綠色校園建設評價系統(tǒng)

辛宏妍　駱賢瑞　鐘　華

(1.華中科技大學土木工程與力學學院，武漢　430074； 2.武漢市第二中學，武漢　430074；3.英國諾丁漢特倫特大學建筑設計與建設環(huán)境學院，諾丁漢NG14BU)

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綠色校園建設評價系統(tǒng)

辛宏妍1駱賢瑞2鐘華3

(1.華中科技大學土木工程與力學學院，武漢430074； 2.武漢市第二中學，武漢430074；3.英國諾丁漢特倫特大學建筑設計與建設環(huán)境學院，諾丁漢NG14BU)

校園是社會的重要組成部分，也是教書育人、為國家提供發(fā)展支撐力量的重要搖籃和基地。通過校園作為驅動社會發(fā)展的動力來提高資源的利用效率，緩解能源不足和環(huán)境污染等問題，以促進社會的可持續(xù)的發(fā)展。校園作為公共基礎建設的一部分，具有設施多樣、人口稠密、能源與資源消耗量大等特點，產生的污染量和能源消耗量非常可觀。綠色校園建設受到廣泛的關注，本文通過對比國內外的綠色評價體系，并結合《綠色校園評價標準》專注于評分標準適用于用計算機技術的平臺，完成了綠色校園評價系統(tǒng)的總體框架設計與構建，討論了綠色校園評價系統(tǒng)的各子系統(tǒng)的功能，系統(tǒng)的應用將對綠色校園建設起促進作用。

綠色； 校園； 評價； 系統(tǒng)

1　綠色校園建設概述

據2014年全國教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報統(tǒng)計， 2014年全國共有各級各類學校51.4萬所，全國各級各類學歷教育在校生為2.6億人，全國各級各類學校擁有校舍建筑面積總量達29.9億m2，人均校園面積約為11.5m2。校園人群密度大，設施多樣，是社會能源消耗的大戶。據國家能源局發(fā)布數據， 2014年全社會用電量55 233億千瓦時，同比增長3.8%。從中國來看其中大學的人均能耗指標明顯高于全國居民的人均能耗指標。據初步統(tǒng)計，全國大學生生均能耗、水耗分別是全國居民人均能耗的4倍和2倍。這同時也預示著面對資源的巨大消耗，校園節(jié)能減排和自然生態(tài)環(huán)境的建設逐漸受到關注，校園蘊藏著的巨大的節(jié)能潛力，并且可以在節(jié)能減排方面為社會提供低碳行動計劃的標準和經驗。

同時隨著學生人數的迅速增長，中國逐步增加對校園基礎設施建設的投資，原有的基礎設施和教育資源已經無法提供優(yōu)質的教育環(huán)境，建設可持續(xù)發(fā)展的新型校園也提上日程。

在國際上，英國作為率先提出低碳經濟和世界上第一個制定可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的國家，在綠色校園領域也有著很多成功的經驗， 2005年以諾丁漢特倫特大學(Nottingham Trent University，NTU)為主導，在英國高等教育基金會(HEFCE)的支持下，研發(fā)了英國生態(tài)校園評價標準和獎評級體系(EcoCampus)。生態(tài)校園體系是針對高校和成人教育機構的階段性環(huán)境管理和獎勵體系。生態(tài)校園體系按照BS8555和ISO14001標準為EMS系統(tǒng)的開發(fā)提供了一個模塊化、階段性的改善辦法。此體系對在環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方面表現(xiàn)突出的高校給予認可生態(tài)校園計劃還對資源有限或經驗不足的教育機構給予技術支持。

在中國，清華大學于1997年首先提的出創(chuàng)建“綠色大學”理念。之后國內其他高校也有將“生態(tài)”概念引入校園建設中。如廣州大學在規(guī)劃和環(huán)境營造方面貫徹生態(tài)優(yōu)先原則，進行了植被調查和綠地系統(tǒng)規(guī)劃，最大限度地保護自然生態(tài)環(huán)境。但是“綠色校園”這一概念在中國校園的實際應用還不足，對“綠色校園”的認識還只是停留在綠化與美化的階段上。

