能源节约型园林设计浅析

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摘要：新能源开发利用理念与技术日新月异，对促进社会各界可持续发展起到重要作用。然而这一理论在园林设计中的应用仍处于初始阶段。因此，本文对能源节约型园林设计途径进行了深入分析与探索。文章对能源节约型园林的内涵和分类进行阐述，并选取以太阳能、风能、生物能为主导能源的节约型园林作为代表，浅析能源节约型园林设计途径，最后结合实际案例进行分析论证。

关键词：能源节约型；可持续；园林设计；新能源

Abstract:The concepts and techniques of renewable energy, applied to planning and design, construction and daily management in landscape greening, will play an significant role in pushing forward the sustainable social development. In the first, the article tells about a comprehensive set of energy-efficient landscape, and then based on the active energy-efficient design, selecting solar, wind and biomass as the representatives, the article analyzes the approach of new energy in the landscape design; finally, combining to a case for the method of energy-efficient landscape design.

Keywords:energy-efficient；sustainablelandscape design；new energy

中图分类号：TU986.2

文献标识码：A

章编号：1008-0422（2011）04-0080-03

1目的与意义

近年来，园林绿化逐渐成为城市建设和市民生活的重要组成部分，其社会影响力也与日俱增。除了满足原有功能外，现在还担负起“节能减排”的任务。这是园林绿化根本要求和核心价值的集中体现，是对21世纪园林绿化事业提出的更高标准和要求，为园林绿化可持续发展指明了方向。

2能源节约型园林的定义与定位

2.1能源节约型园林的定义

能源节约型园林是指一方面最大限度地减少不可再生能源的损耗，比如煤炭、石油、天然气等；另外一方面大力倡导并推广因地制宜地充分利用当地取之不尽、用之不竭的绿色新能源，作为园林绿化的主要能源供给，如太阳能、风能、生物能等可再生能源，实现清洁安全的施工建设和日常养护管理。主要包括以下三方面的内容：

（1）降低能源的损耗

从能源节约的角度出发，能源节约型园林是一种节约使用各种能源与资源的园林绿化建设和运营模式。要求在园林绿化的规划设计、建设施工、营运及养护等过程中，依照优化配置能源、合理利用和循环经济等原则，最大限度地提高各种能源的利用率，并减少不可再生能源消耗。

（2）提高生态环境质量

从改善生态环境质量的角度考虑，能源节约型园林是指有助于维护城市生态平衡、提高城市环境质量的园林绿地建设模式。利用城市园林绿地完善城市生态系统，充分发挥绿地在维持碳氧平衡、调节空气温湿度、保水蓄水、防风减噪、滞尘减污等方面的积极作用，使园林绿化真正成为城市中不可或缺的基础设施之一。

（3）促进人与自然和谐共生

从促进人与自然和谐共生的角度出发，能源节约型园林是指尊重自然规律、顺应自然能力、展示自然魅力的园林绿地建设模式[1]。要求在能源节约型园林建设中以“阐释地域能源观”为人文主题，创造适宜的“自然空间场所”，加深人们对“新能源”的理解和认知，促进人们对大自然能源的保护与合理利用，最终实现人与自然的和谐共生。

除此之外，还应当正确处理好这些问题：严格控制园林建设、营运和后期维护过程中各种不可再生能源的消耗比重；推动新能源科技研发与实际运用，提高新能源在能源损耗中的比重；加强造园学与能源学的跨专业交叉合作；合理设计具有地域特色的新能源景观；政府应当积极宣传推广使用新能源等等。

2.2能源节约型园林的定位

目前能源节约型园林在世界园林范畴内尚属“新品种”，实际建成且运营较好的项目十分有限，多试用于园林绿化的局部环节。但在不久的将来，能源节约型园林势必成为园林行业的一大发展趋势，无论何种类型的园林建设都会受到能源节约型园林的影响，或者都需要考虑到“节能”这一重要因素。“节能”将成为评定园林绿化水平的优劣，以及衡量我国园林绿化事业是否能够可持续发展的重要指标之一。

3能源节约型园林的分类

3.1分类原则

首先，必须坚持可持续发展思想为指导。新能源的生产结构和消费结构应该要满足当代经济发展的基本需求，另外还要兼顾城市建设、园林发展的客观要求，从而推进实现新能源和园林绿化的协调发展。

