尾岛俊雄:能源利用的新模式
——全球气候变暖是近年来世界各地都在关注的问题,在我国的不少城市,“热岛效应”正变得日趋明显。由于“热岛效应”与城市规划相关性颇高,因此,国内不少专家已建议将其纳入城市规划。近期,记者采访了曾参与爱知世博会设计的尾岛俊雄教授,请他对上海的城市规划以及2010年世博会的能源规划谈谈自己的看法
日本东京早稻田大学理工学部建筑系教授,科学和工程高级研究中心主任,亚洲城市环境学会理事长。日本最出色的基础设施规划设计的专家之一,荣获多项日本建筑学院和日本加热、空调、环境工程师学界颁发的奖项,是日本爱知世博会环境规划总工程师。
《上海金融报》:您是城市环境规划方面的专家,您如何看待热岛现象?
尾岛俊雄:我从东京的情况说起吧。在20世纪的100年间,东京圈的城市面积和人工排热量分别增加了100倍。1930年,东京曾规划了2万公顷的绿色植物带,可是现在连一点残迹也没有留下,相反,木结构住宅集中的危险地区倒有2万多公顷。而且,随着城市的不断开发,市区内80%的河流都被填埋了,原本有12万公顷的东京湾,有2万公顷被用来填海造地,成为工业用地,建设了火力发电厂、石油、钢铁等联合企业。
可以说,城市环境的不断恶化,必然会导致城市热岛现象。从东京的经验和教训来看,一个城市在开发和规划时,必须要充分考虑不让“热岛效应”扩大和蔓延。而解决“热岛效应”最有效的对策就是建设绿色植物带。
《上海金融报》:有专家建议,上海从城市规划伊始就应积极应对热岛现象,您对此有何看法?
尾岛俊雄:1964年东京奥运会和1970年大阪世博会的召开,使日本实现了经济的高速增长。而2008年中国将举办北京奥运会,2010年又将举办上海世博会,中国正在步入与日本相似的发展轨道。
现今的上海,市区建筑有向高层、高密度发展的趋势。据我了解,近100年间上海的平均气温上升了1.5摄氏度,热岛现象也在日趋加剧。上海夏季的高峰电力负荷中,民用空调机的电力消耗达到600-800万kWh/日,约占总电力负荷的一半。
我认为,充分发挥上海的自然地理条件,提高整个城市能源的利用效率,建设有效完善的城市基础设施,减少人工排热,可以有效缓解城市热岛现象。比如,从环境热容量的角度来说,虽然上海的平均风速比东京小,但是市中心的黄浦江流量比较大。因此,如果采用水冷的方式来处理空调的排热,那会比较有效。
另外,还可以通过改善地表植被,增加绿化面积的方法,在美化城市面貌、确保经济发展的同时,不断提高人们的居住环境、生活品质。
《上海金融报》:您曾参与过日本爱知世博会的设计,同时也是爱知世博会环境规划总工程师,您对2010年的上海世博会有什么建议吗?
尾岛俊雄:据了解,2010年上海世博会总用地面积为668公顷,会展期间的总建筑面积将达200万平方米,预计总入场人数将超过7000万人次。其规划面积约为大阪世博会的2倍,爱知世博会的4倍。
从上海世博会的开发来说,首先,要促进清洁能源天然气的最高效率利用。随着上海城区空调需求的增加,再加上西气东输的实现,预计清洁能源天然气的用量将大幅增加。为提高能源的使用效率,在世博园这样负荷密度高的地区,就近建设热电联产系统最为适合。
其次,构筑循环型城市,积极利用可再生能源。作为未来的顶级城市,上海必须要构筑循环型城市模式,这也是上海世博会的基本理念之一。充分利用现有的未利用能源(如江水和河水等),将热电联产系统的排热和区域供冷供热设施相组合,实现能源的高效利用。在整个世博园积极使用新能源,实现区域供冷供热系统的同时,实现生物质能源(来自下水道、废弃物等)、太阳光热、燃料电池等可再生能源的有效搭配。
第三,实施有效缓解“热岛效应”的对策。世博园位于上海夏季主频风向的上风侧,必须要采取有效对策来消除“热岛效应”。有效考虑各展区位置、建筑外形、绿地和广场空间的配置,消除空调设备的人工排热。位于世博园中央的黄浦江,其河水可以作为区域供冷供热系统的冷却水,不仅可以提高空调系统的效率,还可以有效地消除会场的设备排热。根据预测,这将有效地降低会场的气温,同时也会降低会场的空调负荷。
最后,应尽力提供最便宜的能源服务。相比各展区采用独立式空调的系统,在会展期间,区域供冷供热方案无论是在会场的景观方面,还是在设备的管理和经济性方面,都具有优势,这也是日本世博会的经验之一。会展期间可以回收约一半基础设施的投资,会展之后继续得到有效的再利用,更可为今后提供最便宜的能源服务。