工业绿色岸线的营造——以船厂绿色景观的营造为例

2014-10-11 01:02王荣杰
上海城市规划 2014年3期
关键词:站房效果图船厂

张 波 王荣杰

0 引言

近年来,我国工业化的迅猛发展,一定程度上促进了中国经济的飞速增长,随之而来的就是工业厂区的生产过程中带给城市的如废水、废气、废旧钢材等各种工业污染。而如今营造和谐可持续发展环境的理念已经为人所认识,工业厂区除了生产外,其生产环境已经远远满足不了如今人们追求的可持续生态环境。那么,改造工业厂区的景观效果已经显得尤为重要,创造绿色工厂景观环境,有助于建设可持续发展生态系统,有助于人类生存环境的改善。

1 工业区营造绿色景观的方法和意义

绿色景观就是采用可循环利用的材料创造生态景观,旨在减少资源浪费,使资源环境在重复利用、重复使用中起到良好的效果。在景观规划设计中,绿色景观的绿色性指的是绿色廊道系统,也就是说物质和能量的交换仅需通过系统中的阳光、水、土壤、植物、动物和微生物等元素就能维持自身的平衡,即物质的自然做功,不需要靠人工来维持平衡的关系。其次,绿色景观还包括植物、微生物等自然景观环境所提供的自然功能。最后,就是低碳的设计,最大化的利用能源,营造多解、生态、可持续的景观设计,最终降低生产建造过程中带给自然和人类自身的不利影响。

营造工业区绿色景观的方法和意义如下:

(1)将工业园区景观规划与当地区域的自然生态系统相结合,使其环境与自然充分地融合为一体,在尽可能保持其生态功能的同时,营造一个以人为本、和谐发展的景观氛围。

(2)将针对工业厂区内的景观立地条件,对厂区污染严重的地区,注重节能、生态、环保的理念,选择抗污染性较强的常绿树种,相对地进行密植,适当减少厂区污染物排放给环境带来的影响,形成生态安全、环境优美的厂区氛围。

(3)将厂区绿化景观化。如提倡垂直绿化、屋顶绿化等多形式的绿化,同时注重多种环保技术的运用,将可以建设成为生态花园,集约型环保的厂区。

2 船厂绿色景观营造的原则

2.1 综合治理原则

要在船厂中营造理想中的绿色景观,依靠单打独斗是没有效果的,必须发挥船厂绿地的综合功能,即厂区中的公共绿地(基质)、道路绿地(廊道)、附属绿地及宅间绿地(斑块)的有机配合,形成科学的景观生态系统,既能保证增加绿量又能提升一定的生态效益。同时,在设计时还考虑到船厂中生活污水系统和中水回收系统等水处理方面的内容。

2.2 回收利用原则

在工业区设计时,必须考虑到工业区废旧材料的运用。在工业船厂区域,废旧钢铁材料普遍存在,大多会将其丢弃处理,但这些废旧材料在某种意义上就是一种错放的资源。可以利用废旧材料,组成船厂中独特的景观小品,增加厂区景观美观性的同时,陶冶员工情操。

2.3 加强绿化建设原则

工业厂区的空间景观设计,很大程度上是需要通过植物造景为主,那么在考虑环境问题的同时,还需强调视觉景观形象。通过船厂绿化的营造,发挥其生态作用。在船厂这个人工建筑聚集的大环境中,应充分发挥生态绿化的优势,营造与厂区氛围相协调的植物景观。

3 项目案例

3.1 总体规划目标

图1 a 生产区改造前效果图

图1 b 生产区改造后效果图

图2 a 厂前区改造前效果图

图2 b 厂前区改造后效果图

图3 a 生活区改造前效果图

图3 b 生活区改造后效果图

本案例为船厂绿色岸线的营造研究。根据船厂本身空间布局和“一轴,一岸,多点”的景观序列,最终建设形成“绿轴,绿脉,绿带,绿网,绿肌”五位一体的绿地生态系统。绿轴,即造船工艺流程轴,丰富该轴线上的景观风貌;绿脉,即以水系为脉络,形成滨河、滨水的景观驳岸;绿带,即以防风林带、滨海防护林带为主体的林带系统;绿网,即结合厂区方格路网,构建厂区道路绿地;绿肌,即场地肌理,在保证生产生活的同时,加强人工斑块的自然化。

3.2 主要内容

(1)节地设计之垂直绿化

垂直绿化是为了使厂区在有限的空间内,更大地开拓绿化空间,运用现代园林建筑与科学技术等手段,利用室内外均可利用的空间与场所,多层次进行厂区造景,以制造绿色空间。

在船厂生产区,由于厂房墙面大,绿地面积小,厂区噪音、粉尘污染较为严重,因此,拼块式垂直绿化能吸附一定厂区的粉尘与噪音,同时也能最大限度地扩大绿视率,增加生态效益,达到节能环保的效果(图1)。

