校園全生命周期低碳景觀設計策略研究
——以人大附中北京經濟技術開發區實驗學校為例

中國建筑設計研究院有限公司 李彥達，于雪晶

快速城鎮化進程在促進我國基礎設施建設迅猛推進的同時，其過程中直接或間接產生的碳排放問題是生態文明建設過程中不可忽視的問題，逐漸受到政府部門和相關行業的高度重視。本文從低碳景觀的相關概念和特征出發，結合實際校園設計案例，提出低碳景觀的設計策略，為低碳景觀設計的未來發展提供參考。

一、相關概念

（一）低碳景觀

低碳景觀是指將“低碳”概念應用到景觀的全生命周期，減少傳統碳基能源的使用，減少碳排放。其在資源節約、環境友好、可持續發展基礎上比傳統景觀營造更節能、環保、資源利用率更高、碳排放更少[1]。

（二）校園全生命周期低碳景觀設計

校園全生命周期低碳景觀設計是指將低碳景觀理念應用到校園景觀的全生命周期。校園景觀設計作為景觀設計的重要分支，有其特有的教育意義及安全性要求。并且作為教育建筑配套設計，也需遵循國家及各地方出臺的教育建筑、公共建筑相關設計規范和標準的要求，是低碳景觀設計中比較有代表性的一種。

二、低碳景觀的特征

全生命周期低碳景觀主要有碳足跡少、碳排放低、碳成本低、碳匯能力強四個特征[2]。

（一）總體特征—碳足跡少

碳足跡是個人、組織、活動或產品直接或者間接導致的溫室氣體排放總量即一個人或者團體的“碳耗用量”。“碳”是石油、煤炭、木材等由碳元素構成的自然資源。“碳”耗用得越多，二氧化碳也制造得越多，“碳足跡”就越大；反之，“碳足跡”就越小。

（二）建設階段特征—碳排放低

景觀建設階段是景觀全生命周期中碳排放最多的階段，建設階段碳足跡的多少直接決定了景觀全生命周期的碳排放總量。相對于傳統景觀建設，低碳景觀在建設階段主要從場內機械、交通運輸、材料制作等方面降低碳排放。

（三）技術選擇特征—碳成本低

隨著科學技術和行業理念的不斷發展，低碳技術在景觀中的應用逐漸增多。在節水、節點、場地雨水處理等方面均有相關學者進行研究，并在理論與技術層面都有相關突破。

（四）遠景特征—碳匯能力強

植物能夠將大氣中的二氧化碳通過光合作用合成有機物，是地球碳循環過程中主要固碳環節。高效利用植物材料，充分發揮其碳匯功能是低碳景觀設計中要著重考慮的因素。因此應在保證綠地面積的同時，提高綠化覆蓋面積，使植物的空間載體得到充分保證。其次在保證景觀效果基礎上選擇固碳效率高的植物。最后在使用階段應悉心養護，使植物能夠長時間保持良好的固碳能力。

三、校園全生命周期低碳景觀設計策略

（一）項目基本概況

人大附中北京經濟技術開發區實驗學校（下稱校區）位于北京市大興區北京經濟技術開發區。項目周邊以體育用地、住宅用地、多功能用地為主。毗鄰亦莊綠楔，為學校提供了良好的社會條件與環境優勢，興亦路、博興路為學校提供了便捷的交通條件。項目分為中學部與小學部兩個地塊，景觀設計面積6.75萬㎡，其中綠地面積2.93萬㎡，鋪裝面積3.0萬㎡，屋頂綠化0.82萬㎡。

（二）全生命周期低碳景觀設計策略

1.加強低碳布局選擇低碳設施

低碳布局指的是在規劃設計階段對項目從宏觀層面進行生態布局及全生命周期的低碳把控。在設計之初應對場地及其周邊自然資源及生態資源進行詳盡勘察，在規劃設計階段統籌生態布局，保證場地內外水體、綠帶、地形地貌等生態系統的連續性。

2.選擇低碳材料控制碳排放

如上文所述，針對景觀建造材料應在考慮景觀效果的同時綜合考慮建造材料的制造、運輸以及使用維護中的碳排放。據統計，常用于運輸石材、苗木的運輸車每百公里需消耗柴油40L，而柴油的碳排放系數為2.73kgCO2/L，運輸車每百公里排放109.2gCO2[3]。使用當地石料、石材及鄉土樹種可以有效的減小由于運輸產生的碳足跡。

根據相關數據顯示，一般建筑配套景觀在使用階段更新周期為5年一次[3]。在景觀建造材料中，木鋪裝比較容易出現損壞。所以校區使選用了巴勞木作為木鋪裝的材料。雖然運輸中產生的碳排放較國產木材要高，但其質地緊密，使用周期長，避免了后期更新維護所產生的碳排放問題。

3.運用低碳技術減少碳排放

低碳技術在校園景觀中的合理應用，不僅能減少景觀本身的碳排放，相當一部分技術還能輔助建筑進行節能減排。校區使用了集雨型綠地、屋頂綠化以及高反射系數鋪裝材料等幾項低碳技術。

4.利用植物優勢增強匯碳能力

植物通過光合作用吸收二氧化碳轉換為氧氣，是項目中唯一能夠主動進行碳吸收的建造材料。低碳校園景觀的植物應用應從以下幾個方面出發。第一，保證綠地面積，滿足植物場地需求。第二，進行復合種植，利用豎向空間，增加單位面積內植物的葉面積。根據周堅華等的研究喬灌草組成的復合型綠地結構每公頃每年可以吸收295.9噸的CO2，釋放214.4噸氧氣；灌木和地被組成的綠地結構每年每公頃可以吸收42.9噸CO2，釋放31.1噸氧氣；而單一結構的喬木混交林和地被結構分別每年每公頃可以吸收70.6噸CO2、7.5噸CO2，釋放196.1噸和5.4噸氧氣[7]。從數據可以看出，喬灌草搭配的綠地結構的匯碳量和釋放氧氣量要明顯高于其他幾種搭配模式。同時植物的蒸騰作用也可消耗大量的輻射能，據研究表明，一棵胸徑為20cm的國槐，蒸騰作用一天吸收的熱量等同于三臺1100W的空調工作一整天所產生的降溫效應[4]。第三，使用固碳能力強的植物，爭取單位面積固碳效率最高。植物自身影響固碳能力的因素主要有單位葉片面積固碳量、葉面積指數及冠幅面積等。中國學者蘇雪痕等提出不同植物單位葉面積計算方程以及單位葉面積CO2的吸收量，經多年完善，以現有資料可大致估算校區喬木每日固碳量約305.4kg（如表1），地被及片植灌木每日固碳量約370.5Kg（如表2）。

表1 校區喬木固碳量估算表[3][4][5][6]

表2 校區地被及片植灌木固碳量估算表[3][4][5][6]

四、總結

綜上所述，在景觀項目全生命周期中，低碳理念、低碳技術的應用相對于傳統景觀項目建設能夠極大的減少碳排放，并在減少資源、能源浪費的同時增加固碳量。景觀是城市的“綠肺”，在國家、政府低碳政策的要求下，景觀設計肩負著巨大的責任與使命。設計師應將低碳理念融入場地的建設設計、使用設計過程，落實低碳措施，切實推進低碳項目的可持續發展。