中國建筑金屬結構協(xié)會(huì )
建筑鋼結構分會(huì )主辦
中國建筑金屬結構協(xié)會(huì )
建筑鋼結構分會(huì )主辦
現代的城市、公園建設，強調循環(huán)利用、變廢為寶的呼聲越來(lái)越大。“低碳城市”“低碳經(jīng)濟”“低碳發(fā)展”“低碳生活方式”等詞組在如今注重生態(tài)、節能、環(huán)保的社會(huì )屢見(jiàn)不鮮。氣候組織中國城市項目總監王承波在2009年11月5日至2009年11月6日舉行的“生態(tài)園林景觀(guān)規劃與營(yíng)建學(xué)術(shù)論壇”上以“基于城市的低碳解決方案”為主題，做出演講。
在演講過(guò)程中，他向業(yè)內人士展示與氣候組織合作參與低碳項目城市的概況，呼吁各個(gè)城市用低碳創(chuàng )造一個(gè)宜居、優(yōu)質(zhì)的生態(tài)空間。
如今，全國已有保定、上海、貴陽(yáng)、杭州、德州、無(wú)錫、吉林、珠海、南昌、廈門(mén)等多個(gè)城市提出了建設低碳城市的構想，還有不少城市正在加入打造低碳城市名片的行列。而即將在2010年舉行的世界盛會(huì )——上海世博會(huì )，以“城市，讓生活更美好”為主體，將充分展示節能、環(huán)保、綠色的低碳世博。
上海“低碳減排”的口號喊得響亮，具體怎么實(shí)施的呢？
一：周?chē)h(huán)境的美化
1. 上海“母親河”——蘇州河環(huán)境綜合整治
1988年到2005年蘇州河從一條沒(méi)有蓋子的陰溝到魚(yú)蝦洄游可賽龍舟。
20世紀初，橫貫上海的蘇州河，也曾有著(zhù)西湖的綠波，成群的魚(yú)蝦。但隨著(zhù)工業(yè)文明沿河而興，蘇州河水質(zhì)逐漸惡化。不堪重負的蘇州河，一年之中，150天都處于黑臭狀態(tài)。
從1988年開(kāi)始，蘇州河合流污水治理一期工程開(kāi)建。將干流沿途近200家企業(yè)的廢水和初期雨水收納其中，為蘇州河綜合整治奠定了重要基礎。此后的20年，上海市政府不斷的對蘇州河進(jìn)行綜合整治，2005年4月，蘇州河環(huán)境綜合整治項目獲得奧地利2004年“能源（水資源組）全球獎”。通過(guò)整治，上海的母親河終于神奇般地“復活”了。
2010年的世博園區，分布在蘇州河的兩岸，中間以水上巴士連通。世博期間，游客們將零距離的接觸這條回歸美貌的“母親河”。
2. 后灘公園凈化黃浦江水質(zhì)
后灘公園和世博公園相連，整個(gè)公園被分割成若干個(gè)水塘，根據水質(zhì)的不同而種植不同的植物，通過(guò)輪作的方式，讓后灘公園不僅有著(zhù)凈化水質(zhì)的功能，而且有著(zhù)四時(shí)之景各不相同的景觀(guān)。黃浦江水流入公園后，完全依靠這20多種水生植物凈化，從而由五類(lèi)水變成三類(lèi)水，用來(lái)澆灌后灘公園和世博公園的綠化。達到減少灌溉用水節約資源的目的。
二：園區內部的低碳措施
1. 展館
1）中國館：力爭成為上海世博會(huì )的“綠色地標”
在中國館古典大氣的外部造型下，隱藏著(zhù)許多環(huán)保新技術(shù)。何鏡堂院士表示：“我們在設計中國館時(shí)極度重視環(huán)境與能源問(wèn)題，有一套完整的環(huán)境保護與能源節約策略體系，旨在以建筑表述‘環(huán)境宣言’。”整個(gè)團隊正力爭將中國館建設成為上海世博會(huì )的“綠色地標”。
自遮陽(yáng)體系半室外玻璃廊調節室溫
中國館造型層疊出挑，在夏季上層形成對下層的自然遮陽(yáng)；地區館外廊為半室外玻璃廊，用被動(dòng)式節能技術(shù)為地區館提供冬季保溫和夏季拔風(fēng)，屋頂“中國館園”還將運用生態(tài)農業(yè)景觀(guān)等技術(shù)措施有效實(shí)現隔熱。
制冰技術(shù)減排降耗
