中圖分類號(hào):TU986.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1005-7897(2025)11-0100-03
0引言
工業(yè)現(xiàn)代化與城市化加速使全球氣候變暖問(wèn)題日益突出,碳排放成焦點(diǎn)。綠色植物在城市園林中的作用不可替代,但傳統(tǒng)園林工程選材不科學(xué)、耗能高,碳排放量多,與節(jié)能環(huán)保理念相悖1。故將節(jié)能減排融入園林工程是城市可持續(xù)發(fā)展的必然要求。運(yùn)用低碳技術(shù)可降低能耗與減少碳排放,提高資源利用率和增強(qiáng)綠地生態(tài)功能,優(yōu)化自然環(huán)境。研究低碳理念下的園林工程建設(shè)方法意義重大,能引領(lǐng)行業(yè)科學(xué)環(huán)保發(fā)展。
1低碳理念對(duì)園林綠化的重要性
1.1減少碳排放,緩解氣候變暖
園林綠化施工中,材料運(yùn)輸、設(shè)備使用及能源消耗會(huì)產(chǎn)生大量碳排放,傳統(tǒng)項(xiàng)目每平方米碳排放可達(dá)數(shù)千克以上?;诘吞祭砟钍┕ぃx本地材料減少運(yùn)輸排放、用可再生能源驅(qū)動(dòng)設(shè)備,能顯著減少碳排放。合理配置植物增加綠量,可提升園林固碳能力,如成熟闊葉林每公頃年吸數(shù)噸二氧化碳,有效緩解氣候變暖。
1.2節(jié)約資源,提高資源利用效率
低碳理念注重資源高效與循環(huán)利用。施工中用再生木材、透水磚等可回收降解材料,能減少新材料開(kāi)采、降低能耗、減少?gòu)U棄物產(chǎn)生;推廣滴灌等節(jié)水技術(shù),較傳統(tǒng)漫灌節(jié)水 30%-50% ;合理規(guī)劃布局避免不必要土方工程,可減少浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)資源最大化利用。
1.3增強(qiáng)園林生態(tài)功能,改善城市環(huán)境質(zhì)量
低碳園林綠化注重構(gòu)建科學(xué)植物群落與完整生態(tài)系統(tǒng),選用鄉(xiāng)土植物打造喬、灌、草多層次結(jié)構(gòu),可增加生物多樣性,增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與自我調(diào)節(jié)能力;也可凈化空氣(吸收二氧化硫等污染物)、調(diào)節(jié)溫濕度(緩解熱島效應(yīng))、降低噪聲,同時(shí)為居民提供舒適休閑空間,促進(jìn)身心健康,提升城市環(huán)境質(zhì)量與生活品質(zhì)。
2低碳理念下的園林綠化施工技術(shù)
2.1低碳施工材料的選擇與應(yīng)用
2.1.1本地材料的優(yōu)先選用
地方材料低碳優(yōu)勢(shì)顯著: ① 生產(chǎn)運(yùn)輸距離短,能減少物流碳排放,就地取材的石材、木材可降低運(yùn)輸能耗4; ② 適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境,耐久性強(qiáng),減少后期維護(hù)替換,間接控碳。例如,某公園用本地花崗巖鋪裝,既減少運(yùn)輸排放,又因材質(zhì)耐磨損降低后期能耗。
2.1.2可回收與可降解材料的使用
廢舊鋼材、鋁合金等回收加工后,可制作圍欄、花架等,減少新材料生產(chǎn)及碳排放,實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)。生物降解塑料、紙質(zhì)材料等可降解材料,在園林中用作種植袋、覆蓋物,能自然分解,減少污染。例如,某公園用可降解無(wú)紡布種植袋,避免了傳統(tǒng)塑料袋的降解問(wèn)題。
2.1.3節(jié)能型材料的應(yīng)用
節(jié)能型材料作用關(guān)鍵。墻體屋頂用保溫隔熱材料可降建筑能耗;照明推廣LED燈,其能耗僅為白熾燈的1/10。例如,某園林照明改造換用LED燈后,能耗降低約 60% ,效果顯著增強(qiáng)。
2.2合理的植物配置技術(shù)
2.2.1鄉(xiāng)土植物的大量應(yīng)用
