双碳目标下低碳校园形态测度管理及其规划路径分析

赵晓健，陈玉保

（北京化工大学，北京 102201）

0 引言

“低碳”即实现更低的二氧化碳气体排放量。“低碳生活”是指在生产生活的过程中，贯彻更健康、更自然、更安全的理念，有效降低生活能耗和生活成本[1]。“低碳经济”是将可持续发展的理念运用在煤炭、石油等高碳能源消耗，利用新技术、新制度以及产业转型和对新能源的开发等手段，实现温室气体的排放减少，并达到生态环境保护统筹疫情防控和经济社会发展的有机统一。承载着人才培养、科学研究以及服务社会功能的大学，更应该积极探索、积极承担减排任务，为社会活动中节能减排的推行打下良好基础，做先行者与推送者。因此，双碳目标下的“低碳校园”建设已是大势所趋。

1 高校低碳校园建设的必要性

1.1 推进节能减排

能源是人类活动的物质基础。随着工业以及先进制造业的快速发展，我国对能源消费的需求越来越大，需求总量呈快速增长趋势，而如何在经济高速发展的同时合理控制能源消费总量，已经成为了需要各方关注的重点问题[2]。资源消耗总量大、污染减排压力大、环境保护欠账多等问题已十分严峻。

在这种情况下，着力加快低碳校园建设不仅可以响应政府节能减排的号召，积极行动，发挥大学独特的优势，而且还可以为节能减排提供理论成果，更可以在实践中进行探索[3]。实现能源的高效利用、减少温室气体的排放，发展低碳绿色经济。

1.2 转变教育发展方式

作为整个国家教育体系中重要的组成部分，提倡和建设绿色低碳校园，可以增强大学生人才的低碳生活方式意识，同时通过理论实践相结合的方式培养具有低碳技术能力的新型人才，符合《教育规划纲要》的内涵和要求，也符合低碳发展新方向。对满足公众对教育公平的期待，加强高等院校内涵建设，突出办学特色，降低办学成本，增强核心竞争力，吸引大批高素质优秀人才十分有益。

1.3 传播低碳生活理念

作为一种生活方式，低碳生活是一种亟需的绿色、健康的生活方式。这种生活方式不仅是技术能力的体现，更是一种生活态度的体现。大学是具有较高教育水平和包容性质量的群体社区，以教育和生活为重点，具有广泛的曝光度。因此，高校低碳校园的建设，不仅促进了资源的有效整合，而且可以通过多种渠道和方式开展宣传教育，培育低碳文化，教育师生践行低碳理念。通过培养师生的绿色生活观念，使其养成低碳生活的方式，进一步提高大学生低碳生活意识，并以师生为媒介，点状辐射传播绿色生活的理念，提高单位、家庭和社区整体的低碳生活意识，并通过实际行动参与进来。最终产生强大的辐射力、感染力和穿透力，促使绿色低碳的生活方式和行为意识在全社会广泛传播。

2 研究对象与研究方法

2.1 研究对象

本文以H大学为研究对象，空间研究范围以校园为主，包括师生居住区，也包括学生公寓。

2.2 生态足迹的研究方法

生态足迹是可持续发展定量研究的重要方法。生态足迹模型是通过吸纳人类产生的废弃物所需的特定区域和具有生物生产力的土地区域来维持人类生存和发展的自然资源消耗。它是一种比较特定人群当地生态容量、评估人类对生态系统影响、衡量一个地区可持续发展的方法[4]。

生态足迹分为两种研究方法：综合方法和成分方法。综合方法适用于大规模的个体研究，例如在国家、省或地区层面[5]；成分法适用于小规模研究。本文采用生态足迹分量法，将能源、粮食、垃圾、水、纸张、校际交通六方面转化为各自的生产用地类型（包括耕地、草地、林地和建设用地）。所有六类水体和化石能源土地都是生态足迹[6]。

生态足迹的计算公式:

Ci——i种商品的人均消费量；

Pi——i种消费商品的平均生产能力（kg/hm2）；

Aj——第j类土地利用类型的实际面积；

yj——第j类土地利用类型的产量因子；

rj——第j类土地利用类型的等价因子；

i——消费品的类型；

j——土地类型。

2.3 数据来源

本文主要考察研究对象的日常消耗和资源占用情况，计算生态足迹。数据在校园内采集，其中能源数据由节能办提供，垃圾数据由物业提供，食品数据由学校食堂和小吃街业主提供，纸张由校区办公室和校区私人打印处提供，交通数据由学校保安提供，校区和学生人数等相关数据由校区工作办公室提供。

3 结果分析

3.1 电能的生态足迹

本研究应用抽样调查和走访协商等多种方法，并在学校后勤集团水电中心的支持配合下，对H大学的后勤（学生公寓、食堂）、教学区、家属居住区进行抽样调查，获得了大量的基础数据。

