低碳园林及其设计原则*

唐志军,王凌云

1 低碳园林理念产生的背景

低碳(low-carbon),意指较低(更低)的温室气体(二氧化碳)排放[1]。低碳理念是低耗能、低污染、低排放为基础的理论模式。

20世纪的100年间,地球上的人口增加了4倍,经济规模增加了20倍,能源消耗增加了25倍,结果形成了巨大的能源消费型社会[2]。巨大的消费无疑会带来消费污染,进入21世纪后,全球气候日趋变化,化石燃料迅速枯竭,频繁的自然灾害,已经严重影响到了人类的生存。就我国而言,自20世纪80年代以来工业化和城市化步伐明显加快,一些高耗能行业迅猛发展,因此能源需求出现了前所未有的高增长态势[3]。城市中人口众多,温室气体排放量自然增大,怎样减少温室气体的排放及改善区域小气候环境,低碳理念下的低碳园林应运而生,其目的是在有限的空间范围内增强园林中的碳汇能力[4],有效改善城市的生存环境质量。

2 低碳园林的设计原则

低碳园林在设计规划时要考虑材料来源的低碳性(运输、用前管理、材料耗能等),规划时应充分考虑因地制宜、旧物改造再利用问题。

2.1 选择低养护成本材料

选材时要考虑到后期的养护管理。在植物方面,最好选择兼具美观性、生态性、粗放管理、抗性强等特点。在其他建造材料中应注意其低耗能、运行周期长等特点。在建造园林的过程中,必须考虑到园林设施的拆除问题。园林设施物应具有易拆除、不易污染、可重新利用等特点。

2.2 选择碳友好材料

园林设计影响碳排放量的最直接方法就是通过选择"碳友好"(carban-friendly)材料,其衡量标准是着重考虑材料的碳成本(carban.cost)[5]。园林材料的碳成本包括其运输、运用、管理、养护等过程中所排放的二氧化碳量,以及在这些过程中所产生的废物和能源的消耗等。低碳成本的选用,为低碳园林打下了坚实的基础。

2.3 降低园林施工的碳排放

在园林施工中往往会用到大型的高耗能型机械,机械会产生噪音、尘埃、交通压力等一系列的环境问题。园林设计时选择在有可能减少机械作业的场所设计园林景观,就会有效减少上述问题,从而降低园林施工过程中的碳排放,并减少大型机械作业对土壤和植物本身的危害[4]。减少破坏,保护生态环境。

2.4 选择清洁的施工能源

在园林施工中,尽量避免高污染的能源,多选用清洁无污染或少污染的能源作为动力材料。

2.5 注意园林维护管理的低碳性

乔木类的植物尽量使其自然生长而不修剪,或需要较少的维护管理。灌木类植物要多选用长势紧凑、不易生病、耐践踏、抗性强、观赏性高等特点的树种,便于粗放式管理。

2.6 合理处理废弃物

如落叶、污水等可以在园林内设置小型的回收处理再利用设施,使园林废弃物循环利用,为园林提供循环能量,形成小区域的自我修复性生态系统。

2.7 延长园林的生命周期

园林的"生命周期"指园林从建成使用日起到园林被重新改造或拆除的整个过程时期段。许多景观设计师在园林的营造中大多只考虑眼前或是近5年内园林的可观赏性。以致大多园林的"生命周期"较短。延长园林的生命周期,在一定程度上就是降低成本。

3 营建低碳园林的举措

3.1 降低建造园林过程中的能源消耗

3.1.1 坚持就近选择材料,大幅度降低材料在运输过程中的碳排放,以减少总体能源消耗;通过选择"低碳"材料替代"高碳"材料,减少园林建设中的碳成本,例如减少钢材、玻璃、水泥的用量。

3.1.2 鼓励、促进可再生能源(太阳能、光能等)和低耗能、超低耗能技术及其产品在园林中的推广应用(例如采用太阳能光伏发电的路灯来照明等)。

3.1.3 以规划设计手段合理延长园林的使用寿命,从而降低园林设计中的能源消耗总量。

3.1.4 拒绝仅仅为所谓的景观效果而设计高耗能(如大面积的玻璃墙、易吸热的薄墙体、不必要的大空间等)的建筑或是构建场[6]。

3.2 提高园林使用的能源效率

低碳园林在建造时就考虑到循环利用、可持续发展理论,对旧物进行重新改造或组装,成为新的造园材料。并且,在低碳园林中,大多设有小型的可循环利用设施,对污水、废水进行再处理,雨水收集再利用,枯枝落叶处理成植物肥料等。这样,就能节省材料和能源。

3.3 有效利用空间,改善生态环境质量

在低碳园林营造设计中,植物的配置占了很重要的一部分。植物具有碳汇功能,能将大气中的以二氧化碳为主的温室气体存储于根际或土壤中(扩大碳汇),以减弱空气中的温室气体,并通过植物产氧气来净化空气。据统计,地球上60%的氧是由森林绿地供给,每公顷园林绿地每天能吸收近900 kg的二氧化碳,生产600 kg的氧气;北京市园林科研所得一项专题研究报告称(1997年8月):北京市近郊建成区的园林绿地,日平均吸收二氧化碳3.3万t,释放氧气2.3万t,按每年植物生长季进行光合作用的有效日数 127.7 d计(已扣除日降雨量超过5 mm的平均日数22.3 d),全市建成绿地一年可吸收二氧化碳424万t,释放氧气295万t,平均每公顷绿地日均吸收二氧化碳1 076万t释放氧气1.23万t。另据试验,只要25 m2草地或10 m2树木就能把1个人每天呼出的二氧化碳全部吸收。

在低碳园林的建造中,多方位运用空间法则,并结合园林内未来流动人口数目,最大限度地进行合理的植物配置,以达到基本的碳氧平衡,起到有效的良性调节作用,从而改善城市环境中的空气质量。

4 小结

在全球气候变化日益明显、化石燃料等传统能源越来越匮乏的今天,城市园林建造的规划设计必须更加注重低碳,把最新的科学研究应用到工作中,创造出既适应气候变化、又有助于减缓气候变化的低碳园林。本文通过对低碳园林建造中的主要理念及其作用,指出现代园林设计建造中,不但要满足人们对园林的观赏休憩功能,同时还需要积极降低能源消耗和二氧化碳的排放量。在园林的整个生命周期(从施工、管理维护、后期处理)中,最大限度地降低碳排放,始终以低碳为主导思想,使其符合低碳要求和可持续发展的原则。

[1] 低碳[EB/OL].[2010-04-29].http://baike.baidu.com/view/1551966.htm.

[2] 江泽民,对中国能源问题的思考[J].上海交通大学学报,2008,42(3):346-359.

[3] 陈群元,喻定权.我国建设低碳城市的规划构想[J].现代城市研究,2009,(11):17-19.

[4] 王 贞,万 敏.低碳风景园林营造的功能特点及要则探讨[J].中国园林,2010,26(6):174.

[5] 陈群元,喻定权.我国建设低碳城市的规划构想[J].现代城市研究,2009,(11):17-19.

[6] 胡长龙.园林规划设计[M].北京:中国农业出版社,2005.