鄉(xiāng)土植物對(duì)自身所在地的氣候、土壤和水源有著極佳的適應(yīng)性,生長(zhǎng)迅速且能有效抵御病蟲(chóng)危害。大量應(yīng)用本土植物可以防止因植物不適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境而導(dǎo)致植物養(yǎng)護(hù)成本上升和死亡的情況發(fā)生,減少養(yǎng)護(hù)中能源消耗量和二氧化碳排量。此外,鄉(xiāng)土植物作為本地生態(tài)系統(tǒng)中較為重要的要素之一,可以為該地區(qū)中的小動(dòng)物,如昆蟲(chóng)等營(yíng)造生存和覓食的條件,維護(hù)生態(tài)平衡的穩(wěn)定。某城市河流兩岸的綠地營(yíng)造都大量運(yùn)用本地產(chǎn)的垂柳、菖蒲等鄉(xiāng)土植物,在濕潤(rùn)的河岸中生長(zhǎng)旺盛,緩解了后續(xù)植物養(yǎng)護(hù)工作中灌溉、追肥作業(yè)負(fù)擔(dān)過(guò)重的狀況,并且為不同種類的鳥(niǎo)類、魚(yú)類等提供了多樣的生存空間。
2.2.2構(gòu)建多層次植物群落
通過(guò)對(duì)不同層次喬、灌、草的種植,可在更大程度上充分利用空間資源,提高平方米綠化率和生態(tài)環(huán)境效益。大型喬木高聳的樹(shù)冠可以帶來(lái)較高的夏季樹(shù)蔭覆蓋率,緩解了路面熱島效應(yīng),降低了建筑物制冷的能耗;灌木、草地可以覆蓋地面,避免水土流失,增加土壤營(yíng)養(yǎng)成分。不同種類植物的光合作用、吸污降塵具有互補(bǔ)作用,對(duì)增強(qiáng)城市綠化整體碳匯和生態(tài)效應(yīng)都有一定的作用。例如,某公園中上層配置高大楊樹(shù)和槐樹(shù)等喬木,中層有紫薇、木槿等灌木,下層有麥冬、蔥蘭等草本植物,復(fù)雜的組合種植結(jié)構(gòu)使公園美景豐富多樣,同時(shí)極大提高了公園生態(tài)效益。
2.2.3考慮植物的碳匯能力
在景觀配置中,優(yōu)先選擇碳貯存量大的植物種類,能提高整個(gè)綠地的碳貯存量效益。一般來(lái)說(shuō),貯碳性能較大的植物種類為森林類植物,碳貯存量較高的植物種類為生長(zhǎng)迅速、枝葉繁茂的喬木類樹(shù)種,如楊樹(shù)、桉樹(shù)等。通過(guò)對(duì)各類植物的碳貯存量的相關(guān)研究和數(shù)值分析,可以更加清晰地把握各類植物的碳貯量效果,然后結(jié)合園林功能和植物空間分布優(yōu)化碳貯量植物的選擇,從而顯著增強(qiáng)綠地對(duì)二氧化碳的吸收、固定功能。例如,各大城市中心城區(qū)公園可增大碳貯量高植物的喬木所占比例,進(jìn)一步增強(qiáng)中心城區(qū)綠地對(duì)城市碳循環(huán)過(guò)程的作用,改善中心城區(qū)空氣質(zhì)量。
2.3節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用
2.3.1滴灌與微噴灌技術(shù)
滴灌技術(shù)是通過(guò)安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器,將水緩慢而均勻地滴入植物根部附近土壤的灌溉方法。微噴灌技術(shù)則是利用微噴頭將水以細(xì)小的霧滴噴灑在植物葉面和根部周圍。這兩種技術(shù)都具有節(jié)水、節(jié)能、灌溉均勻等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的大水漫灌相比,滴灌和微噴灌能夠根據(jù)植物的需水情況精確供水,減少水分的蒸發(fā)和滲漏損失。據(jù)研究,滴灌和微噴灌可分別節(jié)水 40%-60% 和 30%-50% 。在某大型苗圃的灌溉系統(tǒng)改造中,采用滴灌技術(shù)后,每年的用水量減少了約 50% ,同時(shí)節(jié)省了大量的灌溉用電。
2.3.2雨水收集與利用系統(tǒng)
景觀雨水收集、利用系統(tǒng)是將城市公園區(qū)域內(nèi)的降水通過(guò)收集、貯存、處理,用于綠化灌溉、景觀用水的一種處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是將來(lái)自建筑物屋面或地表雨水收集并引導(dǎo)至儲(chǔ)水箱或雨水收集系統(tǒng),通過(guò)簡(jiǎn)單的處理,如過(guò)濾、沉淀等,可以將收集到的雨水用于澆灌植物。此方法不但可以節(jié)約大量水資源,還可減輕城市排水壓力,緩解城市內(nèi)澇問(wèn)題。例如,新建的自然公園中已建立一套完整的雨水收集利用系統(tǒng),通過(guò)收集樓面和廣場(chǎng)的雨水,用于公園內(nèi)的植物灌溉,每年可以節(jié)約幾千萬(wàn)立方米的水。
