低碳园林的设计方法与案例分析

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  【摘 要】 随着低碳理念的产生,园林景观与低碳理念的结合已是大环境下的一种趋势。在园林景观中构建低碳型园林,可以更为有效地改善生态环境,加速园林的可持续发展。而园林的设计阶段是实现低碳园林的源头,也是决定性的阶段。
  【关键词】 园林设计;低碳园林;设计方案
  一、园林工程项目设计过程中的“低碳”意识
  园林绿化项目其自身就有调节气温、吸收温室气体、改善城市小气候的作用,因此其本身就应该是一种低碳项目。
  但在现在的园林工程项目的设计中存在着许多违背了低碳理念的方面。例如,对原有场地的地形地貌大规模改造,对原有场地的材料全部挖掘;除植物种植时过于追求其观赏性而忽略其生态性;不合理的材料使用,园林建筑高耗能;过分追求精致化的园林导致园林景观的高维护率;过分注重时尚、乐于追随国际设计运动或在设计中运用过于表面化的个性表达,导致园林的使用年限远低于设计预期等。
  二、当前园林低碳设计存在的问题与误区
  1、设计过于“风格化”“表面化”导致生命周期短
  有的园林设计师常常过于注重“风格化”,乐于追随国际时尚设计运动,或者喜欢过于“表面化”的个性表达,使得整个园林设计就是许多的流行元素的集合体。
  风格本应是每个地区、每个国家、每个民族长期积累形成的自己独特的形式。有的园林,设计几根罗马柱、拱门窗券、放几个艺术人像雕塑,狮头喷水就是欧美风格。弄点白砂粒,放几块石头、放个石灯笼就是日本山水。有的园林小到不足几百平方米的水面,用几块大卵石放于水边,种上几株加拿利海枣,布迪椰子就是热带风光。洼地搞点石头、种植点水生植物、沼生植物就是湿地了。把各种乔木、灌木、地被、湿生树木混植于一起就是生态园林了。
  2、设计不尊重场地特征导致能耗高
  有的园林设计师在规划设计时并不考虑设计场地的原状实际情况,不充分利用当地的自然资源和本色,而是把设计场地看作是一张“白纸”,热衷于创造空间和形态大手笔、个人化的作品,造成高成本高能耗。或大规模筑山理水,进行地形地貌的改造,这将需要投入大量的人力、物力、财力,使得园林建设高成本,也导致碳排放激增。或道路系统根本不考虑综合利用原有路网,并且大量使用华丽的硬质铺装,这将隔绝土壤的呼吸,使得雨水无法自然下渗,不但给生态系统造成了额外的负担,而且带来了大量的碳排放。或园林水景需要大规模的声、光、电设备,这将需要大量的资金去维持运行,需要消耗大量的能源。
  3、绿化率与植物配置不合理导致碳汇能力低
  绿色植物具有碳汇的功能,园林绿化是实现低碳的主动性途径。但是绿化率低、植物选择单调或过于追求绿化率、植物配置却不合理,都会减弱植物的碳汇能力,使设计达不到应有的碳汇水平。绿化率低、所使用的植物品种单调,且常绿和落叶、乔木和灌木搭配不合理,会造成植物群落的不稳定,植物生长不好,植物病虫害增加。而为了眼前绿化效果或过于追求绿化率,刻意地密植设计,会使植物没有生长的空间,不能满足它的生长条件,导致植株生长不旺盛甚至引起植株的死亡,这将造成不必要的资源浪费。
  4、园林建筑小品设计追求“档次”导致碳成本高
  “档次”原本应该是对景观质量和品味的追求,这也应该是设计师追求的设计理念。可是在某些园林建筑、小品的设计中,“档次”被曲解为宏大和气派,豪华和考究。在设计时不论地域、环境条件,不论使用功能,不论服务对象,一味强调造型的新、奇、特,尺度与规模的宏大和气派,材料的豪华和考究。以贵为美、以稀为好,不锈钢材、玻璃、高档陶瓷乃至进口石材的使用,屡见不鲜。似乎不高档不足以体现园林建筑小品的精美和品位。不同的材料有不同的碳成本,一般来说越是豪华和考究的材料碳成本也越高。但即使是相同的材料,它们的碳成本也有可能不同,因为它们的碳足迹具有明显的地方性。碳成本较低的材料一是碳友好的低碳材料。“高碳”的园林建筑材料將导致园林建设营造时的高成本、高碳排放。
