绿色校园的整体性构建研究
——以韦尔斯利文理学院为例

金珊，姚雅慧，徐带领（通讯作者）

关键字：绿色校园，整体性构建，可持续性，韦尔斯利文理学院

0 引言

绿色可持续的概念在1992年联合国环境与发展会议发布《地球宪章》后开始逐渐进入人们的视野，自此人类开始正视国家发展与自然环境的可持续性之间的关系。而大学校园为各国经济、技术发展提供人才储备，其可持续性的建设能为绿色观念的推进和传播提供不可或缺的影响力，因此绿色校园建设成为各国推行自然环境可持续理念的重要组成部分。

我国早在1996年 《全国环境宣传教育行动纲要》便提出了绿色校园的概念，但绿色校园的具体建设却起步较晚，2013年才开始实施《绿色校园评价标准》，国内高校目前还处在仅关注绿色建筑建造的初始阶段[1]，对于校园整体性绿色建设的考虑仍然不足。本文分析研究的韦尔斯利文理学院在150年的校园建设过程中一直贯彻着景观优先及绿色可持续的建校理念，希望通过对其不同发展时期绿色可持续发展策略的解读和剖析，为我国绿色校园的整体性构建提供参考。

1 韦尔斯利文理学院校园背景

于1870年成立的韦尔斯利文理学院以其对女性高等教育的影响力而闻名世界，知名校友包括美国前驻联合国大使安妮·帕特森（Anne W.Patterson）、美国前国务卿希拉里·克林顿（Hillary Clinton）、华人外交家宋美龄、著名女诗人冰心等。其校园坐落于距波士顿21km（13mile）的韦尔斯利镇瓦班湖畔（Lake Waban），距今已有150年的历史。校园占地120hm2，现有建筑50余栋，自然资源用地（水域、草地、林地）占比达90%，是名副其实的“绿色校园”。其校园规划由美国著名的景观规划师弗雷德里克·劳·奥姆斯特德 （Frederick Law Olmsted）参与设计，作为新一批挣脱了欧洲方院式布局的、与美国本土化乡野景观相结合的校园规划，其实现了高校教育环境与景观自然环境和谐共生的理想状态。

在建校之初还未曾出现“绿色可持续”的概念，但创始人亨利·杜兰特（Henry Durant）提出的“为女性提供美的教育环境”的建校理念可谓是该学院绿色生态校园建设的起点。1902年统一校园建筑风貌的需求催生了第一次以“景观优先”为主旨的绿色校园构建行动。1998年为了修正日渐偏离的绿色校园建设方向，韦尔斯利开始了第二次的可持续性校园规划。为适应新时期校园发展需求，2016年开始制定《2016-2026年战略可持续性计划》。纵观建校历史，绿色校园的规划理念贯穿于韦尔斯利150年的发展脉络之中（图1）。

1 绿色校园理念发展脉络示意（绘制：徐带领）

2 绿色校园建设理念的历史沿袭

2.1 “美的教育环境”的绿色建校理念

19世纪后期美国 “赠地运动”引发了大学建设的热潮，当时盛极一时的景观规划师奥姆斯特德也提出了他的“公园”校园规划理论[2]，他认为“优美的户外景观能给人愉悦的感官体验”。受到该理论的影响，再结合“新英格兰地区”景观资源丰富的“冰川地貌”，创始人杜兰特产生了“美的校园环境能给女性提供特别的教育”的想法，最终在韦尔斯利镇的瓦班湖畔建立了致力于女性高等教育的韦尔斯利学院（图2）。1870-1902年是韦尔斯利的“自由建设时期”，遵循“创造美的教育环境”的建校理念，早期校园中最主要的建筑——大学堂（College Hall）选址在景观视野最开阔的瓦班湖北畔（图3），大学堂的东侧是保留了原始地貌的户外活动场地——塞弗伦斯绿地（Severance Green），至今依旧是最受欢迎的户外活动区域（图4）。因此“为女性提供美的教育环境”的建校理念使得校园的建筑与景观、自然与活动建立起了最原始的联系。

