上海世博会绿色建筑认证项目技术及应用

杨建荣 张颖 葛曹燕 李芳 / Yang Jianrong, Zhang Ying, Ge Caoyan, Li Fang

1 背景

1851年，首届世博会在英国伦敦开幕时，全球城市人口比例只有6%。如今，当上海举办2010年世博会时，全世界已有50%的人口居住在城市。而据预测，到2025年，世界城市人口将会增加至50亿，占全世界总人口的61%，毫无疑问，城市和人类的联系在未来将变得越来越紧密。联合国人居组织早在1996年发布的《伊斯坦布尔宣言》中就已经指出：“我们的城市必须成为人类能够过上有尊严的、健康、安全、幸福和充满希望的美满生活的地方”。

作为世博史上第一次出现“城市”主题，中国2010年上海世博会以“和谐城市”的理念来回应对“城市，让生活更美好”的诉求，反映了我国乃至全球未来城市发展的趋势。无论从资源消耗还是空间的使用城市中的建筑对城市人居环境的影响正在全球范围内日趋达成共识，为此建筑成为2010年世博会主题演艺的重要载体。许多国家和地区展馆，以及企业馆都围绕绿色、低碳、环保的理念进行了演绎，也令本届世博会汇聚了当今世界最为先进的绿色发展理念和实践案例，尤其在展馆本体建设中广泛应用的绿色节能技术，对于未来城市的发展意义深远。

图1 上海世博会获绿色建筑认证的项目分布

在众多的展馆中，我国的世博中心、世博文化中心、未来探索馆和城市最佳实践区上海案例“沪上生态家”等四幢建筑在设计、建造和运营过程中，充分实践了因地制宜的各项绿色建筑技术，获得了中国“三星级绿色建筑”设计或运营标识。这些建筑的设计理念、建筑风格、技术亮点等颇具特色，对城市建筑的未来发展具有积极的启示作用。

2 世博文 化中心绿色建筑设计

2.1 工程概况

世博文化中心用地面积67 242.6m2，总建筑面积140 277m2，主体为18 000座的多功能演艺空间。根据世博会总体规划，世博文化中心将在世博会期间承担各类大型演出和活动，满足世博会大型文艺演出需求；同时还将充分考虑世博会会后的后续利用和可持续发展需要。

建筑外观以“飞碟”状的穿梭腾飞的形态为主体，呈飘浮状地坐落于草坡基座上，并通过较大的悬挑和飘逸的比例，达到轻盈灵动，简洁大气，具有整体感的设计效果。“飞碟”主体上下两片水平向伸展的弧形曲面构成轻盈而飘逸的建筑形态，顶部和底部的弧形金属曲面嵌入了星星点点自然分布的采光窗，中部的凹槽，作为观光休闲平台，提供360°的全方位景观视野。

世博文化中心的设计和建造秉承了本界世博会“城市，让生活更美好”的绿色主题，以“建筑、环境与人的和谐互动”作为核心理念，统筹利用新能源、节地、节能、节水、资源回收和再使用等绿色建筑技术。2009年12月，上海世博演艺中心获得了国家“三星级绿色建筑设计标识”证书。

图2 世博文化中心效果图

2.2 绿色建筑技术应用

世博文化中心尽可能在建筑形态上体现内部功能与外部形式高度统一与完美结合，采用创新的建筑技术，体现节能环保理念。如图3所示，世博文化中心采用了绿色生态的草坡基座、节能环保的建筑表皮等处理手法使建筑融于滨江公园自然的形态之中，体现出和谐共生的设计理念与“城市，让生活更美好”的世博主题。项目同时采用了江水源冷却系统、气动垃圾回收系统、空调凝结水与屋面雨水收集系统、程控型绿地节水灌溉系统等节能环保技术，对能源和水资源消耗、室内环境质量和可再循环材料的使用等多方面进行控制，提升技术内涵。

2.2.1 废弃场地及旧建筑利用

项目原址是上海浦东钢铁集团（上钢三厂）以及上南船厂，通过进行土壤健康风险评估和改造，实现了对原工业用地进行再利用，不仅变废为利节约了城市土地，也达到了改善城市环境的效果。

