綠色校園國際學術前沿動態研究

■ 趙玉玲 ZHAO Yuling 楊 潔 YANG Jie 孫彤宇 SUN Tongyu 姚俊蘭 YAO Junlan

0 引言

大學校園被視作“微型城市”，有較為集中的教育教學設施和生活配套設施，是一個人才培養的場所，是綠色和可持續理念教育的核心。活動在其間的人群，在年齡、知識層次等方面，都是城市社會結構中最具活力和創造力的階層。在當前創新驅動發展戰略下，大學校園已成為城市發展的科技創新引擎，對城市生活的方方面面產生強大的輻射。另外，大學校園有獨立的組織機構，也有利于推動和落實綠色校園管理體系。綠色校園的主題越來越受到廣泛關注，綠色校園建設也被視為建設綠色和可持續城區的示范和樣板。

綠色校園（Green Campus）是指在其全壽命周期內最大限度地節約資源（節能、節水、節材、節地）、保護環境和減少污染，為師生提供健康、適用、高效的教學和生活環境，以及與自然環境和諧共生的校園[1]。美國環境保護署（US Environmental Protection Agency）提出，綠色校園是將可持續發展的文化和校園實際功能與校園未來發展及可用資源關聯的教育空間[2]。

自1972年《斯德哥爾摩宣言》首次提出高等教育可持續性概念，可持續校園經歷《塔盧瓦列斯條約》、“全球可持續發展校園聯盟”和“共同應對氣候變化問題大學校長聯盟”等關鍵歷程，逐步在全球高教界形成廣泛共識。于此同時，國際上涌現出一批具有代表性的可持續校園推廣項目，包括可持續發展大學的環境管理會議（Environmental Management for Sustainable Universities，EMSU）和可持續發展會議工程教育板塊（Engineering Education in Sustainable Development conferences，E.E.S.D.）,以《清潔生產期刊》（JCLP）和《高等教育可持續性國際期刊》（IJSHE）為代表的可持續校園研究專刊，以及許多關于高等教育可持續發展的宣言和憲章[3]。

我國綠色校園建設雖然起步較晚，但在政府機構和科研單位等的推動下迅速展開。截至2015年，國內已有超過300所院校入選國家節約型校園示范，其中，70多所院校的校園節能監管體系建設通過國家驗收[4]。本文主要對綠色校園領域的國際研究動態進行分析與總結，探索綠色校園發展新趨勢，以期對我國綠色校園建設提供參考。

1 綠色校園文獻計量分析

對綠色校園和可持續校園相關的國際前沿文獻進行計量分析，首先在Web of Science的核心合集數據庫中，檢索綠色校園相關文獻，以綠色校園和可持續校園（Green Campus，Green University，Sustainable Campus和sustainable University）為檢索關鍵詞（標記為“組1”），共獲得983篇文獻，以及3 205個關鍵詞。進一步篩選出200個高頻次關鍵詞，通過對高頻次關鍵詞的大小寫和縮寫的初步除重，相近詞合并（如Energy Saving和 Energy Conservation）、檢索詞精簡（如Sustainability和Sustainable等均以sustainab*進行檢索），得出72個精選關鍵詞（標記為“組2”）。把“組1”和“組2”兩組關鍵詞以布爾邏輯運算符AND連接，并選取檢索年限為1972～2018年，共檢索得出486篇文獻（樣本文獻集，檢索時間為2018年11月05日）。

對樣本文獻集的發文年度、發文國家和發文機構，以發表論文數為依據進行排序，并統計各國和各機構的總被引數和篇均被引數。總體上，收錄于Web of Science的綠色校園相關文獻數量自2006年后呈現持續增加趨勢，且2011年后的研究數據量有較大提升（表1）。文獻合作網絡以美國和英國為中心（圖1），綠色校園文獻發文前十的機構中（表2），篇均被引數前三的是美國田納西大學、加拿大亞伯達大學、葡萄牙科英布拉大學。發文量前十的國家中，發展中國家占據4個（表3），表明發展中國家對綠色校園已具有較高關注度。

