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城市公园全生命周期绿色低碳景观建设解析

作者

罗清吟

湖南省建筑设计院集团股份有限公司 湖南长沙 410000

摘要:本文以长沙市长托公园为研究对象,系统性探讨城市公园在全生命周期中实现绿色低碳景观建设的路径与方法。通过解析其“绿色·蝶变”设计理念及多维技术体系,重点从低冲击开发、低碳植物配置、海绵城市设计、绿色建筑技术等维度展开论述,揭示其如何通过生态本底保护、资源集约利用和低碳技术融合,实现“全龄共享”与“环境友好”的双重目标。研究结果为城市公园低碳化建设提供实践参考,推动生态文明与城市空间的协同发展。

关键词:城市公园;全生命周期;低碳景观;生态韧性;海绵城市;绿色建筑;可持续设计

一、项目概况

1.1区位与定位

长托公园位于长沙市雨花区黎托片区,东邻武广高铁生态廊道,西接新花侯路城市发展

轴,北抵长托路居住组团,净用地面积79808m2。作为高铁新城片区首个市级综合公园,其定位聚焦“生态修复、功能复合、低碳示范”三大核心,旨在通过“一园五区”空间架构(图2),串联高铁沿线绿带,构建城市生态缓冲带与市民活动核心载体。

1.2场地特征与挑战

场地原为城乡过渡区域,存在原生植被零散分布、地形较为平坦。规划设计团队通过多次现场踏勘调研,对西南侧原有长势较好的大型原生乔木进行保留,如香樟、桂花、雪松等,将地形改造与功能布局深度结合,形成“南高北低、西密东疏”的生态基底。

1.3建设内容

在规划设计中充分尊重公园生态本底格局,注重品质公园景观环境氛围。完善文化休闲等全功能,坚持以人为本的设计原则,满足人文、社交、集会、游乐、健身等功能(图2),植入全年龄活动,包括老少共享散步、球类运动、跑步、儿童游乐等,形成全生态空间,使休闲草坪、海绵城市、绿色建筑和谐共生;构建了生态乐活的景观空间,动感的绿意展示空间,与高铁沿线绿带构成片区绿廊。公园内建筑采用地景的景观形式,实现建筑体量消隐与自然地形融合。建筑内容包括管理服务中心、公厕等,总建筑面积为6646.43m2。

二、全生命周期绿色低碳公园景观建设理念

2.1“绿色·蝶变”理念的具象化表达

长托公园综合考虑周边场地的功能需求及风貌特征, 以“绿色·蝶变”为设计理念,提取其羽翼流线形态与生命周期特性打造现代景观流线空间,转化为“生态修复—低碳营建—可持续运维”的全周期逻辑。形态隐喻上,利用现代景观流线主义的设计手法,园路系统模拟蝶翼脉络,通过曲线路径串联新旧城区,打造“东翼生态涵养带”与“西翼活力生活轴”,形成南北向“慢行蝶变廊道”,联动东西新旧两城、蝶变南北快慢生活。整体将园路、简约的草地、丰富的地形与多样的功能空间相结合,营造出一个富有动感活力的开放共享空间、便于互动交流的公共活动空间、具有流动景观视线的舒适城市空间。功能叠合上,利用地形高差构建雨水滞蓄网络,结合覆土建筑形成“地表-地下”双层生态系统,呼应蝴蝶“蛹化蝶”的蜕变过程。把“全龄共享”“美好城市”“健康人居”“低碳生态”的理念融入其中。统筹考虑沿线绿带景观的功能设置,为全年龄段市民提供高品质综合服务。

2.2 多维生态韧性构建策略

项目通过对地形、资源、环境的多维整合与重构,形成公园、景观、建筑的连续空间体系,打造自由、开放、创新的城市公园。 在绿色低碳的设计理念指引下,公园绿地设计采取低冲击开发、低碳植物设计、海绵城市设计、低碳工艺材料等多重策略。同时,建筑设计应用15项绿色建筑技术,覆土建筑的形式可利用自身结构特性,调节室内外温差,营造冬暖夏凉的体感环境,巧妙平衡节能与舒适,实现资源节约、环境友好的设计理念。

植物设计上 以“七彩花园,活力新生”为理念,多运用乡土优势树种,常绿落叶搭配,以多样化的配置模式,营造自然生态、共生稳定的植物群落,突出季相色彩变化和空间的丰富多彩,达到“春可赏花,夏可纳凉,秋可赏叶,冬可观形”的效果。

三、全生命周期绿色低碳公园景观建设技术要点

不同于常规公共景观而言,低碳公共景观设计强调对环保技术、设备以及材料的应用,结合对科学设计方案的制定来降低公共景观形成的碳排放,以发挥低碳景观在改善生态环境、降低环境污染中的作用。另外,可依托于对清洁能源应用,或加大对能源资源消耗的控制力度,可实现对CO2 排放的有效减少,以保证公共景观设计符合低碳、节能的标准。

低碳公共景观设计与传统公共景观的核心差异在于其系统性生态干预策略。相较于常规设计对美学与功能的单向度追求,低碳景观通过全生命周期技术整合实现环境负外部性消减,具体表现为三大维度创新:首先,在物质循环层面,依托高性能环保材料与模块化设备。采用基于GIS生态敏感性分析的场地设计方法,通过碳足迹模拟软件优化空间布局。最后,建立能源替代体系,整合光伏发电系统,配合植物碳汇优化等协同措施,使运营期单位面积二氧化碳当量排放较传统景观显著下降。这种多尺度技术耦合可以有效缓解城市热岛效应,协同提升人居环境质量与生态系统稳定性。在长托公园的低碳景观设计主要体现在一下六个要点(图3):

