近年來(lái)隨著全球能源問題備受關(guān)注，能源節(jié)約型園林也逐漸進(jìn)入人們的視野。園林設(shè)計(jì)行業(yè)內(nèi)已經(jīng)悄然掀起一陣“節(jié)能風(fēng)”。 1節(jié)能技術(shù)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 如何在園林設(shè)計(jì)中既展現(xiàn)園林美景，又實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，筆者認(rèn)為“節(jié)能技術(shù)”是關(guān)鍵。隨著綠色能源利用技術(shù)的普及和完善，為園林設(shè)計(jì)師們提供了更加多樣的節(jié)能手段與方法。
1.1節(jié)能技術(shù)的分類
目前節(jié)能主要包括兩種途徑：被動(dòng)式節(jié)能和主動(dòng)式節(jié)能，被用于建筑節(jié)能領(lǐng)域。“被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)”來(lái)源于英文“passivedesign”，強(qiáng)調(diào)建筑對(duì)氣候和自然環(huán)境的順應(yīng)之意。“主動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)”（activedesign）是與“被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)”相對(duì)的概念，前者通過(guò)建筑設(shè)備來(lái)維持舒適性，后者通過(guò)建筑本身和外環(huán)境的合理設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到目標(biāo)。
1.2主動(dòng)式節(jié)能技術(shù)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
園林的主動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)是指借助太陽(yáng)能光伏板、風(fēng)車、泵等其他復(fù)雜的機(jī)械控制系統(tǒng)，即通過(guò)自然要素以外的人工手段，收集、貯藏和再分配能源的設(shè)計(jì)方式。主動(dòng)式節(jié)能前期投入較大，必須通過(guò)專業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)才能發(fā)揮系統(tǒng)的效率。它的優(yōu)點(diǎn)在于能夠定時(shí)、定量地控制、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)化可再生能源，這是被動(dòng)式節(jié)能無(wú)法實(shí)現(xiàn)的
主動(dòng)式節(jié)能雖然具有定時(shí)、定量等優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)楣?jié)能設(shè)備操作復(fù)雜、成本高、回報(bào)效益低等原因，常常遇到紙上談兵的尷尬局面。目前它更多用于園林局部設(shè)計(jì)，比如節(jié)能燈、園林風(fēng)車等。
1.3被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.3.1被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)方法 園林的被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)依托于現(xiàn)有場(chǎng)地條件與氣候特點(diǎn)，通過(guò)積極的造園手段，合理利用植物、地形、構(gòu)筑物、建筑等園林要素綜合調(diào)節(jié)場(chǎng)地環(huán)境，以達(dá)到微氣候平衡的設(shè)計(jì)方式。被動(dòng)式節(jié)能是降低能源損耗的重要手段。 園林使用效果的舒適性很大程度上取決于場(chǎng)地內(nèi)部的自然環(huán)境條件。被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于，要從使用者的角度考慮園林總體布局，正確把握?qǐng)龅貎?nèi)部的光照、降雨、風(fēng)向等自然因素的特征和變化規(guī)律，利用傳統(tǒng)造園手法，趨利避害。不依靠復(fù)雜的技術(shù)，依然能夠?yàn)槭褂谜郀I(yíng)造舒適的戶外環(huán)境。
具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：