中國國家館在建筑形體的設計層面，力爭實(shí)現單體建筑自身的減排降耗。在建筑表皮技術(shù)層面，充分考慮環(huán)境能源新技術(shù)應用的可能性。比如，所有的窗戶(hù)都是使用低耗能的雙層玻璃。中國館的制冰技術(shù)的應用將大大降低用電負荷，建筑的節能系統將使能耗比傳統模式降低25%以上。
太陽(yáng)能技術(shù)節能環(huán)保
中國館不僅通風(fēng)性能良好，還采用了許多太陽(yáng)能技術(shù)。中國館的頂部、外墻上會(huì )裝有太陽(yáng)能電池，以確保提供強大的能源，有望使中國館實(shí)現照明用電全部自給。
雨水收集系統人工濕地技術(shù)循環(huán)自?xún)?/strong>
在景觀(guān)設計層面，加入循環(huán)自?xún)粢?。在國家館屋頂上設計的雨水收集系統，可以實(shí)現雨水的循環(huán)利用，利用天然的雨水進(jìn)行綠化澆灌、道路沖洗；在地區館南側大臺階水景觀(guān)和南面的園林設計中，引入小規模人工濕地技術(shù)，利用人工濕地的自?xún)裟芰?，在不需要大量用地的前提下，為城市局部環(huán)境提供生態(tài)化的景觀(guān)。
2）主題館
主題館的設計方案既突出反映了上海城市肌理的特征、城市生活的記憶空間和上海令人陶醉的城市意象，還考慮了外墻與屋面的保溫與隔熱、屋面通風(fēng)與采光等各項建筑要素”，有關(guān)專(zhuān)家曾表示：“建成后的主題館，將是代表上?，F代化城市面貌的經(jīng)典建筑，成為一座綠色、節能、環(huán)保的場(chǎng)館。”
單體太陽(yáng)能屋面國內最大
主題館屋面大面積鋪設太陽(yáng)能板，采用并網(wǎng)發(fā)電運行方式，將太陽(yáng)能發(fā)電傳回城市電網(wǎng)中。太陽(yáng)能總發(fā)電量2.57兆瓦(1兆瓦等于1000千瓦)， 為目前國內最大的單體面積太陽(yáng)能屋面。太陽(yáng)能板面積達3萬(wàn)平方米，年發(fā)電量可達250萬(wàn)度，每年減少二氧化碳排放量約2500噸。
生態(tài)綠墻世界最大
主題館東西立面設置垂直生態(tài)綠化墻面，面積達5000平方米，為目前世界最大的待建生態(tài)墻。夏季，可利用綠化隔熱外墻阻隔輻射，并使外墻表面附近的空氣溫度降低，降低傳導;冬季，既不影響墻面得到太陽(yáng)輻射熱，同時(shí)可形成保溫層，使風(fēng)速降低，延長(cháng)外墻的使用壽命。
綠色鋼材滿(mǎn)足復雜的鋼結構設計
上海世博會(huì )主題館的設計融合了“里弄”、“老虎窗”等老上海建筑元素。為了既凸顯建筑風(fēng)格，又倡導綠色科技，環(huán)保、節能、可重復使用和綠色功能的鋼材成為首選。
3）世博演藝中心：綠色生態(tài)建筑
世博中心項目的設計按照3R原則，即減量化Reduce,再使用Reuse,再循環(huán) Recycle，考慮采用光電幕墻系統、江水源冷卻系統、氣動(dòng)垃圾回收系統、空調凝結水與屋面雨水收集系統、程控型綠地節水灌溉系統，并通過(guò)多種有效的技 術(shù)手段，對能源和水消耗，室內空氣質(zhì)量和可再生材料的使用等多方面進(jìn)行控制，使演藝中心成為真正意義上的綠色建筑。
飛碟狀外觀(guān)、周邊綠坡建筑形態(tài)的生態(tài)節能
世博演藝中心的弧形外觀(guān)不只是為了凸顯這座文化新地標的時(shí)尚感，其中也蘊藏著(zhù)精妙的環(huán)保構思。下層圓弧表面形成自遮陽(yáng)體系，在高溫季節避免陽(yáng)光直射，同時(shí)為玻璃屋頂的地下空間進(jìn)行自然采光。
仔細瞧瞧，你還會(huì )發(fā)現在“飛碟”的外圍有著(zhù)養眼的“綠坡”，而非呆板的水泥。“綠坡”的作用不可小覷，事實(shí)上這是屋頂覆土技術(shù)的應用，它不僅使得世博演藝中心能完美融入周邊的水綠景觀(guān)，而且能為場(chǎng)館外延地下空間保溫隔熱。
5）倫敦零碳館：
