戴凱旋，李小龍，陳曉龍，王澤恩，唐佳歡，黃婉茹

（合肥工業(yè)大學(xué)，安徽 合肥 230009）

1 引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，可持續(xù)發(fā)展逐漸成為人類(lèi)環(huán)境發(fā)展中最重要的課題之一。

1972年，聯(lián)合國(guó)人類(lèi)環(huán)境會(huì)議首次提出了可持續(xù)發(fā)展的概念。近年來(lái)，國(guó)際社會(huì)日益認(rèn)識(shí)到可持續(xù)發(fā)展理念的重要性，其中建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型[1]社會(huì)的不可分割的組成部分之一就是建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的低碳校園。

本文是基于“校園尺度、高校特點(diǎn)”的背景下，對(duì)碳平衡理論及其應(yīng)用的一個(gè)重要拓展，有利于中國(guó)高校充分了解當(dāng)前低碳校園建設(shè)水平,并為加強(qiáng)國(guó)內(nèi)大學(xué)可持續(xù)低碳校園的建設(shè)提供了理論上的建議。

2 研究對(duì)象與方法

2.1 研究對(duì)象

合肥工業(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）始建于1945年，是合肥工業(yè)大學(xué)的總部，位于合肥市包河區(qū)，占地面積83.3hm2，歷史悠久，文化底蘊(yùn)深厚。由于該校區(qū)建成時(shí)間較早，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)可能與目前的低碳標(biāo)準(zhǔn)不一致，因此，本文的研究對(duì)象為該校區(qū)。

2.2 研究方法

從固碳量和碳排放兩個(gè)方面入手，從綠地植被、能源（包括電力、水）、交通（包括學(xué)校公務(wù)車(chē)、私家車(chē)）、師生日常碳排放等四個(gè)角度分析校園內(nèi)碳過(guò)程，核算各個(gè)過(guò)程的年際碳排放量[2]。

2.2.1 固碳量

確立不同類(lèi)型的綠地植被結(jié)構(gòu)與固碳過(guò)程的定量關(guān)系[3]，由此得出不同土地植被類(lèi)型的固碳能力。

校園中綠化植被的種類(lèi)有草本，灌木和喬木。這三種類(lèi)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(chǔ)的不同種類(lèi)的組合植被類(lèi)型，例如草本、灌木類(lèi)型，草本、喬木類(lèi)型，灌木、喬木類(lèi)型以及草本、灌木、喬木類(lèi)型。表1列出了單位面積下的不同綠地植被類(lèi)型的固碳量。

合肥綠地不同覆蓋類(lèi)型平均固碳量分析 表1

根據(jù)合肥工業(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）校區(qū)規(guī)劃圖，實(shí)地考察測(cè)量校園綠地分布面積，確定其相應(yīng)的綠地植被類(lèi)型。

圖1 合肥工業(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）地形圖

圖2 合肥工業(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）綠地區(qū)劃圖

將校園的綠地分為一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)5塊區(qū)域，確立各區(qū)域的綠地植被類(lèi)型，并將該類(lèi)型綠地的區(qū)域面積乘以對(duì)應(yīng)的組合綠地植被結(jié)構(gòu)類(lèi)型的固碳系數(shù)[4]，計(jì)算出校園綠地植被一年的固碳量。

公式中i為校園區(qū)域劃分編號(hào)，j為綠地植被類(lèi)型，Ij為第j類(lèi)綠地植被類(lèi)型的固碳系數(shù)，Sij為校園中i區(qū)的第j類(lèi)綠地植被類(lèi)型的面積。

2.2.2 能源碳排放

科學(xué)計(jì)算校園能源碳排放量。對(duì)于能源碳排放的計(jì)算，通常分為不同的能源類(lèi)型，并根據(jù)不同的能源消耗類(lèi)型計(jì)算碳排放。不同種類(lèi)能源的碳排放見(jiàn)表2。