2 綠色校園學術現狀研究

利用Vosviewer繪制關鍵詞聚類圖，通過關鍵詞聚類圖譜甄別近20年綠色校園學術研究領域主要內容，可以將綠色校園研究概括為7個重點研究方向（圖2），包括可持續發展教育、能源利用效率、綠色校園建筑評估、可持續校園管理、校園健康、碳排放控制和廢棄物管理。通過分析其中的高被引文獻，提煉出各個研究方向的高頻次關鍵詞（表4），進一步總結凝練當前綠色校園國際學術研究中的重點研究內容和新的關注熱點。

表1 綠色校園文獻發表年度計量分析

圖1 綠色校園研究國家合作網絡圖

表2 綠色校園文獻發表機構計量分析

2.1 高等院校可持續發展教育

可持續發展教育（ESD），自1992年的“21世紀議程”中被提出，至2002年聯合國教科文組織制定“ESD十年計劃”，已經成為可持續理念教育政策與實踐推進的一個成熟領域[5]。現階段，可持續發展教育主要分為可持續課程安排和教育對象兩個研究方向。

高等院校的可持續課程安排，起初以新開設可持續導論課程為主，繼而轉向探索更具理論性和研究性的可持續教育實施方案，可持續發展教育的發展水平和創新策略被作為高校學術排名的參考值。以Lozanom等為代表的學者提出可持續課程的實施需經歷一個循序漸進的過程[6]。Sterling和 Thomas將ESD課程的發展分為4個階段[7]：從拒絕階段（Denial）到ESD作為常規課程補充階段（Bolton）,逐漸轉變為內置于其他課程的置入階段（Build-in），最后達到可持續教育的課程重組階段（Curriculum Redesign）。

可持續課程的教育對象，由主要聚焦在學生培養方面，開始關注教職人員可持續理念培養。Matthias Barth等[8]通過在發展中國家實施的一項為期一年的教職人員可持續教育培訓班，以厄瓜多爾的Universidad Técnica del Norte （UTN）為例，包括5門課程和2個工作坊，共720個學時（表5），參與培訓班的教職人員成為后續可持續教學的主力。培訓教職人員項目（Educating-the-Educators Program）已逐漸成為推動可持續校園轉型的雙贏策略。

2.2 能源利用效率

高校作為教育科研基地，建筑類型繁多且能耗種類需求多樣，在能源消耗中占有很大比重。《斯德哥爾摩宣言》和《塔盧瓦列斯條約》等一系列文件均強調大學能源利用效率對環境的影響。目前，能源利用已由節約能源轉向以目標為導向的能源總量監測系統。

高校的節能措施從拒絕一次性餐具、實驗室安裝聲控開關等改變師生行為和采用緊湊型熒光燈等低能耗設備開始，逐步發展為推廣3R（Reduce，Recycle，Reuse）、 綠 色 屋 頂、HVAC、BIPV、風能、太陽能等一系列綠色技術。

在此基礎上，學者們提出建立能耗監管平臺，打造校園能耗使用可視化界面，智能監控校園能源使用[5]。哈佛大學、耶魯大學等高校通過采用能耗監管平臺數據調控，承諾將溫室氣體排放降低10%[9]。江南大學通過建立數字化能源監管平臺，在校園內布設20 000個傳感監控點（監控覆蓋率達95%），監控校園內水、電、氣、空調、路燈、消防等設備，節省了近億元水電費[10]。

此外，大學的能源利用率正逐步被納入到與工商企業統一的監管軌道。部分國內高校已開始采用能源管理效果合同（ESPC）建立自己的校園建筑節能監管系統(INT-eEMS)，采取智能電表（Smart Meter）警示系統[11]、待機消耗功率（Standby Power）裝置、智能插座板等，對學校進行能源利用診斷、能源質量檢測和能源賬單核對。

2.3 綠色校園建筑評估

綠色校園建筑評估體系作為評價綠色校園建設成效的主要方式，是指引高等院校綠色校園建設的技術標桿。目前，綠色校園建筑評估體系主要包括各國的綠色校園評價標準和一些國際機構發起的綠色大學國際排名。

表3 綠色校園文獻發表國家計量分析

圖2 綠色校園關鍵詞聚類圖

國內外綠色校園建筑的評價標準主要包括：美國的LEED for School、英國的BREEAM Education、日本的CASBEE、國內協會標準《綠色校園評價標準》和國家標準征求意見稿《綠色校園評價標準》等。康奈爾大學科技學院（圖3）的主要建筑均采用LEED等評價體系進行設計[12]，其中，公寓建筑獲得LEED金級和被動房PHI雙認證，塔塔中心獲得LEED金級認證，布隆伯格中心獲得LEED銀級認證建筑。

