全球能源景觀——以巴塔哥尼亞新區為例的基礎設施演變過程
撰文 |
(阿根廷)Tomás Pont Apóstolo，UNE工作室
(阿根廷)Stefano Romagnoli，哈佛大學研究生設計學院
(阿根廷)Juan Cruz Serafini，橋樑視覺工作室
譯 |
王思傑，北京林業大學在讀碩士研究生
1 解題過程
1.1 緣起
這次競賽的主題恰巧和我們2016年12月所寫論文的出發點不謀而合（圖1）。
眾所周知，我們生活的世界處於一個不斷變化的發展階段。現今的數字革命創造了一個更加形象、充滿活力且關係緊密的人類關係網。我們相信藉助新興科學技術提供給我們的解譯空間的新途徑，可以提出一個針對更大區域設計的創新策略。
基於此背景，建築學肩負起了新的角色和責任。如今人們可以在全球範圍內開展包括人為干預程度大、可以被隨意複製的小型建築設計在內的項目。基於這一點，我們希望針對21世紀的問題提出解決策略，重新審視傳統的建築設計和區域規劃觀點，同時研究如何建立它們之間的聯繫。
▲圖1 獲獎者合影(從右到左依次為Tomás Pont Apóstolo、Stefano Romagnoli和Jua Cruz Serafini)
1.2 選題背景
選題最初的探索是基於哈佛大學城市理論實驗室所開發的一項名為「城市化的極端區域」的研究，研究將全球地圖與不同類型的專項(物流運輸、貨幣流通、人口統計等)進行混合疊加並分析結果。看到這項研究後我們意識到地球上還存在著沒有被納入地圖的巨大空間：例如北極、亞馬孫流域、喜馬拉雅山、戈壁沙漠草原、海洋、撒哈拉沙漠、西伯利亞和巴塔哥尼亞等地區。
此概念與迪亞哥·卡潘德吉教授(Diego Capandeguy)的理念不謀而合——在他題為「全球後花園」(Global Gardens)的文章中將這些空缺理解為未來超密集城市的後花園，這些空缺地區將作為城市化進程造成的破壞的自然補給。由此也引發疑問，這些城市後花園真的能服務於城市嗎?
1.3 選址分析
項目選址是這次設計的關鍵之一。
阿根廷擁有一塊面積大約是陸地面積一半的大陸架，這是一個令人震驚但鮮為人知的事實。這塊區域對於能源發電而言非常重要且充滿了潛力。另外，阿根廷南部地區因為沒有人居住而處於一種自然狀態。
位於阿根廷巴塔哥尼亞(Patagonia) 南部的里奧加耶戈斯河口(Rio Gallegos Estuary，圖2)是世界上5個潮汐變化最大的地方之一。該區域範圍最主要的作用是為河口地區帶來了生機，大面積自然產生的沼澤為成千上萬的候鳥和企鵝提供了絕佳的覓食和棲息條件。
▲圖2 巴塔哥尼亞里奧加耶戈斯河口
作為關係到全球生物環境的場所，該河口養育了部分全球範圍內的瀕危物種，因此基於生物價值視角，其保護工作至關重要。然而實際上，政府忽視了洛約拉海岬(Punta Loyola)地區的生態價值而使其發展為用於石油和煤礦加工等高污染生產活動的重工業用地。
2 創想和目標
這個項目的靈感主要源於兩方面考慮。首先，創意和想法要服務於目前處於能源緊急狀態的國家政府。其次，要重新思考和設計與環境資源的使用相關的新型基礎設施類型，包括它們的現狀以及今後的發展趨勢。
設計師理解並把對於地球的關愛和尊重融入人類自身的內在生存需求是很重要的一點。考慮到當今消耗的能源中超過90%的能源是不可再生資源，我們想知道如何針對同樣的問題找到不同的解決方案。
3 項目策略
3.1 整體策略
因為該項目規劃區域範圍非常廣闊，甚至從國際空間站上都能明顯辨認(圖3)。因此設計過程必須從各個尺度審視人類與區域的關係，同時通過這種方式詮釋了設計如何兼顧個人需求、國家發展和自然生態三方面。
▲圖3 從空間站俯瞰里奧加耶戈斯河口
設計策略的第一步是建立一套能夠包含不同複雜程度的干預類型的方法，具體包括以下內容。
1)涵蓋多種尺度。
2)理解自然的生物物理過程。
3)明確人類在生態系統中的位置並削弱人的主宰意識。
4)利用人與自然的互利共生觀念取代資源佔有的觀念。
5)在自然及其組分中探尋建築秩序。
6)重新定義標準化，即基礎設施作為一個獨立封閉系統，應針對效率和經濟進行專項設計。
3.2 瀉湖規劃設計策略
瀉湖的規劃設計策略應該考慮到如下準則。
1）基於整體現狀的分析策略。
