长江和汉江对武汉的形成与发展有何影响

全国人大代表建议南方试点清洁能源供暖，“清洁能源”供暖是利用可再生能源和清洁化能源适宜通过多能互补和冷热联供，发展低能耗、清洁低碳的供暖模式。

全国人大代表、华中师范大学教书周洪宇在全国两会上提出“沿长江重新划定供暖分界线”“尽快启动南方供暖问题研究”“加快发展我国南方百城供暖市场”等相关建议，周洪宇教授表示现在北方有集中供暖，但随着人民生活水平日益提高，经济收入增加，南方供暖也是非常必要的，南方城市供暖有利于“改善人民生活品质”，提高人民群众的“获得感、幸福感、安全感”。南方可利用当地的可再生资源（如地热、江水源、太阳能、污水源等）和清洁化能源（天然气、电、工业余热、清洁化燃煤等），适宜通过多能互补和冷热联供，发展低能耗、清洁低碳的供暖模式。

我国北方的供暖方式主要还是以燃煤为主，北方的冬季长期处于零度或者是零下温度，北方家庭的集中供暖能让百姓避免受寒受冻，有益于社会稳定发展。然而南方的供暖量没有北方那么庞大，随着科技的进步和经济的发展，供暖方式除了燃煤外，社会上已出现了许多利用可再生资源来进行供暖，南方地区常年的日照时间比较充足，这就有利于发展太阳能供暖；南方的河流地域分布宽广而且冬季不会结冰，就可以利用河流落差来产生电能，从而进行发电供暖；南方地区的工业体系发达，也可以利用工业生产过程中的水蒸气或热能进行供暖。

与北方的气候不同，南方的气候温度常年都比北方高，只有当冬季受恶劣天气影响，南方才会出现短暂几天的低温天气，而且南方的低温天气不是长期固定的，但当遇到极端低温天气时，很多南方家庭也会购买供暖设备，这就会造成当地的集中用电过度现象，造成一些地区发生“拉闸限电”的现象。但如果能实现利用地热、太阳能、污水能、工业余热来供暖的话，这就能让南方的人民群众可以在低温天气里同样享受到暖气，这无疑是能造福百姓，提高百姓生活幸福感的惠民工程。

世博轴由地下两层、地面层与高架步道层共同组成，各层标高分别为-6.5m，-1.0m，4.5m，10.00m。地下二层入口与轨道交通线接驳，地面层直接联系世博园区地面交通，地上二层与世博园人行高架步道系统相连——既避免了人流交叉，又保证了安检通过的高效。层间依靠大量按模数布置的圆形芯筒和开放楼梯及自动扶梯系统联系。各层的紧密结合及人流合理分配保证了世博会期间参观者能最快速地抵达园区内的目标建筑。

在总长度超过1000米的世博轴之上，分布着六个倒锥形的晶莹剔透的阳光谷，错落有致分布的阳光谷打破了世博轴单一的空间形式，在过长的流线中创造了不可缺少的景观节点，喇叭状的阳光谷将自然的阳光、景观引入世博轴，为其地下空间提供一个生机盎然的休闲场所。世博轴10米平台上覆盖有当今最大的张拉索膜结构，总面积约65000m2，最大跨度97m，远远望去，清水混凝土平台上巨大绵长的张拉膜犹如白云般飘浮，轻盈通透的阳光谷在其间若隐若现。

设计理念

作为世博园内最大的单体建筑和交通、景观的主轴线，世

博轴体现了将城市、自然与人文充分融合的设计理念。2010上

海世博会的主题是“城市，让生活更美好”，它意味着是城市

的不断发展、进步，传承着人类的文明，并将引导人类社会走

向与自然共生的未来。世博轴的设计无论从形象、功能还是内

涵上，都遵循着人与城市以及自然融洽共生的美好寓意。

科技创新

1.阳光谷

六个阳光谷贯穿了世博轴地上地下全部空间，从地下-6.5m一直延展到地上35m，总高度达41.5m。阳光谷为自由形空间单层表皮精细钢结构，这一结构体系是由三角形网格组成的单层空间曲面钢结构，类似于单层网壳结构，结构构件能在最小受弯情况下高效地通过曲面内应力来承担其荷载。阳光谷形状为单轴或双轴对称自由形，其自由形曲面基于NURBS（Non- Uniform Rational B Spline）方法之上，通过拓扑分析将曲面转化成三角形网格系统，多次强调并最终成型。阳光谷上几乎没有两根一样的杆件，也没有两块一样的玻璃。6个阳光

