中國建筑金屬結構協(xié)會
建筑鋼結構分會主辦
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建筑鋼結構分會主辦
現(xiàn)代的城市、公園建設，強調(diào)循環(huán)利用、變廢為寶的呼聲越來越大。“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(jié)能、環(huán)保的社會屢見不鮮。氣候組織中國城市項目總監(jiān)王承波在2009年11月5日至2009年11月6日舉行的“生態(tài)園林景觀規(guī)劃與營建學術論壇”上以“基于城市的低碳解決方案”為主題，做出演講。
在演講過程中，他向業(yè)內(nèi)人士展示與氣候組織合作參與低碳項目城市的概況，呼吁各個城市用低碳創(chuàng)造一個宜居、優(yōu)質(zhì)的生態(tài)空間。
如今，全國已有保定、上海、貴陽、杭州、德州、無錫、吉林、珠海、南昌、廈門等多個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——上海世博會，以“城市，讓生活更美好”為主體，將充分展示節(jié)能、環(huán)保、綠色的低碳世博。
上海“低碳減排”的口號喊得響亮，具體怎么實施的呢？
一：周圍環(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年蘇州河從一條沒有蓋子的陰溝到魚蝦洄游可賽龍舟。
20世紀初，橫貫上海的蘇州河，也曾有著西湖的綠波，成群的魚蝦。但隨著工業(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年開始，蘇州河合流污水治理一期工程開建。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”。通過整治，上海的母親河終于神奇般地“復活”了。
2010年的世博園區(qū)，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，整個公園被分割成若干個水塘，根據(jù)水質(zhì)的不同而種植不同的植物，通過輪作的方式，讓后灘公園不僅有著凈化水質(zhì)的功能，而且有著四時之景各不相同的景觀。黃浦江水流入公園后，完全依靠這20多種水生植物凈化，從而由五類水變成三類水，用來澆灌后灘公園和世博公園的綠化。達到減少灌溉用水節(jié)約資源的目的。
二：園區(qū)內(nèi)部的低碳措施
1. 展館
1）中國館：力爭成為上海世博會的“綠色地標”
在中國館古典大氣的外部造型下，隱藏著許多環(huán)保新技術。何鏡堂院士表示：“我們在設計中國館時極度重視環(huán)境與能源問題，有一套完整的環(huán)境保護與能源節(jié)約策略體系，旨在以建筑表述‘環(huán)境宣言’。”整個團隊正力爭將中國館建設成為上海世博會的“綠色地標”。
自遮陽體系半室外玻璃廊調(diào)節(jié)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；地區(qū)館外廊為半室外玻璃廊，用被動式節(jié)能技術為地區(qū)館提供冬季保溫和夏季拔風，屋頂“中國館園”還將運用生態(tài)農(nóng)業(yè)景觀等技術措施有效實現(xiàn)隔熱。
制冰技術減排降耗
中國國家館在建筑形體的設計層面，力爭實現(xiàn)單體建筑自身的減排降耗。在建筑表皮技術層面，充分考慮環(huán)境能源新技術應用的可能性。比如，所有的窗戶都是使用低耗能的雙層玻璃。中國館的制冰技術的應用將大大降低用電負荷，建筑的節(jié)能系統(tǒng)將使能耗比傳統(tǒng)模式降低25%以上。
太陽能技術節(jié)能環(huán)保
中國館不僅通風性能良好，還采用了許多太陽能技術。中國館的頂部、外墻上會裝有太陽能電池，以確保提供強大的能源，有望使中國館實現(xiàn)照明用電全部自給。
雨水收集系統(tǒng)人工濕地技術循環(huán)自凈
在景觀設計層面，加入循環(huán)自凈要素。在國家館屋頂上設計的雨水收集系統(tǒng)，可以實現(xiàn)雨水的循環(huán)利用，利用天然的雨水進行綠化澆灌、道路沖洗；在地區(qū)館南側(cè)大臺階水景觀和南面的園林設計中，引入小規(guī)模人工濕地技術，利用人工濕地的自凈能力，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。
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、屋面通風與采光等各項建筑要素”，有關專家曾表示：“建成后的主題館，將是代表上?，F(xiàn)代化城市面貌的經(jīng)典建筑，成為一座綠色、節(jié)能、環(huán)保的場館。”