因此國內學者不斷借鑒國外的先進經驗對“綠色校園”進行研究。臧樹良等人認為，綠色校園是根據生態(tài)學的科學的理論支撐而形成的完整的人工綠色生態(tài)系統(tǒng)[1]； 張芳認為綠色校園可以理解為用可持續(xù)發(fā)展為理念指導構建，從而形成的生態(tài)良性循環(huán)的大學校園環(huán)境[2]； 陳岳堂認為綠色校園是指在生態(tài)學原理的指導下，通過合理規(guī)劃設計和建設實施，形成的具有特色文化和內涵的校園[3]。姜文杰等人認為綠色校園是指運用生態(tài)學的基本原理和方法規(guī)劃、建設、管理及運行的人工生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)對能量的高效的利用[4]。雖然各個學者的定義不完全相同，但是他們都貫徹了可持續(xù)發(fā)展的思想。

基于此思想，綠色校園被認為是生態(tài)園林和生態(tài)城市建設的重要組成部分，也是21世紀高校校園環(huán)境建設和發(fā)展的必然趨勢，綠地植物配置設計和人工植物群落的構建，不僅決定了校園綠地生態(tài)功能是否有效發(fā)揮，更是建設綠色校園的重要途徑和手段。

1953年人類學家斯圖爾德在《進化和過程》中提出“生態(tài)文化”的概念，越來越多的學者關注生態(tài)的規(guī)劃與應用，并將“生態(tài)”的概念應用到校園的規(guī)劃與建設[5]。近年來“生態(tài)校園”在國際各個大學校園內進行了不斷的嘗試，如英國諾丁漢大學朱比利分校，將一個廢棄的自行車工廠用地最終變成了一個充滿自然生機的綠色校園，并將綠色校園的建設與精益建造聯(lián)系起來[6]。美國北卡羅萊納州立大學新校區(qū)，結合校園的實際情況和考慮了對下游水體的影響，設計了校園排水體系，同時保護當地重要的樹種和自然區(qū)域，增加天然植物群取代草皮，恢復當地的生物多樣性設計[7]。

生態(tài)校園與綠色校園在定義上是屬于兩個不同的概念：生態(tài)校園是運用生態(tài)學的原理構建人工生態(tài)系統(tǒng)； 綠色校園通常指學校在校園建設、管理以及在校人員日常行為等方面充分體現(xiàn)環(huán)境保護理念。從而生態(tài)校園評估和綠色校園評估的側重點各有不同，生態(tài)校園側重于對環(huán)境整體的能量的投入和輸出的評價，整體的體系的生態(tài)建設； 綠色校園側重于綠色的理念在校園建設和運營中的體現(xiàn)和實現(xiàn)。但二者的核心思想都是可持續(xù)發(fā)展的理念。

2　綠色建設評價指標體系

目前，校園建筑設施量大，涉及范圍廣，能源管理水平低，嚴重制約著綠色校園工作深入持久地開展，從規(guī)劃、設計到運行都缺乏全面系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展建設標準來指導和規(guī)范環(huán)保、節(jié)能、舒適的綠色校園建設[8， 9]。在評價指標研究的體系方面，美國、英國、澳大利亞等過國家和地區(qū)均有成熟的評價體系(詳見表1)。