其次，必须兼顾近期和远期的利益。可持续发展强调在不影响长远利益的前提下积极发展当前利益，反对一刀切。能源结构从不可再生能源为主转向以可再生能源为主需要一个较长的过程，因此现阶段我们还应当合理调整不可再生能源利用现状，在加大不可再生能源清洁技术的投入，尽量采用天然气等优质资源的基础上，积极鼓励不可再生能源与可再生能源交叉使用，共同服务于园林绿化。

第三，必须以市场为基础，政策法规为引导。合理选择具有市场发展潜力，技术相对纯熟，使用相对稳定的新能源作为园林绿化的能源供给。

3.2能源节约型园林分类

依据分类原则，结合当今新能源科技和世界园林的发展现状，将能源节约型园林分为四大类：

（1）以太阳能为主导能源的节约型园林；

（2）以风能为主导能源的节约型园林；

（3）以生物能为主导能源的节约型园林；

（4）其他能源节约型园林。

4能源节约型园林设计

4.1以太阳能为主导能源的节约型园林设计

（1）原理

太阳能利用主要将太阳能转换成机械能、电能、热能、化学能等其他能源。目前太阳能主流技术有两大类——光热利用和光电利用。

（2）太阳能在园林中的应用

随着太阳能产品（光伏产品）的质量日趋稳定，成本逐渐下降，太阳能应用在园林绿化中所占比重越来越大。例如在设计园林建筑时，将太阳能聚热管（板）与建筑形式自然结合，并使用太阳能热水器供水，使其成为绿地中环保节能的亮点。（图1）

园林绿化照明是主要的能耗环节，应提倡大量使用太阳能景观灯，充分利用太阳能创造安全、高效、美观的夜景氛围。其工作原理是通过太阳能电池板吸收光线，转换成电能，储蓄到自带的蓄电池中，期间不会消耗任何额外的电能。而且结合太阳能光板还可以塑造富有特色的景观效果。

另外在园区规划设计时，可考虑将各种景观构架、建筑与太阳能电站综合建设，把景观和环保聚能设备组合在一起，组成高科技的主题休憩园区。

最后，太阳能产品（光伏产品）还可以与屋顶绿化相结合，实现双重节能。由于太阳能聚热板多以柱状结构作支撑，与屋顶之间存在一定距离，而且太阳能聚热板成一定角度摆放，能够渗透阳光。只是在屋顶绿化植物选择上应当避免强阳性植物。

4.2以风能为主导能源的节约型园林设计

风能在园林绿化中的用途十分广泛，目前主要应用于以下几个方面：

（1）风之景（Windscape）

从广义的风力发电的角度来看，合理利用地形，强化地域景观元素，通过展现风的象征意义和当地古老的仪式性，正确而巧妙地利用气流的运动和强度，就有可能创造出一种独特的大地景观，即“风之景”（Windscape）。这种推动技术性基础设施建设的举措将吸引人们对被忽略的特殊地域的重新关注与投入。

（2）风电景观灯

城市园林绿化中风电技术多应用于景观灯的开发，近两年新研发出的太阳能—风能互补型景观灯，已逐步替代原来单一的风能景观灯。“风光互补”景观节能灯是依靠安装在顶部的太阳能电池板和风力发电机收集能量，然后储存在蓄电池中，提供夜间照明使用。即使碰上比较恶劣的天气，只要有风，就能保证景观灯的电力供应。

（3）风力提水

风力提水的发展比风电更为悠久。在园林绿化中有以下几类用途：

1）借助风力提水实现绿化灌溉，人工湖取水，大型动态水景等供水、汲水用途。

2）风车构件景观化处理，结合地域特色，打造不同材质、风格迥异、造型多变的景观风车，形成别具一格的特色风景线。

3）风车和园林建筑、园林水体、山体地形相组合，打造风车景区或者主题公园等。台湾高雄市的旅津风车公园就是典范（图2）。

4.3以生物能为主导能源的节约型园林设计

生物能目前主要发展方向是用于生产电力、气体和液体燃料，以及成型固体燃料等。一般通过四种基本途径：木质燃烧(薪柴燃烧、木质压缩成型燃料、木油复合燃料)，热化学利用（裂解、气化、液化），生物化学加工利用（厌氧发酵、乙醇发酵），以及生物培养能源（石油树、石油草）[2]。

生物能技术在景观设计中的应用由来已久，在垃圾填埋区治理，废旧工厂景观改造等生态景观修复建设工程中屡见不鲜。这类景观改造项目中，生物能的主要实现途径就是沼气发热、发电——将场地内原有的有害物、废弃物等集中、掩埋，在一定条件下通过微生物的厌氧发酵作用产生可燃性气体，即沼气，经过净化之后这些沼气就可以储存，以供日后发热、发电用。这个过程几乎不要人工干预，全靠微生物自然降解，成本低廉，效果明显。

