低成本绿色校园适宜技术体系研究综述

摘要：指出了绿色校园的建设需要选用低成本的适宜技术体系，基于文献回顾，从绿色校园的定义出发，按照绿色校园评价标准对现有研究中采用的技术进行了分类综述，并指出了现有研究的不足与未来研究方向。

关键词：绿色校园；适宜技术；文献综述

中图分类号：G48文献标识码：A文章编号：16749944（2013）10022904

1引言

1.1研究背景与意义

在全球面临能源危机和经济危机的背景下，节能减排成为全球社会面临的主题而备受关注。我国作为一个处于高速经济发展期的经济发展中国家，面临巨大的能源及环境挑战，而高等学校一方面由于校园拥有大量的建筑，建筑设施量大而广，是社会组成的一部分，也是社会能耗的大户；另一方面肩负着节能减排科技创新和培育人才的重任，因此，实现绿色校园的健康发展，不仅能够从实质上减少建筑能源、资源消耗对环境的压力，更能够起到积极的引领、教育和示范作用。

《绿色建筑行动方案》中指出自2014年起学校全面执行绿色建筑标准，这使绿色校园的建设势在必行，同时中国城市科学研究会绿色建筑与节能专业委员会制定的绿色校园评价标准，也使得绿色校园的建设有了标准进行衡量。通过对已有绿色校园建设所采用的技术和措施的研究，希望为今后能根据地理气候特点，对各项适宜技术进行排列组合，以经济技术分析为主，结合生态环境效益等方面，对各种组合技术进行综合评价，形成本土化的、低成本的、高效益的、易于推广应用的绿色校园技术体系提供理论和现实依据，从而为绿色校园建设和绿色建筑规模化发展提供有力的技术支持。

1.2研究的主要内容

论文围绕绿色校园定义及绿色校园中所采用的技术，运用科学的理论和方法对低成本绿色校园适宜技术体系进行深入地研究。对国内外对绿色校园不同的定义及建设的不同侧重点进行分析和研究。按照《绿色校园评价标准》的指标分类对现有绿色校园建设中所采用的技术进行梳理，并借鉴不同气候区中绿色公共建筑所采用的相关技术，力求从系统工程的理论和观点出发，建立低成本绿色校园适宜技术体系的中国理论框架，为后续研究工作的展开奠定基础和明确方向。

2国内外对绿色校园的不同定义

21世纪以来，在全球气候变暖的背景下，节能减排和可持续发展逐渐成为人们关注的热点，一些国家都相继开始了绿色大学的建设和实践工作。其中比较有代表性的有美国密歇根大学、英国诺丁汉大学、加拿大滑铁卢大学、日本名城大学、韩国汉阳大学、印度新德里大学，我们国家的清华大学、天津大学、北京师范大学、中山大学、同济大学、山东建筑大学等，这些校园的建设推动了可持续发展理念的传播和可持续校园建设的研究和实践，但对绿色校园的定义各有区别和特色，主要有以下几类。

2.1节能校园

李开儒等提出了节约型校园的观点，是指在学校办学及校园设施建设、运营管理中，遵循科学发展观，充分体现节能、节水、节地、节材、环境保护建设及运营的管理思路和节约教育理念，形成良好节约文化的校园。

2.2低碳校园

陈宝玉等提出低碳校园的观点，指出低碳校园应建立在高校原有模式的基础上，以校园为系统，研究其物质输入、输出以及循环；以二氧化碳排放量为定量指标，评估校园系统的运营情况；同时构建完善的环境友好型管理体系，是可持续发展的集现代化、信息化、低碳化于一身的新型校园。

2.3生态校园

罗贤宇等提出生态校园的观点，认为生态校园应该具有人与校园环境的共融、和谐共进的文化氛围、和谐合作的人际关系、构建良好的学术生态、共同共容的社会环境的特点。生态校园建设，既是树木，又是育人，通过在校园实行低耗能、低排放型的运行模式，将人文价值、科学创新和实践能力这三者融入建设体系，围绕生态教育这一核心，始终将生态保护和可持续发展理念灌输给每一位师生。

2.4可持续发展校园

俞孔坚提出可持续发展校园的观点，认为校园建设应该通过生态规划、绿色交通、绿色建筑、景观的生态设计等来体现可持续发展的理念，从而实现校园对自然环境和景观格局及过程的充分利用和最小破坏，减少其对能源和资源的消耗和建设及维护成本。