表1　世界綠色評價體系標

國家評價體系名稱評價指標體系美國LEEDforSchool[10]可持續(xù)建筑場址、水資源利用、建筑節(jié)能與大氣、資源與材料、室內空氣質量英國REEAMEducation2008[11]管理、健康與舒適、能源、交通、水、材料、廢物、土地使用與生態(tài)、污染、創(chuàng)新澳大利亞GreenStarEducat-ion[12]管理、室內環(huán)境質量、能源、交通、水、材料、土地使用與生態(tài)、排放、創(chuàng)新德國DGNB[13]經濟質量、生態(tài)質量、功能及社會、過程質量、技術質量、基地質量日本CAS-BEE[14]Q(Quality)建筑環(huán)境質量和為使用者提供服務的水平;L(Load)能源、資源和環(huán)境負荷的付出。臺灣EEWH[15]生態(tài):生物多樣性、綠化量指標、基地保水指標節(jié)能:日常節(jié)能指標減廢:CO2減量指標、廢棄物減量指標健康:室內環(huán)境指標、水資源指標、污水垃圾改善指標香港HK-BEAM[16]場地、材料、能源、質量、創(chuàng)新與性能改進

對于綠色校園評價指標體系的構建，不同的學者都有自己不同的看法。徐莉燕[17]經過對國內外的建筑物的流行色性能的分析提出了以，資源消耗、環(huán)境荷載、室內環(huán)境品質和室外物理環(huán)境質量為評價指標體系的綠色奧運評估體系。陳岳堂等構建了以結構、功能、協(xié)調度三個方面框架的湖南農業(yè)大學綠色校園評價指標[18]。以東北大學為例，提出了用生態(tài)足跡方法分析學校內的能源消耗，其中包括能源、食物廢棄物處理等幾方面[19]。Kim等用案例分析來說明了綠色校園的具體應用于實施方法，并構建相應的管理組織進行管理[20]。姜新佩等人在構建綠色校園評價指標的時候結合了層次分析法和模糊綜合評判法，并相應結合了專家分析法給出了指標權重[21]。在英國以諾丁漢特倫特大學Peter Redfern博士為首的團隊基于阻礙綠色校園建設的因素：如缺乏對ISO和EMAS標準體系的認識，員工缺乏相應的知識儲備和能力，實施工具匱乏，耗費時間，過程復雜，文件管理工作增多，取得的成績不被認可，缺少社會各層面的支持和激勵因素等。而研發(fā)了生態(tài)校園體系。從而并針對各影響因素，研討解決辦法，使各機構從基礎開始，根據的自身條件逐步達到國際標準要求。最終為各機構塑造良好形象，增強競爭優(yōu)勢，在主要領域實現(xiàn)成本節(jié)約，優(yōu)化能源的使用，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，應對氣候變化帶來的挑戰(zhàn)，并進一步改善機構的管理水平，更好的控制風險，適應國際法律法規(guī)的要求。此體系涉及的領域包括污染、浪費、能源、水、運輸、碳排放、遵守法律和采購。并基于以下四個階段進行指導，評估和評獎：

第一階段：規(guī)劃(青銅)；

第一階段：執(zhí)行(銀)；

第一階段：經營(金)；

第一階段：檢查與糾正(白金)。

圖1　評價指標體系框架圖

本文基于中國的《綠色校園評價標準》和借鑒國內外的成熟的指標體系的基礎之上，梳理了一套適用于計算機評價的綠色校園評價系統(tǒng)的指標體系。計算機系統(tǒng)的設計具有系統(tǒng)和復雜性，復雜性來源于相互影響的需求和系統(tǒng)的高利用率，同時具有處理復雜性[22]。由于計算機評價指標的構建具有系統(tǒng)性原則和簡明科學性原則。由《綠色校園評價標準》(CSUS/GBC04-2013)中的評價指標梳理出適用于計算機系統(tǒng)評價的指標。把節(jié)地與室外環(huán)境類指標歸納為“生態(tài)環(huán)境”； 節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用總結為“資源利用”； 室內環(huán)境質量歸納總結為“環(huán)境質量”，施工管理與運營管理均不改變； 最后借鑒香港(HKBEAM)增加創(chuàng)新項?？傮w評價指標如圖1所示。評價參考標準分為“設計評價”和“運行評價”。評價指標分為控制項與評分項，控制項的評分標準為“滿足”或“不滿足”，評分項為打分項。評估體系五類指標各自的評分項得分率Q1、Q2、Q3、Q4、Q5應按參評校園的評分項實際得分值除以理論上可獲得的總分值計算。Q6為創(chuàng)新項分數，考慮到各類指標重要性方面的相對差異，計算總得分時引入了權重。所以總得分率應為五類指標評分項的加權得分率與加分項的附加得分率(Q6)之：ΣQ=W1Q1+W2Q2+W3Q3+W4Q4+W5Q5+Q6。則為最后的總分，其中指標權重的設置參考《綠色校園評價標準》。當綠色建筑總得分分別達到50分、60分、80分時，綠色建筑等級分別為一星級、二星級、三星級。

