張樺 田煒 / Zhang Hua Tian Wei

圖1 世博軸

綠色建筑設(shè)計(jì)理念核心是節(jié)約資源、節(jié)約能源、回歸自然，內(nèi)涵是減少建筑對(duì)環(huán)境的負(fù)荷，節(jié)約能源，提供安全、健康、舒適型的良好生活空間，與自然環(huán)境親和，做到人及建筑與環(huán)境的和諧共處，永續(xù)發(fā)展。

綠色世博是2010年上海世博會(huì)的核心理念。園區(qū)內(nèi)誕生了200多棟時(shí)尚的綠色建筑，它集中展示了建筑形態(tài)、設(shè)計(jì)技術(shù)、新能源應(yīng)用、節(jié)能減排的低碳生態(tài)新理念，成為一個(gè)精美絕倫的低碳建筑、立體綠化、環(huán)境保護(hù)的博覽會(huì)。本屆世博會(huì)所采用的各種綠色技術(shù)，強(qiáng)調(diào)技術(shù)和展示的主題結(jié)合，既有傳統(tǒng)成熟實(shí)用技術(shù)的巧妙使用，也有現(xiàn)代高端引導(dǎo)技術(shù)的前沿展示，各個(gè)場館將不同綠色技術(shù)結(jié)合與集成，極大豐富和提高我們綠色建筑的技術(shù)水平。

1 被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)技術(shù)

圖2 阿聯(lián)酋館

被動(dòng)式建筑強(qiáng)調(diào)技術(shù)和建筑的結(jié)合。綠色建筑應(yīng)該是將綠色技術(shù)與建筑藝術(shù)的完美結(jié)合，不應(yīng)僅僅是純粹節(jié)能技術(shù)組合出來的“綠色”，也不應(yīng)為了星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)而拼湊出來建筑，我們所提倡的綠色建筑設(shè)計(jì)，從本質(zhì)上講是綠色的建筑設(shè)計(jì)，而不是綠色建筑的設(shè)計(jì)。綠色建筑應(yīng)將綠色設(shè)計(jì)和建筑表現(xiàn)力相結(jié)合，使得建筑從造型到空間既滿足建筑美學(xué)又與綠色理念相結(jié)合。

1.1 基于環(huán)境的建筑造型設(shè)計(jì)

世博軸（圖1）是世博會(huì)永久性場館之一。為了世博會(huì)期間巨大人流疏散的需求，世博軸設(shè)計(jì)為一個(gè)超尺度的巨型建筑。結(jié)合建筑空間環(huán)境設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)作了陽光谷，利用開敞的樓層促進(jìn)日夜間空氣的熱交換，保證建筑的冬暖夏涼；陽光谷在引入陽光的同時(shí)，利用熱空氣拔風(fēng)促成建筑內(nèi)自然通風(fēng)，這樣通過設(shè)計(jì)手法打破地上、地下的概念，把陽光、新鮮空氣引入地下和建筑中間部位等品質(zhì)較差的空間。同時(shí)利用傘狀索膜結(jié)構(gòu)營造出視點(diǎn)開闊、遮陽避雨的世博中央大道。膜結(jié)構(gòu)和陽光谷鋼結(jié)構(gòu)氣勢恢宏卻不失輕盈，以昂揚(yáng)向上的形態(tài)歡迎來自世界各地的人們，其自然飄逸的形態(tài)體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑藝術(shù)和建筑技術(shù)的天衣無縫的結(jié)合。

阿聯(lián)酋館（圖2）作為體現(xiàn)阿聯(lián)酋國家文化及特征的載體，利用整個(gè)建筑的形態(tài)表達(dá)了這個(gè)國家的自然特征——沙丘，三個(gè)隆起的波浪狀“沙丘”分別代表了阿聯(lián)酋的過去、現(xiàn)在和將來。沙丘的曲面造型意味著建筑外表皮每個(gè)小面的受光角度都不同?？紤]到世博期間上海地區(qū)的季風(fēng)是東南向，因此在設(shè)計(jì)中南向的“沙丘”面使用的實(shí)心殼體可以阻擋太陽直射光線，北面沒有輻射光線，光的照度比較均勻可以利用皺褶開窗放在北面；而北面的弧形天窗不僅僅能形成宛如波浪的效果，還能讓非直射光線進(jìn)入室內(nèi)，并起到通風(fēng)的作用。通過對(duì)沙丘的觀察，窗的高度和斜度，是按照上海市在夏季的日照角度考慮的，保證了這個(gè)面不直接受到陽光的照射，使得這個(gè)內(nèi)部既可以有很均勻的天然風(fēng)，同時(shí)整體環(huán)境不受外部強(qiáng)烈陽光的照射。在迎風(fēng)的一面，沙丘弧形的不銹鋼板在強(qiáng)光與弱光下可以呈現(xiàn)出不同的色彩，表達(dá)了天然沙丘的瑰麗；同時(shí)，它又將上海的風(fēng)偏轉(zhuǎn)，保護(hù)光滑且半透明的背風(fēng)面，使其免受強(qiáng)風(fēng)和烈日的傷害。