單體太陽能屋面國內(nèi)最大
主題館屋面大面積鋪設太陽能板，采用并網(wǎng)發(fā)電運行方式，將太陽能發(fā)電傳回城市電網(wǎng)中。太陽能總發(fā)電量2.57兆瓦(1兆瓦等于1000千瓦)， 為目前國內(nèi)最大的單體面積太陽能屋面。太陽能板面積達3萬平方米，年發(fā)電量可達250萬度，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輻射熱，同時可形成保溫層，使風速降低，延長外墻的使用壽命。
綠色鋼材滿足復雜的鋼結構設計
上海世博會主題館的設計融合了“里弄”、“老虎窗”等老上海建筑元素。為了既凸顯建筑風格，又倡導綠色科技，環(huán)保、節(jié)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(tǒng)、江水源冷卻系統(tǒng)、氣動垃圾回收系統(tǒng)、空調(diào)凝結水與屋面雨水收集系統(tǒng)、程控型綠地節(jié)水灌溉系統(tǒng)，并通過多種有效的技 術手段，對能源和水消耗，室內(nèi)空氣質(zhì)量和可再生材料的使用等多方面進行控制，使演藝中心成為真正意義上的綠色建筑。
飛碟狀外觀、周邊綠坡建筑形態(tài)的生態(tài)節(jié)能
世博演藝中心的弧形外觀不只是為了凸顯這座文化新地標的時尚感，其中也蘊藏著精妙的環(huán)保構思。下層圓弧表面形成自遮陽體系，在高溫季節(jié)避免陽光直射，同時為玻璃屋頂?shù)牡叵驴臻g進行自然采光。
仔細瞧瞧，你還會發(fā)現(xiàn)在“飛碟”的外圍有著養(yǎng)眼的“綠坡”，而非呆板的水泥。“綠坡”的作用不可小覷，事實上這是屋頂覆土技術的應用，它不僅使得世博演藝中心能完美融入周邊的水綠景觀，而且能為場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能光電板和熱能板，在北面坡頂也設置了可開啟的太陽能光電板。坡頂光電板、熱能板的總面積分別達600平方米和200平方米，足夠維持整個倫敦零碳館的運轉(zhuǎn)。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(nèi)多余熱量、穩(wěn)定室內(nèi)氣溫波動，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，用來給室內(nèi)空氣降溫、均衡濕度。更重要的是，這些植被能通過光合作用吸收二氧化碳并轉(zhuǎn)化為氧氣。
在零碳館中，暖通需求由太陽能風力驅(qū)動的吸收式制冷風帽系統(tǒng)和江水源公共系統(tǒng)供給，電力則通過建筑附加的太陽能發(fā)電板和生物能熱電聯(lián)產(chǎn)生并滿足建筑全年的能量需求，為參觀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場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，真正實現(xiàn)變廢為寶。
倫敦零碳館案例的原型，是全世界首個零二氧化碳排放的社區(qū)———位于英國倫敦南部的貝丁頓零碳社區(qū)，該社區(qū)距倫敦市中心20分鐘左右的車程，它的誕生，為全球的可持續(xù)建筑創(chuàng)造了標準和樣板。貝丁頓零碳社區(qū)建成于2002年，社區(qū)內(nèi)有包括公寓、復式住宅和獨立洋房在內(nèi)的82套住房，每套住宅都配有露天花園或陽臺，體現(xiàn)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(qū)俱樂部和足球場，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”，整個展館由大豆纖維制成，世博會結束后可被生物降解。
瑞士館的“外墻”是由一萬塊太陽能電池板組成的互動性智能帷幕，就像少女們喜歡懸掛在房間里的風鈴，你可以從帷幕的任何一處走進瑞士館底層的“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，大到太陽光，小到照相機的閃光燈，只要照射到帷幕上，電池板就能以LED燈的形式將其利用并發(fā)生反應，從而發(fā)出閃光。“這一萬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，大家看到的就會像浦東的高樓夜景，一盞盞燈亮起來后的感覺。”
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