3　綠色校園建設評價系統(tǒng)的設計與開發(fā)

3.1綠色校園建設評價系統(tǒng)設計目的

通過綠色校園的評價可以引導大眾對于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關注，同時校園也對外傳播環(huán)保的理念，使更多的人來持續(xù)關注節(jié)能減排。通過校園體系建立一個小型的生態(tài)環(huán)境，通過對學生的生態(tài)理念的教育，在全社會推廣可持續(xù)發(fā)展的理念。從綠色校園評價指標體系可以看出：評價工作是一項具有很強綜合性的系統(tǒng)工作，實施評價不僅需要評價方法與理論的支持還需要計算機技術的支持，評價結果也將形成大量有價值的數據。因此，設計和開發(fā)綠色校園建設評價系統(tǒng)是必要的。

3.2綠色校園建設評價系統(tǒng)功能設計

綠色校園建設評價分為“設計評價”和“運行評價”，兩者是相互獨立的兩個階段的評價。綠色校園建設評價系統(tǒng)用于實現(xiàn)對校園的整體綠色建造體系的評估，主要包括三大部分，分別是基礎數據庫、項目評分與打分和結果公示與分析。系統(tǒng)整體框架如圖2所示。

圖2　綠色校園建設評價系統(tǒng)體系

3.3綠色校園建設評價系統(tǒng)架構設計

系統(tǒng)框架是實現(xiàn)綠色校園評價系統(tǒng)建設的基礎，根據系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能、實施和運營的整體的規(guī)劃。參考軟件體系架構的層次劃分原則進行總體上的規(guī)劃，其結構如圖3所示。

圖3　綠色校園建設評價系統(tǒng)體系系統(tǒng)框架圖

(1)用戶界面層

主要是負責與用戶進行交互，實現(xiàn)人與計算機之間的交互。評價對象負責提供數據材料的錄入，評分專家負責對所提供的材料進行評分、系統(tǒng)維護人員具有整個系統(tǒng)的權限，負責整個系統(tǒng)的日常維護與數據的處理。在本系統(tǒng)中，本層以Web Form界面實現(xiàn)。

(2)數據訪問層

根據業(yè)務邏輯層發(fā)出的指令，與相應的數據庫進行通訊，并處理數據反饋到業(yè)務邏輯層。本層提供統(tǒng)一的數據訪問接口，裝數據庫完全封裝到平臺中，由數據訪問層直接管理和數據庫的連接和通訊，完全實現(xiàn)數據庫對其它各層均透明，將安全隱患降到最降，而使用得數據處理效率達到最高。

(3)數據庫

主要是評價評標體系的錄入而形成的整個評價體系的基礎、專家信息庫、項目信息庫。

3.4綠色校園建設評價系統(tǒng)子系統(tǒng)功能

系統(tǒng)采用JAVA 語言，并采用穩(wěn)定的SQL Server數據庫技術，基于J2EE、Web Services 等技術構建分布式多層結構； 運用與平臺無關的XML數據傳輸和交互技術，實現(xiàn)業(yè)務模型資源與系統(tǒng)實現(xiàn)技術的分離，保證系統(tǒng)的技術無關性。