4.4其他能源节约型园林设计

地热能源却普遍存在，且易于开采，零污染、零排放，运营费用低，所以未来或将成为仅次于太阳能的重要可再生能源。现如今地热能在取暖和热水方面，已经发挥了很好的作用，特别是地源热泵技术，在建筑物供热方面将会有很大的发展前途。此外还有水源热泵技术，地热技术，再生水源热泵技术等相关地热能技术。

北京奥运会场馆建设就广泛使用了地热能源。其中值得一提的是，再生水源（城市中（污）水）热泵系统在国外已经有十几年的运行历史，而在此之前国内还没有这类大型的工程。如今城市中园林绿化所占面积越来越大，其运营和养护管理过成中必然会产生大量的废水、污水。应当充分利用水源热泵技术与污（中）水利用相结合的技术，通过搜集雨水、园区生活污（中）水和城市污（中）水等作为再生水源热泵的原料，从而为园区提供必要的能源支持。

5案例分析

景观大师哈格里夫斯（George Hargeaves，

1952~）在对待工业废气地的问题上作了大量研究，他的很多作品都是“熵化”（entropic）、降质（degraded）场地的整治项目。其中最具代表性的是拜斯比公园（Byxbee Park）。（图3）

拜斯比公园（Byxbee Park）地址位于美国加利福利亚州的帕洛奥托市（Palo Alto），原来是一个占地12.14hm2的大型垃圾填埋场，垃圾层的最大厚度曾经达到18m。可是哈格里夫斯（George Hargeaves）竟然化腐朽为神奇，在“屏蔽”了那些由于人类行为而造成的不可逆转的有害物质的同时，运用独特的自然观念、艺术化的造型语言和合理的技术措施，将场地变成一个优质的富于文化内涵的崭新景观[3]。

哈格里夫斯在拜斯比公园（Byxbee Park）的设计中主要采取了三大措施：

（1）通过地形塑造掩埋垃圾，同时重塑场地特征。（图4）

（2）“木桩阵列”的大地景观，不仅赋予了场地新的生命力，更唤起人们对场地的重新认知与关注。（图5）

（3）充分发掘场地内丰富的垃圾资源，将它们降解并转化成沼气，为公园提供必要的能量供给，同时长明的沼气火焰也深深提醒人们基地的历史，带给人们无限遐想。（图6）据测算，拜斯比公园(Byxbee Park)内的生物能储量（capacity of biomass energy）达到1.0mw，热耗率为10339kj/kwh。（热耗率是指汽轮发电机组每发一千瓦时电量耗用的热量，Biomass Energy Data Book，2009）生物能的合理利用，既解决了垃圾遗留的关键问题，更为公园未来的发展指明了方向。

这三点实现了场地自我改造，自给自足，自我完善的过程。

综上所述，目前能源节约型园林设计尚处在探索、试验阶段，并没有形成一套完整的造园理论体系和应用技术支撑，受限于新能源技术的复杂性与专业性，以及应用成本太高等因素。然而，一旦突破技术和成本的瓶颈，加之相关政策、资金的支持和引导，社会节能意识的提高，能源节约型园林的未来一片光明。

参考文献:

[1]朱建宁.节约型园林:人与自然和谐发展[J]. 建设科技，2009(19):37-39.

[2]李志合，易维明.生物质能源利用及发展[J].山东工程学院学报，2000，(4):34-38.

[3]张红卫.熵与开放式新景观—哈格里夫斯的景观设计[J].新建筑，2003，(5):52-55.

[4][美]杰克.派克(Jack Park). 风能及其利用[M]. 北京:能源出版社，1984.28

[5][美]罗宾逊等著. 朱强等译. 生命的系统:景观设计材料与技术创新[M]. 大连:大连理工大学出版社，2008.128-129.

[6][日]彰国社. 庞伟译. 被动式太阳能建筑设计[M]. 北京:中国建筑工业出版社，2004.45-50,99-102.

[7]陈相强. 中国园林与生态园林的新思维和实践研究[D]. 浙江大学，2007.67.

[8]董瑞龙.北京:促进节约型园林绿化建设[J].中国建设报，2007，(23):9-11.

[9]建设部，关于建设节约型城市园林绿化的意见.建城[2007]215号.

[10]建设部.推行节约型园林绿化[J].建设科技，2007，(23):1.

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