高校低碳校园规划建设的实践探索——以北京化工大学昌平校区为例

文/北京化工大学 陈玉保 赵晓健

全球工业时代的深入发展，给人类带来了更高的物质文明，然而在社会不断发展进步的同时，我们赖以生存的地球环境却逐渐恶化，飓风、海啸、洪水、干旱、沙尘暴等正日益威胁着人类。各国多年研究发现，造成生态破坏和气候变迁的重要原因是温室效应，温室气体（主要成分为二氧化碳、甲烷等）的过度排放，使全球平均气温不断升高，因此，减少温室气体排放，发展绿色经济、低碳经济已势在必行。为应对全球气候变化，中国政府积极响应并在2020年联合国大会一般性辩论上指出：力争在2030年和2060年前分别实现“碳达峰”和“碳中和”。这个目标的提出，进一步明确了我国经济和社会的发展方向，也为高校的规划建设指明了目标。

高校是培养各类人才的主阵地，是绿色发展理念的践行者和传播者。高校贯彻绿色发展理念，实施合理的规划建设，不仅是提升学校外部形象和声誉的需要，也是吸纳入才、凝聚人才的需要，更是提高学校生态文明程度、实现可持续发展的需要。通过合理的规划建设，可以使校园学习工作生活环境得到明显改善，绿色理念、环保素质得到明显加强，能源消耗、污染排放明显下降。

一、校园规划中的低碳发展思路

（一）用地布局中的低碳思路。一是实行鲜明的功能分区。将教学、科研、住宿、体育活动、绿地进行合理划分，有利于公共交通系统的建立与完善，有利于减少校园内部的交通流量。同时，实验室和实验平台的相对集中，也有利于不同学科的交流融合，促进学科创新与发展。例如：北京化工大学昌平校区将校园划分为教学实验区、生活服务区和体育活动区等，采用疏密有致的组团式布局，以围合式庭院布局形成了多层次的交流场所，打造了融洽的学术交流空间。二是向社会开放的公共建筑应建于校园周边位置。大学是传播文化知识的重要平台，与周边单位和社区的交流往来越来越频繁，其文化艺术类建筑包括体育馆、博物馆、图书馆、音乐厅等，建筑布局应考虑减少校内交通流量。北京化工大学昌平校区体育馆建于南门附近，既方便向社会开放，也有利于减少校内交通流量。

（二）水资源利用规划中的低碳思路。一是规划建设污水处理、中水回用系统。建设污水处理站，产生的中水既可以满足冲厕的需要，也可以用于绿化灌溉，还可以在假期或冬季中水用量少时补充校园景观水系，达到提高再生水的利用率，减少城市用水供应量的目的。如北京化工大学昌平校区规划建有污水处理站，污水依靠重力流至污水站调节池，经格栅过滤后通过提升泵输送到生化系统中（厌氧+缺氧+接触氧化+MBR处理工艺），在生化系统内进行脱氮除磷工艺，处理达标的中水全部用于楼内冲厕、绿化浇灌和湖区景观补水，经测算，利用中水冲厕、绿化和湖区补水，每年可节约水费200余万元。二是规划建设雨水收集系统。高校在校园规划建设时要充分考虑当地的天气和降水情况、校园地貌和地质条件等，做好校园园林景观区、硬化铺装区和各建筑屋面的雨水收集系统，合理设置各部位的排水管道，将雨水导入校园的景观水系或雨水收集池中。北京化工大学昌平校区建有雨污分流的排水系统，利用自然高差将东西环线道路雨水收集到校园南端的雨水收集池内，将校园教学、科研和生活区域各楼宇屋面的雨水收集到校园中心景观水系。同时，学校在景观湖投放了大量鱼苗，种植了多种水生植物，不仅净化了湖区水质，减少了水体富营养成分，还提高了雨水生态利用成效。

（三）园林景观规划中的低碳思路。一是绿化景观布局要因地制宜。校园应科学合理分配绿化面积，结合地形地貌，考虑校园的整体性和美观性，规划建设校园的绿化景观。如北京化工大学昌平校区结合“依山傍水”自然地貌，规划玉屏山、泄洪渠两个景观园，通过荒山治理工程打造玉屏山景区；整体改造古泄洪渠，形成校园两湖叠水绿化景观；在规划待建空地上，种植大量花卉，形成花海景观；规划建设南门银杏景观大道、法国梧桐景观大道，打造出了望山临溪、柳荫环湖、曲径通幽、季相分明的多层次校园景观。二是在景观植物的选用上也要因地制宜。应结合校园当地的气候和土壤条件，多购置本土植物，提高植物的存活率，同时要尽量选择对气温、季节变化适应力较强的植物，确保景观植物在秋冬季也较为完整，不破坏校园整体的协调性和美观性。北京化工大学昌平校区充分选用北京乡土植物组成的植物群落进行绿化美化，恢复植被群落，收到了很好效果。