2.5两型校园

毛静等提出两型校园的观点，指出依据“绿色景观”的设计原理，将校园建设主要分为建筑节能降耗和绿地系统构建两方面。提倡节材、节能、降耗的生态建筑，而绿地系统设计应重视保护和发展基地原有的生态系统，力求在绿地建设方面与基地生态相融合。

2.6园林式校园

王宁梅等提出园林式校园的建设思路，指出在景观设计中，以建设资源节约型、环境友好型和文化传承型校园环境为目标，遵循整体协调原则，自然生态原则，文化特色原则，以人为本原则，经济实用原则，创造出自然生态、恬静而充满文化气息的校园景观空间。

2.7绿色校园

王霜等提出绿色校园观点，指出校园建设在实现其基本教育功能的基础上，以可持续发展思想为指导，在日常管理中吸纳有益于美化环境、和谐自然的各项管理措施，充分利用校内外一切资源和机会，全面提高师生环境素养、人文素养之校园。

通过文献分析研究发现，上述的几种校园定义基本上表示了类似的含义。但各个校园在建设过程中的研究侧重点却有所不同，有的侧重于校园绿化环境的建设，有的侧重于校园绿色环保意识的培养，有的侧重于节能节水措施的采用，有的侧重于学校运营管理的制度建设，但这些校园与现有的绿色校园评价标准中绿色校园都还有一些差距。

2013年10月绿色科技第10期

徐黎明，等：低成本绿色校园适宜技术体系研究综述建筑与材料

3绿色校园建设的相关研究

按照《绿色校园评价标准》指标分类，对以“绿色校园”、“节能校园”、“生态校园”、“低碳校园”、“可持续发展校园”等作为关键字进行检索到的文章中的研究内容进行梳理如下。

3.1规划与可持续发展场地

在已有研究中，提出规划先行的观点，在规划层面，对学校的建设进行全面细致的统筹考虑。

（1）李开儒等提出在场地规划、环境规划、景观规划、建筑规划之外，还要进行节能、节水规划，科学计算并预测校园建筑的能源负荷，充分考虑地域气候因素与校园建筑使用的特点，合理确定用能需求量；结合当地城市供能状况，合理优化校园能源系统的结构；因地制宜地利用自然能源，特别是可再生能源。合理地制定节水规划方案，按“高质高用、低质低用”的原则，生活用水、景观用水和绿化用水等按用水水质要求分别提供、梯级处理回用。

（2）李于雄等进行了低碳校园规划的策略研究，提出低碳校园规划着眼于校园环境的系统化、低碳化，可以从两个层面上把握：一是总体规划层面上，着重于低碳校园整体形态、结构布局；二是详细规划层面上，强调减少碳排放的规划设计、技术运用及增加碳吸收的绿地系统规划，既要着眼于“碳源”的替代、减少和提高效率，又要着眼于“碳汇”的吸收。通过交通体系、建筑节能与绿色建筑、水资源综合利用、垃圾分类收集与循环利用、校园绿地等方面进行了技术规划。

（3）王涛等提出绿色校园应该具有适度的人口密度，合理的土地利用；科学的功能区、结构的划分与合理的数量分配；基础建设应尽量避免破坏原有的植被与耕作层上壤，有足够的绿地系统，丰富的适应土地生存环境的物种，保持生物物种的多样性；能够处理全部或大部分校园内产生的环境污染物质，逐步能够达到废物回收及综合利用。

（4）吴小惠等提出通过科学的规划体系和环保技术的使用，从规划设计施工到运营管理来体现绿色建筑和生态社区的思想理念的观点，在研究中以山东建筑大学为例提出了绿色环境建设的内容。学校建设时尊重地形，合理布置建筑景观，将废弃的采石场建成为生态居住园区，将荒山建成了济南绿化最好的美丽的雪山，利用冲沟，构建立体交通和映雪湖，土方精准平衡无借土无外运。

3.2节能和能源利用

在绿色校园建设的相关研究中，各学校围绕太阳能、地源热泵等再生能源，并采用相应的节能设备和措施进行节能和能源利用。

（1）王珺等通过分析校园太阳能热利用建筑发展的意义与优势，针对目前太阳能热利用建筑发展存在的问题，提出推动校园太阳能热利用建筑发展的有效设计与技术方法，并指出分体式太阳能热水设备比较适用的观点和理由。

