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住建部（武进）绿色建筑产业集聚示范区位于江苏省常州市武进区西南部，总用地15．62万km2，是中国首批绿色建筑示范区之一。江苏省绿色建筑博览园作为示范区建设的重点示范项目具有先行先试的带头作用。 绿建博览园核心区（图1）项目占地近200亩，位于该示范区延政西路南侧、龙江南路高架东侧。绿建博览园汇集国内外绿色建筑各种形态和技术，打造节能环保、低能耗被动式、未来智能建筑的集成展示平台。博览园分为城市展区、自然展区、会展区。城市展区由生态绿色建筑、广场、景观道、滨水空间组成。自然展区由净水梯田、生态湿地、雨水收集系统、水处理设施、人造森林、生态绿地、自然景观组成。会展区主要用于室外会展、会议等。博览园的规划设计通过运用Eco-tect软件分析，自然人造生态环境概念，运用低冲击开发、生态水资源利用系统、可再生能源利用等绿建技术，努力建设一种经济与自然环境和谐共生的绿色经营发展模式。绿色生态化策略在绿博园的规划设计中可以说是一次全方位的探索，对以后的规划设计工作有重要的指导作用。  图1 规划平面图 生态策略博览园的规划采用微冲击的设计理念，设计过程中充分考虑场地的微气候，场地的微地形，以及场地中道路和水体的规划设计，并且着重设计了场地的雨水回收利用系统。 1．微气候 建筑的布局和形态充分结合基地所在的气候环境进行规划设计。常州地处中纬度，北亚热带北缘，南向有太湖，属北亚热带季风性湿润气候区（图2），气候温和湿润；常年主导风向东南偏东，四季分明。年平均气温15．4℃，光能充足，年平均日照时数在2000～2100小时之间，年平均太阳辐射为110～117kcal/cm2。年日照总时数2047．5小时。热量资源比较充裕，年平均气温在14．6℃～15．1℃之间，无霜期较长，225天左右，实际每年霜日仅50～60天。气温全年稳定在0℃以上日期为330～345天，总积温5300℃～5500℃。博览园中建筑的选址充分考虑地理位置、场地生态环境、场地气候环境、地形地貌、场地周边环境、道路交通和市政基础设施规划条件等。通过对常州市的一年十二个月中风频数据的分析（图3），规划利用水体造景适度开敞，引进东南风加强自然通风来减少能耗，基地内保留原有水体基础上扩大水面形成生态湿地。同时将展示建筑布局在西北侧，展示建筑屋顶设计充分考虑空气流动，避免阳光直射屋顶。屋顶考虑到气候变化而改变向自然开放的程度，做到建筑与气候互动。  图2 气候示意图  图3 风频数据分析图 2．微地形 博览园基地现状地势平坦，水网纵横，天然湿地，低洼地较多，具备良好的生态基底。博览园一期地形塑造（图4）：首先根据现状高程测量数据及地形图显示的地块高程，运用网格法粗略估算，进行合理的场地竖向设计，根据场地的地形形态研究建构筑物与周边环境的地形关系，在满足建设项目使用功能要求的情况下，充分利用地形减少工程填挖土方量。其次场地西侧距城市高架较近，噪音较大，所以在西侧堆丘以减弱其影响。另外，博览园的配套建筑设计充分利用地形，将配套服务设施和构筑物融入地形之中。如利用地形起伏形成光伏停车场与入口半地下生态停车场。构筑物镶嵌在绿色的山丘里，如南区半地下覆土建筑的设计，在视觉上使构筑物融入大地景观之中。  图4 地形分析图 3．微结构 博览园整体结构以细胞结构为原型（图5），保持利用场地原有的地形、地貌，通过优化场地规划与设计，降低开发活动对环境产生的不利影响。保护原有地表水体，禁止破坏场地与周边原有水系的关系，尽量维持原有水文条件，保护和加强区域生态环境。采用生态格局整合设计法，引入“细胞聚合”的规划理念，功能空间群组相生、团簇展开，模拟“生长”规律形成博览园的结构模式。其道路系统形似细胞结构，同时入口构架、桥梁、廊架都呈现细胞结构形态，湿地水体也是以细胞结构为原型。  图5 道路结构 4．雨水回收利用 雨水回用结合，因地制宜综合利用雨水，回用与渗透相结合；可透水地面与城市多功能雨洪调蓄设施相结合。博览园展示建筑集蓄利用、水景相结合利用屋顶绿化，可减少屋面雨水径流，并可有效降低热岛效应。同时利用一套雨水收集、储存、利用和屋面绿化的水源补充设施系统，可以构筑具有良好生态功能的水景（图6）。园区道路全部采用透水道路，车行道采用透水沥青或者透水混凝土浇筑，景观步行道全部采用透水铺装。博览园绿地建设及可透水性地面，在路面和广场大力推广渗水材料（可透地面可采用人造透水性地面，如草皮砖、碎石地面等），加大地下水渗入量，降低综合径流系数，可以减少15%左右的雨水进入市政排水管道，可以使更多的雨水留在城市境内并渗入地下以补充、涵养地下水，有效增加浅层土壤含水量，遏制城市热岛效应。  图6 雨水回用 生态技术1．水系统构建 在传统的园区规划中柏油路、水泥路和硬质铺装等大面积非渗透性地面替代了土壤，建筑取代了森林，雨水系统取代了汇水的自然溪流，导致城市地表径流增加，因地下水位下降引起的地面沉降。博览园中设立生态湿地、净水梯田、雨水利用系统、污水利用系统、驳岸系统等。