谷由6种类型共30738根空间杆件组成，所有杆件首尾相连的总长度达56 km，杆件节点10580个。“阳光谷”上共有超白玻璃20378块，玻璃总面积达31791 m2，除自身结构构件外，顶部足有一个足球场大小的阳光谷无任何其他支撑结构。以世博轴上最大的六号阳光谷为例，其下部尺寸为21m x 15m，顶部开口尺寸90m x 70m，投影面积4950m2，包含了3333块超白玻璃最大的面积为3.922m2，最小的只有0.970m2。阳光谷的设计，经历了找形—结构计算—深化设计—工厂制作—现场安装等一系列的过程，每一个过程中都遇到重重地技术障碍，阳光谷最终的建成也是在一步步地不断提出方案、比对并抉择、解决技术瓶颈的过程中完成的。

阳光谷的设计不但体现了科技的创新，更符合节地节材的绿色设计理念。阳光谷采用了精细钢结构，即钢构件的尺寸极为纤细，基本截面尺寸仅为180mm x 65mm x 16mm x 6mm，精细的钢结构无疑大大降低了阳光谷材料的用量。阳光谷的设计和施工过程充分利用了数字技术，其设计采用了计算机找形技术，其杆件的生产也是在数字技术控制下完成的。单层表皮结构使得阳光谷可以达到更小的材料用量，经过一系列的努力，阳光谷达到了每平方米表面积用钢量95kg的成果，相较于传统受力体系的钢结构建筑大大降低了材料用量。

2.索膜结构

世博轴10米平台上覆盖有当今世界上最大的索膜结构。该结构总

长度840m，最大跨度97m，投影总面积6100m2，其展开总面积达到

65000m2。膜结构由31根外侧桅杆，19个下拉点以及18个与阳光谷的

拉接点通过13种不同功能索张拉而成，膜片数量69片，其中最大的膜

单片面积达1780m2。为了保证索膜结构的安全性，经过多次结构测算

和1：40几何比例缩尺全模型破坏实验，世博轴上膜结构完全可以适应

上海地区的台风气候，保证位移在控制范围之内。

世博轴低碳策略

2010年世博会举办期间（5月至10月），正值上海一年中最炎热的季节，世博轴长约1公里的空间将经受巨大的考验。首先在地上空间，尤其是在十米平台上，游客将直接暴露在阳光与室外高温下，经受烈日的考验。其次，在地下二层超大体量的空间中，建筑的采光、通风与空调将产生巨大的能耗。因此，世博轴必须引入绿色生态的设计手法，以最低的建筑能耗为游客提供一个舒适宜人的空间环境。世博轴的设计采用的是以被动设计为主，技术手段为辅的低碳设计方，强调用建筑本身的形态、布局等充分结合当地气候环境与场地条件，从而降低建筑能耗。

1.建筑自遮阳

世博轴10米平台上覆盖的膜结构选用的是PTFE（聚四氟乙烯）张拉索膜结构，阳光透射率

仅为14%，可以有效的为十米平台提供遮阳。在有效地降低平台表面温度的同时，还能在不良天气遮蔽风雨，使参观者无论排队等待入园还是欣赏世博园区美景都悠闲许多。

除此之外，世博轴更采用了形体自遮阳的设计方法。世博轴各层空间采用了逐层悬挑的建筑形式，针对夏季的高角度太阳光，上层楼板可以有效为下层空间遮阳，阻挡太阳直射光引入室内。同时，冬季低角度的阳光又可以射入室内，增加室内温度并提供自然采光。

