雙碳目標下低碳校園形態測度管理及其規劃路徑分析

趙曉健，陳玉保

（北京化工大學，北京 102201）

0 引言

“低碳”即實現更低的二氧化碳氣體排放量。“低碳生活”是指在生產生活的過程中，貫徹更健康、更自然、更安全的理念，有效降低生活能耗和生活成本[1]。“低碳經濟”是將可持續發展的理念運用在煤炭、石油等高碳能源消耗，利用新技術、新制度以及產業轉型和對新能源的開發等手段，實現溫室氣體的排放減少，并達到生態環境保護統籌疫情防控和經濟社會發展的有機統一。承載著人才培養、科學研究以及服務社會功能的大學，更應該積極探索、積極承擔減排任務，為社會活動中節能減排的推行打下良好基礎，做先行者與推送者。因此，雙碳目標下的“低碳校園”建設已是大勢所趨。

1 高校低碳校園建設的必要性

1.1 推進節能減排

能源是人類活動的物質基礎。隨著工業以及先進制造業的快速發展，我國對能源消費的需求越來越大，需求總量呈快速增長趨勢，而如何在經濟高速發展的同時合理控制能源消費總量，已經成為了需要各方關注的重點問題[2]。資源消耗總量大、污染減排壓力大、環境保護欠賬多等問題已十分嚴峻。

在這種情況下，著力加快低碳校園建設不僅可以響應政府節能減排的號召，積極行動，發揮大學獨特的優勢，而且還可以為節能減排提供理論成果，更可以在實踐中進行探索[3]。實現能源的高效利用、減少溫室氣體的排放，發展低碳綠色經濟。

1.2 轉變教育發展方式

作為整個國家教育體系中重要的組成部分，提倡和建設綠色低碳校園，可以增強大學生人才的低碳生活方式意識，同時通過理論實踐相結合的方式培養具有低碳技術能力的新型人才，符合《教育規劃綱要》的內涵和要求，也符合低碳發展新方向。對滿足公眾對教育公平的期待，加強高等院校內涵建設，突出辦學特色，降低辦學成本，增強核心競爭力，吸引大批高素質優秀人才十分有益。

1.3 傳播低碳生活理念

作為一種生活方式，低碳生活是一種亟需的綠色、健康的生活方式。這種生活方式不僅是技術能力的體現，更是一種生活態度的體現。大學是具有較高教育水平和包容性質量的群體社區，以教育和生活為重點，具有廣泛的曝光度。因此，高校低碳校園的建設，不僅促進了資源的有效整合，而且可以通過多種渠道和方式開展宣傳教育，培育低碳文化，教育師生踐行低碳理念。通過培養師生的綠色生活觀念，使其養成低碳生活的方式，進一步提高大學生低碳生活意識，并以師生為媒介，點狀輻射傳播綠色生活的理念，提高單位、家庭和社區整體的低碳生活意識，并通過實際行動參與進來。最終產生強大的輻射力、感染力和穿透力，促使綠色低碳的生活方式和行為意識在全社會廣泛傳播。

2 研究對象與研究方法

2.1 研究對象

本文以H大學為研究對象，空間研究范圍以校園為主，包括師生居住區，也包括學生公寓。

2.2 生態足跡的研究方法

生態足跡是可持續發展定量研究的重要方法。生態足跡模型是通過吸納人類產生的廢棄物所需的特定區域和具有生物生產力的土地區域來維持人類生存和發展的自然資源消耗。它是一種比較特定人群當地生態容量、評估人類對生態系統影響、衡量一個地區可持續發展的方法[4]。

生態足跡分為兩種研究方法：綜合方法和成分方法。綜合方法適用于大規模的個體研究，例如在國家、省或地區層面[5]；成分法適用于小規模研究。本文采用生態足跡分量法，將能源、糧食、垃圾、水、紙張、校際交通六方面轉化為各自的生產用地類型（包括耕地、草地、林地和建設用地）。所有六類水體和化石能源土地都是生態足跡[6]。

生態足跡的計算公式:

Ci——i種商品的人均消費量；

Pi——i種消費商品的平均生產能力（kg/hm2）；

Aj——第j類土地利用類型的實際面積；

yj——第j類土地利用類型的產量因子；

rj——第j類土地利用類型的等價因子；

i——消費品的類型；

j——土地類型。

2.3 數據來源

本文主要考察研究對象的日常消耗和資源占用情況，計算生態足跡。數據在校園內采集，其中能源數據由節能辦提供，垃圾數據由物業提供，食品數據由學校食堂和小吃街業主提供，紙張由校區辦公室和校區私人打印處提供，交通數據由學校保安提供，校區和學生人數等相關數據由校區工作辦公室提供。

3 結果分析

3.1 電能的生態足跡

本研究應用抽樣調查和走訪協商等多種方法，并在學校后勤集團水電中心的支持配合下，對H大學的后勤（學生公寓、食堂）、教學區、家屬居住區進行抽樣調查，獲得了大量的基礎數據。