圖3 挪威館

圖4 芬蘭館

挪威館（圖3）由15棵巨大的“樹”構(gòu)成，模型樹的原材料來自木頭和竹子，并可在展后再利用，充分體現(xiàn)了“可持續(xù)發(fā)展”的理念。 15棵樹形成了一個(gè)有機(jī)的整體，從5m到15m高低不一，每棵樹均有固定在地下的樹根和空中的四條樹枝。以樹枝的外端為附著點(diǎn)所支起的篷布，形成了外觀高低起伏的展館屋面。這樣的結(jié)構(gòu)在展館內(nèi)部營造出錯(cuò)落有致的空間，給觀眾帶來迥異不同的感受。

芬蘭館（圖4）“冰壺”形狀的頂部碗狀開口設(shè)計(jì)，既可促進(jìn)自然通風(fēng)，又在內(nèi)壁鋪設(shè)太陽能電池板，為展館制冷等設(shè)備提供電力，而且可以進(jìn)行雨水回收再利用。

1.2 建筑遮陽與建筑造型的結(jié)合

圖6 世博文化中心

圖7 沙特館

圖8 墨西哥館

圖9 日本館

圖10 丹麥館

圖11 世界氣象館

在世博場館中建筑自遮陽技術(shù)與建筑的形態(tài)的結(jié)合，很多場館進(jìn)行了積極的探索。中國館（圖5）以層層出挑的造型設(shè)計(jì)，在夏季可自然形成上層對(duì)下層的遮陽。世博文化中心（圖6）飛碟造型形成了“借天不借地”的飄浮形態(tài)，設(shè)計(jì)者通過依據(jù)上海夏至日和冬至日太陽入射角，懸挑尺寸既能防止了夏季過渡日曬以及暴雨的襲擊又可在冬季在樓層底部區(qū)域引入自然采光。沙特阿拉伯館（圖7）形似一艘高懸于空中的“月亮船”，船形造型形成了上擴(kuò)下收的形態(tài)，也同樣形成了建筑自遮陽效果。沙特館在南北兩側(cè)采取了不同的懸挑出度，北長南短，使得西北側(cè)形成較大的陰影區(qū)，為排隊(duì)參觀游客提供了通風(fēng)舒適室外環(huán)境。主體建筑雖然沒有一扇門和窗戶，但是光線十足，空氣暢通，實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約利用。墨西哥館（圖8）的外觀是由風(fēng)箏和碧綠的草地組成的風(fēng)箏森林，共錯(cuò)落設(shè)置了100多個(gè)色彩斑斕的“風(fēng)箏”，呈現(xiàn)紅、黃、紫、藍(lán)和綠五種不同顏色，低的有2.4m，高則達(dá)13m。風(fēng)箏的“面”由回收再利用的一種塑料制成，在夜間看起來，就像一盞盞彩燈一樣。除美觀外，風(fēng)箏還兼具遮陽擋雨的功用。地上面積幾乎全是開放的，室外綠地的斜坡設(shè)計(jì)創(chuàng)造了一大塊綠色公共空間，意喻著生態(tài)、環(huán)保與和平?！帮L(fēng)箏”的支撐柱上布滿許多孔，當(dāng)人們漫步于“風(fēng)箏”森林，柱子的孔會(huì)噴出清涼的水汽。柱子上還有一些交互式觸摸屏，可傳出大自然的聲音，讓人仿佛置身于真正的自然間。

1.3 自然通風(fēng)與采光技術(shù)的巧用

外形呈銀白色半圓形的大穹頂?shù)娜毡攫^（圖9）宛如一座“太空堡壘”， 是一個(gè)會(huì)呼吸的建筑，六個(gè)觸角三個(gè)凸起三個(gè)凹入，凸起的是排風(fēng)的，凹進(jìn)的是進(jìn)風(fēng)功能（并可接收雨水并循環(huán)利用）。這既是造型的元素，也是呼吸的元素，被稱為“循環(huán)呼吸柱”。排風(fēng)柱與進(jìn)風(fēng)柱高度不同形成一個(gè)壓力差，通過這六個(gè)“鼻子”呼吸管道，可以保證它展館內(nèi)部的自然通風(fēng)和空氣質(zhì)量。日本館的外皮帶有太陽能發(fā)電裝置的超輕“膜結(jié)構(gòu)”， 外部光線進(jìn)入建筑可以實(shí)現(xiàn)日本館中央部分的室內(nèi)自然采光，還能利用太陽能發(fā)電，讓建筑物在夜晚閃閃發(fā)光。

