低碳校園研究及改進策略
——以合肥工業大學（屯溪路校區）為例

戴凱旋，李小龍，陳曉龍，王澤恩，唐佳歡，黃婉茹

（合肥工業大學，安徽 合肥 230009）

1 引言

進入21世紀以來，可持續發展逐漸成為人類環境發展中最重要的課題之一。

1972年，聯合國人類環境會議首次提出了可持續發展的概念。近年來，國際社會日益認識到可持續發展理念的重要性，其中建設環境友好型、資源節約型[1]社會的不可分割的組成部分之一就是建設可持續發展的低碳校園。

本文是基于“校園尺度、高校特點”的背景下，對碳平衡理論及其應用的一個重要拓展，有利于中國高校充分了解當前低碳校園建設水平,并為加強國內大學可持續低碳校園的建設提供了理論上的建議。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

合肥工業大學（屯溪路校區）始建于1945年，是合肥工業大學的總部，位于合肥市包河區，占地面積83.3hm2，歷史悠久，文化底蘊深厚。由于該校區建成時間較早，建設標準可能與目前的低碳標準不一致，因此，本文的研究對象為該校區。

2.2 研究方法

從固碳量和碳排放兩個方面入手，從綠地植被、能源（包括電力、水）、交通（包括學校公務車、私家車）、師生日常碳排放等四個角度分析校園內碳過程，核算各個過程的年際碳排放量[2]。

2.2.1 固碳量

確立不同類型的綠地植被結構與固碳過程的定量關系[3]，由此得出不同土地植被類型的固碳能力。

校園中綠化植被的種類有草本，灌木和喬木。這三種類型的植被以不同的比例分布在不同的地塊上，形成了以草本、灌木和喬木為基礎的不同種類的組合植被類型，例如草本、灌木類型，草本、喬木類型，灌木、喬木類型以及草本、灌木、喬木類型。表1列出了單位面積下的不同綠地植被類型的固碳量。

合肥綠地不同覆蓋類型平均固碳量分析 表1

根據合肥工業大學（屯溪路校區）校區規劃圖，實地考察測量校園綠地分布面積，確定其相應的綠地植被類型。

圖1 合肥工業大學（屯溪路校區）地形圖

圖2 合肥工業大學（屯溪路校區）綠地區劃圖

將校園的綠地分為一區、二區、三區、四區、五區5塊區域，確立各區域的綠地植被類型，并將該類型綠地的區域面積乘以對應的組合綠地植被結構類型的固碳系數[4]，計算出校園綠地植被一年的固碳量。

公式中i為校園區域劃分編號，j為綠地植被類型，Ij為第j類綠地植被類型的固碳系數，Sij為校園中i區的第j類綠地植被類型的面積。

2.2.2 能源碳排放

科學計算校園能源碳排放量。對于能源碳排放的計算，通常分為不同的能源類型，并根據不同的能源消耗類型計算碳排放。不同種類能源的碳排放見表2。

不同中類能源碳排放因子 表2

2.2.3 交通碳排放

對于校園的交通碳排放，大部分是由碳排放系數為0.18882 kgCO2/km的小型汽油車（1.6L）排放的。

考慮到校園進出車輛種類較多，不僅有私家車，還有班車和貨車，但除私家車外其他車輛進出頻次較少，為簡化計算，將班車，貨車等大型車輛等量為2～3輛小轎車并入計算。

實地調查機動車往返校園的平均距離以及每天進出校園的車輛平均次數。

2.2.4 高校師生日常碳排放

在生物碳排放中很大一部分是生物呼吸排放的CO2，合肥工業大學（屯溪路校區）校園生物種類繁多，存在許多不同類型的動植物。

為簡化碳排放計算，本研究僅考慮師生日常生活造成的碳排放量。校園現有教職工3200余人，包含全日制本科生、碩士和博士研究生以及其它退休職工及其家屬等總人數達3.8萬人。在日常生活中，正常人的呼吸碳排放系數為1140gCO2/d。

2.2.5 碳平衡狀況

將年際碳排放量減去固碳量，得到該校區一年的凈碳排放量，再除以總碳排放量，計算出該校區的碳溢出比。

2.3 數據來源及收集方法

在計算該校區固碳量和碳排放的過程中，考察植被、能源、交通、校園日常生活四個方面。

其中,各類型綠地植被的面積數據來自實地調查（見表3）；水、電能的消耗數據來自該校區后勤處的統計資料；通過對教工私家車校園行駛路線的跟蹤調查得到平均行駛距離為13.5km，而車輛平均進出次數則通過安保部門獲得；通過向后勤部門調研獲得了該校區在校全日制本科生人數以及碩士和博士研究生人數。

3 結果與分析

3.1 校園固碳量

該校區不同綠地植被結構的區域面積見表4。

合肥工業大學(屯溪路校區)分區不同植被結構類型的綠地面積 表3

其他高校與合肥工業大學（屯溪路校區）碳排放比較 表4

經調查獲得了各類型綠地的面積，乘以對應植被組合類型的固碳系數，用（1）算出校園綠地一天的固碳量為 28406811.6g，約 28.40t，乘以 365d，得出一年的綠地固碳量為10368.48t。

3.2 校園碳排放

合肥工業大學（屯溪路校區）的年平均用水量為211.13萬t，年平均用電量為2912.45萬kW·h。由（2）計算得我校的能源平均年排放為29923.0t，其中用電排放為27959.5t，用水排放為1963.5t。