在厂前区与生活区,由于人员办公居住密度高,窗户面积大,采光性很重要,因此我们在窗与窗的间隙中,设计分段式垂直绿化,这样能直接增加厂前区与生活区的绿视率,也增加了建筑立面的美观性,以达到节能环保的效果(图2,图3)。

同样,船厂站房区与厂区围栏的植物景观也不容忽视,因为站房区在设计中考虑到建筑的防爆等功能,以及建筑与建筑之间需要保持一定距离等规范,导致了站房区中建筑占地面积较小,分割出的绿地面积又较大,使得站房区的绿地面积在整个厂区绿地面积中所占比重仅次于厂前区与生活区。更重要的是,厂区围栏是带给人们对厂区的第一印象,因此,在站房区和厂区围栏上设计垂直绿化,将会对整个厂区景观提升起到很可观的影响。在站房区与厂区围栏,进行了牵引式垂直绿化的设计。站房区在生产过程中,废气多、温度高,为了减少相应的污染,在排气管道上设计牵引式垂直绿化于可拆卸性网架上,吸附站房区的粉尘与废气,在一定程度上给站房区降温(图4)。厂区围栏也设计了牵引式垂直绿化,降低植物养护成本的同时也增加了厂区的美观性(图5)。

在对厂区进行垂直绿化改造时,进行了思考与创新,将垂直绿化技术进行改变,将移动式绿化运用于厂区绿色驳岸的营造中。如图所示(图6,图7),改造前的堆厂区材料无序堆放,船坞区没有任何绿色景观,改造后沿主干道边设置可移动的攀援式绿色模块并安装轨道,增加了模块移动的便利性。同时,废旧钢板和废旧木材作为了模块的构成材料,体现了节材的效果,增加了景观性又不影响以上两个区域的正常作业。

在船坞区,进行了垂直绿化的设计达到营造绿色驳岸的效果。因船坞区一般都是沿海地区,地块常受海水盐碱腐蚀,所以,采用牵引式垂直绿化,以增加绿化景观效果,利用攀援性植物的低成本、易养护、耐盐碱等特点,提升了景观的美观性,创造了绿色岸线(图8,图9)。

(2)节地设计之屋顶绿化

屋顶绿化能增加厂区绿地面积,改善厂区工作生产生活环境,改善众多道路的硬质铺装而取代自然土地和植物的现状;以及对美化厂区环境,改善其生态效应有着极其重要的意义。

在生活区,考虑到给员工提供休息、游憩的场所,对宿舍楼顶进行了花园式屋顶绿化的改造,能增加绿地面积,改善片区环境,且能很好地满足员工休闲游憩的功能(图10)。

在厂前区,设计组合式屋顶绿化,通过种植不同高度、层次各异的灌木,来美化植物景观效果,又能减轻屋顶绿化的造价(图11)。

在站房区,通过种植草坪式屋顶绿化,形式上简洁、大方、便于养护又能吸附一定的粉尘与废气,改善小气候。通过上图对比可以发现,种植屋顶绿化很明显能美化厂区景观,还能起到美化船厂环境的效果(图12)。

(3)节地设计之盐碱土的改良

前面提到,由于船厂往往都会靠海边布置,其土壤则会因为海水的腐蚀而盐碱性过高,很难被景观绿化所利用,因此,我们对船厂中的盐碱土壤进行了相应的改良。在对厂区绿化种植进行设计时,乔木、灌木下尽可能满植豆科类地被植物或直接置换土壤,使用客土来降低土壤ph值,显著提高植物的存活率,美化厂区植物的种植效果,达到节材的作用。

图4 a 站房区改造前效果图

图4 b 站房区改造后效果图

图5 a 围栏改造前效果图

图5 b 围栏改造后效果图

图6 a 堆场区改造前效果图

图6 b 堆场区改造后效果图

图7 a 船坞区改造前效果图

图7 b 船坞区改造后效果图

图8 a 内堤改造前效果图

图8 b 内堤改造后效果图

图9 a 外堤改造前效果图

图9 b 外堤改造后效果图

(4)节地设计之抗污染、毒气、粉尘、噪音植被群落

在厂区绿色景观的营造中,通过对厂区中污染严重的区域——生产区、站房区进行资料收集与分析,列举了一系列污染物及相应的处理措施(表1,表2),选择当地适生、抗污染、毒气、粉尘、噪音等植被群落,在确保植物自身能在盐碱地中良好存活的基础上,合理配置,营造丰富的植物景观。