用电所需的化石能源面积可由下式推导出：

式中，eA——计算研究区域内一定时间消费所需的化石能源地面积；eQ——计算研究区域内一定时间电力的消费量；

式中，N为研究区域内人口总数。

根据公式（4）分别代入数据（H大学2020年用电量的统计数据），可知结果，见表1。

表1 电能的生态足迹

由式（4）计算得出，H大学人均电力生态足迹为0.21公顷每人。而2020年H大学所在区域人均电力消耗为2188千瓦时，经换算得到H大学所在区域的人均电力生态足迹为0.38公顷每人，预计全国人均电力消耗为4528千瓦时，全国人均电力消耗为0.87公顷每人，H大学与其所在区域以及全国的生态足迹比较，由此可以看出H大学校园的电能生态足迹还是比较低的。

3.2 纸张生态足迹

纸张消耗主要包括学生作业、俱乐部传单、校区文印室印刷、办公室印刷和复印用纸。表2为H大学环保艺术学院纸张统计分析。

表2 纸张生态足迹

3.3 垃圾的生态足迹

随着循环经济理念越来越多地应用于城市垃圾处理，以往单一简单的垃圾处理方式与可持续发展要求之间的矛盾也越发突出。目前，垃圾填埋场多用于处置城市生活垃圾，而城市垃圾多采用最终处置的方法。但是垃圾填埋意味着大量土地资源的占用，对生态系统影响较大。为了更有效和合理地利用有限的垃圾填埋场，可以考虑生态足迹来确定所吸收废弃物的生态承载能力。校园生活垃圾的生态足迹见表3。

表3 校园生活垃圾的生态足迹

在学校垃圾中，纸张、包装袋和纺织品的生态足迹为369.87hm2，其次是厨余和食物，为257.81hm2。这是由于近年来网购飞速发展，各类商品的包装袋、纺织袋、垃圾袋使用量不断增加，学生外卖大量使用一次性餐具和塑料袋导致生态足迹显著增加的原因。

3.4 水的生态足迹分析

水的生态足迹主要由污水处理和水运消耗的电能产生，土地占用类型为化石能源土地，按式（6）计算。

3.5 交通生态足迹

除了在大学接送教师的班车外，学校教职工的私家车都进入校园，消耗汽油。还有一些卡车使用柴油来运输货物、实验器材和垃圾。由于车辆的移动性和道路等公共设施的实用性，直接建筑面积计算更为复杂且容易被忽略。下表4显示了汽油和柴油车辆的生态足迹。

表4 交通生态足迹

4 低碳校园形态的规划路径

4.1 优化校园空间结构

提倡单一主校区与多个副校区的模式，合理组织校园内各功能块的空间关系，优化主要功能块（宿舍区、教育区、公共服务区等）的空间及资源配置。在校园里聚集更多的人，提高空间利用效率，增加学校服务设施，尽可能为学生提供合适的校园生活条件。并通过完善校园基本公共服务设施，使教职工和学生的校园活动更加便利，缩短其校园活动、上下班通勤路线的距离，通过完善管理服务，提高人流、校园信息等路线的效率。

4.2 践行低碳生活理念

建设低碳校园需要在低碳理念的培养与形成的基础上进行。高校要加强低碳生活理念的宣传，培养师生低碳生活的意识和行为。多方位的宣传网络、专题讲座、主题论坛、走访调查、研讨、社会实践等宣传方式。将低碳生活理念付诸实践，引导师生从身边的每一件小事做起，自觉学习和应用低碳生活领域的新技能，注重节约。通过学校节能办制定各项校园的绿色工作标准，发布校园低碳生活手册，实时监督管理校园综合耗能，探索学习办公用品循环利用等方式，积极参与低碳节能行动，鼓励师生过简单健康的低碳生活，努力做一个有前途的生活创新者。

4.3 校园建筑能源和“互联网+”

太阳能和风能系统在校园建筑中如果得到充分的应用，会极大程度降低传统能源在校园建筑中的消耗。互联网技术的合理运用也会增加校园能源消耗管理的效率和精度。但是在整个操作过程中，需要了解设备的注意事项，根据系统的实际内容，结合建筑本身类型，进行合理操作。为实现集中化管理，相关耗能终端系统的管理默认在预设的管理系统中进行，将低碳建设和低碳管理融入在校园建设中。

5 结语

双碳目标下，大学作为高等教育机构，更应当在校园内倡导绿色环保理念，着力打造低碳校园。低碳校园不仅是高校构建和谐校园的重要组成部分，更对全社会的长远发展起到积极作用。在“互联网+”模式的影响下，要根据功能需求做好能源建设和管理工作，对校园整体规划提供指导，要结合校园的发展和真实情况，为实现节能减排，应根据过渡设计类型结合低碳设计指标等因素进行设计和管理，并按施工现场要求实施，保证计划和建设的合理性和科学性，助力建设更好的低碳校园。