3.4.1基礎數據庫

基礎數據庫包括了評價評價指標的維護、評分專家?guī)?、評價標準等文件下載等幾大功能模塊。評價指標的錄入包括了項目基本信息、生態(tài)環(huán)境、資源利用、環(huán)境質量、運營管理、推廣教育和創(chuàng)新項幾個部分。本評估系統(tǒng)的評價指標可分為定性指標和定量指標兩種指標。定性指標是不需要特定的算法進行數據分析，一般通過專家評估指數或者設計圖紙等一系列文字說明予以確定指標性能表現(xiàn)； 而定量指標需要專業(yè)的算法進行分析，或者通過軟件對校園建筑的某項性能表現(xiàn)值進行提取和分析，再對性能表現(xiàn)值，據評分標準進行打分。

評分專家?guī)靹t是錄入評分專家的基本信息，并查看專家的歷史評分記錄，對項目的評價有一定參考價值。

評價指標等標準文件下載：主要包括《綠色校園評價標準》等系列文件。常用資料下載模塊是系統(tǒng)對用戶設定的輔助模塊，主要作用是為用戶提供資源、標準等文件下載，輔助專家進行評分。這部分信息是對于以往的綠色校園評價的研究案例以及研究成果的收集，和綠色校園相關標準的收錄。并對這些信息進行分類整理，形成系統(tǒng)中的常用資料下載模塊，當專家有需求時，可以進入該模塊，在列表中選擇需要的案例或者標準，然后進行下載，查閱，對自己的評分過程提供一個參考意見。常用下載模塊的設置，為用戶提供了更多的參考信息，更加方便了評分工作的進行，也極大地提高了工作效率。

3.4.2項目的評分與打分

該模塊的主要作用是填報各種源文件與評價數據，并對信息進行管理。填報人員根據項目的實際情況在評分系統(tǒng)里面，填報項目數據，填報好數據之后，轉向下一流程，即專家打分階段在此基礎上對系統(tǒng)中的各種信息進行統(tǒng)一的管理和處理，以保證信息的準確性、唯一性和安全性。項目的評分標準均按《綠色校園評價標準》(CSUS/GBC04-2013)執(zhí)行。

該模塊需要專家現(xiàn)場考察打分的模塊，可以隨時從系統(tǒng)里面查閱相關的打分標準說明。根據評價標準文件時段信息，組員列表選擇想看的文件進行評閱。專家對項目資料進行審閱之后，在系統(tǒng)中展示的一個評分表格中選擇自己的評閱結果，例如，控制項中是滿足或者不滿足，評分項中具體打分，以此作為專家的評閱結果，以待后用。

評分結果處理的是本系統(tǒng)的重要部分，其主要作用是對各項指標的結果進行匯總，評定校園的綠色等級。在評完分后，評分表格會提交到服務器上，系統(tǒng)會根據設定的評分指標進行匯總，然后最后得出一個總分。這就是評分處理過程。在系統(tǒng)設計時，會對評分指標進行合理設置，以便于數據的處理和結果的匯總，這是得出結果的重要一步。

3.4.3結果應用與公示

可按地區(qū)查詢歷史數據。按地區(qū)和按城市把項目評分等級顯示。并可以通過數據分析對比查看地區(qū)之間的不用而評分不同。也可直接選定兩個項目進行對比分析。并可以下載分析結果報告。

3.5案例演示

登陸界面如圖4所示，用戶根據分到的不同的權限的賬戶和密碼進行登錄系統(tǒng)。其中系統(tǒng)管理員具有全部權限。

系統(tǒng)管理員在基礎數據庫——評價指標維護功能下面對評價指標進行增加，修改和維護。構建整個評價系統(tǒng)的評價指標體系。如圖5所示，可以在這個功能子塊查看到指標的大類、指標分類、內容、評價方評價標準，并可以根據需求進行增加、刪除、修改和查看等功能的操作。

圖5　綠色校園建設評價系統(tǒng)評價指標維護界面

在基礎數據庫——專家數據庫界面下，專家通過填報自己的基本信息，確保評價工作的科學性嚴謹性，填報個人基本信息，如姓名、性別、身份證號、工作單位和職稱等。如圖6所示。