（2）陈曦等提出在建筑设计时要提高维护结构的热工性能，减少建筑的能耗，考虑运用地球浅层的地热资源进行供热和制冷。建筑内部可采用浅色调，增加二次反射光线，减少白天照明，节约能源。

（3）孙丽霞等提出用新型的SII系列变压器替代传统的变压器，在公共场所安装自闭式延时阀控制用水系统和感应灯控制用电系统，使用LED等节能灯具、节能电器产品，实行全程智能化管理照明设施，避免“长明灯”现象，选用节能环保型取暖和制冷系统，以减少碳排放量。利用太阳能设备，使用节能燃气灶，降低二氧化碳的排放量，逐步减少对煤炭能源的依靠。

（4）郭晓蓓等根据高校图书馆室内各区域对照明的需求不尽相同的特点，提出根据各区域的环境及工作特点对照明系统进行不同的控制方式，针对一般阅览室、电子阅览室、多功能室等区域日间照明时间长的特点，根据室内照度自动控制灯具的开启数量，最大限度地利用自然光；同时采用时间控制，避免人为因素导致的电能浪费；走道和书库门口宜采用红外移动控制方式，人来灯亮，人离开后延时关闭，以节约能源；合理的区域划分能有效地节约能源，通过编程可改变各区域的光照度，以适应各种场合的不同场景需求。如多媒体教室设置为会议状态、多媒体上课状态、打扫卫生状态等多种场景模式。

3.3节水和水资源利用

李于雄等提出要建设校园立体化节水系统，应推广应用水位自动控制装置、限量水表、各类限流节流装置、各类延时自闭阀、定时冲洗装置等各种节水技术和节水器具，采用智能式插卡式淋浴系统，食堂使用节水消毒洗菜机等。校园绿化用水应采用微灌、滴灌、渗灌、涌灌等节水灌溉技术，并开发利用再生水、雨水等非常规水源，建设中水利用系统，首先对污水进行分类，不同种类的污水采用不同的处理方式。对学校实验室等产生的有毒有害污水进行专门的处理，对于其他大部分的生活污水，要采用集中和分散相结合的水再生利用工程和水生态修复技术进行处理。污水处理后用于校园绿化植物的灌溉、冲洗厕所等。雨水收集可以利用建筑物屋顶的落水孔，将雨水导入设于地下的储水槽，也可以在地下设蓄水池，把雨水管和下水管分置，通过雨水井、雨水管把地面的雨水蓄积起来进行再利用。还可以根据实际情况铺设渗水砖，或部分区域去硬化处理，构成由草地、透水地面组成的地表回灌系统，以提高现场渗水量，控制地表径流排放。雨水经收集进入景观水体、结合绿地自然渗透，或经过简易处理后，主要用于冲厕所、洗车、洗衣服和浇灌等。

3.4节材和材料资源利用

在所有的相关文献中，对节材与材料资源利用的研究不多，王崇杰等指出绿色校园在设计时，要控制造型要素中没有功能作用的装饰构件的大量应用，在建设过程中，应优先选用预拌混凝土，在资金允许情况下应大量使用高性能混凝士与高强度钢材，在施工过程最大限度地利用建筑施工和现场清理时产生的废弃物等资源，这样既可以减少施工中材料的消耗量，也降低了运输或填埋垃圾的费用；吴小惠等提出建筑材料要全部采用煤矸石、粉煤灰、黄河淤泥等环保建材。

3.5室内环境与污染控制

李晖等通过以高校的声环境为研究对象，分析了生态校园声环境建设中存在的问题，从而提出了根据区域功能分析，先从选址的角度进行考虑，采用相应的吸声、隔声措施，一方面如隔声建筑、隔声绿化带、隔声屏等措施降低外界噪声对校园声环境的影响，另一方面形成隔音绿化带，不仅消除校园内噪声、大气等污染，保护生物的多样性，同时兼顾视觉效果等声控制和建设的建议。吴小惠等提出通过合理的布局为建筑争取良好日照，通过植物配置，结合水体、景观，改善园区微气候，道路周边通过立体绿化实现吸声降噪。王崇杰等提及学生公寓作为较为特殊的居住建筑，可以利用太阳能技术加强建筑通风，以控制室内空气品质和提高室内舒适度。一方面利用通风窗与房间外窗形成穿堂型布局，并且南北房间贯通，有较大的通风覆盖面，通风直接、流畅，室内涡流区小，通风质量很好，另一方面利用太阳能烟囱，加强夏季自然通风效果。