  三、低碳理念下园林设计的原则
  1、适地适景,增强园林景观的生命周期
  基于低碳理念的园林设计更是要关注生态环境、适地适景,不能只热衷于创造空间和形态过于风格化、表面化的设计。而是要在人口增长、艺术风格和物理环境不断改变的情况下,通过创造生态友好、具有灵活性、可以有效应对变化的“长寿”型园林景观来控制和降低碳排放,使园林成为真正“低碳”园林。
  2、因地制宜,减少地形改造的能源消耗
  自然风景类型很多,有山岳、丘陵、草原、江、河、湖等等景观,不一而足。但凡称得上自然风景的地形地貌必定是美的。在这样的地域,只需稍加人工点缀和润色,便能成为风景。这也即是园林艺术布局中讲究的“相地合宜,构园得体”和“自成天然之趣,不烦人工之事”的道理。
  但在自然条件贫乏的城市用地上造园,则需根据园林性质和规划要求,因地制宜、因情制宜,对原有地形地貌微量调整,精炼地、概括地塑造地形,不宜大兴土木掇山理水,简单的摹仿自然风景。
  因借良好的自然条件,对基地的不同特色进行分析比较,尽量保持利用原有的地形地貌,避免对地形构造和地表肌理的破坏,减少人力材料的消耗,才能达到既美化改善环境,又低碳环保的效果。
  3、适地适树,增强园林植物的碳汇功能
  在园林植物在配置上,按照一般要求应注意的是:要满足功能的要求;要适地适树;根据不同的场所对植物的要求不同;要注重突出景观风格和特色;要注意植物的季相变化等。
  基于低碳理念的园林设计还要注意,不同植物的固碳能力的互补优势,提高植物群落的整体固碳能力,营造更加科学合理的低碳园林景观。
  在园林植物的选择上,应特别注重固碳释氧能力强的乡土植物的应用,以提高园林绿地的固碳效益,同时减少材料交通运输过程中碳的排放以及后期植物养护管理所需的能源消耗。再者通过植物配置合理设计园林植物的分布和复层群落结构,使树木生长茁壮茂盛,促使园林固碳释氧的能力最大化。   4、正确选材,减少园林建筑小品的碳排放
  园林建筑是园林景观设计的重要组成部分。园林建筑的布置与设计应以生态景观总体规划的需要和设计主题的安排为依据,注重选址与造型,遵循与山水、植物、环境空间协调一致的原则。
  园林建筑小品设计减少碳排放量的最直接的方法,就是选择低碳型材料,也即生产和使用过程对环境影响最小,具有再生性、本土化、易得性的材料。在设计中充分利用当地自然资源与地方材料,设计具有鲜明个性和人文特色的景观建筑,不以贵为美、不以稀为好。
  5、水景设计方面
  水能使园林产生更多生动活泼的景观。在低碳发展的今天,水体景观的营造除了考虑其景观效果外,要更多注重其生态性,创造更适宜人类需求的低碳型水体景观。水景设计在设计时要营造低碳理念,就要设计师在设计之初渗透低碳理念。在地址的选择上,就要依靠地形、自然水源来考虑水体景观的设计,这样“就地取材”很大程度上减少了能量的消耗。第二就是避免过分追求水体景观豪华的景观效果,最大程度上避免浪费。第三就是在水体景观中对于音乐、灯光等辅助设计效果的应用要注重对其的控制性,这样既可减少水的消耗也会降低能量的损耗。最后就是合理地配置水体植物,不仅可以软化景观效果,同时水体植物有自净的功能,可以有效地降低污染的程度。
  四、实例研究
  以某公园为例
  项目用地现状分析
  用地类型主要是山林用地、农田用地、菜地、建筑用地。本次设计总面积为216610m2其中山林地占57%农田占33%,菜地占6%,建筑占3%,其他占1%是典型的中国传统农村土地利用模式。
  1、基于低碳理念的设计思路
  整个项目在低碳、可持续发展的设计理念下貫穿着“一环一轴”的设计思路,即“活水环”及“碳素时空轴”。
  2、活水环的设计