不同中類(lèi)能源碳排放因子 表2

2.2.3 交通碳排放

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

考慮到校園進(jìn)出車(chē)輛種類(lèi)較多，不僅有私家車(chē)，還有班車(chē)和貨車(chē)，但除私家車(chē)外其他車(chē)輛進(jìn)出頻次較少，為簡(jiǎn)化計(jì)算，將班車(chē)，貨車(chē)等大型車(chē)輛等量為2～3輛小轎車(chē)并入計(jì)算。

實(shí)地調(diào)查機(jī)動(dòng)車(chē)往返校園的平均距離以及每天進(jìn)出校園的車(chē)輛平均次數(shù)。

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(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）校園生物種類(lèi)繁多，存在許多不同類(lèi)型的動(dòng)植物。

為簡(jiǎn)化碳排放計(jì)算，本研究?jī)H考慮師生日常生活造成的碳排放量。校園現(xiàn)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?cè)藬?shù)達(dá)3.8萬(wàn)人。在日常生活中，正常人的呼吸碳排放系數(shù)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(qū)一年的凈碳排放量，再除以總碳排放量，計(jì)算出該校區(qū)的碳溢出比。

2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源及收集方法

在計(jì)算該校區(qū)固碳量和碳排放的過(guò)程中，考察植被、能源、交通、校園日常生活四個(gè)方面。

其中,各類(lèi)型綠地植被的面積數(shù)據(jù)來(lái)自實(shí)地調(diào)查（見(jiàn)表3）；水、電能的消耗數(shù)據(jù)來(lái)自該校區(qū)后勤處的統(tǒng)計(jì)資料；通過(guò)對(duì)教工私家車(chē)校園行駛路線的跟蹤調(diào)查得到平均行駛距離為13.5km，而車(chē)輛平均進(jìn)出次數(shù)則通過(guò)安保部門(mén)獲得；通過(guò)向后勤部門(mén)調(diào)研獲得了該校區(qū)在校全日制本科生人數(shù)以及碩士和博士研究生人數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 校園固碳量

該校區(qū)不同綠地植被結(jié)構(gòu)的區(qū)域面積見(jiàn)表4。

合肥工業(yè)大學(xué)(屯溪路校區(qū))分區(qū)不同植被結(jié)構(gòu)類(lèi)型的綠地面積 表3

其他高校與合肥工業(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）碳排放比較 表4

經(jīng)調(diào)查獲得了各類(lèi)型綠地的面積，乘以對(duì)應(yīng)植被組合類(lèi)型的固碳系數(shù)，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(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）的年平均用水量為211.13萬(wàn)t，年平均用電量為2912.45萬(wàn)kW·h。由（2）計(jì)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(shù)為3.8萬(wàn)余人，則校園內(nèi)每日人呼吸碳排放為4.332t，考慮到學(xué)生假期，在校時(shí)間約為300d，由（3）計(jì)算得年平均呼吸碳排放為1299.6t。

校園的機(jī)動(dòng)車(chē)往返校園的平均距離為13.5km，每年進(jìn)出校園的車(chē)輛平均次數(shù)為119萬(wàn)次，由（4）計(jì)算得交通車(chē)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(jié)果得到合肥工業(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）碳排放的特點(diǎn)：

①電力和水產(chǎn)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(shè)可持續(xù)低碳校園的重點(diǎn)；

②交通產(chǎn)生的碳排放量相對(duì)較小，約占總排放的8.85%，其中私家車(chē)占大多數(shù)，而班車(chē)和貨車(chē)所占比例較小。這為交通碳減排計(jì)劃提供了強(qiáng)有力的支持，即減少私家車(chē)出行，鼓勵(lì)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(xué)校以教育為中心，不從事大量的生產(chǎn)活動(dòng)，并且學(xué)生的生活消費(fèi)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(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）的碳溢出比為69.7%，是一個(gè)碳排放很高的的空間。校園的碳排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碳吸收，是一個(gè)高碳空間。

