引言

随着智慧城市和“双碳”目标的发展与推进，城市景观设计正在从审美导向转向绿色生态、能源和数字化深度融合的复合模式。因为数字技术的发展，景观不再是单纯的环境背景，而是成为能够感知、响应并促进公众参与、互动的媒介。在这样的背景下，节能型景观如何通过技术，实现景观“可感知、可参与、可教育”的互动体验，成为较为关键的目标。北京Gpark能量公园作为国内新兴的数字化节能互动景观，展现了数字赋能的设计优势。本文以该公园为案例，探讨了数字化景观视角下的节能技术与互动体验的融合路径，希望能为未来的城市公共空间的景观设计提供理论参考与实践启示。

一、绪论

（一）研究背景

在全球能源危机与全球气候变化的大背景下，各国将可持续发展目标都放进了城市规划与环境建设的行动框架中，同时联合国2030年可持续发展议程中的第11项目标，为各国的城市建设低碳化与生态化转型提供了很明确的方向。景观作为城市环境的重要组成部分，景观空间不仅承担着生态调控与娱乐休闲的重要功能，更是在绿色低碳城市建设与提升公众幸福生活扮演着重要的桥梁作用。在中国的城市发展建设中，“双碳”目标政策的实施，进一步推动了节能型城市与绿色基础设施的发展。城市景观正在从传统的美学营造逐步转向生态—能源—智能复合型的可持续系统。同时，数字化技术的兴起，包括物联网（IoT）、人工智能（AI）、感应系统与大数据分析等为景观设计带来了全新的可能性使得景观空间不仅仅是环境的装饰，而是成为能够实时动态响应环境的变化、调节能耗、与游客产生互动的数字化景观。这样的景观形式充分体现了技术、生态与体验的融合趋势，是当代城市空间创新发展的重要方向。

近年来，也有一些关于节能互动为核心的景观设计案例。例如荷兰的Rotterdam Sustainable Dance Club通过动能地砖实现能量回收并用于照明，英国的Pavegen System公司利用人行步能发电实现数据可视化。这两个案例表明，节能不仅是一种技术手段，也可以成为公众参与、体验与教育的媒介。在国内，北京Gpark能量公园作为新一代数字化景观空间示范，它融合智能照明，动能转换装置与环境实时互动装置，构建了人与环境之间的互动关系。北京Gpark能量公园不仅有节能的功能性目标，而且通过可视化的互动体验提升公众的环境意识与幸福感，体现出“节能—互动—幸福”三重价值的整合。这种设计模式展示出：当景观与数字技术、节能技术、交互体验相结合时，景观空间能够成为推动公众认知转变与生态文明教育的重要场所。

（二）问题提出

尽管节能理念在景观领域存在与应用较为广泛，但现有的研究与实践仍然存在一些局限性。首先，大多数的节能景观仍然停留在技术层面，它们的主要关注点在于能源效率优化与节能系统（光伏铺装、透水铺装、雨水回收等系统）。这些景观设计尝试在生态上确实有明显的成效，但缺乏对公众体验与互动体验的关注，这样导致节能的成果很难被公众直接感知。其次，当前的研究较少地去探讨数字节能景观中“人与环境互动”和“行为反馈机制”，节能通常被视为后台运行的过程，不是公众可参与、可感知的体验活动，削弱了直接感知的体验与关注。再次，数字化技术虽然在智慧城市建设中被广泛应用，但在景观领域的融合深度与交互创新性是不足的。多数项目侧重于数据监测自动化管理与反应。缺乏激发公众参与，引导行为的“互动层”，总之，过往的节能设计通常是能用但是无法很好感知。所以，需要一种新型的设计模式，将数字化、节能技术、互动体验有机地结合在一起，在提升效能的同时，增强公众的参与互动。北京Gpark能量公园的数字节能互动景观为此提供了新的研究契机。通过对其设计理念、技术机制与社会效应的相关分析，能够进一步地探讨数字化时代下节能景观的创新方向与相关的价值延展。

