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上海世博會建筑的最大亮點是由世博軸、中國館、主題館、世博中心和演藝中心所組成的“一軸四館”。作為世博會永久性建筑,“一軸四館”不僅要在保證外觀亮麗的同時最大限度地發揮其自身的實用性,也需要在綠色環保方面做出表率。畢竟這是一屆以城市為主題的世博會,如何使這些建筑讓人們的生活變得更美好,都需要設計者和建造者們的精心打造。那么,這些宏偉的工程內部到底隱藏了多少關于環保的小秘密呢?
演藝中心——披著綠坡的城市舞臺
演藝中心的造型呈飛碟狀,在不同角度與不同時間會呈現出不同景觀。中心總建筑面積12萬平方米、24小時持續運營、360°多功能場館、每年250場演出、音樂俱樂部、電影俱樂部、文化娛樂集聚區,2010年的世博演藝中心無疑將成為上海全新的時尚文化地標。
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保構思。下層圓弧表面形成自遮陽體系,在高溫季節避免陽光直射,同時為玻璃屋頂的地下空間進行自然采光。仔細瞧瞧,你還會發現在“飛碟”的外圍有著養眼的“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。
在水資源利用方面,世博演藝中心利用江水冬暖夏涼的特點,引入身旁的黃浦江水形成新型高效節能的空調系統。而在場館頂部設有雨水收集系統,能夠實現雨水的循環利用,進行澆灌與道路清潔。場館表面采用低耗能的環保材料,LED新型光源代替傳統照明,使得建筑比傳統模式耗能大大降低。
中國館——節能,節能,再節能
中國國家館以“東方之冠”為構思主題,取自中國古代木結構建筑中的元素——斗拱。16字設計理念體現了中國文化的深厚積淀:“東方之冠,鼎盛中華,天下糧倉,富庶百姓”。主色調運用傳統、沉穩的“故宮紅”。世博會期間,中國館將展現一幅宏偉的城市文明圖。
作為東道國的國家館,中國館的設計理念不僅體現世博會的主題,也考慮到環保問題。設計師何鏡堂院士表示:“我們在設計中國館時極度重視環境與能源問題,有一套完整的環境保護與能源節約策略體系,旨在以建筑表述‘環境宣言’。”作為上海世博會的“綠色地標”,中國館在古典大氣的外部造型下,隱藏著許多環保新技術。而這些技術都是以“節能”二字為核心要求。
首先,中國國家館造型層疊出挑,在夏季上層形成對下層的自然遮陽,減少了降溫所需的能耗。地區館外廊為半室外玻璃廊,用被動式節能技術為地區館提供冬季保溫和夏季通風。地區館屋頂“中國館園”還將運用生態農業景觀等技術措施有效實現隔熱。
在建筑形體的設計層面,設計者力爭實現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。此外,中國館的制冰技術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。
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,有望使中國館實現照明用電全部自給。在景觀設計層面,加入循環自潔要素。在國家館屋頂上設計的雨水收集系統,可以實現雨水的循環利用,利用天然的雨水進行綠化澆灌、道路沖洗。在地區館南側大臺階水景觀和南面的園林設計中,引入小規模人工濕地技術,利用人工濕地的自潔能力,在不需要大量用地的前提下,為城市局部環境提供生態化的景觀。
主題館——上海面貌的建筑經典
上海世博會設立了五個主題館,其中城市人館、城市生命館和城市星球館3個主題館左右為鄰,形成主題館群。其中3萬平方米的1號館內沒有一根柱子,視野十分開闊。主題館造型圍繞“里弄”、“老虎窗”的構思,運用“折紙”的手法,形成二維平面到三維空間的立體建構。屋頂模仿石庫門“老虎窗”正面開、背面斜坡的特點,做到形神兼備。
“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”,早在主題館設計方案公布之初,有關專家就這樣表示:“建成后的主題館,將是代表上海現代化城市面貌的經典建筑,成為一座綠色、節能、環保的場館。”
主題館屋面大面積鋪設太陽能板,采用并網發電運行方式,將太陽能發電傳回城市電網中。太陽能總發電量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能屋面。
主題館東西立面設置垂直生態綠化墻面,面積達5000平方米,為目前世界最大的待建生態墻。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。而到了冬季,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。
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,環保、節能、可重復使用和綠色功能的鋼材成為首選。
世博中心——充滿智慧的綠色建筑
在世博會舉辦期間,世博中心將成為世博會運營指揮中心、慶典會議中心、新聞中心、論壇活動中心等,成為上海世博會運營管理的主要工作場所。設計總負責人傅海聰說:“在世博中心的設計中,‘綠色、節能、環保’是綠色建筑設計的宗旨。我們通過樸素而有效的技術手段,對能源、水消耗、室內空氣質量和可再生材料的使用等多方面進行控制,使世博中心成為一座充滿智慧的綠色建筑。”
世博中心建于黃浦江沿岸,外墻設計視線通透,不僅將浦江兩岸的風景盡收眼底,也大大降低了建筑自身的體量。自然采光是最經濟有效的節能方式,合理的設計使大部分功能空間獲得了良好的自然采光。建筑外墻設有遮陽系統,在炎熱的夏日,可以阻擋一部分直射的陽光,減少過多熱量進入室內,既減少能耗,又創造了舒適的室內環境。此外,低溫送風系統、冰蓄冷系統等設計,降低了空調的運行能量,保證了室內空氣質量,也達到了節能目的。屋面的雨水將被收集起來用于道路沖洗和綠化灌溉,并通過綠地和滲水材料鋪裝的路面、廣場、停車場等進行雨水蓄滲回灌,盡可能充分利用水資源。
世博中心采用全鋼結構,施工速度快、能耗小,施工作業對周邊的污染小。建筑材料也相當講究,選擇使用新型環保的節能材料。建筑外墻采用玻璃結合鋁板、陶板、石材等形式不同的組合幕墻,呼吸式玻璃幕墻系統(又稱雙層幕墻或熱通道幕墻)和低輻射中空玻璃等新一代產品的運用,滿足了人們在室內對充足陽光和清新空氣的追求。
本版圖片:中國館、世博軸、主題館、演藝中心建設照片為本報記者羅 俊攝 其它由上海世博局提供