墨尔本大学六星级绿色校园建设经验及其对我国的启示

2018-01-25 14:13
中国勘察设计 2018年9期
关键词:校园绿色建筑

截至2017年5月,我国普通高等学校共2631所[1],高校规模日益扩大,学生人数不断增加。高校校园作为一个特殊的社会单元,集住宿、生活、工作、教学为一体,可称为是一个“微缩社区”甚至是“微缩城市”。据统计,到2013年,中国高校的能源消耗已高达2895万吨标准煤,生均能耗和单位建筑面积能耗均高于我国平均水平[2],是社会能耗的大户。高校作为人才培养、科研探索和社会服务的重要组成,肩负着为社会输送高质量人才,引领社会绿色可持续发展的重要责任。校园环境作为整个社会环境不可或缺的一部分,其绿色校园建设状况不仅关乎校园自身,也深刻地影响着整个社会的可持续发展。因此,绿色校园的建设也越来越受重视,2013年颁布的《绿色校园评价标准》(CSUS/GBC04-2013)为我国绿色校园的评价与建设提供了强有力的支持和依据,开启了从节约型校园向绿色校园迈进的进程。但是国内绿色校园的实践开始较晚,经验相对较少,因此开展对于国外绿色校园建设的相关研究十分必要。本文以墨尔本大学为实证研究对象,从规划体系、绿色交通、绿建改造、节能减排、公众参与等方面对该校建成澳大利亚六星级绿色校园所采取的策略进行了归纳整理,在此基础上,针对我国绿色校园建设的不足,提出科学优化空间布局,构建系统的绿色校园章程,应用绿色前沿技术,搭建良好的校外合作平台和推动广泛的公众参与的借鉴经验,以期助力我国绿色校园发展,为中国绿色高校的建设提供借鉴经验。

绿色校园的内涵与研究进展

“绿色校园”的概念由来已久,一直处在不断发展完善之中,目前尚无公认的统一定义。1972年“绿色大学”在瑞典人类环境会议上首次提出,1990年塔罗里宣言首次明确了“大学在环境管理与可持续发展的角色”,此后相继出现了“绿色校园”、“生态校园”、“可持续发展校园”等概念[3]。总体上形成了两种具有代表性的概念阐释,第一种侧重强调校园的建设与运营以及减少对环境的影响;第二种侧重从教育学的角度来定义绿色校园[4]。1996年“绿色学校”的概念在我国首次提出,2013年《绿色校园评价标准》正式将绿色校园定义为“在全寿命周期内最大限度地节约资源(节能、节水、节材、节地)、保护环境和减少污染,为师生提供健康、适用、高效的教学和生活环境,对学生具有环境教育功能,与自然环境和谐共生的校园”[5]。综合国内外对绿色校园的研究,绿色校园的核心是注重生态环境,降低能源消耗,实现可持续发展。

由于西方高校大多建校时间较早,建筑历史悠久,因此当时对于绿色校园的研究主要集中在绿色生态技术方面,以改善老建筑能耗过高、设施老化等问题[6]。此后研究范畴逐渐拓展,包括能源资源利用、绿色校园与学生的关系、废物管理、水资源利用、绿色交通、景观生态、绿色空间等。绿色校园的建设实践也不断发展[7-10]。到上世纪90年代国内对于绿色校园的关注逐渐增多,最早见诸笔端的是1992年清华大学的钱易等提出的建设生态清华园[11]。此后国内相关研究也逐渐增多,大致分为以下几个方面:绿色校园规划设计策略研究[12-15],具体包括了指标体系构建、文化要素引入等;绿色校园相关评价标准研究,主要包括评价框架、指标范围和评价方法[16-18];绿色专项规划,主要集中在绿色校园公共空间与景观改造策略、绿色校园建筑设计与改造、绿色校园能源资源利用研究以及绿色校园水资源利用。但很多研究过多地强调了某项技术的引用,反而导致从规划层面系统解读绿色校园的空缺,使得对校园整体规划系统和校园空间环境的探讨偏少,与不同气候环境、土地条件的相结合的分析不够充分,尚未形成完整的理论系统。

墨尔本大学的绿色校园规划策略

墨尔本大学共有7个校区,本文主要研究对象为位于墨尔本CBD以北的帕克维尔地区的主校区——帕克维尔(Parkville)校区,占地面积22.5公顷,共有58000名学生和员工。墨尔本大学是澳大利亚第一所致力于实现绿色星级社区评级1的大学,其帕克维尔校区于2017年6月获得了绿色建筑委员会颁发的6星级绿星社区认证。这是澳大利亚第一所也是目前唯一获得6星级绿星社区评级的校园,同时也是全澳洲第一个关注氮足迹的大学,绿色校园建设处于世界领先水平。