2.3.3智能灌溉控制系統(tǒng)
智能灌溉控制系統(tǒng)通過(guò)土壤濕度等傳感器所獲取的土壤濕度以及環(huán)境氣象條件等信息,然后根據(jù)預(yù)置好的程序來(lái)控制澆灌設(shè)備的開(kāi)關(guān)啟停,這實(shí)現(xiàn)了根據(jù)作物需要精確提供符合要求的水量,既不會(huì)缺水也不會(huì)“淋濕作物”。例如,在土壤濕度傳感器的結(jié)果表示土壤需要澆水時(shí)才打開(kāi)澆灌設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)澆灌,當(dāng)土壤濕度達(dá)到一定的飽和后立即關(guān)閉澆灌設(shè)備。在某城市路邊綠地工程中,采用智能灌溉系統(tǒng)后灌溉水量節(jié)省率達(dá)到原用量的 30% 左右,同時(shí)綠化植被情況更加健康、景觀效果增強(qiáng)顯著。
2.4可再生能源的利用
2.4.1太陽(yáng)能的應(yīng)用
太陽(yáng)能在園林景觀規(guī)劃上的利用潛力巨大,太陽(yáng)能發(fā)電裝置可作為公園和花園燈源和供水的動(dòng)力源。例如,公園內(nèi)設(shè)太陽(yáng)能路燈,白天的時(shí)候由太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電力儲(chǔ)存起來(lái),到了晚上燈便會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟提供照明,實(shí)現(xiàn)自給型能源燈。對(duì)于灌溉裝置,其則是采用太陽(yáng)能為其水泵提供動(dòng)力,從而從地下水或河道中吸收水進(jìn)行澆水作業(yè),減少了對(duì)傳統(tǒng)電源的依賴。在鄉(xiāng)村生態(tài)旅游景地園區(qū)設(shè)計(jì)中,就采用了太陽(yáng)能灌溉方式,既能滿足園區(qū)內(nèi)植物的澆水需求,還可以降低園區(qū)運(yùn)營(yíng)成本,體現(xiàn)了生態(tài)友好的理念。
2.4.2風(fēng)能的應(yīng)用
風(fēng)能也是一種清潔的可再生能源。在一些空曠、風(fēng)力資源豐富的園林區(qū)域,可以安裝小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)為園林設(shè)施供電。例如,在沿海地區(qū)的海濱公園中,安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)為公園內(nèi)的路燈、監(jiān)控設(shè)備等供電。此外,風(fēng)力還可以用于驅(qū)動(dòng)一些景觀設(shè)施,如風(fēng)車等,既提供了能源,又形成了獨(dú)特的景觀效果。通過(guò)合理利用風(fēng)能,能夠減少園林對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴,減少碳排放。
2.4.3其他可再生能源的探索與應(yīng)用
除了太陽(yáng)能和風(fēng)能,還有一些其他可再生能源也在園林綠化中逐漸得到探索和應(yīng)用。例如,地?zé)崮芸捎糜趫@林建筑的供暖和制冷,通過(guò)地源熱泵系統(tǒng)將地下的熱量提取出來(lái)用于冬季供暖,或?qū)崃績(jī)?chǔ)存到地下用于夏季制冷,實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能。生物能方面,利用園林廢棄物進(jìn)行堆肥處理,產(chǎn)生的沼氣可作為能源用于園林設(shè)施,同時(shí)堆肥還可作為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料用于植物養(yǎng)護(hù)。在一些大型園林景區(qū)中,已經(jīng)開(kāi)始嘗試建設(shè)小型的地源熱泵系統(tǒng)和園林廢棄物處理沼氣池,取得了較好的節(jié)能和環(huán)保效果。
2.5降低施工過(guò)程中的能源消耗
2.5.1優(yōu)化施工方案,合理安排施工順序