要点一:低冲击开发(LID)技术体系。考虑现状场地标高,基于BIM三维建模技术构建数字化地形模型,采用GIS地形分析模块对现状场地进行高程模拟与土方计算。采用“削峰填谷”策略平衡土方,尽量减少土方开挖和运输,最大程度达到土方平衡,同时回收原有场地内的建筑垃圾作为土方回填。

要点二:低碳植物群落营造。首先对场地进行充分的生态基底调查,保留利用现状植被和表土资源。对场地西南侧有局部原生乔木——香樟、规划、雪松、银杏等乔木最大程度进行保留。补植高汇碳的乡土植被品种以及种植群落(图4),所有植被均来自本地苗圃。构建“乔木(60%)—灌木(25%)—地被(15%)”复层结构种植方式(占长托公园绿地面积的70%)。引入光合效率高的榉树、无患子等树种,选用维护成本较低的灌木,通过海绵城市设计收集利用场地雨水灌溉植物,减少植物修剪频率。搭配常春藤、络石等攀援植物覆盖建筑立面,对场地内建筑表面有效遮蔽,形成“垂直森林”效应。经测算,降低建筑能耗,单位面积固碳量较传统单层绿地提升33%。同时于植物景观规划与周边绿地相互联系融合,串联不同地块的低碳空间,形成片区及城市绿地碳储集中区和“城市碳库”。

要点三:低碳工艺材料。使用再生材料,减少钢材和水泥的使用。建立材料碳足迹追溯系统,优先选用再生骨料混凝土(RAC)、竹木复合材料等6类低碳建材。其中透水铺装系统应用范围达50% 以上,增强地面透水能力,降低热岛效应,调节微小气候,增加场地雨水与地下水涵养。采用级配碎石基层(厚15cm)+透水混凝土基层(厚15cm)+透水混凝土面层(厚4cm)结构,渗透系数达1.2×10-2cm/s,较常规铺装径流削减率提升65%。

要点四:海绵城市系统集成。通过“源头削减—中途转输—末端调蓄”三级控制。场地内划分为个6汇水分区,有效控制场地内810.5m³的径流量,达到90.6%的年径流总量控制率,对应设计降雨量32.7mm。利用高差,通过雨水花园、滞留型植草沟、绿色屋顶等海绵设施,合理组织径流,打造野趣生态体验区与水生植物科普区。创新应用生物滞留系统,通过土壤-微生物-植物有效减少径流污染。填料层采用砂土(60%)、腐殖土(30%)、生物炭(10%)复合基质,对TP、TN去除率分别达89%、76%。

要点五:绿色建筑技术创新。将建筑设计成屋面可上人的覆土建筑,消隐体量,减少对自然环境的干预,同时实现景观建筑与自然环境的有机结合。通过绿色生态技术的适用性分析,应用15 项绿色建筑技术应用。如采用地下空间利用、自然通风等被动式手段为主,高能效设备与系统、绿色照明、节水浇灌系统、节水器具等主动式技术为辅的绿色建筑技术措施,实现实用、高效、舒适、节能,满足绿色建筑设计相关要求(图5)。创新实施"生态幕墙"技术,采用垂直绿化系统覆盖建筑立面,实测表明可使建筑表面温度降低7.2℃,空调能耗减少23%。

要点六:低碳行为引导。场地中设计与市政交通衔接的步行道、自行车道和自行车停车棚等以影响和改变市民的出行方式,与地铁6号线黎托站实现“零高差”接驳,设置共享单车停车点,使绿色出行分担率达76%,较周边区域提升28%。在有利的区域设计公交车站等,提升场地绿色出行的可达性,构建行人、自行车及公共交通的网络。采用无障碍设计(坡度<5%)。通过空间句法分析优化路径网络,实现步行可达性指数(WAI)0.78。

未来考虑部署环境传感器网络,实时公示PM2.5、负氧离子等数据,结合AR导览系统展示碳减排成果,增强公众参与感。设置“碳积分驿站”,市民通过步行打卡兑换绿植奖品。

结语

长托公园通过全生命周期视角的系统性设计,实现了生态价值、社会效益与低碳目标的深度融合。在既满足了绿地功能与景观的需求,也兼顾了节能降耗的要求,注重对原有碳汇因子的保护,并且通过优化原有碳汇因子,增加绿地、植物等方法来强化绿地的碳汇功能。同时,施工及维护等环节都融入了节能减排理念。公园建成后与周边环境和谐共生、实现全龄共享。活力、健康的当代公共自然场所体现了新城区的城市品质,展现了创新、协调、绿色、开放、共享的城市文明面貌(图6),也成为高铁新城城市生态文明的重要载体之一。同时,其技术体系表明:城市公园低碳化建设需突破单一技术堆砌,转向“空间形态—生态系统—行为模式”的协同创新。未来,建议进一步探索碳足迹动态监测、植物碳汇交易等机制,推动公园从“碳汇载体”向“碳资产平台”升级,为高密度城市区的生态转型提供范式参考。

参考文献:

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[4]洪歌,吴雪飞,蔡锐鸿.最佳网格分析尺度下城市绿色基础设施的景观格局对碳汇绩效的影响研究.中国园林,2023,39 (3):138-144.

作者简介:罗清吟(1994-)汉族,湖南省,硕士,工程师,从事景观设计工作