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2019北京世园会 | 低碳世园 取法自然

时间:2019-04-28 16:13 来 源:北京日报 浏览 字体:

来源标题:低碳世园 取法自然

让建筑融入自然,让自然感动心灵。长城脚下,占地5.03平方公里的北京世界园艺博览会园区宛如一扇绿色之窗,低碳环保的理念贯穿始终,向世界展示中国的古老智慧与现代科技。当参观者走进园区,处处能看到就地取材营造的自然景观,会呼吸的场馆建筑与自然山水相融,在低能耗中提供清新舒适的观赏体验。

这是弘扬低碳绿色理念、推动经济发展方式转变的重要契机,更为人类留下了一颗亲近自然、尊重自然、珍视自然的种子。

地道风技术预冷预热空气

锦绣园艺情,如意中国梦。作为园区标志性建筑之一,中国馆如一柄温润的如意舒展于青山绿水间。大部分展厅处于梯田之下,与大地景观融为一体,梯田上露出金色的钢结构屋顶,屋顶下展示着来自全国各地的园艺精华。

这个优雅的设计始于对园艺、农耕和自然的理解——园艺脱胎于农耕,梯田是山区农耕文明的独特景观、人与自然和谐共生的典范。

借鉴人类早期“巢居”和“穴居”的古老智慧,中国馆被打造成一座会呼吸、有生命的绿色建筑,利用梯田大型覆土建筑结构的保湿隔热性能,降低建筑物采暖降温能耗。“屋顶的琉璃瓦是仿真的,实际上是一种铝合金型材。它既可以模拟传统建筑的质地,又能节约成本,是现代科技在北京世园会的独特运用。”中国馆设计团队成员黎靓介绍。

对大型公共建筑来说,空调往往是耗能大户。来自中国建筑设计研究院的建筑师在中国馆采用了“地道风”技术,外面的空气通过新风吹入室内前,会先在土壤里“过”一遍,好比让空气先在冬暖夏凉的地窖里待一会儿,最后再吹到室内。“地道风”系统将大幅减少空调和采暖系统的使用时间。

为了保证空气在地下管道中依然保持新鲜,中国馆没有使用传统的水泥管道,而是找到了一种高密度聚乙烯材料。

中国馆的下沉庭院是天然的雨水收集系统。降落在屋顶或地面上的雨水,还可经过梯田绿地渗透、粗过滤后,进入地下的雨水收集调蓄池。经回收处理后的雨水将用于梯田灌溉和展览植物的滴灌、微灌,形成生态微循环。

抬头仰望,环保低碳、绿色生态的设计遍布中国馆屋顶。屋顶部分开有通风口,可以在不同季节实现自然通风或保温;1024块光伏玻璃还能充分吸收太阳能,提供清洁能源。

3500条废旧轮胎变梯田

漫步园区,就地取材营造的自然景观无处不在,这里不仅是全球园艺资源的生动展示区,也是先进建筑理念的集中承载地。

园区核心景观区的妫汭湖,原是一片鱼塘,后被改造成湖面景观,其产生的土方则就近堆筑成25米高的园区最高点天田山,便于游人俯瞰整个园区。园内利用当地原有材料搭建的石笼墙、夯土墙、石板路等,共同营造返璞归真的田园意境。

在室外展园区的国际马铃薯中心展园,3500条废旧轮胎被再度利用,摇身一变成为南美印加文明著名遗产“莫瑞梯田”的翻版,4000余株不同品种、不同花色的马铃薯、甘薯作物陆续在梯田落地种植,一个轮胎生态园正在讲述着绿色、低碳、环保的生动故事。

走进国际马铃薯中心展园,一个圆形梯田赫然展现在眼前,只不过这梯田不是绿色的,却是黑色的。走近一瞧,高度差达3米的梯田内部,十多位来自哥伦比亚和中国的工人正按层级铺设塑料布与废旧轮胎,再往轮胎中填土夯实。

工人师傅介绍,这个六层下沉式环形梯田花园为国际马铃薯中心展园的主体,由3500条废旧轮胎打造而成,这3500条轮胎全部由北京本地回收而来,不仅是梯田的主要构成部分,也是整个展园的围墙构成材料,塑料布也是回收来的,铺垫在轮胎底部就可以防漏控温,让不同耐寒属性的马铃薯在对应区域中实现良性生长。

“废旧轮胎是个全球性环境问题,它们分解需要几百年。如果把它们可持续地利用起来,建梯田、盖房子,那些原本堆积起来的垃圾就被我们变废为宝了。”国际马铃薯中心展园设计师亚力桑德拉说。

大约8000年前,安第斯山脉的印加人驯化了茄属块茎植物马铃薯,这拉开了人类食用马铃薯的序幕。此后近千年的时间里,古印加人因地制宜打造了他们的“农业试验基地”——莫瑞梯田。国际马铃薯中心展园的梯田设计灵感正源自于此。