2. 自然采光

自然日光无论对于建筑还是人类都有着不可比拟的重要作用，适当的引入自然采光可以改善室内环境，当自然光方向、温度和强度发生变化时，会在室内产生活跃动态的效果，愉悦人们的身心。为世博轴两层体量巨大的地下空间引入自然光线，可以改善地下空间单调沉闷的气氛，使得无论是排队等候的游客还是休息的人们都可以获得温暖、亲切的感受，同时自然光的引入可以降低建筑的照明能耗。世博轴的自然采光主要是通过两种方法获得

低碳世博特刊—— 一轴四馆篇

低碳世博中国2010年上海世博会特刊低碳世博中国2010年上海世博会特刊

的，一是世博轴两侧斜向缓坡的设计，二是阳光谷的存在。

世博轴地下一层空间并非一个封闭的室内空间，其东、西两侧无外墙，直

接通向室外，而室外设计有斜向的绿化缓坡，通向地面。这一开敞空间的设计

方法可以有效改善世博轴地下一层的自然采光效果。同时，将封闭的长向地下

空间置换成开敞通透的城市空间，可以有效改善地下空间的景观与舒适性。

阳光谷独特的上宽下窄倒锥体造型也可以有效的为地下空间提供自然照

明。其上部如同一个足球场大小的面积可以接收到足够的阳光，明亮的阳光透

过阳光谷，经过透射、聚拢、反射，投射到地下空间。在地下室采光照度方

面，经测算在室外正常照度情况下（夏季平均室外照度3840lux），仅通过阳光

谷就可以满足地下一层面积约19.1%、地下二层面积约13.5%的采光要求。阳光

谷可以有效地透射日光主要得益于超白玻璃的应用。6个阳光谷共镶嵌有20378

块超白玻璃，这种玻璃具有晶莹剔透和高透光的性能，相对于普通玻璃80%的

透光率而言，超白玻璃的透光率可达91.5%以上。采用高透光率的玻璃一方面可

以使阳光谷为下层空间透射更多的自然光，提高自然采光照度，同时也可以使

室内的游人更清晰的通过阳光谷欣赏到室外的景观，完美和谐的将室内外融合

到一起。

在引入自然采光的同时，地下二层空间也设置了自动控制的人工照明系

统，此系统会根据自然光的照度对人工照明的强度进行调节，在获得稳定照度

的同时，更进一步降低了建筑照明的能耗。在整个世博会期间，由阳光谷提供

的自然采光可以节省大约35万kwh的用电量，相当于减排了348吨CO2。

3. 自然通风

上海属于亚热带季风气候，四季分明，日照充分，气候温和湿润。上海夏

季受东南温暖及潮湿的季候风影响，十分炎热。上海世博会的举办时间为2010

年5月至10月，正值一年当中最炎热潮湿的季节。较高的温度和相对湿度将对人

体的舒适性产生巨大的负面影响。在世博轴这一交通枢纽上，游客需要经过排队、等候、检票，安检等一系列程序才可以进入园区。据估计，在人流最高峰时期，安检大厅中同时在场人数将达到1.3万人，如此高密度的人群进一步提高了建筑微环境的温湿度，为人体舒适度的营造制造了更大的挑战。为了降低人体在高温高湿状态下的不舒适感，世博轴中必须引入有效的通风降温手段。阳光谷的设计和地下一层斜向缓坡的存在，对世博轴的自然通风具有关键性的作用。流体力学（CFD）的模拟结果显示，由于阳光谷呈向上升起的喇叭口形态，流线型的外表起到了引风墙的作用。当上部自然风吹拂到阳光谷的表面时，会改变方向并沿着其流线型的表面向下聚集，最终汇集到阳光谷的最底部，即地下二层空间处。在这一过程中，空气的流动带走了地下空间的湿度，降低了温度，改善了空间环境。

世博轴地下二层也并非完全意义上的封闭地下空间，世博轴地下二层空间通过阳光谷及楼板上的各个孔洞与地下一层连通。而地下一层东、西两侧无外墙，直接连通室外，因此地下二层是一种顶部部分开敞的半封闭空间，正是这些开敞孔洞与斜向缓坡的设计，使得更多的室外凉爽空气可以进入地下空间，带走室内的热量，在保持室内空气新鲜的同时节约了通风空调的能耗。