（三）研究意义

1. 理论意义

本研究以“节能、互动、数字化”为核心，构建了融合生态、技术与社会的景观研究框架。通过引入交互理念与幸福体验视角，这种研究尝试突破了传统的节能景观仅仅关注能耗优化的局限，强调了人与环境的共生关系。这种跨学科融合的尝试，有助于加深数字化景观研究，为其他新兴方向提供了理论支撑。

2. 实践意义

实践角度看，北京Gpark能量公园的数字节能互动景观设计体现了数字化景观在节能管理、公众互动参与与教育传播的创新与应用。通过对案例的分析，本研究能够为未来城市公园景观和公共空间景观的节能系统更新提供技术与理论参考，例如：数字化技术与景观互动体验的融合路径、节能互动装置的类型选择与空间布局等，都将有助于推动城市景观转向参与式的互动体验空间。

3. 社会意义

数字化节能互动景观的重要价值在于改变了公众与环境之间的传统关系，首先通过可视化的节能设计使公众能够看到与感知到能源的流动，其次通过参与式互动与游戏化的景观互动体验，让公众在感知与体验的过程中形成积极的情绪体验与幸福感，不仅传播可持续的生活理念，而且体现了数字化景观在幸福美好生活建设中的教育功能。

二、理论框架：数字化节能互动景观逻辑

（一）节能理论：从低碳理念到能量循环理念

节能理念的核心就是用最小的能源能耗去实现最大的生态与社会效益，理念主要来自生态设计理念，从20世纪70年代的能源危机开始，景观与建筑相关领域逐渐形成了以资源节约、循环利用为导向的设计原则。在景观设计领域，节能理念不仅仅关注能源的消耗量，更加关注如何通过空间布局、材料选择与再利用实现能量的循环。而是设计成一种能够实时感知与调节的新型方式：传感器与智能系统的使用能够让设计者与使用者清楚地看见能源的产生与流动，并根据变化做出响应。这种设计思路的转变，标志着节能理念向着互动化、智能化的转变。

（二）互动设计理念：参与与感知的体验

互动设计理念最初来源于人机交互领域，核心在于用户的行为、感知与系统反馈之间的动态关系，在景观设计领域中，互动设计的引入标志着公众不再仅仅是被动的空间使用者，而是景观生成的主动参与者。在两个领域的基础之上，景观互动设计主要强调参与性、感知性、及时性等特征，通过感应、感知反馈与响应机制，实现了人与环境的情感沟通。

（三）数字化赋能：智能系统下的节能景观演进

数字化技术的引入是当代节能景观的重要转折点。随着物联网、人工智能、数字孪生等技术的快速发展，景观空间中的能量系统能够实现实时监测、数据可视化与自适应反馈。

（四）幸福美好生活视角

目前与未来的城市景观设计目标不再仅仅是对于生态的修复和视觉美化，更多的是需要服务于居民的生活质量和幸福感的提升。数字节能互动景观在提升居民幸福生活的框架下的意义，不仅是能源的节约，更是通过互动的设计激发公众的参与感、归属感与责任感。在心理层面，互动体验让居民能够感受与看到自己产生的能量，从而产生积极的情绪反馈。在教育层面，节能互动装置以游戏化与数据化的方式去传播环境知识、增强运动意愿。因此数字节能互动景观的价值不仅仅是“节能”，更在于通过数字化互动提升幸福感。同样，这种从“效率优化”到“情感参与”的转向，也正是数字化景观时代的重要特征。

三、案例分析：北京Gpark能量公园的数字化节能互动景观设计

北京Gpark公园位于海淀北部，面积约10000㎡，是全国首座AI科技主题的公园。与传统公园不同，Gpark公园通过多种智能节能的互动景观，增加公众在公园中的数字化体验。