2 1912年韦尔斯利校园布局示意（图片来源：根据https://www.wellesley.edu/资料改绘，绘制：徐带领）

3 瓦班湖畔的大学堂，1912

4 学生在塞弗伦斯绿地上开展活动，1912

2.2 延续“绿色理念”的“景观优先”的第一次整体规划策略

20世纪初“城市美化运动”将统一城市面貌的要求由城市引向了校园。1902年出于校园发展需要，奥姆斯特德受邀为学校制定了“景观优先”的第一次整体规划方案：地形和景观是影响校园后续发展的决定性因素；建筑应融入周边环境；避免以牺牲地形为代价的建设；道路不仅仅是方便交通，还应将各个景观组团串联起来。

这一阶段的校园建设严格遵循了“景观优先”的规划理念：在1943年展现校园建成效果的绘画中，校园依旧没有主要的车行道路，入口位于校园的东北角，建筑掩映在植被中（图5）。该时期的重点建设项目——学术中心建筑群沿地势呈半包围状向湖面打开，保留了植被丰富的诺姆贝加山坡地与湖畔景观之间的视线联系（图6），整个校园呈现出“楼景相容”的自然状态。建筑物组团散点式的布局特色，凸显了公园式校园的建设策略（图7）。在各大高校为扩大影响力追求高速建设的20世纪初，韦尔斯利的第一次规划却将重点指向如何保留最原始的自然景观资源，体现了其绿色校园建设的初心。

5 校园鸟瞰，1943（图片来源：参考文献[2]）

6 学术中心建筑布局示意（图片来源：参考文献[2]）

7 “景观优先”规划中的建筑组团散点式布局示意，1921

2.3 “可持续”的二次校园规划策略

1940年代工业时代的发展使校园建设需求增加、出行方式改变、汽车的数量急剧增加、现代主义建筑的兴起降低了建造成本，韦尔斯利的校园发展进入一个快速建设的“矛盾期”。校园内出现了“快速道路”，建筑基数增多，一些植被景观用地被用来建设新的建筑和停车场（图8），校园整体面貌开始背离一次规划“景观优先”的主旨。

8 “可持续”规划前校园内增加的车行道路、停车场、工厂 位置示意，1995（图片来源：根据https://www.wellesley. edu/资料改绘）

为了修正校园建设方向，韦尔斯利于1998年制定了“可持续”发展的第二次整体校园规划，不涉及具体的建筑建设，完全针对校园自然环境的修复。遵循第一次规划的“景观优先”理念，通过重新调整车行道路，修建与景观结合的停车场，修复受污染的土地，将校园的发展重新引向正确的方向。

2.4 制定《2016-2026年战略可持续计划》

韦尔斯利于2019年完成了绿色校园建设的阶段性成果——《2016-2026年战略可持续性计划》（图9）。 该计划自2016年开始制定，2018年获得校董事会的支持，2019年成立了E2040工作组开始了具体工作。计划以“纪律与规律”“多元化和包容性”“学生领导”“景观”“就地行动、放眼全球”为5项基本原则，对韦尔斯利文理学院自建校以来如何践行绿色校园建设进行了经验性总结和对未来如何实现校园全面可持续发展提出指导性策略[4]。自此韦尔斯利的绿色校园建设真正走上了“有据可循”的道路。

9 “2016-2026战略可持续计划”实施步骤

3 绿色校园建设的实施策略

3.1 空间规划策略

3.1.1 建筑的布局——尊重地貌、景观存留

韦尔斯利校园建筑的建设可以分为4个时期：1870-1899年的“自由建设时期”、1902-1936年的“一次规划时期”、 1948-1995年的“现代主义时期”、1997-2019年的“可持续规划时期”[3]。通过分析1899年、1936年、1995年和2019年的校园底图的建筑肌理，可以看出每个年代建造的建筑之间没有明显的组团或轴线关系，整体呈现“自然生长”状态。但将各时期建筑进行区域整合后可以看到校园建设的趋势：随着建设量的增加，建筑群的分布由南侧向东北和西北两侧偏移，避开了瓦班湖畔的景观区域，且建筑之间相互穿插，保留了较为完整的景观视线廊道（图10-13）。