丹麥館（圖10）整座建筑是一個(gè)巨大的管狀鋼結(jié)構(gòu)，就像一艘鋼鐵巨輪的船身。展館的外立面是該建筑中最為經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的部分。外立面上的孔洞可以讓陽光照進(jìn)室內(nèi)，局部孔洞還有助于自然通風(fēng)，每個(gè)孔洞都安裝有LED光源，既可以調(diào)節(jié)場館內(nèi)的光線，也可以在夜間照亮外立面。因此，丹麥館的外立面猶如一幅光與影的抽象圖案，映射出場館內(nèi)川流不息的人流、自行車以及鋼墻內(nèi)的壓力流動(dòng)。

世界氣象館（圖11）形如白云?！鞍自啤逼鋵?shí)是展館外部覆蓋的亮白色膜結(jié)構(gòu)，膜上還均勻地布滿噴霧點(diǎn)，當(dāng)噴霧全部開啟時(shí)，水汽就會(huì)使整個(gè)建筑變成一團(tuán)“云霧”。在功能上，建筑設(shè)計(jì)充分融入了節(jié)能減排的理念，建筑采用的鋼結(jié)構(gòu)和膜結(jié)構(gòu)材料可全部回收再利用，亮白色的膜可反射太陽熱輻射并起到隔熱作用，而噴霧系統(tǒng)則有助于降低展館結(jié)構(gòu)外表面溫度以及空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗，起到降溫、節(jié)能、環(huán)保的作用，被譽(yù)為“會(huì)呼吸的皮膚”。

意大利館（圖12）設(shè)計(jì)了一些像“刀鋒”一樣的切口，讓它們輕輕地“懸掛”在展館的三條邊線上，并穿透到其內(nèi)部。這種設(shè)計(jì)不僅使場館的外形富于現(xiàn)代感，而且還可以將外部光線反射到館內(nèi)提高館內(nèi)照明效果，并與中央大廳一起形成一條通風(fēng)走廊，調(diào)節(jié)場館內(nèi)的溫度。

城市未來館在廠房上安裝了能自動(dòng)跟蹤太陽的八面鏡光能發(fā)電機(jī)，將陽光反射為垂直光，通過一組特殊的錐形反射鏡，轉(zhuǎn)化為水平漫射光，實(shí)現(xiàn)城市未來館內(nèi)部的自然采光。

2 與建筑一體化的空間綠化

在積極改善城市生態(tài)環(huán)境，治理環(huán)境污染中，植物起著關(guān)鍵性的作用。據(jù)聯(lián)合國生物圈生態(tài)與環(huán)境組織推算，城市居民人均必須擁有60m2綠地，才能獲得最佳居住環(huán)境。在越來越擁擠的城市，空間綠化將成為挖潛增綠的新增長點(diǎn)。屋頂綠化節(jié)能的量化研究表明，當(dāng)氣溫超過34℃時(shí)，有屋頂綠化或綠化墻體，室內(nèi)可降溫2℃~ 5℃，空調(diào)負(fù)荷可減少15%以上。上海世博園區(qū)近240個(gè)場館中，80%以上做了屋頂綠化、立體綠化和室內(nèi)綠化，在盛夏為每天幾十萬參觀者送去清涼。世博會(huì)各展館綠意盎然的第五立面精彩紛呈，特別值得關(guān)注我們參考和學(xué)習(xí)。

圖12 意大利館

圖13 中國館各省聯(lián)合館屋頂

圖14 印度館屋頂

圖15 瑞士館屋頂

2.1 屋頂綠化

中國館、印度館、瑞士館、新加坡館、盧森堡館、新西蘭館等場館采用了“屋頂花園”的設(shè)計(jì)手法。許多展館頂部設(shè)置的屋頂花園中布展了水霧驅(qū)走了驕陽帶來的炎熱，與屋頂蔥郁的樹木和多彩的花朵相映成趣，不僅成為游客拍照的好選擇，還隔離了太陽的溫度節(jié)省了能源。