同时，对原有工业旧码头结合景观设计进行加固和利用，保留了码头滨江区域的平台及柱墩，并局部在原水面上空架板作为文化中心车行及人行通道。

2.2.2 生态绿化屋面

基座屋面结合了建筑及景观设计，除部分台阶和玻璃天窗外，其余屋面均设计大面积草坡式生态屋顶绿化，使基座与周边场地的景观融为一体，并且兼具活动与观景休闲的功能。绿化屋顶面积约9864m2，占整个屋顶面积的比例为52.9%。

2.3.3 建筑自遮阳

外围护结构中，透明部分主要为二层环廊幕墙、六层环廊幕墙、一层的屋顶天窗、一层内街等。通过对不同方位的建筑自遮阳情况进行的计算分析和相关设计，使建筑形体在满足外观需求的情况下，实现最佳的自遮阳效果，如图4所示。

2.3.4 江水源热泵系统

本项目处于黄浦江畔，具备采用江水源系统的地位优势。方案阶段经过多次分析比较，最终确定了以江水源热泵系统加冰蓄冷空调系统作为空调冷源，江水取水量为2500m3/h，选用了2台650RT的热泵机组加3台650RT的冷水（制冰）机组。冬季则以燃气锅炉补充江水源热泵系统作为空调热源，其中江水源热泵机组供热量占55%。

根据全年负荷估算值分析，与常规冷却塔+燃气锅炉系统比较，文化中心江水源系统全年运行节煤量总计约221t。

2.3.5 天然采光和自然通风

图3 世博文化中心绿色建筑策略

图4 建筑自遮阳分析－1

图4 建筑自遮阳分析－2

图5 采光顶位置及采光模拟模型－1

图5 采光顶位置及采光模拟模型－2

图6 雨水利用示意图

图8 改建前的南市发电厂

图9 改建后的南市发电厂

图7 主场馆灵活分隔模式示意

由于本项目是剧场类建筑，并无天然采光需求，但为了改善室内公共区域的自然光环境，减少照明能耗，本项目充分利用被动式采光方式，如采光顶、采光内庭等方式，改善首层及地下一层公共区域的天然采光，而由于建筑形态的自遮阳效果，在获得充足光线的同时，也避免了阳光的直射。

经过对主要公共活动区域的采光模拟分析得知（图5），采光顶和采光内庭的分散设计，对首层及地下层公共活动区域的光环境改善效果明显，首层约5260m2、地下一层约2439m2的面积的采光系数能够满足自然采光要求。

内庭的设置不仅有利于自然采光，对于改善建筑的自然通风也有一定的作用。本项目的自然通风设计主要针对地上一层公共区域，包括走道、大厅、商用等功能空间，通过平面布局、各朝向开口、内庭及室内环形通道等设计来改善通风，以满足人员活动的舒适性需求。

2.3.6 雨水收集利用

上海多年平均降雨量为1154.1mm，为降雨丰富地区，本项目通过技术经济分析，对屋面雨水进行收集、处理、消毒后回用于绿化、道路冲洗等用水点。大屋面雨水经金属屋面汇聚至排水天沟，进入虹吸管道，经过初期雨水弃流后的雨水进入原水池，后经加药、过滤、消毒后回用。经估算，本项目每年可使用处理回用的雨水约7572m3。按每回用1t雨水可节约水费3.3元/ m3计算，每年可节省水费24987.6元。

2.3.7 主场馆多功能模式灵活利用

就使用者而言，灵活的空间组合和功能转换是世界级演艺中心的共同特点和发展趋势。设计遵循“可合并,可分隔”,“最大连续空间”和“最小使用空间”，“功能通用”等评价指标。通过模数化的构造奠定空间组合的基础,达到最大空间的灵活性，同时减少重新装修时的材料浪费和垃圾产生。

文化中心核心功能为18 000座的主场馆，为适应各种不同规模与类型的演出，采用了灵活分隔的多功能模式。观众厅由池座、楼座、两层VIP楼座包厢及内场活动观众区所组成，观众厅及主演区可根据演出需要进行灵活的分隔，能够满足各种不同的演出需求（图7）。

2.3.8 绿色运营管理

文化中心采用建筑设备自动监控系统(BAS)和变频调速装置，对空调、给排水、电气、照明设备及其他用电设备进行监视和自动控制，降低能耗，提高各项能源消耗系统的工作效率。