用電所需的化石能源面積可由下式推導出：

式中，eA——計算研究區域內一定時間消費所需的化石能源地面積；eQ——計算研究區域內一定時間電力的消費量；

式中，N為研究區域內人口總數。

根據公式（4）分別代入數據（H大學2020年用電量的統計數據），可知結果，見表1。

表1 電能的生態足跡

由式（4）計算得出，H大學人均電力生態足跡為0.21公頃每人。而2020年H大學所在區域人均電力消耗為2188千瓦時，經換算得到H大學所在區域的人均電力生態足跡為0.38公頃每人，預計全國人均電力消耗為4528千瓦時，全國人均電力消耗為0.87公頃每人，H大學與其所在區域以及全國的生態足跡比較，由此可以看出H大學校園的電能生態足跡還是比較低的。

3.2 紙張生態足跡

紙張消耗主要包括學生作業、俱樂部傳單、校區文印室印刷、辦公室印刷和復印用紙。表2為H大學環保藝術學院紙張統計分析。

表2 紙張生態足跡

3.3 垃圾的生態足跡

隨著循環經濟理念越來越多地應用于城市垃圾處理，以往單一簡單的垃圾處理方式與可持續發展要求之間的矛盾也越發突出。目前，垃圾填埋場多用于處置城市生活垃圾，而城市垃圾多采用最終處置的方法。但是垃圾填埋意味著大量土地資源的占用，對生態系統影響較大。為了更有效和合理地利用有限的垃圾填埋場，可以考慮生態足跡來確定所吸收廢棄物的生態承載能力。校園生活垃圾的生態足跡見表3。

表3 校園生活垃圾的生態足跡

在學校垃圾中，紙張、包裝袋和紡織品的生態足跡為369.87hm2，其次是廚余和食物，為257.81hm2。這是由于近年來網購飛速發展，各類商品的包裝袋、紡織袋、垃圾袋使用量不斷增加，學生外賣大量使用一次性餐具和塑料袋導致生態足跡顯著增加的原因。

3.4 水的生態足跡分析

水的生態足跡主要由污水處理和水運消耗的電能產生，土地占用類型為化石能源土地，按式（6）計算。

3.5 交通生態足跡

除了在大學接送教師的班車外，學校教職工的私家車都進入校園，消耗汽油。還有一些卡車使用柴油來運輸貨物、實驗器材和垃圾。由于車輛的移動性和道路等公共設施的實用性，直接建筑面積計算更為復雜且容易被忽略。下表4顯示了汽油和柴油車輛的生態足跡。

表4 交通生態足跡

4 低碳校園形態的規劃路徑

4.1 優化校園空間結構

提倡單一主校區與多個副校區的模式，合理組織校園內各功能塊的空間關系，優化主要功能塊（宿舍區、教育區、公共服務區等）的空間及資源配置。在校園里聚集更多的人，提高空間利用效率，增加學校服務設施，盡可能為學生提供合適的校園生活條件。并通過完善校園基本公共服務設施，使教職工和學生的校園活動更加便利，縮短其校園活動、上下班通勤路線的距離，通過完善管理服務，提高人流、校園信息等路線的效率。

4.2 踐行低碳生活理念

建設低碳校園需要在低碳理念的培養與形成的基礎上進行。高校要加強低碳生活理念的宣傳，培養師生低碳生活的意識和行為。多方位的宣傳網絡、專題講座、主題論壇、走訪調查、研討、社會實踐等宣傳方式。將低碳生活理念付諸實踐，引導師生從身邊的每一件小事做起，自覺學習和應用低碳生活領域的新技能，注重節約。通過學校節能辦制定各項校園的綠色工作標準，發布校園低碳生活手冊，實時監督管理校園綜合耗能，探索學習辦公用品循環利用等方式，積極參與低碳節能行動，鼓勵師生過簡單健康的低碳生活，努力做一個有前途的生活創新者。

4.3 校園建筑能源和“互聯網+”

太陽能和風能系統在校園建筑中如果得到充分的應用，會極大程度降低傳統能源在校園建筑中的消耗。互聯網技術的合理運用也會增加校園能源消耗管理的效率和精度。但是在整個操作過程中，需要了解設備的注意事項，根據系統的實際內容，結合建筑本身類型，進行合理操作。為實現集中化管理，相關耗能終端系統的管理默認在預設的管理系統中進行，將低碳建設和低碳管理融入在校園建設中。

5 結語

雙碳目標下，大學作為高等教育機構，更應當在校園內倡導綠色環保理念，著力打造低碳校園。低碳校園不僅是高校構建和諧校園的重要組成部分，更對全社會的長遠發展起到積極作用。在“互聯網+”模式的影響下，要根據功能需求做好能源建設和管理工作，對校園整體規劃提供指導，要結合校園的發展和真實情況，為實現節能減排，應根據過渡設計類型結合低碳設計指標等因素進行設計和管理，并按施工現場要求實施，保證計劃和建設的合理性和科學性，助力建設更好的低碳校園。