中國館各省市聯(lián)合館館屋頂（圖13）是一個(gè)27 000m2的屋頂花園，屋頂平臺(tái)上厚達(dá)1.5m的覆土層，營造出清水環(huán)繞，綠島棋布的“九州清晏”美景，與剛強(qiáng)直立的中國國家館相得益彰剛?cè)岵?jì)。屋頂綠化可為展館節(jié)省10%以上的能耗。

印度館（圖14）綠色的植物覆蓋在中央穹頂上，濃濃的綠意中鑲嵌著“生命之樹”的銅制雕刻。植物與金屬的融合，讓這個(gè)中央穹頂顯得既有造型感，又散發(fā)出勃勃生機(jī)。印度館外圍墻也在表現(xiàn)古典城堡式圍墻的同時(shí)嵌入了局部的綠色植物墻，表現(xiàn)人工與自然的工藝融合。

瑞士館屋頂（圖15）的綠地上，熏衣草、月見草、黃金菊和金魚草點(diǎn)綴其中，微風(fēng)吹過花香濃郁，坐在纜車上觀賞的游客，就如同來到了阿爾卑斯山，心曠神怡。

圖16 新加坡館屋頂

圖17 盧森堡館

圖18 沙特館

被喻為“音樂盒子”的新加坡館（圖16）在展館頂部布置了聞名遐邇的新加坡花園景觀。空中花園設(shè)計(jì)成為熱帶花園，種滿了來自新加坡各種久負(fù)盛名的花卉品種，即使站在盧浦大橋上，這座“空中花園”依然清晰可見。花園中的植物有效降低了整座展館的熱能，并促進(jìn)了連接頂層和二層緩坡的空氣流通。此外設(shè)計(jì)者花卉植物與音樂噴泉融合在一起，讓參觀者體驗(yàn)到在一個(gè)花園城市中生活的真實(shí)與美好。

盧森堡館的屋頂（圖17）帶來了一整片“鋼鐵上的森林”。盧森堡是鋼鐵之國，也是森林之國，層層疊疊的花卉和觀葉植物柔化著不銹鋼組成的建筑。屋頂上，紅葉石楠、紅葉李、花葉蔓長春和草花矮牽牛與鋼鐵的主體建筑遙相呼應(yīng)。

形似“月亮之船”的沙特館（圖18），將頂部甲板布置成為屋頂花園?；▓@的主體植物“椰棗”，與沙特館地面的配套綠化遙相呼應(yīng)，具有中東地域的特色風(fēng)光。

2.2 垂直綠化

圖19 法國館內(nèi)庭園

圖20 澳門館

垂直綠化不僅讓建筑的墻面變得漂亮，也開拓了城市綠化的“垂直新空間”，同時(shí)可減少室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的能耗。植物墻夏天利用綠化隔熱、阻隔輻射，降低外墻表面附近的空氣溫度；冬季又可以降低風(fēng)速，起到了“生態(tài)空調(diào)”的效果。墻面被綠化覆蓋后，室內(nèi)空氣濕度可提高10%~20%。在一些發(fā)達(dá)國家，利用植物來“砌墻”已成流行趨勢。

世博會(huì)主題館東西立面采用了由金屬結(jié)構(gòu)、金屬種植面板、種植土、綠化植物和滴灌系統(tǒng)組成垂直綠化墻面系統(tǒng)，與建筑外幕墻一體化形成“城市綠籬”。整個(gè)東西立面生態(tài)綠化墻面積達(dá)到6000m2，是現(xiàn)有世界上最大面積的單體垂直綠化墻之一。綠墻采用紅葉石楠、常綠六道木、亮綠忍冬、金森女貞等4種上海本地灌木，以其耐溫差能力強(qiáng)等特點(diǎn)，布置了20 000余株小苗在綠墻上整齊地列隊(duì)。植物的原料采用枯枝落葉等有機(jī)廢棄物，并添加椰絲等植物纖維，具有防病蟲害、透水性好、不容易粘結(jié)等優(yōu)勢。

法國館（圖19）內(nèi)高達(dá)20多米、環(huán)繞整個(gè)室內(nèi)空間碩大懸空的綠柱，讓所有進(jìn)入館內(nèi)的游客為之震撼。綠柱由成型的立體容器植入多樣的綠色植物，表現(xiàn)了法國人追求無限綠色空間的理念，也體現(xiàn)了法國 高超的綠墻技術(shù)。綠色植物選用了適應(yīng)上海氣候條件的眾多植物種類， 如瓜子黃楊、細(xì)葉針茅草、玉簪等等，既有建筑立柱的感覺，又有自然、綠色的趣味。法國館的中心是一座露天的垂直法式園林，墻壁的植物如同一道道綠色瀑布，覆蓋了四面墻，讓人流連忘返。溪流輕輕流淌，和小型噴泉、水上花園共同構(gòu)成了綠意盎然的“凡爾賽花園”。