科學(xué)的施工方案可降低能耗。施工前需制訂詳盡計(jì)劃,精細(xì)安排各環(huán)節(jié)以避免重復(fù)建設(shè)和設(shè)備閑置。例如,景觀布置與場(chǎng)地平整時(shí),提前規(guī)劃挖填方區(qū)域,減少土方運(yùn)輸量及距離,節(jié)約機(jī)械燃油;合理設(shè)置機(jī)械使用時(shí)間與頻率,提高利用率。經(jīng)實(shí)踐,優(yōu)化方案后施工階段能耗可降低約 20% 。
2.5.2選用節(jié)能型施工設(shè)備
選用節(jié)能設(shè)備是降耗關(guān)鍵。新型挖掘機(jī)、裝載機(jī)等采用先進(jìn)技術(shù),能在保證性能的同時(shí)降低燃油消耗;電動(dòng)設(shè)備(電動(dòng)叉車、割草機(jī))具有能耗低、噪聲小、零排放等優(yōu)勢(shì)。某小型園林改造項(xiàng)目全用電動(dòng)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)施工零碳排放,且減少了噪聲影響。
2.5.3加強(qiáng)施工過(guò)程中的能源管理
需建立高效管理系統(tǒng)追蹤能耗,配置電力、水表等監(jiān)測(cè)設(shè)備,及時(shí)處理浪費(fèi)問(wèn)題;設(shè)定能耗標(biāo)準(zhǔn)并開(kāi)展績(jī)效評(píng)價(jià),激勵(lì)節(jié)約行為。同時(shí)強(qiáng)化人員節(jié)能教育,培養(yǎng)節(jié)約習(xí)慣(人走燈滅)。大中型項(xiàng)目加強(qiáng)節(jié)能管理后,施工能耗可降低約 15% 。
3低碳園林綠化施工技術(shù)的案例
3.1項(xiàng)目概況
某城市公園位于市中心區(qū)域,占地面積約 50hm2 是集生態(tài)修復(fù)、市民休閑、科普教育于一體的綜合性低碳示范園林。項(xiàng)目依托城市水系與原有綠地基底,以“低能耗、低排放、高碳匯\"為核心目標(biāo),通過(guò)全流程低碳施工技術(shù)應(yīng)用,打造可持續(xù)的城市生態(tài)空間。
3.2低碳施工技術(shù)應(yīng)用情況
(1)材料選擇與循環(huán)利用。優(yōu)先選用距項(xiàng)目50km范圍內(nèi)的本地玄武巖作為園路鋪裝材料,較傳統(tǒng)外購(gòu)花崗巖減少運(yùn)輸碳排放約 35% ;將拆遷場(chǎng)地回收的廢舊混凝土破碎后用于地形整理基層,替代外購(gòu)碎石,節(jié)約石料開(kāi)采量約800t,減少建筑垃圾填埋量1200t;景觀小品采用可拆卸式鋼結(jié)構(gòu),鋼材回收率達(dá) 90% ,后期可通過(guò)部件更換實(shí)現(xiàn)二次利用,避免整體拆除浪費(fèi)。
(②植物配置與碳匯強(qiáng)化。構(gòu)建“喬木-亞喬木-灌木-地被-水生植物\"5層復(fù)合群落,鄉(xiāng)土植物占比92% ,包括耐旱型的國(guó)槐(胸徑為 15-20(m) 、抗逆性強(qiáng)的紫葉李、鄉(xiāng)土水生植物菖蒲等。其中,選擇碳匯能力突出的速生楊(年固碳量約為20kg/株)作為上層骨干樹(shù)種,搭配固氮植物紫穗槐(灌木層),經(jīng)測(cè)算,該植物群落單位面積年碳匯量達(dá)12t/hm2,較單一草坪景觀提升 400% 。
(③)節(jié)水與能源系統(tǒng)優(yōu)化。灌溉系統(tǒng)采用“雨水收集 + 智能滴灌\"組合模式:在停車場(chǎng)、廣場(chǎng)鋪設(shè)透水性鋪裝(滲透系數(shù)為 1.5×10-3m/s) ,通過(guò)地下滲透渠收集雨水至 500m3 蓄水池,經(jīng)砂濾 + 紫外線消毒后用于灌溉;每 100m2 綠地布設(shè)1個(gè)土壤墑情傳感器(精度 12%) ,結(jié)合氣象站數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)滴灌頻率,夏季高溫時(shí)段每日灌溉時(shí)長(zhǎng)從傳統(tǒng)的2h縮短至 45min ,年節(jié)水 6800m3 節(jié)電約 12000kW?h 。