通过制定垃圾管理制度，对垃圾物流进行有效控制，对废品进行分类回收，防止垃圾无序倾倒和二次污染。建筑每个楼层设置了垃圾处理房，房间设有排风、空调、冲洗、排水设施。管理单位会在适当的时间将各层垃圾运输到位于首层的垃圾房，垃圾房内设置了气动垃圾回收装置。通过气动垃圾系统的管网，生活垃圾被转送到世博园区统一的垃圾收集站，既方便又卫生。

3 南市发电厂（未来探索馆）绿色建筑设计

3.1 工程概况

未来探索馆位于浦西城市最佳实践区南部，由南市发电厂主厂房改建而成。改建前主厂房长129m、宽70m、高50m，建筑面积23477m2，为建成于1985年的钢筋砼结构（图8）；改建后的主厂房（图9）在体形和高度不变的情况下进行内部加层，建筑面积超过了3.1万m2，为带阻尼支撑的钢结构框架体系。项目定位于三星级绿色建筑，集成应用江水源热泵、太阳能及风力发电、主动式导光、自然通风、中水回用、阻尼结构加固、绿色建材、智能化集成等多项关键技术，充分体现了节能减排、以人为本的理念。

因其在可再生能源利用方面的示范效应，工程获颁2008年度建设部“可再生能源示范工程”。同时通过多项绿色建筑技术的集成应用，南市电厂改建工程成为国内第一栋由老厂房改建的三星绿色建筑。2009年和2010年，项目分别通过中国绿色建筑三星级设计和运营评价。

图10 南市发电厂改建工程绿色建筑关键技术集成体系

图11 南市电厂内外保留设备（阻尼加固器、粉煤灰分离器）

图12 建筑西立面、双层窗中置百叶可调遮阳

图13 南市电厂改建工程江水源热泵原理图

图14 南市电厂改建工程BIPV系统

3.2 绿色建筑技术集成应用

本改建工程围绕“节地、节能、节水、节材、环境保护”展开，并结合项目特色进行关键技术集成，包括主动式导光系统、LED照明、太阳能及风力发电、绿色建材、阻尼结构加固、自然通风、智能化集成平台、江水源热泵、中水回用等（图10），确定了总体的技术方案。

3.2.1 场地及设备的再利用

改扩建工程充分考虑场地及旧建筑的保留和再利用，主要包括：完整保留主厂房1985年形成钢筋砼结构体系，在此基础上进行适当的加建和改造，运用阻尼器耗能加固技术来有效降低结构承担的地震作用效应，保证结构体系满足各阶段地震作用下变形能力和承载能力；保留汽机车间内的吊车、厂房中部部分发电机组作为未来展厅中的观展工具和用于主题展示；保留屋顶平台旋风分离器，一体化布置风力发电机；保留并利用南市电厂原有的江水取排水管道，开发利用全球城市广场地下空间，设计布置江水源能源中心及中水处理机房。

3.2.2 围护结构节能

围护结构节能改造延续原工业厂房立面特质，基本保留原立面高侧窗、点式窗及条形窗，局部增设玻璃幕墙。外墙采用75mm金属面硬质聚氨酯夹心墙面板外墙A外保温、30mm硬质聚氨酯泡沫塑料外墙B外保温，屋面（金属屋面）采用75mm金属面硬质聚氨酯夹心屋面板保温、屋面（钢筋混凝土屋面）采用75mm硬质聚氨酯泡沫塑料保温，外窗（包括玻璃幕墙）及天窗选用断热铝合金低辐射中空窗(图12)。建筑外窗可开启面积达外窗总面积的63.7%，有利于在过渡季组织自然通风。

图16 南市电厂夏季工况自然通风模拟分析图

图17 数值模拟分析优化主厂房结构

3.2.3 江水源热泵区域能源中心

充分利用原煤电厂江水源冷却水取排水管道及隔栅井过滤系统，建设覆盖半径约1km的江水源热泵区域能源中心（图13），为世博约15万m2建筑提供冷热水供应，水系统采用二级泵变流量系统，根据最不利环路的压差控制泵的转速实现节能运行。