3 再生能源利用

3.1 太陽能利用

上海世博會(huì)的太陽能發(fā)電項(xiàng)目，既是中國目前規(guī)模最大、采用技術(shù)最多的光伏建筑一體化項(xiàng)目，也是世博會(huì)歷史上太陽能發(fā)電技術(shù)的最大規(guī)模應(yīng)用。

圖21 澳大利亞館

國家館頂上的觀景臺(tái)引進(jìn)最先進(jìn)的太陽能薄膜，儲(chǔ)藏陽光并轉(zhuǎn)化為電能。中國館的頂部和外墻上的太陽能電池白天蓄存電能，晚上輔之以高科技的冰蓄冷技術(shù)（即利用夜間用電低峰時(shí)的電能制冰，再到白天釋放冷源）。采用太陽能光伏和冰蓄冷技術(shù)集成使用，整個(gè)中國館將比規(guī)范節(jié)能近10%。

世博主題館屋面長300m，南北總寬約為200m，屋面面積達(dá)到6萬m2。在屋面設(shè)置水平支撐，將太陽能光伏電池板與屋面結(jié)構(gòu)一體化集成，形成單元式有韻律的菱形構(gòu)圖；其中3萬m2的屋面設(shè)置太陽能板，年發(fā)電量達(dá)2.57MW（約250萬度），是目前國內(nèi)最大的光電一體化的單體建筑，每年減少CO2排放量約2500t。設(shè)計(jì)師室在屋面結(jié)合菱形構(gòu)圖，有規(guī)律的設(shè)置若干三角形采光天窗。主題館太陽能光伏采用并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行方式，將太陽能發(fā)電傳回城市電網(wǎng)中。

澳門館（圖20）外墻的上半部布置了一排排百葉形太陽能板作為太陽能供電系統(tǒng)，可以提供場館的所有運(yùn)作能源。這些太陽能板每塊的面積在1.3m2左右，厚度約為4cm，既能發(fā)電，又能起到遮陽的效果?；顒?dòng)的太陽能板都可以根據(jù)光線的角度轉(zhuǎn)動(dòng)30°～45°。

3.2 江水源、地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用

上海世博會(huì)利用黃浦江邊得天獨(dú)厚進(jìn)水樓臺(tái)的地理優(yōu)勢，采用江水循環(huán)降溫技術(shù)，把節(jié)能降耗發(fā)揮到最大限度，沿江的永久建筑都是采用江水源熱泵或地源熱泵，達(dá)到了國際領(lǐng)先的綠色智能化系統(tǒng)集成技術(shù)水平。

世博軸項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)根據(jù)世博軸占地大且臨江的特點(diǎn)，將空凋冷熱源結(jié)合工程樁和黃浦江，利用地下和深層江水溫度穩(wěn)定的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了地源和江水源熱泵的空調(diào)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過程中，通過研究黃浦江水溫度、污垢、腐蝕以及地源熱泵埋管換熱器換熱特性，分析了江水源和地源熱泵系統(tǒng)的可行性、節(jié)能性，研究全年黃浦江水溫度變化及全年土壤溫度場地下水速度場對(duì)江水源和地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行能效的影響，形成江水源與地源熱泵系統(tǒng)集成應(yīng)用節(jié)能技術(shù)。

圖22 加拿大館

3.3 水霧與水幕

人工霧氣是日本在沒有空調(diào)的時(shí)代所采用的一種傳統(tǒng)降溫方法，原理是通過人工制造的霧氣，利用水從液體變成氣體時(shí)從周圍吸取熱量的氣化熱來制造清涼。隨著天氣日漸升溫，為了應(yīng)對(duì)等候區(qū)的酷熱，在這一區(qū)域的出風(fēng)口設(shè)置了“冷氣噴霧風(fēng)扇”，通過氣化作用產(chǎn)生人工霧來降溫，觀眾在靠近場館入口處的鐵架下排隊(duì)等候會(huì)感覺到噴出的水霧帶來絲絲涼意。人工霧氣的水源來自雨水回收系統(tǒng)，將收集的雨水轉(zhuǎn)化為水霧，實(shí)現(xiàn)雨水的二次利用。

