世博园里的绿色建筑

举世瞩目的上海世博会正在向我们走来。科技的创新为世博会提供了强大的技术支撑，是历届世博会上令人难忘的展示亮点。在世博园区建设中，新技术、新能源、新材料被大量采用。世博会将通过一连串的建设，体现“城市，让生活更美好”的主题。从本期开始，我们将推出“世博科技看点”系列报道，全面展示世博会的场馆建设、垃圾处理、节能照明、水资源利用等方面的科技成果。——编者 

　　德国诗人歌德曾说：建筑是凝固的音乐。然而，音乐绝不能缺少绿色的音符。上海世博园的建筑广泛采用新能源、新技术、新材料，代表着21世纪的建筑新思潮———节能、环保、绿色、和谐。世博建筑中，最大的亮点当数由世博轴、中国馆、主题馆、世博中心和演艺中心所组成的“一轴四馆”。作为世博会的永久建筑，“一轴四馆”不仅外观亮丽、最大程度地发挥其自身实用性，也在绿色环保方面做出了表率。 

　　世博轴：倾泻而下自然光 

　　作为世博园区最大的景观轴线，世博轴是上海世博会在绿色建筑方面的一次大胆尝试。世博轴采用“阳光谷”自然采光、江水源热泵技术等多项生态技术。世博轴屋顶沿纵向设置了6个矩形圆锥玻璃幕墙，从屋顶贯通至地下二层，可以使自然光透过“阳光谷”倾泻而下，满足部分地下空间的采光，实现主动采光、自然通风和雨水收集功能，有效节约能源，体现了绿色世博的理念。 

　　另一个突出的特点是索膜结构。世博轴的屋顶采用跨度为98米、长度为833米的膜材覆盖，达到了遮阳、节能、造型自由的效果。在阳光的照射下，由膜覆盖的世博轴内部充满自然漫射光，无强反差的着光面与阴影区分，内部空间视觉环境开阔和谐。夜晚内部的灯光透过屋盖的膜照亮夜空，使得世博轴的体型显现出梦幻般的效果。这里的空调系统完全采用江水源、地源热泵系统，实现空调冷热源100%%采用可再生能源。世博轴体现了绿色、节能、环保的设计理念。 

　　中国馆：东道主的技术体现 

　　在中国馆古典大气的外部造型下，隐藏着许多环保新技术。中国馆由国家馆、地区馆和港澳台馆三个部分组成。从建筑设计方面来说，中国馆斗冠部分为层层出挑的造型，这种自遮阳体型能大幅减少进入室内的热量，减少降温所需的能耗。采用超白透明玻璃，加大透光率，减少玻璃对周边环境的反射污染。地区馆外廊为半室外玻璃廊，用被动节能技术提供冬季保温和夏季通风。地区馆屋顶的中国馆还将运用生态农业景观等技术措施有效实现隔热。此外，中国馆的冰蓄冰空调技术的应用将大大降低用电负荷，建筑节能系统将使其能耗比传统模式降低25%以上。 

　　馆里的屋面装新型太阳能光电板，装机容量达0.302兆瓦，年发电量30万度，用电节能约相当于107万吨标准煤，预计可减少二氧化碳排放量285吨。在景观设计方面加入环境自节要素。中国馆屋顶设计的雨水收集系统可以收集雨水，进行绿化浇灌、道路冲洗，实现雨水的循环利用。中国馆总体绿化布置分为多个层面，包括地面绿化及13米平台地区馆屋顶绿化。同时，在地区馆南侧大台阶水景观和南面的园林设计中引入小规模人工湿地技术。 

　　何镜堂院士表示：“我们在设计中国馆时极度重视环境与能源问题，有一套完整的环境保护与能源节约策略体系，旨在以建筑表述‘环境宣言’。”中国馆的多项技术，真正体现了“城市，让生活更美好”的世博主题。 

