了低碳大学园区的概念,归纳明确了其内涵和特征。在调查和研究中国大学园区运行现状的基础上,阐述了低碳大学园区规划、建设、使用中面临的问题,并提出相应对策,如:建立强有力的协调机构,正确应用相关政策,完善指标评价和考核体系,大力研发和使用前端技术,创新管理和教育方式等。
大学园区;低碳城市;问题与对策
中国在国民经济和社会发展“十二五”规划纲要中提出,面对日趋强化的资源环境约束,必须树立绿色、低碳发展理念,加快构建资源节约型、环境友好型社会,增强可持续发展能力。2010-08-10,中国公布并启动了“五省八市低碳省区和低碳城市试点项目”,这是继英国、丹麦等国低碳城市计划后,中国首次发布的国家层面低碳城市计划。国家发改委在同期表示,国家鼓励和支持有条件的地区和行业探索实现低碳发展的路径和经验。但由于目前国际上还没有推出成熟和公认的低碳城市评价指标体系,“低碳城市”建设更多的还是停留在战略和探索层面。因此,低碳城市的建设迫切需要积累实践经验,需要有“试验体”完成“从概念到实践”的过程,进而有效推动低碳城市建设有序协调发展。起步于20世纪末兴于21世纪初的中国大学园区建设恰好历史性地具备了这样一个时间机遇、政策机遇和技术优势的“试验体”功能,作为功能相对单纯的新城区,经过了10多年的历程,在功能、理论和实践上有不同程度的探索。另外,大学园区雄厚的研究、教育、培训资源,将会在低碳城市建设中显现出独特优势。因此,低碳大学园区建设可以成为中国低碳城市发展模式的比较理想的试验基地,为中国低碳城市建设提供探索的路径和经验。
目前国内对大学园区的定义还有不同认识。韩峥认为大学园区是大学实现空间和功能拓展后的新形式,从城市空间结构方面看,大学园区是城市的一种独特的空间组织形式,是城市空间的一个独特组成部分[1]。胡海建则认为大学园区是在高等教育大众化背景下,高等学校、政府、企业共同参与,以改变大学功能和促进区域经济社会发展为目的,以多个大学校区为要素,在一个城市规划的区域内建立的集产学研于一体的新型特色城市园区[2]。笔者认为,大学园区虽与国内先后出现的“大学城”、“高教园区”、“文教区”、“大学科技城”等称谓很相近,但仍有不同。可以从它们所共有的3项功能体系的不同侧重来进行区分:1)以教学和科研为主体的教研体系;2)以提供服务为主的生活服务体系;3)以大学为依托形成的高科技产业体系。大学园区在第1项功能体系上表现明显,在第2项上已经成型,而在第3项上还较弱。如果这3项都完善了,则可以称为“大学城”。中国各省市以建设大学新校区为主而形成的所谓“大学城”,结合以上3个功能和实际现状分析,更应该称之为有明显城区特征的“大学园区”,其他的称谓则因3个功能体系强弱不同而出现。
低碳大学园区的概念可以从低碳城市引申而出。中国科学院可持续发展战略研究组在《2009年中国可持续发展战略报告》中对低碳城市界定为以城市空间为载体发展低碳经济,实施绿色交通和建筑,转变居民消费观念,创新低碳技术,从而达到最大限度地减少温室气体排放[3]。因此,低碳大学园区可定义如下:在低碳经济背景下,为转变大学园区发展模式,引领城市可持续发展方向,借助土地和空间规划,实现大学园区结构优化。实施绿色交通和建筑,研究和开发新能源,探索节能新技术,创新管理体制,培养健康、节约、低碳的生产方式和消费模式,从而最大限度地提高资源和能源的利用效率,减少温室气体排放。对低碳大学园区内涵的理解需把握3个方面:1)在保证大学园区各项功能充分发挥的前提下,保持园区能源消耗、碳排放总量和强度上处于较低水平。2)利用园区区域特点和科技优势,获取低碳城区实现机制的模式。3)利用园区教育与培训资源,实现低碳生活与消费的养成教育。低碳大学园区的实现途径有:1)改进规划,保证土地利用和空间结构集约低碳。2)建设绿色建筑、低碳交通体系,降低传统能源消耗。3)开发清洁能源与可再生能源。4)研发新技术,创新管理机制,提高常规能源使用效率和降低碳排放标准。5)培养低碳生活方式,推行低碳文化培训教育。6)增加碳汇,提高碳捕捉能力。
低碳大学园区作为功能与组成相对独特的城区,既具有低碳城市的通用特征,又具有自己独特的特征。付允等对低碳城市的基本特征总结如下[4]。
1)经济性 以最少的资源和能源投入,换取最大的经济产出,也就是经济的高效化和集约化。
2)安全性 解决人类面临的环境问题与资源问题等。
3)系统性 低碳城市的建设包含了经济、社会、人口、科技、资源和环境等诸多方面,各子系统组成复杂动态开放巨系统。
4)动态性 随着城市的发展,低碳目标得到不断调整,目标的动态性使得经济的发展模式、人们的消费模式、居住模式、交通模式、能源类型处在动态变化中,以满足目标可达到的需要。