（1）場(chǎng)地環(huán)境分析 除了對(duì)場(chǎng)地的方位、周邊環(huán)境、土壤、植被、水源、建筑及構(gòu)筑物進(jìn)行調(diào)查分析之外，應(yīng)特別重視區(qū)位氣象特征以及場(chǎng)地所在位置的小氣候特點(diǎn)，尤其太陽(yáng)光照和季節(jié)風(fēng)向的變化。 被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮并重視太陽(yáng)光照的變化規(guī)律，目的是捕捉并吸收太陽(yáng)帶來(lái)的光和熱，從而延長(zhǎng)室外環(huán)境可以作為愉快享受的時(shí)段。自然風(fēng)是場(chǎng)地設(shè)計(jì)時(shí)所要考慮的另一個(gè)重要因素，園林設(shè)計(jì)可以通過(guò)多種手段促使空氣流動(dòng)起來(lái)：夏季利用氣流的制冷效果，減輕炎熱，冬季則引入暖風(fēng)，改善環(huán)境舒適度。要特別注意室內(nèi)與室外空間的聯(lián)系，如交通的可達(dá)性、景觀色彩、質(zhì)感及風(fēng)格特點(diǎn)，游人欣賞效果等因素。
（2）使用者需求分析 園林綠化是為使用者服務(wù)。“人”不僅是園林環(huán)境的體驗(yàn)者，同時(shí)也是環(huán)境塑造的參與者。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮“人”的因素，比如尺度、心理、地域習(xí)慣等。基于充分合理的人群需求分析，設(shè)計(jì)師可以創(chuàng)造出既美觀，又能滿足調(diào)節(jié)心情、精神療養(yǎng)等功能要求的園林環(huán)境。
（3）設(shè)計(jì)構(gòu)思分析 被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮藝術(shù)性與舒適性相結(jié)合，兼顧經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，精心地利用太陽(yáng)、自然風(fēng)、雨水、植物、土壤等自然因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，可很好地解決季節(jié)性變化帶來(lái)的環(huán)境問題。此外，在園林設(shè)計(jì)時(shí)創(chuàng)造包含被動(dòng)式節(jié)能技術(shù)的環(huán)境以達(dá)到減少能源損耗的目的，是人居環(huán)境設(shè)計(jì)的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力，也是當(dāng)今園林設(shè)計(jì)關(guān)注的重點(diǎn)。
（4）自然風(fēng)在園林設(shè)計(jì)中的處理 空氣流動(dòng)形成風(fēng)，改變風(fēng)速是改善熱舒適的有效辦法。園林設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)速的變化，實(shí)現(xiàn)有效利用自然風(fēng)的目的。
首先合理搭配布置園林要素，利用空氣流動(dòng)創(chuàng)造出制冷的被動(dòng)式微氣候。例如可以利用小徑、地形、座椅、涼亭、廊架等簡(jiǎn)單的景觀元素形式，對(duì)空氣加以引導(dǎo)、聚集或者加速。宜人的風(fēng)速會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而變化，通常令人舒適的氣流速度不大于0.3m/s[1]；但是夏季由于空氣溫度較高，利用空氣的流動(dòng)直接吹到人體上，以便在濕熱的環(huán)境下通過(guò)蒸發(fā)作用，加大人體的散熱量，從而達(dá)到降溫的效果，這時(shí)需要的氣流速度也應(yīng)該相對(duì)較大。
其次，園林場(chǎng)地總體規(guī)劃布局時(shí)也要充分考慮自然風(fēng)的影響，特別是活動(dòng)空間場(chǎng)地位置的選擇應(yīng)當(dāng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向因素。冬季溫暖空間的設(shè)計(jì)由太陽(yáng)方位決定，而季節(jié)的環(huán)境條件差異在創(chuàng)造供夏季使用的微氣候基礎(chǔ)中起到重要作用。比如冬季應(yīng)當(dāng)盡量避開不利風(fēng)向（北方冬天的西北風(fēng)），引入有利風(fēng)向（南面暖風(fēng)）；夏季應(yīng)當(dāng)合理利用主導(dǎo)風(fēng)向來(lái)組織自然通風(fēng)，注意主導(dǎo)風(fēng)向與冬天的差異，通過(guò)被動(dòng)式園林要素的恰當(dāng)布置，可以設(shè)計(jì)出通風(fēng)降溫的涼爽空間。
此外，由于風(fēng)中包含空氣溫度，即存在冷風(fēng)和熱風(fēng)的區(qū)別。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中風(fēng)的冷熱性質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)吹過(guò)大面積的水體或者綠地時(shí)，會(huì)因?yàn)橹車h(huán)境中水分的蒸發(fā)作用而降溫；但是通過(guò)大面積的硬質(zhì)鋪裝時(shí)，鋪裝中吸收的熱量會(huì)傳遞給氣流，溫度隨之上升[2]。因此在園林設(shè)計(jì)里，盡量減少硬質(zhì)鋪地面積，或者將硬質(zhì)鋪地與水體、綠地交叉布置，以調(diào)節(jié)小氣候溫度。