  因该场地是封闭的区域,基于低碳理念进行设计,水体补给要尽可能节约能耗,因此设计主要由降雨及周边地块的城市中水供应水源。但是这类水中饱含各种杂质、有机物及氮、磷等营养元素,因此设计时可以考虑择地建设科学合理的人工水体净化溪流。设计使城市中水和雨水顺地形高差,由南到北经过各处理单元,逐步依次通过格栅、沉砂池、厌氧沉淀池,使固体杂质发生沉降,水质由浑浊变得清澈。接着流入人工湿地处理单元,依次去通过植物塘、植物床、养鱼塘、渗滤池。在湿地植物、水体、动物、微生物群落地共同作用下,逐步去除水中各种杂质和营养元素,真正达到国家规定景观用水标准,再汇入公园湖区。而大湖内水体由北往南顺着坡度流动,再经过一段时间后,水质重新开始富营养化后,又可通过水泵引入格栅,开始新一轮的净化循环。
  3、碳素时空轴的设计
  碳素时空轴由恐龙足迹、农耕文明、工业文明、新能源时代四个部分有机地串连而成,同时将不同历史时期地文化符号融入其中,从而形成强烈的地域特征。
  恐龙足迹:设置在公园的主要入口处,茂密的植被反应了恐龙时代萍乡植物大繁盛,为煤的形成奠定强大的物质基础。首先映入眼帘的是与恐龙同时期的植物种群—水杉等裸子植物。它很好的将入口广场区围合出来,同时营造出强烈地入口景观氛围。在入口铭牌的花池里,一个个刻有cot的圆形花岗岩板散落在草地上,寓意着煤的开始,不远处一座朴质苍劲的景墙上述说着煤炭的产生、利用、耗尽的过程。茂密的树林子下面散置着一个个的恐龙蛋,地面的恐龙脚印铺装更是让人们感受到恐龙时代的气息。通过景观的提示,让游人理解到远古时代的自然界是按照自然界自身的规律在变化发展,同时也是在逐渐孕育着当代的煤炭资源。
  4、基于低碳理念的建筑设计
  场地原有建筑有部分整体保存情况良好,设计时可以根据需要予以保留,并加以修缮、改造,运用于公园营造中。另有部分建筑无法避免拆除时,可以优先考虑建筑废料的再次使用。
  基于低碳理念的建材使用原则:使用蕴含能量低的材料,以减少材料生产过程中的能耗和污染物的排放;使用当地材料以减少运输的经济、能源费用和对环境的影响;尽量使用天然材料或废旧材料,场地内原有建筑物和构筑物拆除时要最大限度地再利用旧建材;使用玻璃,金属等可循环再生的材料;使用可再生的材料,如木材及木制品;使用对人体和环境无毒无污染的材料。
  道路广场选材借鉴2010上海世博会增加透水材料的运用,包括透水透气型混凝土、透水透气型沥青、透水透气型橡胶地坪、透水砖等。透水材料的运用有利于地面水分直接通过地下径流,进行地下水的涵养和补充,减少城市雨水管网压力。
  综合以上因素,公园选择木材、卵石、本地石材、矿渣、煤渣砖、场地废弃的红砖、钢材及透水材料等作为景观建筑的材料。
  同时,在耗能建筑如酒吧、茶室、公园管理建筑中设置小型风涡轮收集风能、光能收集器利用太阳能来发电、供热水。通过改良房屋隔热板、安装软木双层玻璃窗来减少室内热量散失。
  5、植物配置和植物群落层次
  为了在园林景观建设中更遵循经济原则,更多的运用萍乡当地固碳能力强的垂柳、乌桕、麻栎、醉鱼草、木芙蓉、火棘、锦带花、碧桃、夹竹桃、金钟花、金叶女贞、广玉兰等乡土植物。乡土植物较其它植物在适应性和抗性方面表现得更强,并且乡土植物资源丰富,选择面广,选择余地大。在设计施工过程中由于是就近取材,所以在交通运输上会大大减少能源的消耗,有效地做到低碳要求的低能耗。
  同时结合后期低成本维护的考虑,在林下植被的设计上,大量采用多年生宿根花卉和籽播野草花,减少灌木模纹的配置。这样除了降低工程造价外,还减少后期维护成本,使项目最终达到低碳目的。
  植物群落配置上考虑了不同植物的固碳能力的互补优势,提高植物群落的整体固碳能力,同时合理配置包括落叶与常绿植物的比例,以及速生和幼龄树和老龄树的比例.
  参考文献:
  [1]贺强.发展低碳是中国发展唯一之路[J].新民周刊.2010-03-26.
  [2]李先军,张丽梅.对低碳式风景园林建设的认识[J].建设科技,2010(19):45
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