3.2.4 可再生能源利用

太阳能光伏并网发电系统集成了高效单晶硅、刚性非晶硅、透光薄膜等多种PV组件，结合主厂房阶梯状屋面、女儿墙、栏杆、入口雨棚等建筑构件一体化布置（图14），可通过运行性能分析不同类型电池在上海地区的适用性。此外，还利用粉煤灰分离器安装了2kW的垂直轴小型风力发电机。光伏系统总装机功率逾520kWp，预计年发电量50万kWh，与相同发电量的火电厂相比，年节约标煤178t（以350g标煤/kWh计算），具有显著的环境效益。

3.2.5 主动式导光系统

主动式导光系统包括定日镜、平面反射镜以及天窗漫射板三部分组件，设于主厂房屋面平台，能够“主动”跟踪太阳，将太阳光经过收集、反射、透射、散射后，导入29m通高的生态中庭（图15），提升天然光照度水平、延长日照时间，改善中庭光舒适度及垂直绿墙生长环境，节约照明能耗。

图18 世博中心实景

图19 折线形玻璃幕墙

3.2.6 自然通风和室内环境监控

南市电厂主厂房紧邻黄浦江，可因势利导实现自然通风，通过CFD模拟预测技术计算典型季节建筑外表面压强分布，据此指导立面开窗（图15）。项目设置了室内空气质量监测与通风联动控制系统，在典型区域设置室内温湿度及CO2传感器，通过智能化监测分析，实现与空调新风系统或自然通风开窗系统的联动控制，有效改善室内热环境及空气质量（图16）。

3.2.6 结构加固与节材

工程完整地保留原主厂房的结构体系，在对传统旧建筑结构加固方法研究分析的基础上，通过有限元方法对改建方案的抗震性能进行模拟分析（图17），全面了解主厂房薄弱构件的分布位置、出现顺序，全过程了解结构和构件的变形水平。通过数值计算分析及多次专家会论证，确定阻尼器耗能减震加固技术应用方案，保障实现加层后的建筑性能并减小加固投入。

在拆迁及施工过程中制订废弃物管理计划，对拆迁施工废弃物进行分类处理及回收利用。收集厂房前期拆除的部分管道及配件，制作景观艺术小品用于白莲泾公园、特钢大舞台等地。

3.2.7 运营管理优化

集成管理系统（BMS）将分散的、相互独立的智能化子系统整合成一个整体，用相同的环境、相同的软件界面进行集中监视和控制，为用户提供统一的管理平台。集成的子系统同时将能源和环境数据提供给世博园区能源与环境监测系统。

4 世博中心绿色建筑设计

4.1 工程概况

世博中心同样位于一轴四馆核心区域，总用地面积约6.65hm2，总建筑面积141 990m2，其中地上建筑面积为99 990 m2，地下建筑面积为42 000m2。功能以会议中心为主，世博期间将承担庆典、交流、贵宾接待、新闻发布和指挥运营等重要任务，会后将是举办高规格国际会议、政务会议的首选地。各种公众活动空间，赋予世博中心以持久的活力，成为开放的“城市客厅”。

世博中心从设计到运营一直坚持节能减排和生态环保的理念，按照中国绿色建筑评价标识三星级和美国LEED认证金奖的要求，通过科技创新和技术集成，对世博会“城市，让生活更美好”这一主题进行绿色的诠释。项目集成应用江水源热泵系统、冰蓄冷系统、水蓄冷系统、屋顶绿化、太阳能光电系统、太阳能热水系统、雨水处理技术、杂用水水处理技术、透水地面等多项生态建筑技术，并通过绿色建筑设计、绿色施工、绿色运营，对绿色建筑“四节一环保”的理念进行全过程的实践。

4.2 绿色建筑技术

4.2.1 节能建筑幕墙

世博中心采用较大面积的片状折线玻璃幕墙，与折线石材幕墙的竖向肌理相呼应（图19）。功能布局中，将会议、接待等功能空间沿外玻璃幕墙布置，从而获得最佳的视野和自然采光。玻璃幕墙采用双银Low-E中空夹层玻璃，外墙综合传热系数降至约1.7。南侧、西侧立面玻璃内置金属张拉网，可以起到遮阳的效果。同时，为了实现过渡季节自然通风，折线的短边位置设置了可开启窗扇，上部为电动排烟窗，下部为手动通风窗。

4.2.2 多层次立体绿化

为了降低城市热岛效应，充分利用了平坦宽阔的屋顶进行生态绿化。屋顶绿化位于7层屋顶、庭院等处，主要采用佛甲草等易于养护的植物。绿化面积约占可绿化屋顶面积的57 %（图20）。