10 1899年校园建筑分布

11 1936年校园建筑分布

12 1995年校园建筑分布

13 2019年校园建筑分布

通过对学院地形地貌的分析，这种看似“自然”的发展状态有其形成的内在原因。学院的建筑大多在坡地的最缓处按照等高线的走势进行建设，避免对地形进行大规模改动，最大限度地保留草甸、林地和水域等景观资源的原始样貌（图14、15）。

14 韦尔斯利文理学院地形现状示意

15 建筑分布与地形关系示意

3.1.2 交通的组织——人车分流、步行优先

韦尔斯利的交通组织系统以步行为主，人车分流，校园内至今仅保留一条车行路——大学路（College Road）。1936年第一次规划后已经基本形成了以步行为主的“景观优先”道路网络，20世纪中后期，汽车的发展使得校园内步行道路被简化，1998年进行了二次可持续的校园更新后，车行道和室外停车场以就近原则整合，景观步行系统也得到完善（图16），且开发出湖畔栈道、林荫路、校友谷步道等 （图17、18）。道路严格遵照地形进行设计，在通往各个建筑的途中将景观一点点展现，实现“在环境中以连续的视线依次体验景观”[2]的规划设想。

16 韦尔斯利道路系统示意

17 沿湖栈道景观

18 校园景观步道

3.1.3 户外活动空间的设置——毗邻景观、复合利用

在任何一所大学，其户外活动区域都是这个校园活力的最直观展现[4]，韦尔斯利将校园内丰富的景观资源与户外活动空间进行了紧密的结合，实现了景观资源的多维度复合利用（图19）。

19 韦尔斯利文理学院景观用地示意（绘制：徐带领）

在校园的整体规划进程中始终保留了校园南侧靠近湖畔的3块大型活动用地，其视野开阔、景观丰富、植被茂盛，是理想的户外活动区域。活动用地按照不同的功能又被细分为运动景观区、大型集会区和休憩景观区。校园的北侧林地资源丰沛，物种多样性丰富，植物学院将其规划为植物系的户外实践基地，用于植被的认知教学，景观资源因此与学术活动也产生了关联。

3.2 设计建造策略

3.2.1 被动设计策略

韦尔斯利早期的建筑设计虽还未有明确的“绿色”概念，但其在地域和气候适应性方面早已有了对于“保温”“隔热”“通风”等被动式设计的雏形。其所处的马萨诸塞州位于北回归线以北，靠近北太平洋，属于受洋流影响的温带大陆性气候，四季分明，夏季炎热湿润，冬季寒冷干燥。韦尔斯利几乎所有的建筑组群都采用南向开口的庭院式布局，建筑北侧则多用实墙或小窗，在夏季有利于接收来自南部墨西哥湾暖流带来的湿润空气，加快空气流通，利于建筑降温。南向的开口设计在冬季接受更充足日照的同时，能阻挡北方阿布拉多寒流带来的冷空气进入庭院，增强建筑保温效果。同时基于简单形体的体积系数设计也有利于建筑的保温与隔热（图20）。