早上醒來搭PRT(個人快速公交)去上班，進入辦公室打開用光電太陽能發(fā)電的空調(diào)，中午品嘗再循環(huán)水種植而加工的蔬菜色拉，晚上回到家用太陽能海水脫鹽分離系統(tǒng)產(chǎn)生的洗澡水沐浴……
這一切都不是白日夢。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(xiàn)實。如果你想對世界上首座“零碳城”一探究竟，在阿聯(lián)酋館內(nèi)就可以先睹為快了。
阿聯(lián)酋城市日照充足，太陽能的利用將是“命脈”，“零碳城”中太陽能將無處不在。經(jīng)過太陽能提供能量的脫鹽系統(tǒng)之后，成千上萬噸的淡水將被送進千家萬戶。全智能無人駕駛電動汽車將為城市中的居民提供上門服務??在這里，阿聯(lián)酋人的日常生活畫卷鋪陳在你眼前，處處可見能源效率和環(huán)保的箴言警語。身臨其境般地體驗著這一切，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(qū)的高架人行步道、世博軸的景觀大道、中國館“東方之冠”的戶外休閑區(qū)域，這些未來世博會期間人流量最密集的戶外區(qū)域，將統(tǒng)一鋪設上新型環(huán)保材料——塑木。
塑木是指以經(jīng)過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，與高分子樹脂基體和各種助劑復合而成的一種新型材料。塑木有著天然木材的外觀和質(zhì)感，沒有自然木材有節(jié)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間長5倍以上。最重要的是可以100%回收循環(huán)利用。世博會閉幕后，園區(qū)內(nèi)的部分塑木景觀可以完好無損地移植到其他地區(qū)循環(huán)再利用。
2）自動傳送垃圾箱
世博園區(qū)的“一軸四館”，參觀者們無論身處哪個角落都不會聞到垃圾異味。屆時，一套應用“氣力輸送”的環(huán)保型垃圾收集系統(tǒng)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”就會自動將垃圾“打包”，送出世博園區(qū)。
3.景觀照明
在主題館、中國館、南市電廠等主要場館及部分設施上安排世博園區(qū)太陽能應用。在世博會園區(qū)景觀和活動照明方面大量使用LED光源，結合合理的夜景燈光規(guī)劃，綜合運用各種新型節(jié)能照明工具將世博園區(qū)烘托得更加迷人。
4.交通工具
汽車尾氣“零排放”
一千輛新能源汽車承擔世博園區(qū)內(nèi)的交通任務。這一千輛新能源汽車包括兩百輛燃料電池汽車、三百輛純電動汽車以及五百輛混合動力汽車。其中，世博園區(qū)內(nèi)將以混合動力汽車為主，園區(qū)外圍則主要運行電動汽車。世博園區(qū)交通將力爭實現(xiàn)實際應用新能源汽車實現(xiàn)汽車尾氣“零排放”的承諾。
5.在自然通風和采光方面
由于展館建筑空間進深很大，人工照明和機械通風消耗大量能源，其產(chǎn)生的熱量還增加空調(diào)負擔，帶來參觀者的不適。上海世博會將重點考慮建筑自然通風和采光方面的設計。而漢諾威的經(jīng)驗表明，巧妙合理的通風設計可使建筑在環(huán)控（空調(diào)）方面節(jié)省投資50%。
6.在保溫隔熱與節(jié)能方面
上海世博會高度注意建筑主體的節(jié)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(tǒng)的辦法。同時，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、外部可移動遮陽棚等。
7.在能源綜合利用方面
黃健之透露，世博會園區(qū)內(nèi)還計劃采用冰蓄冷空調(diào)、分區(qū)域集中冷站、太陽能光伏發(fā)電等技術。例如，公共活動中心項目中，計劃在屋面設轉(zhuǎn)置約2兆瓦的太陽能光伏發(fā)電獨立系統(tǒng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能。
上海世博截至2009年9月23日，已有242個國家和國際組織確認參加上海世博會。預計將吸引世界各地7000萬人次參觀者前往，是世界博覽會史上最大規(guī)模的盛會。
此次世博會推廣人類創(chuàng)造城市，人、城市和地球三個有機系統(tǒng)環(huán)環(huán)相扣，三者將日益融合成為一個不可分割的整體的核心思想。此次世博會將是一次探討新世紀人類城市優(yōu)質(zhì)生活的偉大盛會。（黃琴慶整理）
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