大堂内种植了总面积约557m2的垂直绿化，利用植物提升室内的空气质量。垂直绿化种植种类包括吊绿萝、吉祥草、青叶吊兰，不同植物不同形式的组合，形成了丰富的室内景观效果。

4.2.3 照明节能

作为一个高规格会议类大型公建，世博中心照明设计对于工艺、装饰、功能要求都非常高。为了在满足照明需求的同时，实现尽可能的照明节能，项目中主要采取以下策略：

建筑内大量走廊进厅等公共区域可直接利用自然采光照明，配合光感探头在自然采光区域照度不能达到要求时，分回路开启，满足照明需求；办公室采用高光效T5灯，沿外窗方向分回路控制。在自然光减弱方向上可逐步开启。

多功能厅采用高光效金卤灯，同时在应急回路上采用热启动触发器，避免了金卤灯在电源切换过程中启动时间慢，不能作为应急照明的缺点，在灯具节能的基础上进一步减少另外装设蓄电型应急照明的浪费。

政务厅采用高光效LED照明，照度和色温均可调，满足不同会议功能的需求，同时也是世界上少有的大空间白光LED照明案例,。外立面也采用LED线型照明，即满足动态的要求，又起到了节能的效果。

4.2.4 太阳能与建筑一体化设计

图20 多层次绿化实景图

图21 太阳能与建筑一体化设计

世博中心采用了太阳能光伏发电系统、太阳能热水系统（图21）。其中，太阳能光伏发电系统主要位于屋顶，总装机容量约1.04MW，年均发电量约100万kWh。太阳能光伏发电板与屋顶、排烟窗百叶进行有机结合，形成丰富的第五立面。太阳能热水器巧妙地与室外停车位的棚架相结合，一方面充分利用了太阳光，另一方面也为车位提供了遮阳，一举两得。

4.2.5 生态中庭

世博中心可分为东部会议交流和西部活动接待两大区域，而中庭则是连接这两大区域的重要共享空间（图22）。中庭贯穿地下一层和地上七层，除了引入生机盎然的垂直绿化外，也是引入自然采光和自然通风的重要场所。如图22所示，中庭顶部采用大面积玻璃天窗，将自然光引入室内，天窗下置浅色织物遮阳，减少夏季直射光的同时，减少眩光。同时，一层结合景观设置采光井，将自然光引入地下区域公共空间。除此以外，中庭内设置了4组25m高的数控水幕，利用水分的蒸发为空气加湿降温，从而改善室内的环境。

4.2.6 雨水和杂用水回用

世博中心设置了雨水回用系统和杂用水回用系统。一方面，为了最大限度地增加雨水径流的自然渗透量，通过绿地和采用透水铺装的路面、广场、停车场等进行雨水的自然蓄渗回灌；另一方面，屋面雨水经收集、初期弃流、调蓄后，按需通过沉淀、过滤、消毒等处理后，用作停车库地面冲洗、道路冲洗和绿化浇洒、景观用水等。

此外，本项目对空调设备冷凝水，机房、开水间、管井等的地面排水，消防试验排水，消防（水蓄冷）水池换水，江水直流冷却水系统温排水等优质杂排水同样进行了收集回用，通过杂用水回用系统，实现废水资源化。

4.2.7 空调系统优化

空调冷源由冰蓄冷系统、江水源热泵机组和水蓄冷系统组成。其中冰蓄冷系统采用分量蓄冰方式，主机采用2台双工况螺杆式冷水机组，与蓄冰装置串联；江水源热泵采用了3台螺杆式冷水机组，冷凝器侧直接采用黄浦江水进行冷却；还利用已有消防水池及供冷供热水泵组成水蓄冷系统。

对于大会议厅、多功能厅等高大空间，采用了座椅下送风、喷口侧送分层空调等方式，提供热舒适性和室内空气品质，减少运行能耗。

5 “沪上·生态家”绿色建筑设计

5.1 工程概况

中国2010年上海世博会城市最佳实践区上海案例“沪上·生态家”（图23），是一座展示未来人居的都市住宅体验馆，用地面积1300m2，建筑面积 3147m2，地上四层，地下一层，建筑屋面高度为18.9m，世博会期间作为上海生态人居展示案例，会后将改建为办公集群永久保留。