各類國際機構將高校綠色校園建設成效作為高校排名的重要參考指標。2017年，國際綠能網站對國際上719所大學校園的基礎設施、能源與氣候變化、廢棄物、水、交通等進行評估[13]，根據每所大學取得的成績，形成以綠色綜合指數為指標的世界大學排名（UI Green Metric Overall Ranking）。 自2010年起，The Princeton Review每年都對全美高校的綠色校園實施情況、學生的校園生活可持續程度和對學生的可持續領域教育計劃進行綜合評估[14]，發布全美高校的綠色校園排名，將高校的“綠色成效”（Green Facts）和平均錄取分數、錄取率等指標并列作為高考生擇校的依據。

2.4 可持續校園管理

在全球范圍內的可持續校園管理上，主要采用簽署條約和制定可持續校園導則等策略推進可持續校園建設方案。Habib M提出高校不僅需要充分發揮高校的教育和科研優勢推動可持續校園發展，還需要建立環境管理體系（EMS），提高公眾參與度[5]。

綠色校園的環境管理體系分為正式管理標準和非正式管理體系。正式管理標準以國際標準ISO 14001和歐盟標準EMAS為主，將常運用于工業和企業環境影響評估的指標和流程運用于綠色校園建設，為環境管理方面符合要求的高校頒發證書[15]。EMS采用統一的“計劃-執行-檢查-處理循環”（Plan-Do-Check-Act Cycle）的流程，層層推進和校驗各項管理策略，實施難度較大。非正式管理體系關注高校的個體差異，要求高校結合科研優勢，探索具有前瞻性的可持續管理策略，比較知名的包括英國的高等教育21（Higher Education 21）、美國的EMS自評列表（EMS Self-Assessment Checklist）和墨西哥的可持續校園模型（The Sustainable University Model）[16]。其中，墨西哥的可持續校園模型（圖4）基于全球80所高校數據，將可持續校園管理過程分為收集資料、確定使命、成立管理小組和制定策略等4個階段[17]。

表4 當前綠色校園研究內容

表5 UTN教職人員可持續教育課程計劃

圖3 康奈爾大學科技學院

關于EMS實施中的參與模式，Antje Disterheft等[15]通過研究歐洲47個機構的EMS系統，指出60%機構偏重群眾參與模式，僅17%采用自上而下模式，從EMS實施成果得出結合教育和科研展開的群眾參與模式，以及兼顧群眾參與和自上而下的混合模式更利于推進EMS。Rodrigo Lozano通過全球范圍的文獻研究和問卷調查，指出學者們的參與是綠色校園順利實施的關鍵因素[18]。

2.5 校園健康

與校園健康關聯最緊密的是室內環境質量，除了無有害的建筑材料外，還應促進使用者的健康舒適與工作效率[19]。LEED要求室內空氣質量需滿足ASHRAE 52.2-2007 MERV 13及以上，或CEN EN 779-2002過濾器效率F7及以上[20]。還有學者指出，健康校園的創造還應包含師生康樂程度、設施多樣性、設施共享等多個方面[21]，從全方位出發，架構健康校園，以此來推動綠色校園全面健康發展。除此之外，美國的WELL評價標準從醫學角度考慮，融入健身、精神等方面，形成了完整的、可量化的評價體系。校園健康已由之前對具體的建筑環境指標控制，轉向舒適度、康樂程度和精神健康等人類需求要素的發展趨勢。

2.6 碳排放控制

《高校能耗調研手冊》顯示，高校人均年能耗為0.775t標準煤，這就意味著，全國約2914所高校每年能耗量超過1.5億t，與2017年全國能耗總量44.9億t標準煤相比，高校在能源消耗中占有很大比重，建設低碳型校園逐漸成為社會關注焦點。隨著《減碳承諾節能機制和高校碳排放管理規定》（2017年征求意見稿）的推廣，碳排放逐漸向績效評估轉變，即通過碳排放的計算，減少溫室氣體的排放，實現校園可持續發展。

美國各大高校均已開展定期碳核查工作，并向各“校園可持續委員會”和“美國高校校長氣候委員會”報送核查報告，建立碳排放基準，推動碳交易順利展開。耶魯大學為實現校園2020年溫室氣體排放量減少50%，分別制定了分階段和分校區方案（圖5）[22]。現階段綠色校園實踐中，碳排放控制主要從交通模式優化和可再生能源利用兩個方面展開。

