北京世园会：魅力自然邂逅现代科技

2019-08-14

发明与创新 2019年21期

关键词：花伞世园园艺

妫水河畔，阳光正好。一座万花之园绽放在世界面前。秉承“让园艺融入自然，让自然感动心灵”的办会理念，北京世园会让走进这里的游客，在观赏园艺美景的同时，充分感受生态与科技的融合。

四月的北京，春光正好，草木吐绿，百花盛开。

4月29日，举世瞩目的2019中国北京世界园艺博览会（下称“北京世园会”）在延庆开幕。这是继1999年昆明世园会后，国际上最高级别的园艺博览会再次来到中国。

“让园艺融入自然，让自然感动心灵”。这场被称为世界园艺界“奥林匹克”的盛会不仅是一场荟萃世界园艺精华、展现全球园艺发展水平的盛会，还是一场科技与自然相互融合的盛会，更是一场展示美丽中国、共谋绿色发展的盛会。

长城脚下，妫水河畔，北京已经敞开大门迎接八方宾客，中国已经绘就一幅融合绽放、绿色发展的美丽画卷。

高科技成就魅力场馆

北京世园会园内核心建筑由“四馆一心”组成，即中国馆、国际馆、生活体验馆、植物馆和演艺中心妫汭剧场。展馆是北京世园会园区的“第一展品”，游客们徜徉其间，感受到的是这“四馆一心”的绿色设计理念和为实现设计效果而采用的科技手段。

中国馆：绿色建筑“会呼吸”

走进北京世园会园区，首先映入眼帘的便是一座半环形的标志性建筑——中国馆。青山绿水间、梯田花海旁，这座建筑宛如一柄温润的如意，金色的屋顶勾勒出蜿蜒柔和的曲线。

“中国馆是一座会呼吸的绿色建筑，场馆在设计上运用了传统建筑的智慧，尤其是根据延庆当地的气候特点，对风速、温度、湿度进行控制处理，达到冬暖夏凉的效果，充分体现了‘绿色、低碳、节俭、永续’的发展理念。”中国建筑设计研究院建筑师黎靓介绍道。

当人们在炎热的夏季步入场馆时，会感觉到清凉舒适，“自然凉意并非空调所致，而是建筑中引入地道风技术，即将室外的空气通过墙上的风机吹入室内前，先在浅层土壤过一遍进行蓄热，好比让空气先在地窖里待一会，与土壤发生充分的热交换后再吹到室内。为了保证吹出来的风供给一层展览区域，既冬暖夏凉又不会潮湿，地道风管特别采用了高密度聚乙烯HDPE管道。这样使得空调开启时间大幅缩短，有效降低建筑使用能耗。”黎靓说。

黎靓介绍道：“延庆地区的阳光非常充足，在能源利用方面，场馆屋顶幕墙安装太阳能光伏发电系统，采用‘自发自用，余量上网’的模式，为馆内采光、布景等提供电力。气势磅礴的钢结构屋盖上安装了1024块光伏玻璃，大大提高了光能吸收效率。

在材料方面，场馆选择坚固耐用、生产加工技术成熟的建筑材料，屋架采用转印木纹铝板，保证效果，且具备自洁性；场馆基座的梯田部分，垂直面使用石笼墙，既具有自然生态的效果，又让人联想到长城砖，体现延庆特色。

此外，中国馆在屋顶设置雨水收集系统，场地采用透水铺装，地下设雨水调蓄池。这样降落到屋顶或地面上的雨水，经梯田绿地渗透、粗过滤后，进入雨水收集调蓄池。经回收处理后的雨水将用于梯田灌溉和展览植物的滴灌、微灌，形成生态微循环。充分融合山水建筑理念，彰显场馆在低环境影响、天然水资源梯级利用方面的示范效应，并降低微灌的用水成本。

国际馆：94把“花伞”迎宾客

高空俯瞰，94把钢结构的“花伞”簇拥在林木之间；夜幕降临，“花伞”叶片上的投射灯营造出多姿多彩的夜景。这里便是北京世园会的核心场馆之一——国际馆，也是园区内面积最大的场馆。

独特的“花伞”造型吸引了无数参观者的目光。“国际馆采用了环境优先的设计策略，有意识地淡化建筑形象，希望在‘花伞’和树木的映衬下，把建筑融入大自然。”国际馆总设计师、北京市建筑设计研究院总建筑师胡越说。

“放眼一看，94把‘花伞’长得都一样，但其实每把‘花伞’从高低、标高到弧度都不相同。”北京建工集团世园会国际馆项目施工主管武光达一句话道出了施工的难度。

以高度来说，最高的一把“花伞”是23.65米，最低的一把是17.56米。不仅如此，就连“花伞”上的每一片“花瓣”也都有不同的标高，整个工程不同点段的细部标高加在一起共有5000多个。建设者在完成制作操作平台、花伞柱定位、主梁拼装、次构件拼装、焊接、花伞吊装、花伞坐标定位、焊接等8个工序后，才能立起一把“花伞”。