“真正的零碳排放” 倫敦零碳館由兩棟前后相連的四層坡頂小樓構成，南面坡頂設置了太陽(yáng)能光電板和熱能板，在北面坡頂也設置了可開(kāi)啟的太陽(yáng)能光電板。坡頂光電板、熱能板的總面積分別達600平方米和200平方米，足夠維持整個(gè)倫敦零碳館的運轉。由超級保溫材料構造的建筑表皮，能減少室外熱滲透、吸收室內多余熱量、穩定室內氣溫波動(dòng)，將使建筑主體冬暖夏涼。倫敦零碳館北面的坡頂上，還將種植綠色植被，用來(lái)給室內空氣降溫、均衡濕度。更重要的是，這些植被能通過(guò)光合作用吸收二氧化碳并轉化為氧氣。
在零碳館中，暖通需求由太陽(yáng)能風(fēng)力驅動(dòng)的吸收式制冷風(fēng)帽系統和江水源公共系統供給，電力則通過(guò)建筑附加的太陽(yáng)能發(fā)電板和生物能熱電聯(lián)產(chǎn)生并滿(mǎn)足建筑全年的能量需求，為參觀(guān)者提供最低能耗的舒適體驗。
所有建筑材料都可循環(huán)利用，整個(gè)建筑碳排放量為零。利用餐具等各種有機廢棄物降解而獲得整個(gè)場(chǎng)館所需的電能和熱能。降解完成后，最終余下的“產(chǎn)品”，還能用作生物肥，真正實(shí)現變廢為寶。
倫敦零碳館案例的原型，是全世界首個(gè)零二氧化碳排放的社區———位于英國倫敦南部的貝丁頓零碳社區，該社區距倫敦市中心20分鐘左右的車(chē)程，它的誕生，為全球的可持續建筑創(chuàng )造了標準和樣板。貝丁頓零碳社區建成于2002年，社區內有包括公寓、復式住宅和獨立洋房在內的82套住房，每套住宅都配有露天花園或陽(yáng)臺，體現了住宅高密度與舒適生活的完美融合。另有展覽中心、幼兒園、社區俱樂(lè )部和足球場(chǎng)，以及大約2500平方米的工作空間。
6）瑞士館：可被降解的建筑
“城市空間與自然的和諧”，整個(gè)展館由大豆纖維制成，世博會(huì )結束后可被生物降解。
瑞士館的“外墻”是由一萬(wàn)塊太陽(yáng)能電池板組成的互動(dòng)性智能帷幕，就像少女們喜歡懸掛在房間里的風(fēng)鈴，你可以從帷幕的任何一處走進(jìn)瑞士館底層的“城市空間”。帷幕的每一塊電池板都能獨立產(chǎn)生和儲存能量，大到太陽(yáng)光，小到照相機的閃光燈，只要照射到帷幕上，電池板就能以L(fǎng)ED燈的形式將其利用并發(fā)生反應，從而發(fā)出閃光。“這一萬(wàn)塊電池板是互為光源的，只要有一塊在發(fā)光，周邊一塊塊的也能立刻被激活發(fā)光，大家看到的就會(huì )像浦東的高樓夜景，一盞盞燈亮起來(lái)后的感覺(jué)。”
７）阿聯(lián)酋國家館：以獨特的方式告訴世人能源利用的故事
早上醒來(lái)搭PRT(個(gè)人快速公交)去上班，進(jìn)入辦公室打開(kāi)用光電太陽(yáng)能發(fā)電的空調，中午品嘗再循環(huán)水種植而加工的蔬菜色拉，晚上回到家用太陽(yáng)能海水脫鹽分離系統產(chǎn)生的洗澡水沐浴……
這一切都不是白日夢(mèng)。在阿聯(lián)酋的阿布扎比正緊鑼密鼓建造的“零碳城”里，一切都將成為現實(shí)。如果你想對世界上首座“零碳城”一探究竟，在阿聯(lián)酋館內就可以先睹為快了。
阿聯(lián)酋城市日照充足，太陽(yáng)能的利用將是“命脈”，“零碳城”中太陽(yáng)能將無(wú)處不在。經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能提供能量的脫鹽系統之后，成千上萬(wàn)噸的淡水將被送進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。全智能無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē)將為城市中的居民提供上門(mén)服務(wù)??在這里，阿聯(lián)酋人的日常生活畫(huà)卷鋪陳在你眼前，處處可見(jiàn)能源效率和環(huán)保的箴言警語(yǔ)。身臨其境般地體驗著(zhù)這一切，人們和阿聯(lián)酋人共同憧憬“綠色圖景”。
2.附屬設施
1）塑木