为了进一步了解自然通风产生的效果，设计者对于世博轴地下空间的通风作了进一步的模拟分析。这一分析研究主要针对两个问题：一、在何等气候条件下，世博轴地下二层利用自然通风能满足室内温度要求。二、世博轴地下二层自然通风节能潜力。根据CFD模拟结果显示，在世博轴地下二层安检及通道区，全年通过自然通风能满足室

内温度要求的小时数共1706小时，占了整个过渡季总小时数的89%。同时，在一定的气候条件下，采用自然通风方式可以消除地下二层室内余热，满足舒适度要求。在室外温度19℃及以下自然通风可以替代全新风空调运行，在室外温度20℃及以上可以替代人工冷源空调运行。因此，由于自然通风的引入，世博轴全年可以节约电耗338,210 Kwh，折合减排二氧化碳338.2吨，有很好的节能减排效果。

4.雨水收集

上海地区年降雨量为1200mm，上海世博会的举行期间也正值上海的汛期，在这段时间将有全年70%以上的降水产生。世博轴有着巨大的体量和地下空间，其在汛期的防汛能力面临着考验。如果能将降落在世博轴之上的雨水收集起来，既可以减缓世博轴的市政防汛压力，还可以将收集来的雨水用于他用，减轻建筑对于市政用水的要求。出于降低管网排水压力和缓解

水资源紧缺的目的考虑，为了体现“科技、生态”的世博场馆设计理念，在世博轴的设计中也引入了雨水综合利用系统。

世博轴上膜结构和阳光谷均具有光滑的外表和流线型的体态，有利于雨水的汇集。而阳光谷下窄上宽的喇叭形状十分利于收集到更多量的雨水。经由阳光谷与膜结构收集到的雨水汇集到阳光谷底部，再进入世博轴下方的水渠，经过净化处理后，用于绿化、道路及广场浇洒、公共卫生间冲厕等。

世博轴底部设置了总长度约800m，宽5m，深2.5m的雨水沟渠用来收集阳光谷、膜结构积蓄的雨水和世博轴两侧草坡雨水，总计蓄水量约7000吨。既能满足特大暴雨时的蓄洪要求，经过过滤和处理后又可运用到草坡景观浇灌和世博轴内小气候调节（如喷雾降温处理系统）上，进一步节约水资源，实现真正意义上的建筑与自然间的平衡与和谐。根据计算，在特大降雨时期，雨水渠可以将世博轴的市政排水压力峰值延缓两个小时。而在世博会期间，世博轴设计生活用水量约为9.4万m3，如果利用处理后的雨水作为部分冲厕、绿化等生活用水后，自来水的代替率可以达到75％左右，因此，世博会期间可节约自来水用水量约为7.1万m3。

5.江水源与地源热泵

世博轴北临黄浦江，建筑利用这一得天独厚的自然条件最大限度的做到节能减排。整个建筑以江水源热泵和地源热泵技术作为空调系统冷热源，夏天可以大量提高空调制冷效果，省去了冷却塔补充水，冬天则以热泵采暖，极大提高采暖能源效率。

江水源热泵采用了直接式系统，江水经过简单过滤处理后直接进入热泵机组的冷凝器或蒸发器，最大小时取水量6000吨/时。地源热泵系统则是另一种不同形式的可再生能源系统，通过热泵利用地表水及土壤中的未利用能量，达到节能运行的目的。世博轴有机地将这两种系统结合起来联合运行，巧妙地利用江水和土壤中的温度差及冬夏季的不同特性，其中江水源占70%，地源占30%。在初夏早秋江水温度较低时和夏季部分负荷时多用江水源机组，冬季江水温度低时供热尽可能多用地源热泵，形成优势互补，互为备用，不仅弥补了各自的不足，解决了土壤热积聚问题，而且大大提高了系统整体运行的效率。

根据世博轴会中的空调计算负荷，空调主机最大小时用电功率可节省约330kw，并且每小时可节省冷却塔风机用电功率约150kw，世博会期间，空调制冷系统全年节电43.2万kwh，相当于减少二氧化碳排放量432吨，另外，使用江水源、地源热泵节省的冷却塔运行所需水量，根据会中及会后的计算冷负荷，每小时节水可达70~80 m3，在冬季采暖设计工况下，根据世博会后冬季热负荷计算冬季最大小时能耗，用热泵采暖比普通燃气锅炉采暖最大节省能源费可达49%左右。

