第八届“紫金奖·建筑及环境设计大赛”以“多维的绿·共享的城”为主题，吸引了333所高校、310家设计机构、9668人次参与，共征集到2592项作品（其中，省外作品数量占比首超50%）。经专业评审和社会公示，共产生181项“优秀作品奖”和104项入围奖，省外单位获奖作品占比达36.7%（其中，学生组省外获奖作品占比达63.3%，首次突破60%）。
参赛者聚焦与绿色发展关联的各类空间，创作了一批亮点纷呈、富有创意的设计方案。近期我们将逐步推出第八届紫金奖建筑赛获奖作品解读，期待能为推动“双碳”目标下城乡建设的绿色低碳发展、美丽宜居城市建设提供思考启迪。
第八届“紫金奖·建筑及环境设计大赛”
铜奖作品【职业组】
作品编号 | B121-000848
作品名称 | 循级利用—H₂O与CO₂变奏曲
设计机构 | 南京市市政设计研究院有限责任公司
获奖人员 | 曹越 蔡雯雯 孔宇 刘芳 倪玥瑶
获奖情况 | 紫金奖铜奖、优秀作品奖（职业组）一等奖
◎ 作品视频
◎ 主创人员
主创人员（从左至右）：倪玥瑶 孔宇 蔡雯雯 刘芳 曹越
污水处理厂是常见的邻避设施之一。如何有效发挥其服务功能和资源特性，并降低其对周边环境的负面影响，成为污水处理厂改造过程中面临的主要问题。设计基地是一座位于杭州市钱塘江边的污水处理厂，南北侧均为工业园区，人流量较大。基地周边生活配套设施不完备，运动健身与消费娱乐场所缺乏。结合场地现状和周边人群需求，方案以绿色、共享为设计理念，探索将污水处理厂地面层改造成为富有活力的城市休闲场所，实现设施空间的立体复合利用，推动灰色基础设施的绿色转变。
场地区位要素分析
设计将污水处理厂所在空间进行分层式的立体开发：地下为半埋式的污水处理厂，地面层为带有气膜外罩的室内滑雪场，周边绿地改造为尾水湿地公园。同时，对设施产生的废水、废气、废物等进行处理，最大化实现资源的循环利用。
设计概念示意图
空间布局示意图
剖面图
1.二氧化碳的循环利用：收集污水处理厂和滑雪场排放的二氧化碳，并通过临界直冷技术蒸发制冷形成冰面，为滑雪场制冷造雪。
二氧化碳的循环利用示意图
2.雨水的循环利用：雨水可经过周边尾水湿地的初级净化和污水厂的二次沉淀成为制造冰雪的水源；融雪可回收用于绿化浇灌。
雨水的循环利用示意图
3.污水的循环利用：利用水载冷热能技术，污水处理厂污水可通过中央热交换器，为雪场降温制冷。制冰机和热锅炉产生的余热用于污水的加热，提升污水处理效率，推动减少碳排放，降低运行成本。
污水的循环利用示意图
4.污泥的循环利用：污水处理产生的污泥通过脱水干化技术可成为建筑材料和公园微地形土方。
污泥利用示意图
5.资源能源耗散量降低：滑雪场最外层的气膜结构采用自然采光的材质，能有效降低照明的电能消耗。气膜涂层具有防紫外线功能，保温隔热，能有效降低制冷和供暖设备的电能消耗。空气过滤系统和气膜压强支撑系统可合二为一，良好密封性可有效防止内部制冷量耗散。气膜材质较轻，造价较低，建筑内不需梁柱结构，可节省建筑耗材。
气膜系统的四大特征
方案以创造多功能、复合化和品质化的公共空间为目标，通过地下污水处理厂、地面滑雪场和地面尾水湿地联动，实现设施的绿色化改造、空间的开放共享和提振地块活力。通过水碳循环等创新技术，实现污水处理厂和滑雪场的减碳和雨污水、污泥的循环利用，有效实现节水节能。
方案效果图
改造后不同功能场景示意
主创团队作品自述
请简述污水处理厂改造与利用设计中所采用的技术措施？
曹越
传统污水处理厂对周边环境的影响主要包括空气污染、污水排放、污泥和噪音污染等方面。针对空气污染（主要由硫化氢和二氧化碳造成），方案采用了废气洗涤技术，以净化硫化氢引起的臭气；利用跨临界直接蒸发制冷原理收集并利用系统产生的二氧化碳。针对污水排放，方案采用了“水载冷热能技术”，利用热交换提供制冷条件，提升污水处理效率。针对污泥，方案采用了脱水干化技术，干化过程中产生的能量可转化为电能并加以利用，剩余的污泥可应用于建筑材料和公园微地形土方。针对噪音污染，方案将污水处理厂进行半埋式隐形化处理，同时利用气膜的高封闭结构来有效防止噪音二次扩散。通过这些技术措施，方案可有效推动污水处理厂从“邻避效应”到“邻利效益”的转换。
臭气处理示意图
CO₂临界直冷技术
水载冷热能技术
项目创意设计的落地实施，还需考虑哪些技术、要素？
曹越
方案降低碳排放的核心技术主要包括水载冷热能和二氧化碳跨临界直接蒸发制冷。水载冷热能目前面临的技术难题主要体现在如何建立水热网络，从地区规划层面统筹考虑织网成片，实现从污水处理厂地块内的局部应用扩大到城市区域层面，充分发挥污水的水热价值。二氧化碳跨临界蒸发制冷技术是目前较为环保的制冷手段，从后期运维的角度出发，还需要攻克反复利用、综合利用等技术难题。同时，设计创意还需要规划、能源、建筑、水环境、环保、景观等领域专业人员的联动合作，以达成相对完善的行动方案。
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马晓东
江苏省设计大师
东南大学建筑设计院执行总建筑师
作品针对快速城市化背景下城市污水处理厂的改造，提出了分层供地和业态混合布局的策略构想：下部为半埋式隐形化污水处理厂，上部为覆盖有气膜系统的滑雪场。方案塑造了具有复合功能的城市公共活动空间场所，在土地资源集约化利用的同时，实现了对城市灰色基础设施的绿色化改造，以及物质与能量的循环利用及低碳的建设目标。创意源于设计师对城市空间环境与生活的观察思考，并从绿色能源、绿色建造、绿色运维、绿色共享等多层面回应了竞赛主题。创作选题具有现实意义，设计具有一定深度，成果表现较为精细生动。
（作品内容及图片由设计团队提供）
附件：《循级利用—H₂O与CO₂变奏曲》作品图版（点击查看）
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审 核 | 何伶俊 何培根
编 辑 | 姚梓阳 廖静静
校 对 | 邱 蕾
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