探索绿建技术,降低建筑能耗

建筑的设计、运营以及使用方式能够直接影响自然资源的消耗、温室气体的排放和碳足迹,建筑能耗在校园的总能耗中占据大半。对此,墨尔本大学提出所有新建建筑至少需满足五星级绿色教育建筑标准,同时关注既有老建筑的绿色改造,在创新原有空间管理技术的同时,对老化的基础设施进行适应性重用和更新,留住校园历史文脉。在能源利用、水资源节约、通风和采光等多重技术层面,采取了一系列“绿色”创新理念,探索建设更加节能、生态、弹性、协调、可持续的校园建筑。

建筑能源利用是绿建改造的重点。彼得多尔蒂研究所使用了热电联产机组进行部分供能可有效降二氧化碳排放量,同时其产生的余热可提供建筑所需的生活热水,夜间净化和热回收系统的使用也能够起到降低能耗的作用。学生公寓则是采用安装太阳能电池板的方式,用清洁能源代替部分建筑耗能。商业和经济学院建筑所采用的冷却梁技术作为空调的替代方案能够比普通空调节能80%。(注:冷却梁技术通过横梁冷却周围的空气时,空气中的水蒸气凝结成水滴并滴下,来达到调节温度的作用。)

在建筑自身的水资源利用方面,各个建筑均安装了自身的中水回用系统,根据建筑用水量配有不同规格的雨水箱和中水箱,并安装低流量水龙头。彼得多尔蒂研究所产生的一部分灰水通过被动垂直流动灰水生物过滤系统(该系统使用900个由植物和沙子组成的过滤器处理灰水,并形成屋顶花园)进行处理后储存于屋顶中水箱供冲厕使用,同时利用地下室中的雨水箱作为补充。商业和经济学院则安装了黑水处理厂,每日可处理3万L污水,可节水83%。

在采光和通风方面,各建筑都力求通过建筑立面的设计调节太阳光线,以求减少人工照明并提供舒适的室内光线环境,通过安装LED灯和照明传感器降低照明耗能,通过使用更多的自然通风和混合通风,安装更高效的通风系统,减少人工通风设备耗能。

此外,墨尔本大学中诸多建筑在新旧建筑融合、功能灵活扩展方面都做了积极的尝试探索[19]~[21]。

完善绿色设施,强化节能减排

首先,墨尔本大学制定了明确的节能减排目标,并将能源利用重点放在了进一步减少能源使用和开发可再生能源方面,从需求管理(减少校园用电)、校内措施(在校园建筑安装节能减排装置)、校外措施(购买校外生产的清洁能源)和市场机制(购买绿色电力补偿和碳排放补偿)4方面提出了减排计划。其次,墨尔本大学积极寻求多方合作,克服资金、人力困难,建设绿色能源设施。2015年,墨尔本大学与清洁能源金融公司(CEFC)合作,在校园内开展了可再生能源发电和提高能源效率项目,包括太阳能光伏发电、电压优化和高效冰柜升级,预计该项目将使校园的碳排放量每年减少9,000多吨。目前,太阳能光伏发电项目主体即将完成,已安装了约7,000块太阳能光伏(PV)面板,可提供墨尔本大学总能耗2.5%的电量[21]。墨尔本大学对能源消耗的管理也十分精确,其数据库能够提供每栋建筑的用电量报告,使各个部门能够及时了解自身的用电情况,以便制定有效的节能策略。此外,墨尔本大学还参与了墨尔本的可再生能源项目(MREP),该项目预计将使其碳排放量每年减少10,000吨。

维护生物多样性

墨尔本大学校园拥有丰富多彩的动植物群、自然景观和人工景观,是维多利亚州管理最好、具有高度生物多样性的景观场所。为维护生物多样性,墨尔本大学将其纳入到了校园的规划与设计中,并为所有校区都制定并实施了生物多样性管理计划(BMP),重点阐述了大学如何将校园生物多样性融入运营、科研和教学等方面,并将研究成果积极的与周边社区和其它大学分享[22]。为了让师生更加了解生物多样性,墨尔本大学对校园内的树木信息进行了详细统计,并制成电子地图,点击树形图标即可看到每棵树的树种和详细信息。墨尔本大学内的System花园就作为展示植物的花园免费向公众开放,配有标本室和温室,并不定期的举办各种免费活动,如植树、讲座、手工坊等。