20 韦尔斯利早期建筑的气候适应性设计（绘制：徐带领）

2016年明确了战略可持续计划之后，新建筑的设计也开始全面参照绿色可持续建设标准。2017年建设的全球植物实验室（Global Plant Laboratory）通过场地设计，雨水收集，生物群落和可持续被动系统的整合实现了水资源的循环利用（图21）。借助场地高差，北侧1hm2的花园通过降水收集和地表径流完成水源输送，成为实验室植被灌溉用水的主要来源；实验室和科学中心屋顶回收的雨水被过滤处理后储存在2个95,000L的地下蓄水池中，最后通过浇灌植被、清洁建筑、室内降温等用途重新回归自然循环[5]。热循环方面，冬季实验室主要由地热井加热，10kWh的光伏板可以生产建筑所需电力的105%，顶部定向位置的材料选择可最大程度地减少能源消耗；夏季计算机控制的室内遮阳系统可避免室内过热，并通过可操作的通风口和窗扇设计结合水冷却的方式实现100%被动降温[5]（图22）。2017年该实验室凭借其水循环和热循环的被动式“零能耗”节能设计获得了拉法基豪瑞可持续建筑奖（LafargeHolcim Awards for Sustainable Construction）。

21 全球植物实验室水循环设计示意

22 全球植物实验室热循环设计示意

3.2.2 先进可持续的建造选材策略

在基础建造材料的选择方面，韦尔斯利所在的马萨诸塞州的砂、砾、花岗岩块、石灰岩块产量颇丰，完全满足了早期校园建设的需求，实现了就地取材、节约运输成本等可持续性建设的基本要求。在新建筑的节能型建材选择方面，全球植物实验室外部结构的ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）覆层充分体现了可持续性设计的理念（图23）。ETFE比玻璃轻且更具柔韧性，所需的结构支撑更少，在增加高度和体积的同时减少了钢材的消耗，冬天ETFE的结构强度也足够承受当地气候区的雪荷载。外部覆层由两层的ETFE气枕组成，每个ETFE气枕均连接至压力空气系统，通过不断测量气枕中的压力来推测温度变化，随着气压的波动，将空气吸入或排出，来调节气枕中的空气间层的厚度，从而调节光的照射角度、进光量和空气保温层厚度，进而起到温度调节的作用。

23 全球植物实验室屋顶ETFE覆层（图片来源：https://www.lafargeholcim-foundation.org）

3.3 能源利用策略

3.3.1 可持续能源利用原则

韦尔斯利使用可持续能源的历史由来已久，1994年学院斥资750万美元在校内建立了一个联合发电设施，与传统的30%效率运行的发电厂相比，该热电联产设施能收集发电产生的余热用于采暖、加热等其他用途，使得运行效率达到85%以上。据1994-2014年的数据统计,该设施使能源效用成本综合节约3720万美元（相较完全从国家电网购电），也为学院提供了可靠的可持续性电力、加热和冷却能源[5]。

面对近年来新增的能源需求，韦尔斯利依旧选择更清洁的解决方式——屋顶太阳能矩阵系统。据统计在2014-2015年，该系统开设的第一年，韦尔斯利屋顶太阳能板生产电能1,250,000kWh，约占学院能源需求的5%，使得外购电力占比开始降低。由此形成热电联产工厂输送和建筑太阳能自产双系统并行的能源体系[5]。工厂生产电力主要用于夏季制冷，热回收用于冬季采暖；太阳能生产电力可用于建筑照明和辅助制冷（图24）。

24 韦尔斯利能源系统示意（图片来源：根据Wellesley College Central Utility Plant: Cogeneration Analysis, Efficiency & Recommissioning Options, Energy, CO2 & CUPPlanning, 2025, 2035 & 2050，绘制：徐带领）

3.3.2 低排放污染原则

自1994年以来，通过运行热电联产设施已经实现了大约25%的减排。《2016-2026年战略可持续性计划》中对于校园的排放要求制定了更高的目标：预计2026年较2010年碳排放量降低37%，2036年较2010年降低44%[5]。为了尽可能全面地应对气候变化，学院开始与建筑使用者合作：推荐高效照明，建议优先使用清洁能源，鼓励个人冰箱和加热器的淘汰和合理化使用，以及在非办公时间或休息日使用更节能的采暖和制冷设备等。