（5）太陽(yáng)輻射在園林設(shè)計(jì)中的處理 太陽(yáng)輻射是來(lái)自太陽(yáng)的電磁波輻射，它直接決定地表空氣的溫度變化，并主導(dǎo)地球的氣候變化。太陽(yáng)輻射有利有弊，既是提高冬季溫度的天然能源，又是造成夏天溫度過(guò)高的罪魁禍?zhǔn)?。通過(guò)園林中的植物配置，可以有效調(diào)節(jié)太陽(yáng)輻射。
植物是大自然提供的自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)輻射的天然手段。據(jù)調(diào)查研究顯示，植物具有很好的遮陽(yáng)防輻射降溫作用。陽(yáng)光射到樹林上，葉子表面能夠反射約20%-25%的太陽(yáng)輻射，樹冠能夠吸收約35%-75%的太陽(yáng)輻射，剩下約有5%-40%的太陽(yáng)光會(huì)直接透過(guò)樹冠投射到地面。茂盛的樹冠能夠阻擋并吸收共約50%-90%的太陽(yáng)輻射熱能，而草坪還可以吸收80%左右的太陽(yáng)光線，從而大幅降低地表溫度，減少了人為降溫而產(chǎn)生的能耗。因此屋頂綠化、垂直綠化對(duì)于調(diào)節(jié)建筑室內(nèi)溫度效果十分明顯。
植物遮陽(yáng)與建筑構(gòu)件遮陽(yáng)大的不同之處在于能量流向。遮陽(yáng)構(gòu)件在吸收太陽(yáng)能之后，自身溫度會(huì)顯著升高，其中一部分熱量還是會(huì)通過(guò)各種渠道重新傳遞到空氣中；而植被通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物能，植被本身溫度并沒有顯著提高，而且還儲(chǔ)存了能量。理想的太陽(yáng)輻射調(diào)節(jié)植被是高大的落葉喬木：在夏季，茂密的枝葉可以很好的阻擋灼熱的陽(yáng)光；在冬季喬木落葉后，溫暖的太陽(yáng)光會(huì)透過(guò)稀疏的枝條照射在大地上。這也是普通固定遮陽(yáng)構(gòu)件所不具備的優(yōu)點(diǎn)。（圖6,7）植物尤其適合遮擋西曬時(shí)高度角很小的陽(yáng)光，樹葉濃密的直立樹種不但可以提供良好的景觀，還可以控制夏季黃昏前的太陽(yáng)輻射。
（6）水在園林設(shè)計(jì)中的處理 水是園林設(shè)計(jì)中重要組成元素。除了塑造水景，還能夠調(diào)節(jié)環(huán)境氣候，比如降溫，增濕等。在夏季，湖面、池塘邊的溫度就要比硬質(zhì)鋪裝廣場(chǎng)低，更適宜人的休憩和游玩。
此外，水體的凈化、循環(huán)利用也是園林設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。使用人工機(jī)械設(shè)備凈化水體，不僅增加成本，還損耗能源。因此將水的循環(huán)利用和造園手法相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能的“自然化”。
總之，被動(dòng)式節(jié)能方式主要采取因地制宜的自然節(jié)能方式，利用園林自身組成要素收集、利用天然能量。它具有低費(fèi)用、少維護(hù)、景觀化等優(yōu)點(diǎn)，為使用者提供舒適的戶外環(huán)境，目前已在園林設(shè)計(jì)中被大量使用。
1.3.2被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)的潛在效益 被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)利用大自然產(chǎn)生的能量流動(dòng),節(jié)約不可再生能源的消耗，同時(shí)保持環(huán)境的舒適度；它不僅能減少能源損耗和運(yùn)行設(shè)備的費(fèi)用，也降低了建筑和園林的建造費(fèi)用，因此能夠節(jié)約大量的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)成本；從美學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，它對(duì)塑造場(chǎng)地的地域特征方面有著巨大作用，通過(guò)增加當(dāng)?shù)爻鞘刑厣L(fēng)貌的視覺特征，達(dá)到了保持地域特性的目的。
被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)的潛在效益體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）提高生產(chǎn)力 根據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示，大量采用自然光照明可以提高使用者的生產(chǎn)力。洛磯山研究中心(RockyMountainInstitute)的研究表明：在商場(chǎng)內(nèi)，有自然采光照明區(qū)域的平均銷售額(每平米銷售額)比人工照明區(qū)域要高。近幾年，全世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展被國(guó)際能源價(jià)格的上漲所拖累，發(fā)展中國(guó)家的能源價(jià)格和發(fā)達(dá)國(guó)家一樣昂貴。為了能夠節(jié)約成本，提高生產(chǎn)力，被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展顯得更為重要。