（一）人体动能感应装置：行为能量驱动的实时互动景观

北京Gpark能量公园中最具代表性的节能互动模块是人体动能感应装置，是实现“用户—能量—景观”的重要媒介。例如“珍珠跳跳泉”，这个装置由压力感应踏板、能量采集模块、小型水景喷头以及灯光系统构成，同时整体的造型设计得干净整洁，与公园的白色科技风格相搭配。在技术上，设计团队在设计时将压电能量采集技术用在该系统中。在游客经过、踩踏装置时，地砖内部的压电陶瓷片产生变形，产生微电流。生成的电能能够驱动喷泉和灯光，实现了“行为—能量—景观”直观地转化。这样的设计模式与传统的水景相比较，大幅度地减少了无效的能耗与水资源的浪费。在互动上，游客经过、踩踏的动作能够触发水花、灯光变化和音乐多重的反馈，使得游客能够及时感受到能量产生与转换所带来的景观变化。这不仅仅提升了装置的娱乐性，更是通过可视化的反馈将“能量转换”这个抽象概念变得简单易懂。尤其对于儿童而言，这种互动变得更加有教育意义。在景观上，装置采用的“能量采集”方式，增强了游玩的趣味性，实现了“无感参与”的节能引导。

（二）感应式雾森系统：感知技术在节能型景观的应用

Gpark公园的雾森系统不仅是观赏型的景观装置，更是融合了传感技术的节能型微气候景观调节系统。布置在主要步道与植物区域，通过自然景观空间与科技技术协同营造沉浸式的体验。该系统主要采用人体红外感应、光照传感器与湿度控制多维感知技术。当检测到游客靠近，雾森系统就会自动启动；无人时立即关闭，避免了传统的雾森系统持续运行。另外，传感器会根据环境温湿度与光照强度自动调节，实现了按需供给。这种方式与传统的雾森相比，能够显著地控制水资源与电能的消耗，体现出了数字化景观在节能方面的优势。在互动上，这种雾森的触发方式，营造了行走触发的空间体验。在夏季光照较强的时段，水雾与光线形成的朦胧光影氛围，增强游客体验。

（三）智能水帘系统：数字化控制在节能型水景的应用

Gpark公园中的智能水帘系统不仅有着水景展示的视觉功能，而且是通过数字控制技术实现的互动水景装置，设计团队将它设置在了景观节点的主要视线通道上，通过与周围的环境相结合，使水景成为动态的景观媒介。该装置在传统水帘的基础上进行电脑编程控制水流大小、数量，跟LED灯光结合后呈现不同的图案效果和文字信息。与智能报时系统相结合，每间隔一分钟报时一次，增加了互动观赏性。在景观上，智能水帘的动态图案与光影的结合，营造出了信息传播与艺术表达的双重空间氛围。水帘形成的图像，使得传统水景从被动欣赏转变成为具有美感互动与信息传达的景观媒介。

（四）智能骑行装置：行为驱动的能量可视化

Gpark公园的智能骑行装置是将运动、能量转换与展示结合起来的互动装置。当游客在骑行体验时，运动产生的机械能转换成了电能，并且通过实时的数据界面呈现能量输出和卡路里消耗等反馈，在节能技术上，虽然游客运动产生的能量不用于大规模的供电，主要价值在于展示运动行为转化为能量的过程，将能量转换的抽象概念变成简单理解的形式，提升节能意识。

四、讨论

（一）国际比较

北京Gpark公园的这种设计尝试并不是孤立的设计实践，在国际上，也有几个项目尝试将能量转换与互动景观结合。例如荷兰的Rotterdam Sustainable Dance Club，它是一个位于荷兰的舞蹈俱乐部，是在室内舞池安装压电发电地砖，游客与舞者产生的动能转换成为电能，为灯光和音响供能。这个案例主要强调的是能量转换与室内场景的结合，突出了娱乐与可持续的融合。

（二）前沿趋势

随着数字孪生与智慧城市的兴起，节能互动景观呈现出从传统节能装置能量数据交互转换，能量不再是隐形转化，而是成为可视化的数据，能够让公众直观地看到能耗与节能。从公园到绿色城市，节能互动景观逐渐加入智慧城市建设中。

五、结语

数字化景观与节能互动设计结合的尝试，不仅仅是技术的创新，更是设计理念的改变。它为城市的发展提供了可参考的全新可能：不仅对资源节约的关注，更加关注如何通过设计增加公众的互动与参与来提升对环境的认知和责任感，未来，随着数字化技术和智能化的发展，节能互动设计为城市公园与公共空间增加创新的可能，推动人类社会向着可持续、健康和幸福的方向发展。

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