对我国绿色校园建设的启示

构建系统的绿色校园章程

绿色校园的建设是一个长期系统工程,应该全方位系统制定相关规划和章程。目前,我国绿色校园建设主要还囿于节能节水两个方面[23],包括节能监管平台的建设、节水节能改造、绿色建筑改造等。部分学校也出台了一些相关管理措施,如北京大学颁布的《北京大学用电暂行管理办法》《北京大学节约用水暂行管理办法》,清华大学提出的“建设‘绿色大学’规划纲要”,南开大学出台的《节水型生态校园规划》等[24]。综合看来,明确的系统性规划尚不多见。借鉴墨尔本大学经验,构建绿色校园的首要保障就是明确目标,从全局角度出发,形成总体规划引领全局,各专项规划指导具体实施的章程体系,同时完善管理制度,建立长期有效的监管机制和保障措施。

应用绿色前沿技术

建设绿色校园应该积极推动绿色前沿技术在校园内的应用。高校是社会高端人才的集聚之处,而绿色校园建设又涉及了建筑、生态、新能源等多学科领域,前沿技术的应用往往能起到事半功倍的效果。墨尔本大学的能源利用系统、建筑采光、中水处理等都采用了最新的国际先进技术,在节能、节水等方面效果显著,而我国高校对于节能减排的相关研究虽然一直保持着较高的关注度,建立起了比较成熟的科技和理论,但理论转化为成果的情况却不容乐观,据研究显示节能减排论文转化为成果的转化率不超过5%[25]。因此,高校应当充分利用自身的学科优势,整合社会资源,在研发新能源、使用新技术等方面实现突破的同时将技术转化为实际生产力,为绿色校园建设提供技术支撑,实现完整的理论研究—技术研发—实践应用产业链。

搭建良好的校外合作平台

绿色校园不是一个独立的个体,需要同校外各界协同合作。墨尔本大学与金融公司合作,解决了资金问题的同时还促成了校园的新能源项目的建设;与通勤俱乐部合作,推出了学校员工的公交折扣卡。由此可见,一方面学校与企业、非盈利组织、政府机构的合作能够成为绿色校园建设的助推力,为绿色校园建设提供资金、政策和人力上的支持。另一方面,高校敞开大门建设绿色校园能够推广绿色理念,增加对绿色校园建设的宣传,带动全社会的绿色建设浪潮,借力企业实现绿色前沿技术向效益的转化。高校在食堂承包、物业管理、设备购买等方面,均应多方面考察相关企业和产品的绿色能耗信息,选择更有利于实现绿色校园的合作对象。在绿建改造、中水处理、新能源应用等方面,积极筹措社会资金,寻求政策支持,将绿色技术转化为实际效益,实现双方乃至多方互利共赢。

推动广泛的公众参与

绿色校园服务和收益的主体最终还是学校师生和周边居民,因此它不仅需要学校管理部门自身的推动,也需要师生和周边居民的参与,校外企业、组织、政府机构的共同努力和合作。墨尔本大学的绿色校园参与计划收效显著,提高了师生对于绿色校园的认知度和参与度,使绿色发展的理念融入到师生甚至是周边居民的日常生活和学习中。目前,国内高校学生已经初步树立起了绿色校园发展意识,许多高校都成立了相应的学生社团并举办了一系列推动绿色校园建设的活动,如浙江大学的学生节能减排协会、天津大学举办的节能减排知识竞赛、清华大学的学生绿色协会、东南大学的“绿色骑行”暑期社会实践等。对于学生的自主意识,学校应当积极鼓励并加以引导,在没有相应活动和社团的学校,应当主动组织学生参与绿色校园建设活动,充分发挥学生社团的优势,同时为学生实现绿色生活方式提供便利条件。

公众参与的基础是信息公开,因此,校园应提升绿色校园信息化程度,方便学生了解绿色校园,参与绿色生活。目前,国内高校在此方面较为落后,学生对学校节能措施知之甚少。在这方面可参考墨尔本大学建立与绿色校园相关的信息地图,公开学校的能源、用水等相关信息,将学校的绿色服务设施以友好、方便的形式展示出来,方便师生关注绿色校园建设和使用相关设施,有助于形成全民参与的新的社会参与范式。

结语

墨尔本大学的绿色校园建设有诸多可借鉴之处:系统的规划引导绿色校园长远发展;新技术应用有效降低建筑能耗;良好的管理制度将绿色理念落到实处;信息的公开和可视化、绿色理念的宣传和鼓动提高了全民参与热情和参与程度。国内高校在借鉴时需要注意自然环境和社会构成的异同,结合实际情况,逐步建立起适应自身发展特点的绿色校园规划建设体系。绿色校园在明确校园物质建设的实践之上,更应该作为一种校园理念贯穿教学、办公、休闲等各种活动,建设立体全面的绿色校园。

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