圖23 芬蘭館外墻

香港館的外墻有兩幅水簾，水的流動(dòng)能夠帶走熱氣，有助降低場館的溫度，而屋頂?shù)奈⑿蜐竦毓珗@可以起隔熱、防曬作用。新加坡館外墻開縫設(shè)計(jì)和圍繞一樓中心區(qū)域的冷水池，能有效地調(diào)節(jié)館內(nèi)溫度，從而避免大量能耗。

4 非傳統(tǒng)水源的利用

在節(jié)水技術(shù)方面充分采用了雨水回收技術(shù)，所有的五大永久性建筑都使用了雨水收集和水處理系統(tǒng)，世博期間就可以節(jié)水100萬t。世博軸項(xiàng)目利用兩側(cè)景觀綠坡、膜結(jié)構(gòu)屋面及鋼結(jié)構(gòu)陽光谷的“大漏斗”收集雨水，經(jīng)簡單凈化后作為車庫、廁所沖洗和景觀灌溉等用水，既節(jié)約了水資源，又大大減少自身和園區(qū)排水泵站的建設(shè)投資與運(yùn)營能耗；中國館頂層設(shè)計(jì)了雨水利用系統(tǒng)，即收集處理雨水后，回用于空調(diào)補(bǔ)給水、車庫地坪沖洗水、水景補(bǔ)充水及日常綠化養(yǎng)護(hù)，實(shí)現(xiàn)資源再生利用。

日本館呼吸柱下雨時(shí)自動(dòng)蓄水，并將匯集到的雨水從屋頂灑落，在“膜結(jié)構(gòu)”的外表形成一層“水膜”，不但能降低室內(nèi)溫度，還能清潔屋頂。挪威館的頂部雨水被直接收納，并利用凈化系統(tǒng)將雨水凈化成飲用水。

世博中心廣場和中國館廣場萬余平方米地面鋪設(shè)了透水路面。透水磚偏黃色，透水混凝土偏黑色，這是上海首次大面積鋪就透水路面。這些透水磚由近1000m3來自西北戈壁的黃沙壓制而成，透水混凝土原料則是廢棄的寶鋼礦渣，鋪就的路面強(qiáng)度絲毫不遜色，但可以在瞬間吸收降水，不會(huì)給城市排水系統(tǒng)帶來壓力。

5 綠色材料

世博是新技術(shù)、新材料的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，節(jié)能、環(huán)保、高效新材料的應(yīng)用是上海世博會(huì)的一大亮點(diǎn)。在新材料方面的應(yīng)用體現(xiàn)在三個(gè)方面，首先是自然、傳統(tǒng)的材料，如木頭、竹子、織物、麥稈以及大豆樹脂類可再生、可降解新穎材料；其次，將紙塑板、透明混凝土作為建筑材料應(yīng)用；第三，廢棄建筑垃圾的再利用、舊房的磚瓦再利用，將拆下來的磚瓦來切墻，形成的建筑。

圖24 波蘭館

圖25 西班牙館

5.1 結(jié)構(gòu)用材

本屆世博會(huì)新建的外國自建館和臨時(shí)，其它新建場館均為臨時(shí)建筑?？紤]到今后可拆卸和重復(fù)使用，根據(jù)《世博會(huì)臨時(shí)建筑物、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)導(dǎo)則》要求，臨時(shí)場館采用鋼、木材料等作為承重結(jié)構(gòu)的用材。最終95%場館采用了鋼結(jié)構(gòu)，印度館、挪威館等采用了木結(jié)構(gòu)，印度館半徑37m的“大穹頂”完全用木結(jié)構(gòu)制作而成。

5.2 裝飾用材

中國館的“中國紅”是在保溫隔熱的聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料外層涂以無放射、無污染的氟碳涂料，其顏色生命期長達(dá)15～20年；日本館選擇了透光、輕質(zhì)、高強(qiáng)、可回收利用的雙層夾層薄膜ETFE 作為建筑表皮系統(tǒng)，并在這種膜表面涂了一層光觸媒，夾層中埋設(shè)有非晶硅太陽能裝置，可以用來提供20～30KW的發(fā)電量。使用ETFE膜材減輕建筑的重量一半，將重量平均分布于建筑整體。

阿聯(lián)酋館外表皮采用玫瑰金色的不銹鋼板材，它將不銹鋼板浸在熱的鉻和硫酸中，通過增加氧化膜的厚度來取得動(dòng)態(tài)的色彩效果。當(dāng)陽光照射在板材上時(shí)，光線分別在金屬層和氧化膜上折射，通過分隔光譜，就能反射出不同的顏色。只要有陽光，游覽者站在不同角度就能看到阿聯(lián)酋館反射出不同的顏色。