（2）減少運(yùn)輸費(fèi)用 因?yàn)楸粍?dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)中所利用原料是能源，因此是免費(fèi)的，這樣購(gòu)買能源和設(shè)備的費(fèi)用就大幅下降。而且根據(jù)研究數(shù)據(jù)表明，通過(guò)被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)可以減少40%~80%因?yàn)檫h(yuǎn)距離運(yùn)輸而產(chǎn)生的不可再生能源消耗[4]。
（3）降低設(shè)備投資費(fèi)用 在園林綠化建設(shè)與初期運(yùn)營(yíng)投資中，購(gòu)買和運(yùn)行室外環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)備的費(fèi)用占據(jù)了相當(dāng)一部分。能源節(jié)約型園林的本質(zhì)就是要減少相關(guān)動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)的費(fèi)用，從而節(jié)約園林綠化的成本。被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)減少不可再生能源的使用，這導(dǎo)致設(shè)計(jì)負(fù)載的減低(峰值負(fù)載)，設(shè)計(jì)師就可以減少或縮小園林綠化環(huán)境控制設(shè)備的規(guī)格，從而降低造園成本。
（4）減少污染 被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)的初衷就是為了能夠從根本上節(jié)約不可再生能源的消耗，同時(shí)就相應(yīng)減少人為排放，如二氧化碳和其他溫室效應(yīng)氣體，從而降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。
（5）合理分配資金投入 減少運(yùn)輸費(fèi)用、初期投資費(fèi)用和后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，就可以將節(jié)省下來(lái)的資金投入到其他發(fā)展活動(dòng)：個(gè)人、企業(yè)和政府的投資，從而增加GDP[5]。
（6）推廣新能源開發(fā)利用 被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)可以推動(dòng)城市可再生能源的利用，將在全球建立起可持續(xù)的能源系統(tǒng)。 2結(jié)語(yǔ)
在未來(lái)，隨著節(jié)能技術(shù)的不斷完善和提高，能源節(jié)約型園林發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：
（1）實(shí)現(xiàn)功能的多元化，形式和內(nèi)容的多樣化 這是能源節(jié)約型園林發(fā)展的目標(biāo)。能源節(jié)約型園林的設(shè)計(jì)建造將更趨向綜合功能方向轉(zhuǎn)化，注重發(fā)揮節(jié)能減排功效的同時(shí)，又強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益和藝術(shù)效果。
（2）節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步，節(jié)能成本的降低 這是能源節(jié)約型園林發(fā)展的前提。各國(guó)已經(jīng)積累了一定的基礎(chǔ)技術(shù)研究成果，并根據(jù)各自國(guó)情發(fā)展了相對(duì)成體系的節(jié)能減排計(jì)劃?？墒窃诠?jié)能技術(shù)成本和應(yīng)用上還是有很大的發(fā)展空間。
（3）政策法規(guī)相繼出臺(tái)，執(zhí)行力度加大 這不僅是能源節(jié)約型園林發(fā)展的保障，更是國(guó)家進(jìn)步的重要體現(xiàn)。政府對(duì)能源節(jié)約型園林發(fā)展的重視和支持，客觀反映出國(guó)家對(duì)可持續(xù)發(fā)展的貫徹力度。
（4）民眾意識(shí)逐漸提高，節(jié)能知識(shí)普及 這是能源節(jié)約型園林發(fā)展的意義所在。不僅通過(guò)園林綠化提高人民的生活水平，更期望借此對(duì)我國(guó)節(jié)能減排事業(yè)進(jìn)行宣傳和推廣，讓百姓真正意識(shí)到可持續(xù)發(fā)展的重要性，并參與到其中來(lái)。
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淺談節(jié)能技術(shù)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