　　主题馆：映照城市的肌理 

　　主题馆的设计方案既突出反映了上海城市肌理的特征、城市生活的记忆空间和上海令人陶醉的城市意象，还考虑了外墙与屋面的保温与隔热、屋面通风与采光等各项建筑要素。 

　　据了解，主题馆在造型上运用了独具上海特色的“弄堂”、“老虎窗”等元素，在屋面上设计了一定比例的天窗作为展厅中部的自然采光。展馆布置南北通透，侧采光天窗上还设计部分开启窗，增加自然通风的作用，达到良好的节能效果。主题馆展览空间体量巨大，根据使用需求和功能分区采用不同的空调系统设计，对常年使用的部分设置独立冷热源的小系统。同时，主题馆大尺度的挑檐，用于遮挡夏季阳光的直射，起到节能降耗的效果。 

　　主题馆屋面安装大面积太阳能发电装置。这是目前国内最大的单体建筑太阳能屋面，总装机容量约2.825兆瓦。太阳能板面积达3万平方米，年发电量约250万度，用电节能约相当于893吨标准煤，预计可减少二氧化碳排放量2375吨。采用并网发电运行方式，将太阳能发电传回城市电网中。 

　　馆内的屋面造型特殊，便于汇水。“老虎窗”的屋面造型变化将原本大尺度的屋面划分成中等尺度的汇水面积，每个向下弯折的屋面形成坡屋顶。屋顶引导雨水进入多斗制排水天沟，经雨水收集和处理设备过滤、沉淀，可用于场地绿化的灌溉或水景观，也可用于冲洗便器。 

　　除南北广场上超过3万平方米的平面绿化外，东西两侧外墙上在墙体材料外侧安装了约4000平方米立体生态绿化墙面，这是目前世界上最大的生态墙。夏季，生态墙可阻隔热辐射，并使外墙附近的温度降低。而到冬天，生态墙既不影响墙面吸收太阳辐射热量，同时又可以起到保温层的作用，使周围的风速降低，延长外墙的使用寿命。 

　　世博中心：充满智慧的绿色建筑 

　　世博中心是上海世博会期间运营管理的主要场所，担负着重要使命。场馆采用全钢结构，施工速度快、能耗小，施工作业对周边污染小。建筑材料选择的是新型环保的组合幕墙、呼吸式玻璃幕墙系统和低辐射中空玻璃等新一代产品，满足了人们在室内对充足阳光和清新空气的追求。其建筑外墙设有遮阳系统，减少能耗，创造舒适的室内环境。大空间会议厅利用玻璃采光系统引入自然光，起到自然光照明、隔热效果。 

　　2008年8月，世博中心率先获得中国绿色建筑认证——住房和城乡建设部首批“三星级绿色建筑设计评价标识”证书，以及绿色建筑示范工程。其总耗能低于国家节能标准规定的80%，建筑节能率达到62.8%，预计每年可节约2160吨标准煤，屋顶绿化面积比例可达52%以上，可再生利用的建筑材料使用率大于5%。低温送风系统、冰蓄冷系统等设计，降低了空调的运行能量，保证了室内空气质量，也达到了节能的目的。 

　　世博中心采用了大量新能源、新技术，正如设计总负责人傅海聪所说：“在世博中心的设计中，‘绿色、节能、环保’是绿色建筑设计的宗旨。我们通过朴素而有效的技术手段，对能源、水消耗、室内空气质量和可再生材料的使用等多方面进行控制，使世博中心成为一座充满智慧的绿色建筑。” 

　　世博演艺中心：蝶形外观降能耗 

　　在建筑设计上，世博演艺中心采用了江水源冷却系统、气动垃圾回收系统、空调凝结水与屋面雨水收集系统，注重可再生材料的使用，目标是成为一座“绿色生态建筑”。 

　　演艺中心的蝶形外观，立面简洁、体型系数小，从设计体型上减少了空调的负荷与能耗，从而降低了整个建筑的能耗。主体部分悬挑结构，实现外遮阳效果。采用性能优良的建筑外围护结构，即屋面采用铝板及保温层，外墙采用外保温，玻璃幕墙采用中空玻璃。上壳局部采用玻璃天窗，充分利用自然光。演艺中心还大面积采用LED新型光源进行屋盖照明，耗电量少，节能环保。 

　　此外，世博演艺中心利用就近的江水源热泵机组，冬季制热比一般燃油燃气方式能效高，节约运行费用30%%左右。夏季用江水作为冷却水，由于水温一般低2~3度，可以使制冷效率提高约7%。