5)区域性 要求城乡统筹、区域协同,共同实现经济、社会的低碳发展。
低碳大学园区除具备上述5个特征外,还有3个独特特征。
1)城市性 大学园区不是单纯的超大规模的校园合成体,而是具备宜居、宜学、宜工、宜游等各项城市功能的生态低碳城区。
2)操作性 大学园区具有其独特的组成,如统一的管理组织或产权单一;居住人群的高度学习性和改造性;用地的公益性和规划的非逐利性等特质,这使大学园区更容易实现试验和操作。
3)示范性 大学园区在集约城市建设和多重利用土地、低碳绿色建筑、低碳交通运行、新能源研究利用和传统能源节能循环利用等方面积累的经验对中国旧城改造、新城开发等领域具有不可或缺的示范和指导意义。
建设低碳大学园区从局部意义来说,就是实现大学园区最低限度的碳排放和最大化的效益收入。控制温室气体排放、保护环境和改善空气质量,就要寻求清洁能源的开采,研究和推广节能减排技术是大学和科研机构的重大科研课题,而低碳大学园区的建设为课题研究提供了合适的空间载体。在追求生态、经济、社会效益最大化的过程中,提升能源使用效率,减少浪费,普及低碳生活方式,降低大学园区的运行费用。
建设低碳大学园区从全局意义来说,是低碳城市理论实践的重要领地,在中国转变经济发展模式和推进城市化建设中有不可替代的作用。
1)城市化建设需要 落实低碳城市建设规划,总结正反方面经验和教训。
2)低碳技术需求 探索低碳技术在城市中的使用途径和评价机制。
3)节约型社会人才培养需求 利用园区教育培训资源,通过低碳软件(文化制度)、硬件(环境建设)的影响,为社会输送具备低碳、环保、节约理念的人才。
4)有助于创新城市建设 尤其是建设低碳城市思想规划的导入,为创新城市建设注入崭新和富有活力的内容。
截至2010年底,中国共有26个省市兴建的不同规模的大学园区超过70多个。表1列举了国内几所大学园区占地情况。根据中国城市规划建设占地最高限额100m2/人来衡量,显然表1中所列的几所大学园区大多存在人均占地超标的问题。
表1 国内几所大学园区占地情况统计Tab.1 Total area statistics of several university campuses
在城市建设过程中,碳源主要来自对土地和能源的利用[5],因此,集约城市建设,提倡紧凑型城市,开发“超薄城市”[6]可以成为减碳的主要方面。在能源的利用上,国内以大学园区为系统的统计资料尚缺,但由于大学园区内用能主体是高校,所以以高校用能情况来说明。根据住房与城乡建设部在中国高校节约型校园建设工作会议上公布的资料,高校用能情况具有以下特点。
1)用能基数大 2008年中国高校总能耗2 924万t标准煤,占中国生活消费总能耗的9.69%。中国高校总用水量约41亿t,占中国城镇生活用水量的8.14%(高校人数占中国城镇总人数的5.5%)。
2)人均耗能高 2008年高校人均生活用水为145t,是中国城镇人均生活用水量的2倍。人均生活用煤为0.897t标准煤,是中国人均生活用煤的4倍。
3)节能减排潜力大 在中国200所实施节约型校园建设的试点高校中,学生平均耗电每年为484 kW·h,占中国平均水平的44%。实现节能67万t标准煤,节水3亿t。仅浙江大学和江南大学,每年合计减少CO2排放2.5万t。
如果按照生产1kW·h电排放0.998kg[7]的CO2、燃烧1kg标准煤排放2.6kg的CO2、生产1t水排放0.91kg的CO2计算[8],假设2010年教育部设定节能、节水目标均为15%,1年当中中国高校通过节能向大气中减少排放CO2达926.9万t、节电项目可以实现向大气中减少排放CO2达3.964亿t。可见,大学园区通过降低水、电的消耗间接减少碳排放的能效巨大。对于拥有20万人口的中等规模的大学园区来说,按照成人每天排放的CO2为0.9kg计[9],1 年 中 人 的 碳 排 放 量 为6.57万t。另外参照中国城镇居民日产垃圾量考虑,设定大学园区人均日产垃圾量按最低值0.8kg计,全年垃圾处置量达5.84万t。
大学园区是具备了规划功能、建设功能、服务功能等多项功能的城市社区。不管是成立园区管理委员会专门管理,还是归口政府部门分散管理,都是政府职能的协调与管理。低碳城市建设所需的政策引导、资金支持、考核评价等体系还没有建立,更多的是停留在了行业宏观战略层面上和理念上。大学因其特殊的信息获取渠道,有较强的低碳实践意愿,但只能在其控制的范围内实施。作为大学园区综合系统的低碳建设推手,至少应该是具备协调身份、实施手段与推力、检测与修正技术提供等多项职能的综合体。目前来看,大学园区低碳建设存在着各自为战、自由发展的乱象,缺乏系统、明晰、强有力的规划战略和推进主体单位。