澳大利亞館（圖21）采用耐候鋼覆層材料，給游客感覺它是一座外表看起來均勻銹跡的展館。這種材料會(huì)根據(jù)大氣中濕度的變化，進(jìn)行自動(dòng)密封和氧化，顏色也隨之不斷變深，形成如同鐵銹般的薄層。這些鋼材與周圍的環(huán)境不斷互動(dòng)，外墻的顏色不斷加深，越來越鮮艷，從世博會(huì)剛開始時(shí)的橘色最終形成濃重的紅赭石色，宛如澳大利亞內(nèi)陸?yīng)毺氐募t土。

加拿大館（圖22）墻體由鋼結(jié)構(gòu)組成，在鋼結(jié)構(gòu)組成的外墻表面，鋪上產(chǎn)自魁北克省加拿大紅杉木板，木板之間的縫隙可以為展館透進(jìn)自然光線。紅杉本身含有天然萃取物，無需再做防腐等處理就可以保護(hù)木材不受昆蟲、真菌的侵襲和腐蝕， 適用于特別潮濕的環(huán)境中，即使經(jīng)過上海的梅雨季節(jié)，木材外表也不會(huì)發(fā)霉變質(zhì)。此外紅杉木還具有很強(qiáng)的隔音隔熱能力，其大量的細(xì)胞孔狀結(jié)構(gòu)中充滿了空氣，成為熱絕緣效果最好的木材。這種使用年限可長達(dá)30～50年。

號(hào)稱“冰壺”的芬蘭館外墻（圖23）就像由許多冰塊堆砌而成，近看好似漢白玉色的裝飾材料呈魚鱗狀層層疊疊。其材料以標(biāo)簽紙和塑料的邊角余料為主要原料，這種特殊環(huán)保建材表面堅(jiān)硬耐磨，水分含量低，自重輕，不褪色，移動(dòng)或拆卸也很方便，而且全部材料都可被回收。

外觀猶如中國剪紙的波蘭館（圖24），其外表層材料選用了浸漬激光切割膠合板，安裝在一塊一塊的膠合板建筑模塊上，隨后再在這些模塊的表面層上安裝玻璃、聚碳酸脂，以及防水或者防紫外線輻射的材料，構(gòu)成墻體，最后才安裝半透明的有機(jī)材料。

西班牙館（圖25）外觀宛如一個(gè)流線形、不規(guī)則的“藤柳編織的籃子”。其主體結(jié)構(gòu)將以鋼結(jié)構(gòu)材料為主，外墻將覆蓋有西班牙風(fēng)格的藤條及柳條編織品，展示瑰麗的民俗圖案。不僅方便了日后的拆卸，也可以讓自然光可以隨意的透過鋼管和柳條射進(jìn)室內(nèi)”。這些掛片每片約2平方米，外面用藤條圍成框，里面的芯則是用蒿柳編成。為了保證這些掛片既具觀賞性又具耐用性，每一片藤柳都必須經(jīng)過防腐、干燥、塑形、涂色、編織、上阻燃劑、掛桐油等近10個(gè)步驟的工藝處理。由于在制作過程中加水煮沸的時(shí)間長短不同，藤板產(chǎn)生了深淺不一的自然色澤。設(shè)計(jì)師利用這些藤條本身的色差，經(jīng)過精心排列，在西班牙館的外墻上拼出了“日”、“月”等簡單而抽象的中國文字，以此表達(dá)對(duì)中國文化的敬意。

匈牙利館外館（圖26）內(nèi)有600根直徑10cm的木套筒“從天而降”。這些木套筒一半固定、一半是可動(dòng)，固定的高8m，可動(dòng)的高3.5m。這些木套筒在展館內(nèi)形成了高低不同錯(cuò)落有致的布局，每個(gè)木套筒都配有燈光和音響，能通過木棍的上下移動(dòng)和燈光、音響的變化，營造出河流、廣場等等不同的畫面，讓參觀者身在其中感受到不同的意境。

圖26 匈牙利館

意大利國家館的建設(shè)采用了一種“透明混凝土”，由這個(gè)混凝土制成的透明面板覆蓋了意大利國家館40%的面積，使得場館在一天內(nèi)可連續(xù)不斷地變換出不同畫面。由于運(yùn)用了透明混凝土，白天自然光照射到場館內(nèi)，晚上場館內(nèi)部燈光穿越到場館外的街道，折射出正在涌入場館內(nèi)人們的身影。透明混凝土是在傳統(tǒng)混凝土中加入玻璃質(zhì)地成分，利用各種成分的比例變化達(dá)到不同透明度的漸變。不同質(zhì)地的透明混凝土使得意大利館的光線不是陽光明媚或陰云密布的單一模式，而是從一個(gè)區(qū)域到另一個(gè)區(qū)域，反映出不同的室內(nèi)外溫度、濕度、亮度，從而在不同場合發(fā)揮不同的功能。