2010年上海世博会上，“低碳”元素如散落的珍珠一般，随处可见。废弃的牛奶利乐盒“变身”为路边游客的休息躺椅、造型别致的分类垃圾桶；展馆里用废弃的软木、绳子和纤维做成的椅子向访客讲述“珍惜”的故事；用来装饮料的包装由高达30％的植物原料制成……这些日用品的“低碳”故事启示我们：低碳，就在你身边。

业内人士认为，真正要将“低碳”成为企业的自觉行为大规模推广，还需规划、政策的推动，需要形成人人自觉践行低碳的观念，才能实现低碳产业的“规模效应”。

低碳生活：“珍惜”的智慧

2010年世博会巴西馆的外观采用黄绿两色的可再利用木材建造而成。这个被称为“绿色鸟巢”的设计创意，来自一把在巴西大名鼎鼎的椅子--“法维拉”椅子。

在巴西馆欢迎区的液晶显示屏上，观众可以观摩到这把椅子——它由很多形状各异的碎木头拼成，“长得不好看，但是很实用，很舒服，细细观察还能品出其中的艺术美感。”巴西馆的负责人说，“它在向观众传递一个重要的低碳智慧——珍惜。”

“法维拉”最初是指巴西的贫民窟聚集区。在巴西里约热内卢、圣保罗等大城市，都曾有非常密集的贫民窟，在那里，房子混乱搭建在山上，房子之间许多小巷穿梭其中，空中电线缠绕。

设计师从这里获得了灵感，用废弃的软木、绳子和纤维，做成了这把极具凌乱美感、但坐上去又柔软舒适的椅子，并将其命名为“贫民窟之椅”。

“贫民窟之椅”中蕴含的“珍惜”，被赋予了新意义——不仅仅是建筑材料可以回收再利用，还要在原本看似普通的事物中开发出新价值。

这种“珍惜”的智慧在世博园的很多细节中都可以观察到。遍布世博园区入口和场馆周围的长椅，以及造型别致的分类垃圾桶，都是由废弃牛奶盒“变身”的——回收牛奶、咖啡、豆奶等饮料使用的利乐包装，经过高科技处理后，“变废为宝”，实现资源循环利用。

据世博局相关人员介绍，目前在世博园区的1000条长椅完全由牛奶盒包装制成，每条长1米的凳子，要耗费856个250毫升的牛奶饮料纸包装；园区内4000多个“变废为宝”的垃圾桶，也至少由近10万个牛奶盒做成。

在城市最佳实践区伦敦“零碳馆”里，“伦敦的绿色生活”元素被打包进了26个行李箱带到了上海，启发“珍惜”的智慧——其中有一只箱子装的是一只色彩斑斓的小狗，小电筒做眼睛，玩具摩托车帽做鼻头，用剩的钢丝球做“绒毛”，整只小狗从里到外都是由生活中的废弃材料制作而成的。还有一个箱子，正轻轻地播放一首名为“上班那点‘碳’”的“减碳歌”；有的箱子宣传“上班爬楼，酷有型”；“多食蔬果，年轻态”；“少点打印，多片绿”……

低碳经济：“规划”的引领

走近世博园区伦敦“零碳馆”，访客将看到两栋造型别致的小楼，屋顶采用斜坡式设计，南坡是清一色的太阳能电池，共65块；北坡是一扇扇透亮的玻璃窗，窗户之间则是满眼翠绿的天景植被，中间还插着用于风力发电的风叶……

这些美观的设计都有其独特的节能作用：房顶随风灵活转动的五彩“风帽”，将新鲜空气源源不断地送入建筑内部，再将室内空气排出；太阳能和“江水源”系统对进入室内的空气进行除湿和降温；墙体表面涂了一层特殊的荧光涂料，白天可以储存太阳能量，夜晚则将其释放出荧光，使整个展馆变成“会发光的房子”。