據國際能源署（IEA）推算，全球能源消耗產生的碳排量中有23%是來源于交通部門[23]。塔爾卡大學庫里科校區通過鼓勵學生使用公共交通取代機動車輛等措施，使得平均每位學生溫室氣體排放量僅為1.0tCO2e，低于發達國家的平均數值3.1tCO2e[24]。

關于可再生能源利用措施，葡萄牙科因布拉大學在教學樓安裝光伏發電系統，裝機功率為78.84kWp，年發電量為116MWh，初步估算投資回報為5.4年，可節約20%的能源[25]。相關文獻指出，大學校園的可持續發展在于通過生產本地可再生能源（On-Site Renewable Energy）來平衡區域內的一次和二次能源消耗，從而實現區域減排，直至零排放。

2.7 廢棄物管理

高校作為師生工作、學習、生活的場所，人口集中且規模較大，會產生大量廢棄物，主要是餐廚廢棄物、辦公廢棄物和實驗室廢棄物。在傳統餐廚廢棄物堆肥處理和辦公廢棄物回收利用的基礎上，辛辛那提市立大學通過推行“廢物轉化能源”計劃，將廢棄食用油轉化為生物柴油，將廢紙轉化為燃料顆粒[26]，減少了廢物管理工作，降低了溫室氣體的排放。針對實驗室廢棄物，美國休斯頓大學通過設立專門負責實驗室安全管理機構，對實驗人員進行專業培訓，包括如何在線提交廢液，如何在回收容器上正確地貼標簽，不兼容的化學物質要分開等，使實驗室廢棄物管理和處理規范化，為師生創造了安全的工作環境，減少了資源的浪費。

2.8 小結

圖4 墨西哥的可持續校園模型

圖5 耶魯大學的溫室氣體減排計劃

綜上所述，綠色校園已經成為受廣泛關注和進行深入探索的熱點研究領域，所體現的7個研究方向中，能源利用效率、碳排放控制和廢棄物管理三個方向盡管與綠色建筑研究領域探討的內容和主題相似，但在綠色校園研究中所提出的有效方法和相關措施，對于綠色建筑擴大到城區范圍的研究不無啟發意義。如校園能源利用效率中采用的能源監管系統、碳排放控制中的綠色出行和交通模式優化及可再生能源利用等。而可持續發展教育、綠色校園評估、可持續校園管理和校園健康四個方面實質上是為建設綠色城區提供了極好的樣板。

3 綠色校園學術前沿研究新熱點

在綠色校園國際前沿研究聚類圖譜分析基礎上，進一步對相關領域重點文獻進行分析和總結，在綠色校園七大方向的研究中，已經開始涌現出智慧校園、共享治理、社區參與等新熱點（表6）。這些新熱點的涌現，與可持續城市發展的理念以及信息技術和物聯網的發展密切相關，不僅對綠色校園建設具有較好的指導意義，對可持續城區建設也有啟發作用。

3.1 智慧校園（Smart campus）

智慧校園主要借助自動監管裝置和傳感器等智慧化設施，降低校園的能耗、水資源消耗量和碳排放量，從而實現可持續校園目標。實測數據顯示（2006～2015年），里斯本大學通過采用校園設施的智慧化管理系統[27]，包括能耗和水資源消耗智能監管，實時更新校園能耗事件后模型，設施維護人員的專業培訓，以及在塔樓的大面積玻璃幕墻外安裝光伏電池板等措施，可節省20%校園用電量。

國內智慧校園概念側重于應對校園資源浪費和同質化現象凸顯等問題，將智慧化技術，如物聯網技術和大數據信息技術等，融入校園治安、交通、信息發布、知識資源服務、基礎設施建設等多方面，通過技術升級系統化推進校園建設一體化[28]。目前，智慧校園主要運用在校園信息一體化方面，缺乏對校園可持續發展的考慮。