在浦東世博園區的高架人行步道、世博軸的景觀(guān)大道、中國館“東方之冠”的戶(hù)外休閑區域，這些未來(lái)世博會(huì )期間人流量最密集的戶(hù)外區域，將統一鋪設上新型環(huán)保材料——塑木。
塑木是指以經(jīng)過(guò)預處理的植物纖維或粉末（比如木屑、花生殼、椰子殼、亞麻、秸稈等）為主要成分，與高分子樹(shù)脂基體和各種助劑復合而成的一種新型材料。塑木有著(zhù)天然木材的外觀(guān)和質(zhì)感，沒(méi)有自然木材有節疤、易龜裂、易變形、怕水怕火和易腐蝕等缺陷。而且，塑木的成本大約是木材的1/4-1/3，但平均使用年限卻要比木材使用時(shí)間長(cháng)5倍以上。最重要的是可以100%回收循環(huán)利用。世博會(huì )閉幕后，園區內的部分塑木景觀(guān)可以完好無(wú)損地移植到其他地區循環(huán)再利用。
2）自動(dòng)傳送垃圾箱
世博園區的“一軸四館”，參觀(guān)者們無(wú)論身處哪個(gè)角落都不會(huì )聞到垃圾異味。屆時(shí)，一套應用“氣力輸送”的環(huán)保型垃圾收集系統將讓游客耳目一新：游客只要將垃圾扔到投放口，一套全封閉的“氣力裝置”就會(huì )自動(dòng)將垃圾“打包”，送出世博園區。
3.景觀(guān)照明
在主題館、中國館、南市電廠(chǎng)等主要場(chǎng)館及部分設施上安排世博園區太陽(yáng)能應用。在世博會(huì )園區景觀(guān)和活動(dòng)照明方面大量使用LED光源，結合合理的夜景燈光規劃，綜合運用各種新型節能照明工具將世博園區烘托得更加迷人。
4.交通工具
汽車(chē)尾氣“零排放”
一千輛新能源汽車(chē)承擔世博園區內的交通任務(wù)。這一千輛新能源汽車(chē)包括兩百輛燃料電池汽車(chē)、三百輛純電動(dòng)汽車(chē)以及五百輛混合動(dòng)力汽車(chē)。其中，世博園區內將以混合動(dòng)力汽車(chē)為主，園區外圍則主要運行電動(dòng)汽車(chē)。世博園區交通將力爭實(shí)現實(shí)際應用新能源汽車(chē)實(shí)現汽車(chē)尾氣“零排放”的承諾。
5.在自然通風(fēng)和采光方面
由于展館建筑空間進(jìn)深很大，人工照明和機械通風(fēng)消耗大量能源，其產(chǎn)生的熱量還增加空調負擔，帶來(lái)參觀(guān)者的不適。上海世博會(huì )將重點(diǎn)考慮建筑自然通風(fēng)和采光方面的設計。而漢諾威的經(jīng)驗表明，巧妙合理的通風(fēng)設計可使建筑在環(huán)控（空調）方面節省投資50%。
6.在保溫隔熱與節能方面
上海世博會(huì )高度注意建筑主體的節能，提高圍護結構的保溫隔熱性能，減少能源的散失。具體措施包括隔熱玻璃、雙層玻璃、中空隔熱金屬板等比較傳統的辦法。同時(shí)，上海還準備探索一些新穎的辦法，如外墻水幕隔熱、雙層外墻爬藤植物隔熱、外部可移動(dòng)遮陽(yáng)棚等。
7.在能源綜合利用方面
黃健之透露，世博會(huì )園區內還計劃采用冰蓄冷空調、分區域集中冷站、太陽(yáng)能光伏發(fā)電等技術(shù)。例如，公共活動(dòng)中心項目中，計劃在屋面設轉置約2兆瓦的太陽(yáng)能光伏發(fā)電獨立系統，將太陽(yáng)能直接轉換為電能。
上海世博截至2009年9月23日，已有242個(gè)國家和國際組織確認參加上海世博會(huì )。預計將吸引世界各地7000萬(wàn)人次參觀(guān)者前往，是世界博覽會(huì )史上最大規模的盛會(huì )。
此次世博會(huì )推廣人類(lèi)創(chuàng )造城市，人、城市和地球三個(gè)有機系統環(huán)環(huán)相扣，三者將日益融合成為一個(gè)不可分割的整體的核心思想。此次世博會(huì )將是一次探討新世紀人類(lèi)城市優(yōu)質(zhì)生活的偉大盛會(huì )。（黃琴慶整理）
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