除了造型的美感之外，94把“花伞”还被赋予更多绿色、科技、智慧的功能。

针对延庆地区冬季多降雪、易结冰的特点，每把“花伞”顶部都设置有融雪电缆，“花伞”柱内设置雨水管线，与地下集水池和地面上500立方米的雨水收集井连通，无论是冬天的融雪还是夏天的降水，都能顺着“花伞”柱内设置的雨水管导流贮存，用于园林浇灌和建筑日常运行。“花伞”顶部还铺设了光伏膜，可以在白天通过太阳能蓄电，为建筑的夜间运行提供辅助供电。

中国馆是一座会呼吸的绿色建筑（图/东方IC）

国际馆的94把“花伞”被赋予更多绿色、科技、智慧的功能（图/东方

建筑遮阳、自然通风、太阳能光伏发电、蒸发冷却降温、滴灌技术和雨水回收利用……一系列先进的设计，让国际馆成为一座绿色、环保的低能耗建筑。

“国际馆将作为国际范围内参展的国家、地区和园艺组织的主要展场，以绽放的姿态和形象承担起‘以植物和园艺，会八方之友’的重任。”北京世园局副局长叶大华表示。

植物馆：地平线上绽放出“万花筒”

象征着植物根系的褐色钢管将四方形建筑物整体包围，将原本隐藏于地下的植物生命力直观呈现给参观者，充分阐释了“升起的地平线”设计理念，这就是北京世园会主场馆之一的植物馆，也是唯一以展示热带植物为主的场馆。人们走进这座建筑，就仿佛走入地表之下，探寻植物根系古老而神秘的智慧。

植物馆总建筑师王辉介绍，植物馆的主题为“植物，不可思议的智慧”，想借此让大家意识到，植物能成为我们的老师，“我们用全新的视角吸引观众探索不可思议的植物智慧，唤醒人们重新思考人类文明与地球生态如何共赢。”

植物馆的一大特色就是将生长在热带和亚热带海滩上的红树林搬进了北方的温室。“红树林作为近海唯一的木本植物群落，能适应潮间带土壤缺氧、含盐量高以及潮水冲刷等艰难且特殊的生存环境，根、茎、叶和种子都演化出了各种各样适应环境的机制，在一般植物难以生长的滩涂上成林。同时红树林又能回馈塑造它生长的环境，使潮间带成为更多植物理想的生活环境。”植物馆馆长丁长峰说。

植物馆生动再现了红树林适应海潮涨落演化出的胎生、支柱根、泌盐等特征，展示出红树林的生存智慧和作为海岸卫士、地球之肺的生态功能。除了红树林，植物馆还种植有1000多种珍稀植物，分为五大展区，包括“逆境求生区”“亿年足迹区”等。食虫、老茎生花等难得一见的植物现象，向参观者充分展示了“植物的智慧”。

为吸引更多游客，植物馆主打“智慧”和“时尚”概念。用手机扫一扫，就知道眼前的植物是什么品种。同时，植物馆也是一个时尚的场馆，北京世园会期间将围绕植物主题举办文化、音乐、艺术、设计等丰富多彩的活动。

生活体验馆：感受传统与现代的交融

一条栽满约高15米旱柳的柳荫路，道路两边分布着16个建筑模块，行走在这片组合式建筑中，仿佛来到了一座北方村落，这里就是北京世园会四大核心场馆之一的生活体验馆。参观者可以在这里欣赏乡村美景、体验园艺生活、了解园艺文化，充分感受“阡陌交通、田园集市”的设计理念。

展览面积9400平方米的生活体验馆分为四大展区：序厅、科普园艺展区、生活园艺展区和专题园艺展区。进入生活体验馆的序厅，跟随着“之”字形道路，参观者可以自一楼沿坡道徐徐漫步至二楼，欣赏沿途不同主题的植物，增强对园艺的深刻印象。位于二楼的科普园艺展区以中华本草数千年在人们生活中的应用为主线，通过现代化多媒体手段，再现了本草炮制等本草文化与药用植物应用，参观者可以全景体验百草景观、虚实对照了解药材。生活园艺展区通过生活空间意境的营造、企业展品的景观式表现，展示全球新、优的园艺品种与产品以及最前沿的园艺技术与理念。

专题园艺展区包含了“工艺美术”“茗茶四海”“咖啡生活”“绿意未来”四个专题展。在这里，参观者可以看到与园林、园艺相关的瓷器、雕刻、漆器等传统及现代工艺品，了解茗茶历史文化、饮茶的习惯及礼仪，还有咖啡发展历史和种植知识以及国内外不同品种咖啡的加工过程和特色文化。特别是在“绿意未来”专题展区还有仿生机器人、3D打印、智能装备、虚拟现实等前沿技术与园艺的结合，参观者可以感受最新奇的园艺跨界产品，还能亲自动手设计属于自己的园艺生活空间。