校園的在校人數為3.8萬余人，則校園內每日人呼吸碳排放為4.332t，考慮到學生假期，在校時間約為300d，由（3）計算得年平均呼吸碳排放為1299.6t。

校園的機動車往返校園的平均距離為13.5km，每年進出校園的車輛平均次數為119萬次，由（4）計算得交通車輛造成的碳排放為3033.40t

校園的年際碳排放總量34256.0t，能源碳排放為29923.0t，占了校園碳排放總量的87.35%，交通碳排放為3033.40t，占總碳排放的8.85%，高校師生日常碳排放為1299.6t，占總碳排放的3.79%。

由上述結果得到合肥工業大學（屯溪路校區）碳排放的特點：

①電力和水產生的能源碳排放占總排放的87.35%，因此，如何降低高校的能源消耗是建設可持續低碳校園的重點；

②交通產生的碳排放量相對較小，約占總排放的8.85%，其中私家車占大多數，而班車和貨車所占比例較小。這為交通碳減排計劃提供了強有力的支持，即減少私家車出行，鼓勵公共交通是減少碳排放的有效途徑。

③日常生活的碳排放量較小，占總排放量的比例為3.79%,雖然校園在校生很多，而且還有大量研究生和教職工，以及其他非教職工的居民，但學校以教育為中心，不從事大量的生產活動，并且學生的生活消費也并不是很高，所以人均碳排放較少。

3.3 校園碳平衡狀況

由公式5算出合肥工業大學（屯溪路校區）的碳溢出比為69.7%，是一個碳排放很高的的空間。校園的碳排放遠遠高于碳吸收，是一個高碳空間。

3.4.1 與國外學校碳排放對比分析

表4中引用了其他國外高校的生態足跡數據。通過對比可以看出，合肥工業大學(屯溪路校區)的碳排放與國外高校相比(除統計口徑不同導致的差異外)具有以下特點:

①碳排放總量較大。這主要是因為合肥工業大學的師生總數相對較多。

②能源碳排放的比重相對較高，占排放總量的87.35%。這主要是因為普遍的能量循環利用和新能源的開發，國外高校的煤炭、石油等造成的碳排放極少，同時也減少了相當一部分的電能開支。

③日常生活碳排放量也顯著高于國外高校。由于國外高校的社會化程度較高，并且大多不提供住宿，所以學生只能在校外租房，這一部分的碳排放不包含在計算中，而我校學生大多數住在校園里，因此造成了我校日常生活的高碳排放量。

④交通碳排放較國外高校小。這是因為：

a.合肥工業大學（屯溪路校區）相對集中的功能，以及緊密的布局，能夠滿足大部分學生所需要的商品和服務，從而減少了師生的日常出行量。

b.通過建立完備的校園班車體系，有效消減了大部分學生和教師日常出行量。

3.4.2 與國內（北京）大學碳排放對比分析

將合肥工業大學（屯溪路校區）的碳排放與北京大學對比，其特點表現為：

①從總量上看，碳排放顯著低于北京大學。主要原因是大量密集的科研實驗和教學活動導致了北京大學的能源、設備以及各種辦公用品的消耗增多。

②從占比上看，能源碳排放比重較高，交通、生活碳排放比重較低。而人均碳排放高于北京大學的值，處于相對較高的水平，主要是校園建造時間久遠，建筑老化，并且應用設備也沒有相應的更新，一定程度上反映出校園在可持續建設上的落后。

4 結論及建議

4.1 低碳分析結論

①合肥工業大學（屯溪路校區）校園綠地一年的綠地固碳量為10368.48t，年際碳排放總量為34256.0t。3項碳源的總體情況是能源＞交通＞人。能源碳排放為29923.0t，占了校園碳排放總量的87.35%，交通碳排放為3033.40t，占總碳排放的8.85%，高校師生日常碳排放為1299.6t，占總碳排放的3.79%，屬于碳排放高固碳量低的空間。

②降低學校的能源消耗是建設可持續低碳校園的重點；交通產生的碳排放量占總排放的8.85%，消減私家車的出行量是減少交通碳排放的有效方法。我校師生碳排放較少，僅占全部項目的3.79%。

4.2 低碳校園建設的針對性建議

基于本文的研究結論，對該校區低碳校園的可持續建設做如下建議：

①結合低碳理論，提高物質和能源的循環利用率。加強可再生能源在供熱、制冷、用電等方面的應用；提倡使用節能燈、LED等低能耗產品；針對我校的餐飲爐，蒸汽鍋爐等高耗能設備制定相應的減排方案；消減實驗室廢棄物的產生，優化廢棄物處理，減少碳排放；提倡校園的水資源循環利用和垃圾回收處理。

②建設低碳校園，通過共用私家車、增加班車數量，減少不必要的日常出行量。居住地在同一社區的教職工可以通過共用私家車的方式來實現共用私人交通。

③遵循綠色校園的理念，增加校園固碳量。針對校園不同地域的植被結構類型，建立相對應的土地規劃，增加一定數量的綠色植被以提高校區內部的固碳量。

④加強低碳校園制度的建設和低碳校園文化的宣傳。高?？梢越㈥P于低碳校園建設的委員會，完備低碳校園評價與監控體系，并制定相應的實驗、教學、餐飲等各方面的評價標準[6]。