1)对低碳经济的背景认识有局限性 仅仅认识到了化石等一次性资源枯竭和排放导致环境恶化的问题,对探索低碳城市建设将影响中国城市未来是否可持续发展的重要性认识不够。
2)对低碳大学园区建设的重要性认识不全面对低碳大学园区建设可以节能减排、维护环境和促进经济发展有认识,但对通过低碳大学园区建设的探索,可以完善和创新城乡规划编制体系,开发城市经济新的增长极,拓展未来能源开发和应用新领域,引领新产业发展方向的认识不全。
3)对低碳大学园区建设的效益性认识不深 有一种片面认识,认为低碳大学园区节能不节钱。在低碳建设上,需要基础建设和改造、设施投入等方面的投资,以减少能源、资源的支出,仅算短期经济效益,有些项目可能是负的。但从长远看,从节能、节地、提高能源使用效率、改善环境、培养具备低碳素养的社会人才来看,社会效益和经济效益巨大。
4)对低碳大学园区建设的实践性认识片面 一提低碳,只是想到低碳生活和节能减排。而体现在行动上的倡导节俭生活和良好习惯以及对优化能源结构和产业结构、引入低碳城区规划、建设低碳景观、增加碳汇等方面探索介入较少。
为了衡量和考评低碳大学园区建设成就,就需要建立相应的指标体系。但由于低碳城市建设在国际上是一个新鲜事物,它的考核指标体系正处于探索和完善中,数据的搜集、核算以及数据质量存在许多不确定性,且多在国家宏观层面展开。对于比较具体和特殊的大学园区,由于地域的差别,数据收集困难,数据的偏差也大。只有在建立翔实而准确的统计基础上,其低碳考核指标体系才能随着低碳城市的建设发展进程逐步建立与完善。
低碳大学园区的建设需要法律、政策制度、基础设施、技术等方面的支持,但在目前的情况下,各支撑体系普遍存在滞后的现象。如从政府层面上来看,低碳理念还没有正式纳入城乡规划编制体系中[10]。基础设施由于规划、设计、建设等各环节还没有渗透和体现明显的低碳原则,在运行过程中,效率较低,能源消耗高。除了对建筑节能改造、节电和节水部分项目有资金扶持政策外,对固碳和碳转化技术研发项目尚缺少引导性的资金扶持政策。在低碳技术产业研发上还有许多空白和不足,与世界领先国家还有很大差距。另外,国际低碳技术市场长期占据垄断地位,引进先进技术困难[11]。
建设低碳大学园区,目的是减少对大气中温室气体排放,保护地球生态环境,其受益人是全体社会而不是某个人。由于低碳技术引进和应用,增加了新设施、新设备,以及技术改造的投入,因资源开支节省而产生的盈余可能又被低碳技术的投入所抵消,甚至比过去的总费用还高。对于大学园区的主要单位——各高校来说,由于建设大学新校区负债累累,还要增加该类费用支出为社会做隐性的贡献,在政府没有财政补贴和奖励机制的情况下,他们的积极性要大打折扣。目前,在大学园区里,通过低碳建设,虽让社会获得好处,但政府、企业或社会团体对此类行动的奖励机制还没有建立。同样,因为经济核算或政策的原因,单位内部的激励机制也没有建立起来。如果仅靠使命和责任去做,在缺少激励机制的情况下,效果会差强人意。
根据实际情况,构建二级梯度推进责任主体结构,自上而下,内外联动,推动大学园区低碳建设工作持续有效开展。1)由大学园区所在行政区政府节能管理机构负责总协调。在园区整体规划和公共设施建设上起主导作用,综合考虑园区整个形态构成、土地利用模式、综合交通体系、基础设施建设和固碳措施等。2)在各大学层面建立内外综合协调办公室。一般可设在校园规划处或总务处等有相关职能的部门,主要负责与政府职能部门联络沟通,召集专家商讨和制定计划和方案,组织实施、考评和落实奖罚等。3)以行业协会为媒介,实现与国家低碳城市建设工程衔接,分享低碳城市建设成果与经验。比如,积极参与“太阳能百万屋顶”计划、绿色建筑“4610”计划、“十城万盏 LED工程”、“5555”光电工程等项目,以点带面,使大学园区低碳建设得到质的变化。
建立低碳大学园区评价指标体系,促进大学园区低碳建设科学发展。指标体系建立在大量统计、分析和修订的基础之上,并且遵循可操作性、可考评性、适应性和界定性的原则。既易于考评比较,还要注意差别,不能包罗万象,随意拼凑。参照低碳城市建设相关内容[12-13],笔者认为低碳大学园区评价指标体系应该更加明确化和实用化,才能促进大学园区的低碳建设发展趋于健康和可持续性。如突出绿色建筑比重、区域规划和空间结构的优化程度、低碳产业总产值或低碳技术应用效益、水电气等能源人均消耗标准,低碳教育与培训的规模和程度、固碳及碳汇能力等。从低碳大学园区评价指标体系基本架构来讲,指标体系也要分3个层次,即目标层、准则层和指标层。指标层的设计是否科学、合理,将影响低碳大学园区建设能否健康和顺畅发展,需要根据实际不断摸索和完善。