“沪上·生态家”，作为代表东道主中国参展的唯一居住案例，以生态建造、乐活人生为主题，针对上海的气候特征和资源条件，合理采用了节能减排、资源回用、环境宜居、智能高效等技术集成体系，达到建筑综合节能60%、可再生能源利用率50%、非传统水源利用率20%、固废再生墙体材料使用率100%、室内环境达标率100%等技术指标。2010年，项目通过中国绿色建筑三星级运营评价。

5.2 绿色建筑技术

项目充分体现“因地制宜”的生态建造理念，汲取江南民居的传统文化精髓，提炼了山墙、里弄、老虎窗等上海住宅要素并融入建筑立面中，趋风避寒、流水不腐、以土养水、草木葱郁等本土生态手法也在建筑设计中得到了传承和演绎。同时，“沪上·生态家”强调生态技术的建筑一体化设计，从建筑本体技术和参观展示技术应用两个层面有机集成了自然通风强化技术、夏热冬冷气候适应性围护结构、天然采光和室内LED照明、燃料电池家庭能源中心、PC预制式多功能阳台、BIPV非晶硅薄膜光伏发电系统、固废再生轻质内隔墙、立体绿化、智能集成管理和家庭远程医疗、家用机器人服务系统等技术专项（图24）。

图22 生态中庭

图23 “沪上·生态家”实景

图24 建筑本体应用技术解析

图25 中庭自然通风实景图

5.2.1 自然通风强化

采用中庭生态核垂直拔风、水平贯穿风道和入口导风墙等措施，同时结合智能控制系统对中庭顶部的通风窗和电动风机进行智能控制，从而提高室内的通风效果。生态策略被巧妙地应用在了北部的人行楼梯区域，通过在两侧布置菱形轻钢网架结构辅以单元式绿化模块，对向上气流进行过滤净化（图25）。同时，在中庭出屋面处增设了具有竖向烟囱效应的通风塔，四周安装通风窗，可根据室外气象条件和室内运行模式，调节电动百叶的开关。

5.2.2 夏热冬冷地区气候适应性围护结构

建筑外墙采用长江淤泥砖作为填充墙，外墙外立面采用隔热涂料或隔热砂浆，保温层采用无机保温砂浆，内立面采用相变材料与脱硫石膏复合系统，在保护环境的同时，使建筑外墙具有随室外气候变化而变化的自适应功能。采用了多种形式的外遮阳系统（图26），南向窗体采用双层窗结合活动遮阳，天窗设可控铝合金百叶遮阳系统。上述设计使得建筑能在各个季节实现围护结构的适应性调整，有效降低建筑能耗。

5.2.3 天然采光和LED照明

合理的进深和窗墙比设计，以及采光中庭保证室内各层主要功能区域的采光效果；老虎窗、采光天窗等借鉴上海传统民居天然采光手法，可对四层局部区域进行采光改善；地下空间通过地面跌水、南北向下沉庭院等策略，也实现了天然采光，减少人工照明的开启时间。

在充分利用天然采光的基础上，项目在泛光照明和室内照明方面大规模应用了高效的LED照明光源。根据现代家居环境宁静、舒适、温馨、生态的要求，结合LED光源的特点，室内LED照明的总体设计思路是在满足照明基本功能的前提下，强调装饰性和美学效果。泛光照明则体现素雅的基调和海派的特色，照明方式主要使用柔和的内透光或间接照明为主。

图26 南向双层窗中置遮阳和屋顶可调百叶遮阳系统

图27 室内天然采光实景

图28 “沪上·生态家”光伏发电系统安装实景

图29 固废再生墙体材料的集合展示

图30 南侧水池实景

5.2.4 太阳能建筑一体化利用

综合考虑上海地区日照辐射资源一般，阴雨天较多的情况，选择了弱光效应较好、色泽均一适宜于建筑一体化设计的非晶硅光伏发电系统，结合坡屋顶及立面阳台进行一体化布置，如图21。按照上海地区日照辐射资源进行系统全年发电量测算，“沪上· 生态家”8.28kWp屋面BIPV系统和3kWp阳台BIPV系统25年生命周期的总发电量预计为13.4万kWh，可实现CO2减排42t。