(5)节能设计之降低植物养护成本及强度

在节能环保方面,在植物养护成本及强度上做了一些思考与建议,列举了以下3种措施:设计植物自然式种植,选择自身抗性较强、方便养护的植物,如二月兰、紫茉莉、紫穗槐等;减少草皮用量以缩减修剪次数便于养护与管理;减少强修剪植物的种植。

(6)节能设计之厂区清洁能源照明

在船厂的清洁能源照明设计中,考虑到节能环保的理念,主要推荐了LED灯与太阳能灯。其使用范围则在厂区重要节点设计了规则的LED灯具,体现厂前区的仪式感,而其色彩丰富,标识性强,用电量少、使用寿命长,也增加了景观的美观性;在厂区建筑南面设计了太阳能灯,以便白天能充分吸收太阳能在夜间正常工作,剩余的电量还可并入厂区的电网系统中,充分体现了厂区的生态节能性。

(7)节水设计之透水材料运用

在节水设计中,将厂区内的人行道和园路部分采用透水砖、透水沥青、透水混凝土等透水材料铺地设计。主要有以下3个措施:

①非机动车道路采用透水地面,铺设渗透性铺地材料。

②通过透水砖的孔隙吸收雨水,并通过透水砖下铺设碎石、沙砾、沙子组成的反滤层,让雨水渗入地下,增加雨水的自然渗透,补给地下水资源。

③硬质场地铺设多采用透水质地的多孔沥青或混凝土、草皮砖、连锁砖等,使雨水能够通过铺设层中的孔隙直接排放至土壤或道路排水系统。

图10 a 生活区改造前效果图

图10 b 生活区改造后效果图

图11 a 厂前区改造前效果图

图11 b 厂前区改造后效果图

图12 a 站房区改造前效果图

图12 b 站房区改造后效果图

表1 生产区污染分析表

如图13所示,深色道路部分是透水砖铺设区域,雨水从透水地面汇集渗入多孔垫层,最后渗入基层土壤,形成一个生态的透水系统,达到节水环保的效果。

(8)节水设计之雨水与生活污水处理系统

在厂区中,尽可能通过设计雨水收集系统与生活污水处理系统来节约与保护水资源,如图14所示,先介绍厂区雨水收集系统,利用屋顶汇集、绿地土壤自然渗透与透水路面的渗透,将收集起来的雨水通过管道汇集进入中水处理区,再通过中水处理区的管道进行景观水池的用水与绿地植物的灌溉。

其次,生活污水的主要来源是厂前区和生活区,将生活污水通过生活污水管道进行收集然后经过过滤、沉淀并进入人工湿地进行微生物的处理,随后通过管道汇集中水处理区,同样也可以利用于厂区的灌溉。

表2 站房区污染分析表(带“*”为耐盐碱树种)

如图15,虚线右面是雨水收集系统,利用绿地土壤自然渗透等方法,将收集起来的雨水通过汇集进入中水处理区,再通过中水处理区进行景观水池的用水。虚线左面是生活污水的处理系统,生活污水通过其管道进行收集然后经过栅格过滤、沉淀并进入人工湿地进行微生物的处理,随后通过管道对植物进行灌溉,另一部分水源继续汇集于中水处理区,同样也可以利用于厂区景观水体的使用。

(9)节水设计之滴灌系统

除了在总体上设计雨水收集系统与生活污水处理系统之外,在细节上,我们也对厂区的雨水利用进行了思考。设计的滴灌系统分为两部分,如图15,在雨水较多的时候通过雨水收集管道对雨水进行收集供平日垂直绿化滴灌使用;无雨水时则可通过对污水进行净化处理,通过泵房将经净化的污水抽至雨水收集管道,通过滴灌管道网络由上而下地对垂直绿化进行滴灌,达到节能节水的效果。

(10)节材设计之耐盐碱植被群落的选择

在厂区的植物景观营造上,推荐3类盐碱地植被:如紫穗槐、龙柏类的强耐盐树种(土壤含盐量为0.4%—0.6%时可正常生长),如石榴、桑树类的中等耐盐树种(土壤含盐量为0.2%—0.4%时可正常生长),如女贞、国槐类的低耐盐树种(土壤含盐量为0.1%—0.2%时可正常生长)。这3类耐盐碱树种有不同程度上的抗盐碱性,在盐碱土中容易存活,也能形成比较好的植物景观。