3.4.1 與國(guó)外學(xué)校碳排放對(duì)比分析

表4中引用了其他國(guó)外高校的生態(tài)足跡數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)比可以看出，合肥工業(yè)大學(xué)(屯溪路校區(qū))的碳排放與國(guó)外高校相比(除統(tǒng)計(jì)口徑不同導(dǎo)致的差異外)具有以下特點(diǎn):

①碳排放總量較大。這主要是因?yàn)楹戏使I(yè)大學(xué)的師生總數(shù)相對(duì)較多。

②能源碳排放的比重相對(duì)較高，占排放總量的87.35%。這主要是因?yàn)槠毡榈哪芰垦h(huán)利用和新能源的開(kāi)發(fā)，國(guó)外高校的煤炭、石油等造成的碳排放極少，同時(shí)也減少了相當(dāng)一部分的電能開(kāi)支。

③日常生活碳排放量也顯著高于國(guó)外高校。由于國(guó)外高校的社會(huì)化程度較高，并且大多不提供住宿，所以學(xué)生只能在校外租房，這一部分的碳排放不包含在計(jì)算中，而我校學(xué)生大多數(shù)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(guó)外高校小。這是因?yàn)椋?/p>

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

b.通過(guò)建立完備的校園班車(chē)體系，有效消減了大部分學(xué)生和教師日常出行量。

3.4.2 與國(guó)內(nèi)（北京）大學(xué)碳排放對(duì)比分析

將合肥工業(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）的碳排放與北京大學(xué)對(duì)比，其特點(diǎn)表現(xiàn)為：

①?gòu)目偭可峡矗寂欧棚@著低于北京大學(xué)。主要原因是大量密集的科研實(shí)驗(yàn)和教學(xué)活動(dòng)導(dǎo)致了北京大學(xué)的能源、設(shè)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(xué)的值，處于相對(duì)較高的水平，主要是校園建造時(shí)間久遠(yuǎn)，建筑老化，并且應(yīng)用設(shè)備也沒(méi)有相應(yīng)的更新，一定程度上反映出校園在可持續(xù)建設(shè)上的落后。

4 結(jié)論及建議

4.1 低碳分析結(jié)論

①合肥工業(yè)大學(xué)（屯溪路校區(qū)）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(xiàng)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(xué)校的能源消耗是建設(shè)可持續(xù)低碳校園的重點(diǎn)；交通產(chǎn)生的碳排放量占總排放的8.85%，消減私家車(chē)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(xiàng)目的3.79%。

4.2 低碳校園建設(shè)的針對(duì)性建議

基于本文的研究結(jié)論，對(duì)該校區(qū)低碳校園的可持續(xù)建設(shè)做如下建議：

①結(jié)合低碳理論，提高物質(zhì)和能源的循環(huán)利用率。加強(qiáng)可再生能源在供熱、制冷、用電等方面的應(yīng)用；提倡使用節(jié)能燈、LED等低能耗產(chǎn)品；針對(duì)我校的餐飲爐，蒸汽鍋爐等高耗能設(shè)備制定相應(yīng)的減排方案；消減實(shí)驗(yàn)室廢棄物的產(chǎn)生，優(yōu)化廢棄物處理，減少碳排放；提倡校園的水資源循環(huán)利用和垃圾回收處理。

②建設(shè)低碳校園，通過(guò)共用私家車(chē)、增加班車(chē)數(shù)量，減少不必要的日常出行量。居住地在同一社區(qū)的教職工可以通過(guò)共用私家車(chē)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)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(duì)校園不同地域的植被結(jié)構(gòu)類(lèi)型，建立相對(duì)應(yīng)的土地規(guī)劃，增加一定數(shù)量的綠色植被以提高校區(qū)內(nèi)部的固碳量。

④加強(qiáng)低碳校園制度的建設(shè)和低碳校園文化的宣傳。高?？梢越㈥P(guān)于低碳校園建設(shè)的委員會(huì)，完備低碳校園評(píng)價(jià)與監(jiān)控體系，并制定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)、教學(xué)、餐飲等各方面的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[6]。