3.2 共享治理（Shared governance）

可持續校園的共享治理是指在校園可持續發展管理中平衡兩種領導機制，一種是管理者的法律領導機制，另一種是教職人員的專業領導機制[29]。校園共享治理主要通過建立校園可持續發展委員會，將可持續發展理念融入高等教育體系[30]，是推進可持續校園高效推進的關鍵措施[31]。美國富蘭克林與馬歇爾學院的Nancy B. 和Kurland通過為期兩年的校園可持續事務參與式觀察研究、采訪和交談，提出可持續校園的共同治理分為可持續目標制定、驗證和實施三個步驟，落實效率和有效性取決于委員會是否參與了目標制定或驗證工作，主要推動力量是中層領導的執行力和高校對可持續研究的投入程度[32]。基于跨學科和跨部門的共享治理模式，高校通過建立可持續發展委員會，可兼具管理者的決策能力和教職人員的專業分析能力，以利于應對可持續發展的綜合性和復雜性挑戰。

表6 綠色校園前沿研究內容

3.3 社區參與（Community participation）

可持續校園的社區參與是指建立高校（學術界）和社區（民間社會）之間的合作關系，從而拓寬可持續校園建設的視野及尋求解決社會問題的新方法。澳大利亞莫納什大學推出校園可持續項目，為社區參與者提供為期4周的免費課程，由4位導師帶領團隊，進行食物可持續烹飪、能源足跡分析等實踐活動[33]，促進社區成員與高校師生相結合，推動可持續校園建設。LEED for School中，鼓勵高校與社區采用3種途徑進行設施共享：①將校園內禮堂、體育館、自助餐廳和教室等建筑空間對公眾開放；②與社區和其他組織簽訂合同，以共享校園的部分建筑空間，包括醫療診所、警務處、圖書館或媒體中心等，并在正常上課時間后提供公共區域內衛生間的使用權；③通過簽訂合同，共享其他組織所擁有的體育場、游泳池和餐廳等功能空間，供學生使用，并提供從學校通往這些空間的直達人行道[20]。通過校園和社區的雙向設施共享，將學校與社區結合在一起。還有學者指出，高校-社區合作模式為教師、學生、工作人員等創造更多交流的機會，能夠有效推進校園和城市公用事業的發展、污染的治理和預防、可再生資源管理等[34]。

通過開展高校與社區之間的可持續課程、培訓、設施共享和合作交流等活動，建立多樣的高校與社區合作模式，充分發揮高校校園的示范作用，將高校打造為從理論到實踐一體化的綠色理念示范及體驗場所。

4 結語

本文通過對綠色校園國際前沿研究的文獻計量和文獻圖譜分析，探尋綠色校園研究的重點方向，并從中顯現出新的研究熱點。在此基礎上，總結發現綠色校園在可持續城市和綠色建筑研究領域體現出以下5個新的發展趨勢，將為未來可持續城市建設提供理論和實踐上進一步探索研究的線索。

（1）先鋒化：綠色校園不僅是綠色建筑技術的研究和實踐前線，更以其“微城市”的空間屬性，成為探索城市可持續管理模式的先鋒實驗地。

（2）標準化：綠色校園的實施方案，由參與綠色大學聯盟和開設綠色概論課程等理念推廣方式，逐步轉向規范化和標準化；關于綠色校園建筑和規劃、可持續校園管理、實驗廢棄物管理和健康校園等方面的流程管理和評價方式，已由定性化轉為定量化。

（3）系統化：綠色校園建設方式逐漸由實施單項策略，轉變為多策略的系統化集成運用；在綠色校園能源利用方面，已從單項可再生能源技術的運用，轉變為基于能耗監管平臺的系統化能耗管理；廢棄物管理也由單一回收利用，逐步轉變為將不同類型廢棄物融入廢轉能系統，在減少廢棄物排放總量的同時，又產出可持續能源。

（4）智慧化：綠色校園通過采用自動監管裝置和傳感器等智慧化設施，可實時監管校園能耗量、水資源消耗量和碳排放量，對于實現校園的可持續目標具有重要作用。

（5）共享化：綠色校園通過與社區共享設施、共同舉辦可持續理念活動，以及共同開展可持續教育和研究項目等形式，可大大拓寬可持續校園建設的視野以及尋求解決社會問題的新方法。

在我國不斷深化發展的綠色校園建設進程中，基于“節約型校園”的建設成果，把握好學科前沿，以可持續發展引領校園建設，進一步完善綠色校園建設的管理體系、智能系統和教育功能，將綠色校園融入可持續發展的城市環境，使綠色校園成為集理論研究、實踐運用和示范推廣為一體的城市發展引擎。