1、Green Building 绿 色 建 筑 绿色建筑2023年 第2期045第十届中国花卉博览会园区绿色低碳实践第十届中国花卉博览会园区绿色低碳实践许如庆1，周静瑜2，马佳玮31.光明食品(集团)有限公司，上海 200031；2.华东建筑集团股份有限公司，上海 200041；3.华东建筑设计研究院有限公司，上海 200011摘要：位于上海市崇明区的第十届中国花卉博览会园区建设过程中，通过绿色低碳的项目实践、技术创新与管理创新，实现了“展期碳中和+园区碳中和”的“双碳”目标。通过项目顶层设计引领，实现经济效益、环境效益、社会效益的最大化，明确项目最终的性能及主要指标，在设计、施工、运营等过程中
2、，制定低碳控制指标。为如何策划低碳目标与落地建设提供了样板与思路。关键词：绿色；低碳；花博会；海绵园；技术创新中图分类号：TU986.4 X22 文献标志码：A 文章编号：1674-814X（2023）02-045-04截至 2020 年年底，上海人均公园绿地面积达 8.5 m2，花博会园区自种 7 万多株乔木，面积约为 125 hm2，相当于 14.7 万人新增公园绿地。据核算，花博会筹备和收尾阶段的建材碳、建造碳合计约 15.2万 t。通过自建碳中和林，至 2040 年前，可抵消第十届花博会筹备和收尾阶段的全部 CO2 排放量。1 项目简介位于上海市崇明区的 2021 年第十届中国花卉博览
3、会（简称花博会）园区规划范围总面积约为 10 km2，由光明食品（集团）有限公司（简称光明集团）牵头建设，华东建筑集团股份有限公司（简称华建集团）担纲设计和总控管理。作为首次在岛屿上、乡村里、森林中举办的花事盛会，此届花博会在园区设计、建设过程中始终秉持绿色低碳的发展理念，于繁花似锦之下践行“生态办博、创新办博、勤俭办博”3 大目标。比如，在主轴景观的设计方面，从展现上海水平和崇明海上生态花岛的特点出发，本着“不破坏、只优化”的理念，打造一届“自然中的花博会”；又如，此届花博会的核心建筑复兴馆、世纪馆、竹藤馆均是永久性建筑，在将建筑自身塑造成为世界级绿色生态建筑的同时，也很好地改善了周边自然环
4、境。花博会在上海市崇明区原有的稻田和森林里举办，是“绿水青山就是金山银山”的上海实践，是崇明世界生态岛建设的光明实践与华建方案，还是崇明中部崛起的重要机会。项目团队依托低碳布局、低碳能源、低碳建筑、低碳交通、资源再生等的协调互动，实现了对全电气化园区和高品质绿色建筑全生命期碳足迹数据的动态度量、延伸控制与溯源核查，从而成功打造首个全过程零碳园区。项目在联合国工业发展组织和上海交通大学发起的 2022 首届碳中和技术方案征集中荣获联合国工业发展组织 2022 全球方案征集（UNIDO Global Call 2022）中国技术储备领军项目奖。2 生态办博2.1 相融共生在全球气候问题日益严重的今
5、天，越来越多的人意识到，景观对于改善生活环境的微气候、提高地区抵御自然灾害能力的重要性。建筑景观考虑到绿色生态，不再停留在美学层面上，而是将生态融入建筑设计中。花博会项目的生态实践在规划之初就高点定位、长远布局。在园区设计、建设和运营过程中始终秉持绿色低碳的发展理念，着力体现“绿色、生态、环保、创新”特色。围绕场地水环境、土壤植被、材料选择、场地健康等方面，从规划设计、施工直至运营维护进行全过程的生态保护。绿 色 建 筑 Green Building绿色建筑2023年 第2期046项目团队综合考虑场地原有植被景观效果及生态保护最大化需求，划定 VSPZs 生态保护区，面积达 14万 m2，最大
6、限度保护了场地原有健康植被及土壤，优化了场地原有生态环境。景观植物遵循“适生适种”原则，公共区域采用大量本地物种，构建乔、灌、草复层绿化布局，提高场地内生物量密度，保证生物多样性。花博园绿化面积总计约为 125万 m2，大部分区域采用乔、灌、草复层绿化的形式，预计碳减排能力为每年 120150 t/hm。可持续景观场地认证（SITE），是国际上关于土地设计和开发的综合认证体系，主要针对新建和改造项目的土地可持续开发和使用。作为目前全球最大规模的景观场地认证项目，花博会主展区获得了 SITE 可持续金级认证，是可持续的、健康的、具有弹性的土地开发的最佳示范。主要展馆世纪馆、复兴馆已获得中国绿色建