3.4 管理运维策略

3.4.1 规则前置、分工执行

韦尔斯利在《2016-2026年战略可持续计划》中对未来校园的可持续性工作做了详尽的安排。该计划将绿色校园建设的相关工作分为8项（图25），针对每一项近期要达到的目标和具体实施措施再制定更细致的工作计划。以“建筑”这一子项为例，该战略计划为学院未来的建筑物维护和更新制定了3个目标，为达成目标将相应的工作又细分为19项。

25 “2016-2026战略可持续计划”分项及其侧重点

自2016年开始按此工作安排进行既有建筑的持续性改造以来，校友大厅（Alumnae Hall）的翻修项目获得了LEED BD+C: school金牌，怀恩特天文台 （Whitin Observatory）更新项目获得LEED BD+C: school银牌，正在申请LEED认证的改造项目还有5个之多[5]。

韦尔斯利文理学院对于未来如何执行战略可持续计划有明确的规划和细致的执行方案,能够清晰地预见其绿色校园构建的整个实施过程及最终的构建结果。

3.4.2 学生共建绿色社区

战略可持续性计划中明确提出了“学生领导”的原则，并制定了具体措施确保学生的参与性：让学生在专业机构的指导下担任领导角色；通过将校园作为“实验室”为社区和地方服务提供经验，为创新可持续性问题的解决方案提供机会；与学院领导一起，为这些计划的发展分配资源；将面临的环境问题与社会正义概念联系起来，激励学生致力于改善校园和影响世界。

4 结语

在150年的校园发展进程中，韦尔斯利对建成环境与自然环境可持续发展的关注点由最初的“美的环境”逐渐发展到空间营造、建筑建造、能源利用、实施部署、学生教育等各个方面。其绿色校园的构建实现了从规划理念到实施细节的“整体性”（图26）。

26 绿色校园“整体性”建构各部分关系示意

韦尔斯利“整体性”的绿色校园构建对于我国绿色校园的建设可借鉴的要点归纳为如下几个方面：

（1）从建校理念出发。理念是绿色校园建设的主旨和出发点，用于指导具体的校园建设，是建设过程“绝对的参照”。韦尔斯利的绿色发展理念经历了“美的教育环境”“景观优先”“恢复性可持续”和“战略性可持续”4个阶段，各阶段依托时代背景，任务明确，为其校园的百年发展提供了有目共睹的良性指引。

（2）注重校园绿色性建设的具体实施。校园具体建造中的空间布局、建筑建造、能源利用等方面是校园“绿色”与否的关键，也是对绿色校园发展理念的最直观体现。韦尔斯利校园空间布局优先考虑融入并强化当地原始景观地貌；建筑建造以被动式设计为主，新材料新技术为辅；能源利用“开源”与“节流”并重。这些都能为我国的绿色校园在具体建设方面提供参考。

（3）校园管理运维的保障。与单体绿色建筑的建造不同，绿色校园建设是更注重整体性统筹的繁复工作，涉及各个方面，而严格的管理运营机制能使校园的绿色建设得到有效保障。韦尔斯利 《2016-2026年战略可持续计划》提供了一个典型的范例，严谨的工作安排为校园未来可持续性建设的有效推进提供了切实可行的保障，其中学生参与的绿色校园社区概念也是对绿色校园影响力延展的有利补充。

（4）空间规划和建筑设计的绿色策略。环境优美的校园选址，遵循并保护原始地形的场地建设，充分融入景观的建筑及公共活动空间，慢行系统主导的人车分流的交通组织，组团式散点布局的公园校区模式，节能环保的被动式设计措施，可持续新型材料的合理利用等多方面的规划设计策略指导着绿色校园整体性建构。

我国自2013年首次实施《绿色校园评价标准》到2019年该标准的再次修订，对于绿色校园的建设的关注和思考也在不断地完善，但在具体的校园建设中，大部分院校目前还处在摸索阶段。韦尔斯利的绿色校园建设所展现的是从发展理念到空间规划再到具体实施细节的整体性精准把控，在各个层面都积累了足够的经验，且取得了显著成效，值得借鉴。□