“零碳馆”协调人陈硕认为，“零碳”居住理念应该不仅仅在世博会召开的6个月期间被津津乐道，而应成为人们的一种思维方式，要通过世博会将“零碳”意识深入到生活的每个角落。

在伦敦，这种“低碳”观念不仅仅是在概念展示的阶段。伦敦发展署负责人告诉记者，伦敦市民清楚地知道他们每小时生产的垃圾就能填满一个奥运会比赛的标准游泳池。为此，位于伦敦达格汉姆的闭路循环工厂每年对3．5万吨的塑料瓶进行循环处理。同时伦敦积极推行对商业和工业废弃物进行再处理和循环使用的项目，至2018年，这个项目每年将帮助伦敦减少28万吨的二氧化碳排放量和60万吨的垃圾填埋量。

英国驻华使馆气候变化与能源参赞康大卫表示，伦敦之所以在践行低碳方面走在前列，这与伦敦市科学的系统规划发展是有密切关系的。例如，在发展绿色建筑方面，《2004年伦敦规划》要求新建建筑须纳入10％的可再生能源，而这个指标在2007年提高到了20％。康大卫说：“规划的最新草案去掉了这个具体的目标，不过要求更高的整体减排水平。”

业内人士指出，低碳经济的发展，科学的规划引领、积极的政策激励，将是政府重要的责任。

低碳产业：“行动”的力量

在世博园可口可乐“快乐工坊”里，所有参观者都能领到一个限量版“植物环保瓶”装的可口可乐饮料。把“植物环保瓶”的瓶盖轻轻拧开一些，再迅速关上，快速颠倒瓶身，再翻转回来，神奇的事情就发生了——可乐里充满了冰霜。

这个“植物环保瓶”由高达30％的植物原料制成，可100％回收再利用。但是，这个“小身材、大秘密”的瓶子却只能在世博园内存在，无法向市场推广——究其原因，可口可乐公司世博项目组市场经理王敏说：“环保植物材料的市场没有大到可以形成规模效应的时候，‘植物环保瓶’的成本还无法控制到可以向市场大量推广。”

早在4月底，可口可乐公司向中国部分市场推出了另一款环保瓶——“冰露”环保轻量瓶。该瓶子瓶身仅重9．8克，可减少35％的碳排放和70％的回收空间。

“但是，与‘植物环保瓶’相比，轻量瓶有其缺憾——瓶身较软，在整体包装运输的过程中遇到的挑战就更多。”王敏说，“人们为了支持环保就须在瓶身的坚硬度上有所让步。这需要有环保、低碳的观念支撑人们的消费行为。”

可口可乐馆的零售区还提供RPET环保再生材料制成的环保T恤、帽子及环保袋等纪念品。RPET是一种由回收的可口可乐饮料瓶，经碾碎、抽丝、混纺等工序制成的再生材料。

可口可乐世博项目相关负责人王妍凤告诉记者，现在这些环保T恤定价高达120元，主要是成本因素决定的。“低碳行业要形成产业化，实现规模效应降低成本还需要每个人的支持。我们相信这一天的到来不会太远。”王妍凤说。

专家表示，低碳产业要真正实现规模化，实现“财富效应”，还需要规划的引领、政策的引导，更重要的是，需要每个人的行动支持。只有那时候，才能抒写中国真正的“低碳财富故事”，让世博的灵感带领我们，驰向低碳生活的未来。

水资源的利用就是要充分合理地利用江河水域的地上和地下水源，以获得最高的综合效益。水能利用是一项系统工程，其任务是根据国民经济发展的需要和水资源条件，在河流规划和电力系统规划的基础上，拟定出最优的水资源利用方案。我国土地辽阔，河流众多，径流丰沛，落差巨大，蕴藏着丰富的水能资源。

一次能源，如原煤、原油、天然气、水能、风能、太阳能、海洋能、潮汐能、地热能、天然铀矿等。一次能源又分为可再生能源和不可再生能源，前者指能够重复产生的天然能源，在自然界可以循环再生，包括太阳能、风能、潮汐能、地热能等，后者用一点少一点，它们是不能再生的,主要是各类化石燃料、核燃料。因此，水就是一次能源。