利用大学园区智能化、数字化、科学化管理系统的网络优势,用现代手段健全约束机制、评价机制、激励机制、监控机制,对低碳建设投入程度、执行标准、能耗运行和排放等情况进行动态监控,查找出关键点或关键环节,提出解决方案并付诸实践,再作评价和调整。1)建立低碳技术研究成果推广、转化的良性引导机制。2)建立资源、能源、环境产品及服务的价格导向机制。3)在排放权限管理制度健全的前提下,建立收费平衡机制。4)在能源消耗监测、碳排放标准、评价指标体系基础上,建立考核、评比与奖惩机制。5)建立起与社会节能服务企业合作的运营机制。
1)创新城市规划自身发展方向,探索低碳理念融入现有城乡规划编制体系的实践路子。在制定园区规划时,加入低碳思路。对现已建成的大学园区中,按照“超薄城市”的低碳理念进行功能改造和使用。2)重视研究和利用自然资源本身低碳禀性的功能发挥。如研究自然场地与周边环境的关系如何实现最大程度节约资源,充分挖掘自然资源(如太阳能、地下恒温势能、风能、雨水等)利用和贮存方式。3)加大研发和使用生态、节能技术的力度,如中水回用、人工湿地、废热利用、LED技术、智能节电节水控制、能源消耗即时远程监控、微喷灌以及垃圾无公害处理等。4)通过低碳景观的规划和建设,增加碳汇,固化碳源。
将低碳理念的教育内容纳入素质教育课程教学体系,与入学教育、校园文化建设、社团活动、毕业设计、课题研究等相结合,扩大低碳教育的影响力、感染力、渗透力和辐射力,为低碳大学园区建设提供良好的软环境。
低碳大学园区建设为中国的低碳城市建设提供了具体的探索路径,为建设资源节约型、环境友好型社会带来实质内容和实际经验。作为中国新城建设和经济发展新的增长点之一,与城市扩展、旧城改造、新城镇建设等共同组成中国城市建设的主力内容,对未来中国的经济格局和发展进程产生深远影响。为保证中国城市的可持续发展,需要我们进行长期和深入的研究与探索。
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Problem and countermeasures of constructing low-carbon university campus
TIAN Zhan-jun,JIANG Zhi-guang
(Campus Management,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang Hebei 050018,China)
Under the background of constructing low-carbon city,this essay puts forward the concept of low-carbon university campus for the first time,and sums up its contents and characteristics.On the basis of investigating the running status of university campus in our country,the essay explains the problems and difficulties in the process of low-carbon university campus planning,construction and running.It proposes the following countermeasures:constructing powerful coordinating body;making full use of relative policies;improving the evaluation and check-up system;promoting the research,develop ment and adeption of the developed technology;and innovating management and educational styles.
university campus;low-carbon city;problem and countermeasure
F270
A
1008-1534(2012)03-0190-05
2012-02-22
张 军
河北省科技厅资助项目(11457202D-23);河北科技大学校立基金资助项目(XL201023)
田占军(1966-),男,河北无极人,硕士,主要从事高校校园建设与管理方面的研究。