7、筑三星级设计标识和美国健康建筑标准（WELL）健康建筑金级认证，全力打造兼具建筑美学和绿色生态的展馆。2.2 相生相成作为花博园区 3 个永久性建筑之中体量最小的建筑，竹藤馆以“茧”为原型，取破茧成蝶之意，形体呈现编织层叠之形，凸显编织竹器自然的意境。主要建筑材料采用竹钢，该材料作为高强度竹基纤维复合材料，通过手工制作，100 d 编织 10 000 m。展厅还创新性地采用单层 3D 打印模板加无配筋超高延性混凝土喷涂建造工艺，为我国首次将喷射型无配筋超高延性混凝土应用于新建结构的建造中。3D 打印模板能够实现精度高、重量轻的高效搭建，而且完成之后的模板依旧会作为室内造型装饰保留下来，在节能、
8、节材的同时，实现结构施工与装饰的一体化。复兴馆采用一系列充满中国画风的设计元素，配以现代的设计手法。其蕴含的绿色可持续理念与“折纸屋顶”寓意的复兴之路波澜壮阔相呼应，同时融入太阳能光伏发电组件与采光天窗一体化设计，每年可减少碳排放量 100 t 标准煤。作为花博园区 3 栋永久性建筑之一，复兴馆的设计也为展会结束后的功能预留了空间，只要对建筑内平面空间进行细分，增加相应的柱子与楼板，并完善机电系统，就可以作为新功能建筑使用。创新的理念节约了大量的改造费用以及改造时间，是建筑可持续精神的最大化体现。3 创新办博3.1 蝶恋花作为永久性建筑，世纪馆以“蝶恋花”为设计理念，象征形式逻辑的升华，蝴蝶造
9、型取自于国宝蝴蝶中华虎凤蝶。这只“大蝴蝶的翅膀”有 20 个标准网球场大小，采用大型连续拱壳，室内空间近 140 m 跨度没有一根柱子。作为中国目前较大的薄壳建筑，整个建筑跨度 280 m，壳体厚度仅为 250300 mm，相当于一张 2 m 长的桌子，桌面厚度只有 2 mm。设计之初，项目团队基于今后运营考量，对屋面做了些微调整：第一是希望世纪馆在花博会结束后，具有更大的灵活性，如改造为酒店；第二是希望世纪馆对空间使用具有高灵活度，屋面与下方展厅无直接受力，从而解决在未来对空间进行改造时，减少对建筑主体结构的影响。可以说，“薄壳”是世纪馆解决问题的手段，通过技术创新适应未来运营的需求。3.2
10、 两棵树花博会园区主入口的设计方案，整体造型意向为“两棵树”，与“两个一百年”的概念相呼应。项目团队通过观察自然界的生态形式与规律，结合仿生结构体系，将传统膜结构体系转化成纯钢结构外挂柔性幕墙的结构体系，并对构件进行优化，使“结构叶脉骨架”与“建筑树形膜材”得以实现。通过仿生体系建造的“百年大树”，用钢量比用传统构筑物伞状结构的做法下降 2/3，契合花博会园区将生态自然与科技结合的理念。3.3 数字木作为首次在岛屿上、乡村里、森林中举办的花博盛会，花博会园区苗木数量多达 7万余棵。项目团队为实现园区内苗木从采购、种植到运营维护的全生命周期管理需求和碳汇统计需求，开发了“花博会苗木三维信息化管理
11、系统”。仅需要一部手机，就可以实现与管理平台的联动，通过扫描苗木的专属二维码（“身份证”），就可以编辑、查询包括苗木类型、产地、规格、现场全球定位系统（GPS）坐标等信息，从而对每一棵苗木进行全过程动态追踪管理。此外，还设计了苗木的碳汇精准监测功能，因一般成片森林采用碳卫星监测方式，测量的碳汇精度不够。在花博会园区内，采用无人机低空遥感技术加上激光扫描，利用 BIM 软件整合苗木、建筑、园区场地等多源异构模型，形成建筑信息模型+地理信息系统（BIM+GIS）全域地图。这是运用在建筑上的数字化建模首次用于苗木，但是其面临的最大挑战是如何让模型轻量化，因为树木不像建筑物那么方正，每棵树都是由很多枝