（四）校园交通体系规划中的低碳思路。一是合理规划建设步行系统和非机动车系统。节约能源、减少污染、利于健康的绿色出行方式越来越受到广大师生的认可。为了鼓励师生少开车、不开车，多采用步行与自行车的通行方式，学校应在校园生活服务区、教学实验区、体育活动区等人流比较大的部位设置专用的自行车通道和步行主通道，可以利用隔离带、石墩、升降桩等对机动车进行物理隔离，保障步行、自行车等慢行交通的便利和安全，让师生有更大的慢行交通的活动空间，减少机动车在校园的活动范围和使用频率，降低机动车的碳排放，鼓励支持绿色健康出行。同时，在人员主要活动区域规划建设自行车或非机动车棚，减少学生校内通行时间。北京化工大学昌平校区在人流较大路段均使用了石墩或升降桩进行了物理隔离，在学生公寓、教学楼、图书馆等主要楼宇周边设置有非机动车棚，学校免费提供宏德单车，既方便学生骑行使用，又营造了良好的绿色校园骑行文化氛围。二是规划设置完善的机动车系统。在校园主入口应设计足够的机动车通行空间，机动车道路的宽度要足够，保证双向通行。在教学楼、实验楼、教师公寓等教师活动区域应多设置停车场或地下停车位，同时在这些楼宇附近应设立校内班车停靠点。面积比较大的校区应考虑开通摆渡车，方便师生通行。三是规划完善校际公交体系。应规划构建不同时段的校区与校区之间、校区与教职工住所之间的公交体系，减少打车出行，降低独自开车通勤比例，尽可能减少交通流量。

（五）校园能源管理信息化平台规划中的低碳思路。一是规划建设能源监管系统。能源监管系统能够实时采集学校水电能耗的情况，反馈各单体和各用电主体末端水电能耗数据，掌握全校的用能基础信息，通过对水电能耗分析诊断，不仅可以及时发现用能异常点，以便采取相应措施，减少能源浪费，还可以通过用能合理化分析，制定科学的用能定额指标，提高能源管理的科学化、信息化水平。二是规划建设楼宇自控系统。楼宇自控系统能够对建筑内的暖通空调、给排水、供配电、电梯、供热等众多分散设备的运行、安全状况、能源使用状况及节能管理实现集中监视、管理和分散控制，不仅能够自动调节楼内的环境温度，降低机电设备的能源消耗，预防突发事故发生，而且由于系统操作简单，还可以大大减少人力投入，降低用工成本。三是规划建设公共区域智能照明系统。通过采用先进的智能控制技术、有线/无线物联网通信技术，系统能够实现灯光的遥控开关、调光、全开全关等多种灯光控制场景。既可以降低人工成本，节约能耗，延长灯具使用寿命，也可以改善公共区域光照环境，提高工作效率和管理水平。

二、绿色建筑规划建设中的低碳思路

高校绿色建筑规划建设应充分考虑建筑结构、朝向、采光等因素，选用优质的保温、隔热绿色材料和适宜的设备设施，利用可再生能源，进行节能规划设计，达到绿色低碳建设标准。例如，北京化工大学昌平校区所有建筑均达到了一星级绿色建筑设计标识标准，第一教学楼获得了三星级绿色建筑设计和运行标识，体育馆、实验楼、图书馆项目获得了二星级绿色建筑设计和运行标识。第一教学楼采用地源热泵作为项目冷热源，充分利用可再生能源技术，通过教学楼周边地下布放的地热管，实现楼宇与地下土壤的热量传递与交换；冬季把土壤中的热量引上来供给室内采暖，夏季把室内的热量释放到土壤中，实现了对建筑物的供暖和制冷，能效比COP达到了4.0以上。体育馆主场馆采用导光筒技术，利用高反射的导光管将阳光从室外引入室内，其亮度可以保障馆内进行的各项比赛、训练、教学和演出等活动。据测算，每套导光筒亮度相当于一个500W 白炽灯所产生的亮度，根据体育馆正常使用情况来统计，导光筒技术全年能节省用电近10万千瓦时。图书馆、第一实验楼采用屋顶绿化技术，大大降低了热岛效应，起到了层面保温隔热作用。学生公寓、教师公寓和食堂采用太阳能集热技术，太阳能作为主热源，空气源热泵和供暖热水（供暖季）作为辅助热源，不仅方便学生洗浴和食堂洗涤，还大大节约了电能和燃气的使用。

三、结语

低碳环保、绿色发展是我们时代的主旋律，高校作为先进理论与技术的传播者，有责任和义务推动全社会向前发展。在绿色发展的大背景下，高校校园的规划建设应遵循低碳发展理念，从用地布局、水资源利用、园林景观、校园交通、能源管理、绿色建筑等各方面做好规划与建设，在选址、设计、施工和运营维护过程中建立一系列的低碳控制目标，实施强有力的管理与目标控制，最终促进高校的良性健康发展。