此外，生活体验馆还有四个屋顶花园，以四种中国传统的农耕作物为主题——“果、菜、药、茶”，参观者可以体验小型温室、集约栽培、微缩山林，中国农耕文化的意境美在这里得到了充分呈现。

植物馆将生长在热带和亚热带海滩上的红树林搬进了北方的温室（图/北京世园会官网）

北京世园会园区妫汭剧场俯瞰(新华社张晨霖摄)

“生活体验馆好比一个优美的田园集市，游客们在这里可以体验现代文明的生活方式，体验中国传统园艺文化，也可以感受园艺创新科技的乐趣。”叶大华说。

妫汭剧场：蝴蝶展翅穿花而过

从空中俯瞰北京世园会园区，妫汭剧场的屋面绚丽多彩，好像一只穿花而过的彩蝶，正在翩翩起舞。

作为北京世园会园区的核心建筑群之一，妫汭剧场承担着展会期间各类大规模主题展演、演艺、文化活动、大型集会活动及访客休息集散任务。162天会期内，北京世园会将举办近2500场文化活动，其中开幕式、闭幕式等重点活动均在剧场举办。

妫汭剧场建筑面积4500平方米，安装总用钢量1182吨，其钢结构屋面由26榀伞状排布的悬挑钢桁架支撑，在拉索钢绞线的张拉下呈现出“蝴蝶展翅”的造型。

实现展翅造型之后，要如何做出缤纷绚烂的蝴蝶翅膀呢？施工方选择使用了鸟巢、水立方都曾使用过的ETFE膜，这是一种厚度小于0.22毫米、呈透明形态的超薄膜结构，其透光率在20%至40%之间，用于屋面结构可以起到“透光不透视”的效果。

剧场采用了多色彩ETFE超薄膜结构，包括深红、深绿、橙色、蓝色、红色、绿色6种色彩。该材料的良好延展性确保了膜结构可通过张拉力形成各种三维空间曲面造型，让蝶翼多姿多彩，最终塑造出中国内地首个多彩色拼图ETFE膜结构建筑。

同时，为让“彩蝶”翼部栩栩如生，蝶翼下方施工采用铝合金丝勾花网进行装饰，该工艺采用了传统手工编织技法和三维立体建模的新技术，模拟了蝴蝶羽翼下的复杂脉络，让整个建筑既有钢结构骨架，又有膜结构的绚丽外衣，还有勾花网的细节脉络勾画，细节之处凸显匠心。

5G通信撑起“科技范儿”

北京世园会开园以来，各地游客络绎不绝。覆盖全园的5G通信网络，不仅为游客提供了便捷高效的移动通信服务，让游客在欣赏山水园艺期间极速“冲浪”，更是将传统的园林艺术与科技结合起来，带来一场人、科技、自然与文化有机结合的智慧盛会。

“北京世园会移动通信基础设施建设包括了园区内外12个宏基站、74个微型基站和114根智慧灯杆，完成了超过20万平方米展馆室内信号的覆盖工作，有力支撑了移动、联通、电信三家运营商对园区及周边重要道路4G和5G网络的全面覆盖。”中国铁塔股份有限公司北京市分公司总经理范晓青介绍。

无人机、无人驾驶售货车、8K高清视频……在北京世园会园区内的5G展厅中，游客们可以亲身体验这些最先进的应用场景。展厅中展示的5G手机终端，供游客在手机上体验5G技术高速下载和低延时的特点。

同时，借助5G技术，北京世园会搭建起远程急救协作、远程会诊、远程手术协作系统以及急救指挥服务中心，通过科学技术串联北京市重点医疗机构专家资源，为北京世园会的游客们提供优质的医疗保障。

5G信息网络的构建，不仅实现了铁塔、机房、电力引入、传输光缆等资源的共享，也积极推动了通信和社会资源的开放共享。园区内12个宏基站实现5家单位完全共享，比各家独立建设可节约50%以上的成本。比如，国际馆旁高达45米的宏基站，上下排列着四层设备，据工作人员介绍，该宏基站同时承载了三大运营商和正通、首信的11套通信系统，以及智慧世园高点安防监控及控制景观照明的无线网桥设备服务，可谓是园区的“中枢神经”。

园区内的智慧灯杆同样暗藏玄机：15米的灯杆，具备了信号天线、路灯、视频监控、LED屏幕四大功能。智慧灯杆不仅避免了建设空间的浪费，还美化了园区环境，而且实现了一杆多用，是落实“绿色世园”的重要举措。

“在北京世园会展馆内，大量5G微基站分布在房檐下、木栅栏内、幕布中，完美融入背景，兼顾了功能性和美观性。”北京世园局信息化部副部长郭子亮介绍，园区内相关设施的统筹建设，确保了通信基础设施与园区内建筑物“同步规划、同步设计、同步施工、同步交付”，既保障了4G和5G网络的质量，又实现了建筑物与环境的协调。