热水主要供应各层卫生间洗脸盆使用，需求量约900L/天。采用了平板式太阳能集热器与建筑一体化结合布置的分体式太阳能热水系统，集热器与光伏板共同构成了太阳能坡屋面。

5.2.5 固废再生建筑材料

建筑主体结构的混凝土全部采用再生骨料混凝土，即利用粉煤灰、矿渣粉等工业废料代替部分水泥，利用旧混凝土粉碎后筛选的5~31mm 粒径的混凝土块取代大部分碎石作为再生混凝土的骨料。

外墙采用淤泥烧结多孔砖，内隔墙全部采用再生建材，包括利用脱硫石膏板轻钢龙骨隔墙、蒸压灰砂砖、利用粉煤灰生产的粉煤灰加气砌块、混凝土空心砌块等（图29）。

建筑共采用了约15万块石库门老砖砌筑建筑外立面和楼梯踏步，以及旧厂房拆迁回收的型钢重新焊接加工成“生态核”、钢楼梯，通过将旧城拆迁中的废弃建材的回购利用，不仅体现了资源循环的理念，也进一步体现了上海民居的文脉。

5.2.6 水资源高效循环利用

采用分质、分区供水及多种供水方式组合的给水系统。根据低质低用的原则，利用组合膜中水处理系统将收集的全楼优质杂排水经处理后供应绿化、冲厕用水，当中水系统故障或者水量不足部分采用市政供水补给。自来水给水分低区和高区，分别采用市政直供和变频加压方式，供应生活用水。

屋面雨水经绿化初期过滤后，全部排入水景池（图30），经生态浮床水生植物净化过滤后，保证水体水质。

5.2.7 立体绿化

项目采取了多种建筑环境绿化措施以营造宜居环境，包括屋顶绿化、南立面模块绿化、西墙爬藤绿化和中庭单元式绿化等形式。其中，南墙绿化和西墙绿化分别采用绿屏叠加绿化及最新研发的壁挂式植物种植模块绿化；屋面采用景天类地被植物、容器类绿化、壁挂绿化等形式，形成功能性屋顶花园；中庭则结合空间网架，设计双面观单元模块式绿化（图31，32）。

5.2.8 智能化管理平台

项目应用了集成能源管理、环境监测、设备管理和信息管理等功能的智能管理平台。设备管理中心：对空调系统、送排风系统、给排水系统、照明系统和遮阳系统等重点设备进行监控和管理。能源管理中心：风机、水泵加装变频器，采用能源管理模块，对沪上生态家的所有能源消耗（电、水等）以及再生能源进行管理。环境监控中心：根据空气状态和日照强度动态调整空调、照明和遮阳系统运行状态。信息展示中心：系统采集的信息通过大屏幕以及现场展示等各种方法向观众显示，体现节能环保的理念。

图31 屋顶绿化

图32 南阳台挂壁模块绿化

6 绿色建筑技术应用分析

通过对上述四个项目的技术解析，不难看出，“绿色”和“建筑”紧密结合的融入式绿色设计业已成为绿色建筑的发展趋势。如表1所示，四个项目无不例外地都是从场地选址和规划设计入手，采用因地制宜的被动式建筑设计，辅之以生态节能技术措施，最终实现绿色建筑的目标。

7 结语

城市是人类文明的结晶，它所留下的历史足迹不论成败，都将为人类的发展提供借鉴和引导；同时，城市的发展也为人类开启了梦想的窗口，承载了人们对于未来美好生活的期望和诉求。2010年上海世博会正是这样一个集中的展示窗口。本文介绍的四个永久性场馆，通过其采用的绿色建筑技术，借助世博会的窗口和平台，将为建设领域科技创新和城市人居发展提供有益的思考和借鉴。

[1] Global Green Building Trends 2008, McGraw-Hill年度调研报告

[2] 葛曹燕, 杨建荣.上海世博南市电厂可持续改建实践[J].绿色建筑，2010, 2.

[3] 韩继红, 张颖等.沪上生态家绿色建筑实践[J].建设科技, 2009, 6.

[4] 李芳等.上海世博演艺中心（三星）项目介绍及技术应用[J].建设科技，2009, 6.

[5] 田园.世博文化中心绿色建筑设计[J].建设科技，2010, 10.

[6] 傅海聪.世博中心：天光云影共浦江[J].建设科技，2010, 10.