生态湿地蕴育着丰富的自然资源，是物种储存库、气候调节器，在保护生态环境、保持生物多样性以及发展经济社会中，具有不可替代的重要作用。博览园湿地对区域内城市水体生态治理，形成自然的良性循环的生态水环境具有良好功效，同时具备观赏性。净水梯田通过不同标高的积水池之间水的渗透和交换，起到自然过滤水源的作用。 在绿色建筑展示区，雨水利用综合考虑雨水径流污染控制、城市防洪以及生态环境的改善等要求建立包括屋面雨水集蓄系统、雨水截污与渗透系统、雨水利用系统等的体系。将雨水用作喷洒路面、灌溉绿地、蓄水等城市用水的技术手段；生活污水处理系统对园区内的生活污水搜集后进行集中处理并达到直排或回用水质标准，保持和利用现有河道、景观水系的滞洪、蓄洪及排洪能力，采取措施加强雨水渗透对地下水的补给，保持场地自然渗透能力。 2．风环境分析 常州市武进区风能资源较为丰富，平均气压在1016百帕左右，冬高夏低，区内差异不大。3月份平均风速最大，达3．5～4．4 米 / 秒，9、10 月份风速最小，为 2．6～3．4 米 / 秒。全年盛行风向为东风，夏半年多东南风，冬半年多西北风。全年风能季节变化为冬春大，夏秋小，通常陆地春季风能比例大，而海面则冬季风多，秋季风能大于夏季。首先，通过ECOTECTR软件对全年风环境的分析合理优化建筑布局。其次，园区中主要采用各种造型的风力发电机组以及风力转换设备来对风能进行有效利用。各展示建筑结合空调系统，在博览园中普遍采用可再生能源空调系统，降低建筑的空调能耗。 获得良好的自然通风效果一直是博览园规划设计中考虑的重要因素之一。室内外通风状况的好坏影响到区域内部产生的污染物能否及时地排出和稀释，还影响到建筑为人们夏季通风纳凉，冬季遮挡风寒的功能。根据软件分析数据，合理优化博览园建筑与景观的平面布局。利用水体的开敞空间大量收纳风的进入并将其导引到生态展示建筑，利用风压设置风力发电设施。减少气流对区域微环境和建筑本身不利影响，营造良好的夏季和过渡季自然通风条件。由于基地位于夏季炎热，冬季寒冷地区，优化展示建筑布局，做好建筑围护结构的热工设计等技术手段，能使冬季获得足够的日照并避开主导风向，夏季能够利用自然通风并减少太阳热辐射，改善场地的微气候环境，从而降低展示建筑使用能耗，这是被动式策略的重要方面（图7）。同时周边塔楼的布局有助于自然风的流通并且减缓较快风速，优化风环境。  图7 最佳朝向数值投影图 3．太阳能利用 博览园区基础设施照明全部采用风光互补、太阳能或者LED照明灯具。园区停车采用半地下覆土车库，做到绿化与车库的最好融合。博览园通过高程控制以及植被选作，做到自然隔绝和降低公园外噪音和粉尘污染。 博览园太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式，主要设备有：光热系统、太阳能景观系统。博览园中绿色展示建筑节能措施体现在三个板块方面：节能、循环和生产。其中，节能板块具体措施有高性能围护体、绿化屋顶、蒸发制冷等；循环板块具体措施有热循环系统、蓄热结构体、晚间散热通风等；生产板块具体措施有太阳能光伏、风涡轮、置换通风系统等。 4．园区规划日照分析 建筑朝向、布局应有利于获得良好的日照，基于武进的太阳直射辐射环境，对地区的建筑最佳朝向进行了分析。建筑主要朝向宜控制在南偏东45°和南偏西30°的范围内，并通过日照模拟分析确定最优朝向。ECOTECT建筑软件数据显示，武进全年平均太阳直射辐射量最多的朝向为119°；冬天太阳直射辐射量最多的朝向为156°；夏天平均太阳直射辐射量最多的朝向为67．5°，综合分析比较得出武进的最佳朝向为160°～155°（图8）。阴影分析有助于选择适当的建筑高度，以便在冬季，道路和建筑能获得更多的太阳辐射（图9）；在夏季，开放空间避免太阳的直射。通过公共开敞绿地提供市民更多活动空间，根据其日照环境（图10），从而更好地把控周边建筑高度和开放空间位置。  图8 被动式设计舒适度分析  图9 被动式建筑阴影示意图  图10 被动式建筑日照环境示意图 经验总结通过对绿建文化为主题常州博览园核心区（图11）的规划设计经验总结，笔者得出绿色建筑的设计要有整体的设计观。不是简单地在后期加上一些绿色建筑设备，便称之为绿色建筑。同时，整个设计过程应当从布 局、空间、形态等基本的建筑构成要素出发，使得建筑本体具备绿色节能的潜质，而不是单纯依靠后加入的光电板等设备设施。例如博览园采用人车分流设计，最大化地增加非机动道路的便捷性，减少行车区域，从更加宏观的层面满足低碳节能的要求。另外，博览园强调水体景观融入，处理好建筑、环境及地块内部水系的关系。同时，以微冲击的理念规划建设，创造绿色气息浓郁、尺度宜人的展示空间氛围。绿建博览园按照整体系统的绿色规划理念，通过合理地组织绿地、水系、休闲广场等开放空间，采用节能环保技术与节能建筑材料，是一次对当前绿建措施的集中应用检验。该园区的设计对今后我国的绿色建筑规划设计工作具有重要的指导意义。  图11 鸟瞰图 |
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