太空家園館建筑外立面采用了可以回收利用的是纖維織物幕墻?？椢锉旧砭哂型ㄍ柑厣?，配合奇幻的燈光效果，可以讓太空家園館形成白天夜晚不同的視覺效果。織物幕墻除了美觀外飾以外，還能起到隔熱、防風(fēng)等作用，同時(shí)也能在場館拆除時(shí)實(shí)現(xiàn)回收再利用。

除了上述場館新穎獨(dú)到案例外，萬科館、印尼館、越南館、德國館在環(huán)保材料的運(yùn)用上也頗值得稱道。萬科館選用麥秸稈壓制而成的麥秸板作為最主要的建筑材料；印尼館和越南館以層疊的竹竿來裝飾外墻和房頂，世博會(huì)后，越南館的竹子將被重新利用，修建社會(huì)福利設(shè)施或改造校舍；德國館的圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用了薄膜式的環(huán)保型材料，像一把雨傘籠罩在主體建筑的上方，不僅輕薄隔熱，世博會(huì)之后還能回收制成購物袋和遮陽傘。

6 世博建筑中綠色技術(shù)的思考

“綠色世博、生態(tài)世博”是上海世博會(huì)的主線，一批體現(xiàn)國家文化、回應(yīng)世博會(huì)“可持續(xù)發(fā)展”理念為特色的建筑脫穎而出。各國場館建筑均在不同的方面詮釋了建筑與自然的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，反映了建筑技術(shù)、材料和工藝發(fā)展前沿，是一次綠色生態(tài)建筑的盛會(huì)，促使我們對(duì)新的建筑形式和綠色建筑技術(shù)的認(rèn)知和學(xué)習(xí)。上?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)集團(tuán)參與了世博會(huì)40余項(xiàng)場館的設(shè)計(jì)工作，通過世博項(xiàng)目，不但是一次我們將自己的專業(yè)技能服務(wù)于世博的機(jī)會(huì)，也是一次學(xué)習(xí)、交流的平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上，會(huì)發(fā)現(xiàn)我們的差距，會(huì)發(fā)現(xiàn)“世博的世界”很精彩。

當(dāng)然要考慮到世博會(huì)上的大部分建筑都是臨時(shí)建筑，建筑基本上無需考慮與環(huán)境及城市的關(guān)系，而且體量和規(guī)模相對(duì)比較小，建筑只能在有限的空間和體量關(guān)系中傳達(dá)相關(guān)的信息，許多各國展館更多地在建筑的表皮上表現(xiàn)自己的處理方法。我們在學(xué)習(xí)他人之長的同時(shí)，一定要結(jié)合自身區(qū)域環(huán)境特征，避免盲目照搬照抄。例如上海處于多發(fā)的臺(tái)風(fēng)地區(qū)，相關(guān)的表皮材料尚應(yīng)滿足建筑抗風(fēng)要求；又如水幕技術(shù)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐臍鉁睾蜐穸葪l件合理地加以使用。

（限于篇幅原因，本文未將世博會(huì)中“城市最佳實(shí)踐區(qū)”的案例作為研究對(duì)象加以闡述。）

[1] 沈迪，2010年上海世博會(huì)展館建筑解讀，建筑學(xué)報(bào)，2010.5

[2] 上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司，現(xiàn)代設(shè)計(jì)集團(tuán)世博項(xiàng)目薈萃，天津大學(xué)出版社，2010.4

[3] 鄭時(shí)齡，綠色的宜居城市—世博會(huì)的啟示，建筑學(xué)報(bào)，2010.5

[4] 2010上海世博會(huì)專輯，中外建筑，2010.5

[5] 黃秋平等，陽光谷及其綠色設(shè)計(jì)思維，上海現(xiàn)代設(shè)計(jì)集團(tuán)世博項(xiàng)目論文集，天津大學(xué)出版社，2010.4

[6] 田園等，生態(tài)世博，綠色演繹—世博演繹中心綠色建筑探索，上?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)集團(tuán)世博項(xiàng)目論文集，天津大學(xué)出版社，2010.4

[7] 梁飛等，上海世博會(huì)日本館探秘，上海市建筑學(xué)會(huì)2009年年會(huì)論文集，2009.12