3.6运营管理

在校园的运行与管理中，文献研究主要涉及到节能、节水与垃圾的管理。

（1）朱亚娟等认为校园生活垃圾的资源化回收利用，不仅对建设节约型校园具有重要的现实意义，而且其经验适于在全社会推广，为城市生活垃圾管理的市场化运作提供有效借鉴。通过对合肥工业大学生活垃圾产生和管理现状调查研究的基础上，提出生活垃圾的分类收集应该分步进行，不可能一步到位，在分类收集的初期，采取源头粗分类的收集模式，做到“干湿分类收集、试验垃圾单独收集”。

（2）李于雄等提出垃圾分类收集与循环利用的观点，学校生活垃圾应该强调从源头处理，遵循3R（Reduce减量化、Recover再利用、Recycle循环经济）原则。垃圾实行分类收集，对于报纸、杂志、纸板、木箱、玻璃瓶、建筑垃圾等应全面分类回收，高效处理，再生利用。餐饮垃圾在学校垃圾中占的重最大，且污染点相对集中，易于采用集中分类处理的方式，如可将所有可化解的垃圾如肉骨头、蔬菜、鱼刺等剩菜剩饭收集后，送往生物化解器，变成肥料用于绿化。

（3）汤方明等提出严格管理各单位的用能指标，实现“定额用能，超额自理，节能归己”的能源管理运行机制，并从节约资金和产学研工作的角度出发，要求学校研发科技含量高的节能手段、节能产品，从而能将高校自身开发的节能产品应用到本校的资源设备技术改造中。

（4）任爱民等提出通过实施“指标到户，计量收费，节约留用，超用缴费”的水电管理模式及校内价格体系、制定节能目标措施、加强水电计量管理、坚持水电平衡测试来建立机制，强化管理，通过动力用电使用变频器，充分利用太阳能等清洁能源，浴室使用智能刷卡计量收费，学生公寓安装限电器，学生宿舍配备自助洗衣机，投资新建米饭生产线，为实现“能耗数据化、管理动态化、节能指标化”的建设需要，积极推进能源监管平台建设。

（5）李于雄等提出要实现水资源的精细化管理，首先应针对不同用水途径和对水质水量的不同需求，实行分质供水，实现水资源最大化的综合利用。其次根据学校用水量大、用水时间集中的特点，在对水管网规划时要做到系统完善、成本低、供水可靠，要降低管网漏损率，提高管网的配水能力。管材、附件和设备供水设施的选择和运行要考虑水的二次污染问题。最后要建立校园供水计量管理系统，自动进行水平衡分析和用水异常情况识别，实现精细化管理。

综合分析已有的文章可以发现，针对绿色校园评价标准的相关评审指标如何采用适宜技术和措施的研究不当，也还没有列举校园内所采用的绿色技术，分别满足了控制项、一般项和优选项的哪几项，响应度是多少，从而能根据响应度，得出评级的结果。在研究的文章中也只是对校园中所采用的部分技术进行了罗列，没有从系统的角度进行与气候相对应的低成本适宜技术体系的分析，因此，对其他院校起的示范和引领的作用不大。

4结语

我国幅员辽阔、各地气候差异巨大，全国按照气候特点分为5个区域，分别为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区，各个区域在建筑节能方面的要求又不尽相同。有的偏重于建筑冬季保温，有的偏重于夏季隔热设计，有的偏重于通风除湿降温，也有的偏重于冬季争取更多的太阳辐射或偏重于夏季遮阳降温设计，而在夏热冬冷地区相应设计策略又为保温隔热、遮阳与通风并行。应该来说，这样不同气候区的相应的建设设计策略和研究可以为处于不同地理气候区的绿色校园建设选择适宜的技术体系提高理论依据和示范参考的价值。

随着绿色行动方案出台，绿色校园的建设成为了强制性的要求。低成本绿色校园适宜技术体系，将校园作为一个整体，根据不同地域、不同经济条件，采用的相应的生态技术措施，可充分发挥示范性和指导性，不同的学校可以选择同一气候带、地理条件相同的校园的技术体系进行借鉴，应用相同或相似水准的技术，因此，低成本绿色校园适宜技术体系的研究意义十分重大。

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