智能化系统营造热带温室

世园会最不缺的就是植物,但走进植物馆一层温室,还是让人顿感大开眼界,600多种珍贵植物旺盛生长、绿意盎然。

“植物是地球上最早的居民之一,它们早在几十亿年前就在地球上存在了。”北京世园会植物馆馆长助理伍蔷介绍,希望通过表现植物在生存、繁衍和抗争等方面的智慧,让参观者了解植物、关注植物,从而加入植物保护的行动当中。

作为热带温室,植物馆对室内的光照强度、温度、湿度要求都比较高。如何在节能环保的同时,满足植物所需的生长环境?设计团队在室内景观维护上“求助”于高精度的智能化管理系统。

以湿度检测为例,传感器可在第一时间对植物温室各区域湿度作出反馈,然后根据实际情况进行喷雾补给。温度控制方面,室内温度过高时,顶部通风系统及加湿喷雾会开启,多种手段综合调节。温室灌溉也采用了智能滴灌为主、人工为辅的方式,智能滴灌系统会根据不同分区植物特性,预先设置端值,智能控制,节约水资源。

室外景观在材料和生态系统中,也植入了低碳环保的理念。据了解,场地材料应用超过70%为透水材料,确保地面不积水,并积蓄到地下水资源系统。曲折向上的坡道别具匠心,通过不同高度的地形,达到汇集雨水、排水的功能。地面雨水将被汇集到雨水湿地花园,以便二次使用。

保留和利用原有场地的地形地貌,尽量减少土方量,植物馆在低碳、低水、低排放的原则下,形成一套完整的雨水循环系统。场地西侧,利用原有地形形成雨水花园;场地东侧,设置下沉式绿地,收集部分雨水并连接至蓄水池,雨水花园和下沉式绿地的多余雨量通过植草浅沟排入园区西南侧雨水调蓄池。仅场地内部下凹绿地及雨水花园的面积就达到近万平方米。

在建筑设计上,植物馆顶层中部设置了椭圆形“ETFE膜”屋面(鸟巢、水立方外立面都曾使用过),为馆内提供自然光,侧面还设计有竖向铝管遮阳,防止过多阳光透过玻璃给夏季室内带来额外的热量。值得关注的是,小到每一根竖向铝管的分布,大到“ETFE膜”屋面的形状,项目团队都采用软件模拟的方式预先分析并优化设计,确保满足热带植物生长所需的自然光照强度。

世园会整个园区,也建设成为海绵园区。全园为此建设了长约20公里的生态草沟,下凹绿地雨水收集率不小于60%,道路广场铺装透水率不小于70%。为保障水体水质,还设置了沉砂池等过滤雨水。雨水通过草沟、旱溪、砾石沟等不同方式汇入水体,最大限度实现雨水在园区的自然积存、渗透和净化,同时加强雨水回收利用。

永续使用是世园会规划设计的初衷之一,也是践行绿色低碳理念的题中之义。世园会闭幕后,园区可转型为区域性大型生态公园,其中,中国馆可转型为国家级生态博物馆,屋顶下方空间采光良好,可举办园艺创意工坊,传播园艺文化。模块化设计的生活体验馆也可根据功能需要灵活调整,带动多产业发展。

专家点评

用设计智慧引导健康生活方式

中国工程院院士、中国建筑设计院有限公司名誉院长 崔愷

过去二十多年间,中国的绿色建筑基本是由材料、技术和设备来主导,建筑设计没有发挥应有的作用,常常出现建筑空间高大封闭,立面大量使用玻璃幕墙的高耗能建筑。这样的建筑堆砌了许多节能设备设施去标榜“绿色”,实际上是杯水车薪,达不到效果。我更推崇的是有绿色建筑设计意识的作品,从本土设计和继承传统智慧的角度,尊重自然,适应气候,不仅可以节省能耗,还可以引导人们践行更健康的生活方式。

北京世园会中国馆的设计就是在这样的理念下进行的。

结合延庆优美的山水环境,我们堆坡覆土让建筑主要的体量隐藏消解,使之更好地融入自然,上部人字坡架空间形态来自于农耕文明最原始的建筑雏形。下部利用梯田覆土可以保温隔热,降低空调和采暖能耗。上部背风向阳,透明的屋顶引入日光,金色的透明太阳能光伏板还能提供一部分清洁能源。场馆利用地道风的设计实现新鲜空气的夏季预冷、冬季预热。人字屋顶利于导风,设置可开启天窗,夏季自然通风,冬季日光和暖时也能起到一定的升温效果。中央开阔的室外平台鼓励更多参观者亲近自然、爱护自然,在蓝天白云下享受繁花似锦的园艺之美。还有大量本地材料的应用,雨水收集系统的应用,室内空间开放减少装饰的做法和绿色主题的色调,都紧紧围绕绿色生态和园艺博览会的主题。

这是一个既传承传统文化、山水意境,同时又面向未来、具有时代精神的新建筑。

[实习编辑:王鑫]

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