这里为厂区推荐了5种植物种植群落。如图16,厂前区:①朴树+合欢——火棘+珠美海棠——酢酱草+凤尾兰,其中朴树、合欢树形美观,树冠宽广,绿荫浓郁,以富有个性特征的植物景观作为组团群落,创造出美观、舒适的厂前绿地空间。站房区:②垂柳+乌桕——紫穗槐+石榴——二月兰,其中紫穗槐、石榴、二月兰等季相变化颇为美观,在抗污染的同时,与大环境绿化相融合,保持和维护此区域的生态景观。生产区:③紫玉兰+桑树——紫叶小檗——络石,其中紫玉兰、桑树树叶茂密,能抗烟尘及有毒气体。生活区:④碧桃+龙柏——贴梗海棠——阔叶麦冬;⑤国槐+泡桐——红叶李+月季——绣线菊+沿阶草,其中碧桃、龙柏群落与国槐、泡桐群落形象美观,且利于防尘和噪音的阻隔。

(11)节材设计之废旧钢铁、木材在景观中的运用

考虑到船厂内废旧钢铁、木材比较容易得到,因此我们积极将其利用于景观之中。例如,在生活区与厂前区,利用废旧的钢铁与木材,做成休息坐凳等景观,在满足使用功能的同时,还能活跃景观气氛(图17)。同样在厂前区,利用废钢做成形象雕塑,这样既呼应船厂企业文化,同时也达到了节材的目的,呼应可持续发展的设计目标。

图13 a 透水地面示意图

图13 b 经二路透水设计意向图

图14 生活污水处理、雨水收集方法示意图

图15 生产区垂直绿化滴灌系统分析图

表3 节地技术效益评估表

表4 景观照明效益评估表

3.3 效益评估

通过以上节地、节能、节水、节材4个方面,10余项具体措施对厂区的改造,进行了归纳总结,并对以上措施进行了数据分析。在节地方面,由原有的被动缩减工业用地来增加绿地,变为了将绿地与工业用地有机结合起来,如种植垂直绿化、屋顶绿化等节地方式,在厂区中能节约用地面积67 500m2,增加绿视率5%(表3)。

在节能方面,在景观照明中设计太阳能、LED灯具等节能措施,在厂区中能减少用电量79.8KW.H,节电效率可达70%,很好地达到节能减排的目的,具有一定的功效(表4)。在绿化养护节能方面,通过种植植物自然群落,减少耐修剪的植物种植等节能方式,在厂区中能减少修剪面积9 130m²,共减少养护次数每年4次,相当于33%的养护次数(表5)。

在节水方面,通过绿地入渗,净化生活污水,利用雨水收集等中水利用措施以及滴灌系统在厂区中能减少灌溉用水每年1 800t,节水45%,具有一定的效益(表6)。

在节材方面,通过利用废旧钢材、木材构建形式新颖、方便、实用的基础设施;适地适树,以保证植物素材的利用率,节约的具体材料有:混凝土、钢材、木材,在厂区中能减少钢材用量约1.1t,木材用量约22m³,植物丰富度显著上升(表7)。

综上所述,在整体设计中,遵循投入绿色到产出绿色的过程,通过4大类设计手法,10余小项具体项目,最终达到了一定的生态效益。本次创新实践也体现了良好的可持续发展能力,即:

在宏观层面上,更加注重分析与规划,考虑到了将来所面临及克服的问题和解决的方法;

在中观层面上,通过构建合理的绿地系统和景观格局,为厂区构建绿色廊道滨水景观提供了可能;

图16 厂区局部绿化配置示意图

图17 废旧钢铁小品意向图

在微观层面上,运用各种节能减排手段,来增加厂区的自然性,减少了厂区的污染及其对周围自然环境的干扰和自身运转的效率。

4 结语

表5 绿化养护效益评估表

表6 节水技术效益评估表

表7 节材技术效益评估表

目前我国正处于转型发展的重要时期,先前的工业生产污染自然环境的局势已经满足不了如今提倡的生态可持续发展环境的需要,通过对工业厂区的生态设计,有利于生态系统的营造,有利于子孙后代生存环境的发展。在方案的演绎中,提出以资源节约、环境友好、可持续发展作为设计目标,在满足船厂功能区块不变的情况下,采用节地、节能、节水、节材4大类绿色设计手法,并提出10余项具体措施对项目进行绿色改造和节能建议,具有非常可观的推广前景。

在近期规划设计中,在工业厂区可以实现譬如屋顶绿化、透水地面、清洁能源等设计概念的落实;而在远期规划设计中,可以通过协同设计,将垂直绿化、滴灌技术、雨水收集与生活污水回收综合利用等技术融入上位设计中,积极为厂区建设创造更多的生态和绿色,用“G-Factory”概念引导各专业设计人员学习和深入研究相关的绿色设计技术,尽快促使图纸上的理念变为现实中的绿色,通过绿色、生态、环保的理念营造绿色岸线,来建设创造美丽中国。

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