能源利用方面,安裝200盞太陽(yáng)能路燈(轉(zhuǎn)換效率23% ,配套12V鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng),連續(xù)陰雨天氣可維持72h照明;在開(kāi)闊區(qū)域布置3臺(tái)小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)(單機(jī)功率 500W) ,為監(jiān)控設(shè)備與景觀噴泉供電,年發(fā)電量約 8000×W?h ,替代市電減少碳排放5.6t。
(4施工過(guò)程能耗控制。采用“模塊化預(yù)制 + 現(xiàn)場(chǎng)組裝\"模式,將景觀亭、座椅等構(gòu)件在工廠預(yù)制后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng),減少現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑量 60% ,降低振搗設(shè)備能耗;土方工程采用“就近平衡\"原則,通過(guò)建筑信息模型技術(shù)模擬地形標(biāo)高,挖填方平衡率達(dá) 92% ,減少土方外運(yùn)距離約 8km ,節(jié)約柴油消耗1500L;施工機(jī)械優(yōu)先選用電動(dòng)挖掘機(jī)(續(xù)航8h)與混合動(dòng)力運(yùn)輸車,碳排放較傳統(tǒng)設(shè)備降低 55% 。
3.3應(yīng)用效果評(píng)估
運(yùn)營(yíng)3年后,植物群落固碳量累計(jì)達(dá)到1800t,園區(qū)內(nèi) PM2.5 濃度較周邊區(qū)域降低 22% ,夏季平均氣溫低1.8°C ,鳥(niǎo)類種類從施工前的12種增加至35種,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性顯著提升。雨水利用系統(tǒng)年節(jié)約自來(lái)水費(fèi)4.2萬(wàn)元,太陽(yáng)能與風(fēng)能供電減少電費(fèi)支出8000元,低碳材料與循環(huán)利用技術(shù)降低施工成本約 12% (合計(jì)節(jié)省65萬(wàn)元)。設(shè)置低碳技術(shù)科普牌 (太陽(yáng)能板發(fā)電原理、植物碳匯計(jì)算方式),年接待研學(xué)團(tuán)體1.2萬(wàn)人次,增強(qiáng)公眾低碳意識(shí)。
4結(jié)語(yǔ)
在低碳理念指導(dǎo)下,園林綠化施工通過(guò)選本地及節(jié)能材料、配鄉(xiāng)土植物、用節(jié)水與可再生能源技術(shù)等,可減少碳排放、提升生態(tài)與碳匯能力。案例顯示園林綠化施工能節(jié)約資源、降低成本,改善微氣候、增加生物多樣性,具多重效益。目前技術(shù)前景好,但在材料創(chuàng)新等方面待提升。未來(lái)需加強(qiáng)研發(fā)推廣,完善標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)行業(yè)低碳生態(tài)轉(zhuǎn)型,支撐城市可持續(xù)發(fā)展與“雙碳”目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]李華.低碳理念下蘭州市園林植物景觀設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及其對(duì)策[J].南方農(nóng)業(yè),2024,18(22):161-163.
[2]傅晨琪.低碳理念下園林綠化施工技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用[J].居舍,2024(33):119-122.
[3]林錦章.低碳理念下的園林設(shè)計(jì)方法探析[J].中國(guó)住宅設(shè)施,2024(7):7-9.
[4]王燕.基于低碳理念的風(fēng)景園林景觀設(shè)計(jì)路徑分析[J].現(xiàn)代園藝,2024,47(15):111-113.
[5]鄭文濤.基于環(huán)保理念的城市園林綠化種植養(yǎng)護(hù)技術(shù)實(shí)施分析[J].現(xiàn)代園藝,2024,47(13):170-172.
[6]王在鶴.在城市園林植物景觀設(shè)計(jì)中低碳理念的應(yīng)用[J].花卉,2016(24):49-50.
作者簡(jiǎn)介:姬翔(1994一),男,漢族,內(nèi)蒙古滿洲里人,本科,助理工程師,研究方向?yàn)閳@林綠化施工。