圖6　綠色校園建設評價系統(tǒng)專家數據庫界面

在項目評分與打分——項目基本信息功能下，填報項目基本信息，之后可供查看與修改。項目是系統(tǒng)評價的對象，評價對象的基本信息是系統(tǒng)建立的最基本的數據。界面如圖7所示。

圖7　綠色校園建設評價系統(tǒng)項目基本信息錄入界面

圖8　綠色校園建設評價系統(tǒng)項目評分數據錄入界面

在基本信息錄入系統(tǒng)之后，就根據評價指標體系填報評價對象的數據，如圖8所示。根據評價指標體系的規(guī)劃與生態(tài)部分的幾個指標，聯(lián)系評價對象的實際情況填寫數據，并可以對數據進行刪除和修改和查看等操作。

在項目進行數據的輸入之后，專家進入專家評分項目進行評分，根據評分的規(guī)則，查看項目的填報數據，進行給分。如圖9所示。

圖9　綠色校園建設評價系專家打分體系界面1

圖10　綠色校園建設評價系專家打分體系界面2

在專家打分之后，根據每項的分項得分之后匯總成為一個總分記錄表，并給出評分等級。

圖11　綠色校園建設評價系總分計算界面

在總分計算之后，在結果公示與應用界面可以查看評分結果，點擊地圖上的武漢，則可以在右邊出現(xiàn)武漢地區(qū)全部評分的項目，并可以查看結果，根據統(tǒng)計結果出現(xiàn)地區(qū)評分等級的餅狀圖，如圖12所示。

圖12　綠色校園建設評價系統(tǒng)結果公示與應用界面

4　結語

通過對校園的綠色評價，可以提升整體的環(huán)保意識。通過對校園的綠色評價，促進校園生態(tài)體系的可持續(xù)發(fā)展。并且發(fā)揮校園在社會中起到的教育和引領作用，推動全社會可持續(xù)的發(fā)展。開發(fā)和實施綠色校園建設評價系統(tǒng)，是保障綠色校園建設評價工作能夠高效、科學有序進行的重要工具。

但是中國的綠色環(huán)保工作起步晚，并且推行力度不夠，大眾的環(huán)保意識不強。對于校園的綠色評價體系還不夠完善，評價過程的管理制度不統(tǒng)一。中國在校園綠色評價的管理制度和評價方法方面還有很大的提升空間。

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Green Campus Construction Evaluation System

Xin Hongyan1，Luo Xianrui2，Zhong Hua3

(1.SchoolofCivilEngineering&Mechanics，HuazhongUniversityofScience&Technology，Wuhan430074，China；2.HubeiWuhanNo.2MiddleSchool，Wuhan430074，China；3.SchoolofArchitectureDesignandtheBuiltEnvironment，NottinghamTrentUniversity，NottinghamNG14BU，theUnitedKingdom)

Campus is an important part of the society， as well as an important cradle and base for teaching and providing support for the development of the nation. In order to promote the sustainable development of society，campus as a driving force is used to improve the efficiency of resource utilization and to alleviate the energy shortage and environmental pollution problems. Campus, as a part of public infrastructure， has such common characteristics as diversitied building functions，dense population and large energy consumption.The pollution load and energy consumption are very considerable.Green campus construction has drawn wide public atlention，and this paper systematically discusses green campus evaluation index and evaluation system by comparing the index at home and abroad.According to Green Campus Evaluation Standard，it puts forward the evaluation index system of green campus construction applicable to the computer technology platform.And on this basis，it completes the frame design and construction of the green campus evaluation system，discusses each sub-system functions of green campus evaluation system.

Green； Campus； Evaluation； System

辛宏妍(1992-)，女，碩士研究生。主要研究方向：工程管理信息化。

F205

A

1674-7461(2016)01-0007-07

10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.01.02