12、杈和无数树叶形成的不规则形状，模型将占用大量的存储空间。经过反复研究，项目团队最终决定把每棵树的面片数量控制在 4 000 左右，这样优化后的模型既高效又精准，能真实还原苗木与周边建筑及地理环境。将模型结合碳汇算法，以可视化的方式监测苗木碳库情况，也为日Green Building 绿 色 建 筑 绿色建筑2023年 第2期047后的林木碳汇开发建立数字化核算平台。4 指挥部花博会总体建设量大，建设周期紧张，其间参与项目建设的团队众多，其中涵盖的专业广，如何有效协调各专业成了难点。为了构建高效沟通的桥梁，项目团队组建了崇明花博会统筹协调指挥部，全力以赴打造一届成功、精彩、难忘的盛会。光明集团牵
13、头整合资源，打破壁垒，通过“指挥部”协调各条线，并与华建集团为首的设计总控团队联动，统一进行内部管理，统一对外协调，统一服务标准。透过“指挥部”可以第一时间响应需求并对现场出现的问题进行实时处理，同时透过此模式可锁定责任主体，及时对问题进行评估并快速制定解决措施，落实到具体责任团队。2020 年，花博会项目在建设期间遭遇突发的新型冠状病毒疫情，导致项目建设被迫停滞、原材料加工进场、工人节后返工遇到困难。“指挥部”通过多次协调会议制定新节点，根据当时工人情况调整工序，通过不断配合，在短时间内将工期追回到原先的计划进度。这种覆盖前端至后台的协同模式，有效打通了从前端决策到设计响应再到现场实施的快速
14、反应链，第一时间发现问题、评估问题、解决问题。同时，“指挥部”作为整个项目的中央枢纽，这种深化沟通、深度协同的管理模式，使得协调全过程、全专业的有效沟通成为可能。5 勤俭办博5.1 碳中和林自建碳中和林，主要采用大量当地物种，用以充分发挥植被固碳优势，并通过构建乔、灌、草复层绿化布局，从空气中吸收存储的 CO2，消纳花博会排放的 CO2，同时改善园区热岛效应。依托自建碳中和林、购买“核证自愿减排量”（CCER），据核算，此届花博会筹备和收尾阶段的建材碳、建造碳合计约为 15.2万 t。这意味着花博会将全面抵消因新建主展区、花博会展期运营产生的建材碳、建造碳、运行碳总计 16.5万 t。至 20
15、40 年，花博会园区自建碳中和林的新增净碳汇量可达 18.2 万 t，足以抵消花博会因筹备阶段与收尾阶段产生的 CO2 排放量。另外，通过完成 CCER，用于抵消上海崇明花博会园区举行阶段所产生的温室气体排放，实现整个花博会筹备、举行和收尾阶段的全部碳中和。5.2 土方平衡项目团队依托全生命周期的数字化辅助设计，采用数字化工具，让设计意图和低碳目标在设计、施工、运营环节得到精准体现，最终呈现“完美蝶变”的效果。为了减少材料运输过程中产生的经济成本及交通碳排放，项目团队研究开发了基于 BIM 技术的建立原状和设计地形模型以进行土方算量，再通过三维扫描数据采集。研究以施工便道为主要影响因素，并考虑
16、其他次要因素的多维度动态土方平衡应用，实现了 10 km2 的土方平衡，有效降低了环境污染和资源浪费等问题，具有广泛的推广价值和广阔的应用前景。5.3 海绵园区项目团队通过研究花博会园区及周边区域水资源、水生态现状，糅合多种技术措施修复早先严重退化的水生态系统，提升水质标准，提高水体透明度。实现了 100%修复花博园区场地水生态系统，修复后水域面积总计约 28万 m2，水面率达 10%，实现类水水质标准，营造水清景美的生态景观。建立“鱼翔浅底、花水相映”的生态水系，首创专属水质控制区，并运用沉水植物群落种植技术构建水生态系统，兼顾防洪除涝和水质质量的环境问题。隐身的水下闸门被置于河道内，设计师为“树生岛”打造出壮观的“水杉森林”，体现了人与自然的和谐共生。花博会园区内 50%的硬质场地采用浅色铺装或植被遮阴，用以降低园区热岛效应。同时，采用大量低影响开发海绵设施，增加游客视野中的绿量，实现对雨水的渗透、过滤、处理及管控，避免对土壤生态及地下水环境的破坏；实现年径流总量控制率达到 80%的目标，合理利用雨水进行绿化灌溉；同时，实现场地水资源综合利用的目标，室外景观灌溉节水率达 50%。5