(1)水流從主要的河口奔流入海的流量。
(2)魚類和海洋生物在尋找食物時的游線循環。
(3)為駛向里奧加耶戈斯和伊利亞港的船隻提供通航的運河。
(4)為了避免海岸區域的沼澤沉澱沉積物，以及未來作為重要的鳥類覓食和休息棲息地時沒有構築物阻礙，必須使之遠離海灘並將其隔離。
(5)用於淺水區經濟開發的水深測量和海底地形地貌探測。
在確定了瀉湖的位置之後，即可選擇適合工業園區擴建和搬遷的地址。基於目前的管理，工業園區內將進行無污染的生產活動，對原油也會進行特別謹慎的處理。
2）瀉湖設計建設相關策略。
(1)探索可用於生產的能源。
(2)探索基於幾何學的建設可行性。
(3)探索建築構造的方法。
(4)選擇合適的潮汐能發電站地址。
(5)聯繫工業區與生產活動。
4 規劃設計方案
基於以上策略我們提出了一個新型的清潔工業和重工業並存的工業城市規劃方案(圖4)，以更好地利用現有港口。由於提議在這個工業區加工人造的和小規模生產的產品，需要為其提供集裝箱空間和具體生產活動所需的機械，因此必須擴大現有港口的範圍。最後，我們在靠近瀉湖的區域建造了一個發電廠，並利用阿根廷互聯繫統來接收和重新分配能源。
▲圖4 方案總平面圖
4.1 瀉湖規劃設計方案
考慮到瀉湖的建設，第一步需要制定一個可以涵蓋能源、生產、環境和旅遊這4個主要類別的規劃設計方案。
4.1.1 能源生產方案(圖5)
對於能源問題，我們提議在瀉湖的東部和西部分別規劃建設不同的能源生產區。
潮汐發電廠位於瀉湖西部地區。對海洋地形進行分析後，我們選擇將發電站建造在能夠正常運作的位置。另外，發電站產生的能量可以通過海底電纜傳輸到大陸上的發電站。我們打算採用16個旋轉方向可逆的渦輪機，這樣渦輪機可以面向2個方向工作並達到320MW的總功率。
▲圖5 能源生產方案圖
在瀉湖的另一邊，地理區位上的強風創造了適合建造海上風場的條件。風場的選址位於水面上，這是由於風在水面上尤其是遠離海岸時的速度比在陸地上的速度更快。因此，這個風場的功率大於建在陸地上的風場。
4.1.2 水產養殖方案(圖6)
針對水產品生產，我們提出在瀉湖的東、北2個分區進行規劃。
首先，在魚類養殖方面我們做了大膽的嘗試。這是阿根廷還沒有進行大力發展的領域之一，因此說明在這方面有很大的發展潛力。我們提供金屬和塑料做的可漂浮的籠子，主要安裝在海洋深度較大的分區。水產加工區轉移到位於防波堤內的中心港口，因為在那裡既方便進行宰殺加工，也方便運輸。
另一方面，對於非常淺(準確而言只有2m深)的低潮汐區域，我們提議養殖在淺水區才能旺盛生長的水產和浮游生物。這類生產活動將為水產養殖業提供眾多工作崗位，而且生產出的產品可以用來製造生物燃料及食品。
▲圖6 水產養殖方案圖
4.1.3 環境保護方案(圖7)
環境和旅遊類策略貫穿規劃設計方案的始終。
在環境保護方面，我們尋求認清我們自身的立場。眾所周知，巴塔哥尼亞的風景美不勝收，同時氣候獨特，物種多樣性豐富。我們希望這個方案符合當地特性。
▲圖7 環境保護方案圖
因此，我們把這個項目設計成一個12km長的大型環形帶狀公園，公園和大陸之間只有一處連接。在整個園區內，我們制定了6種不同的結構模式，並將其具體表達為使用者與巴塔哥尼亞自然基底之間的人工紐帶。這些不同策略的模式構築將根據不同的設計目的分布在整個瀉湖。
4.1.4 旅遊觀光方案(圖8)
只有到這一步設計，旅遊觀光才被視為整個項目的核心部分。假如沒有公園內的這些模式構築之間的組織和聯繫作用，每一個分區都可以獨立工作，但那樣我們就不能以一種更友好的方式實現對巴塔哥尼亞棲息環境的設計，也不可能理解它的內部邏輯。
▲圖8 旅遊觀光方案圖
4.2 防波堤規劃設計方案
如下是公園構築物景觀的6種構築模式的具體解釋說明(圖9)。所有這些構築都與防波堤的主循環相垂直。
▲圖9 防波堤構築模式圖
4.2.1 鳥類觀測(與自然互動)
海洋的潮汐變化為沼澤地區的海岸鳥類帶來了源源不斷的食物儲備。里奧加耶戈斯的河口棲息著將近2萬對候鳥。作為全球範圍內物種豐富度的示範區，該地區具有很高的國際價值。出於在不干預自然條件的前提下欣賞景觀的目的，可以在瀉湖周圍放置一些瞭望塔，方便人們從更高、更易接近的視角觀測鳥類等生物的棲息活動。
4.2.2 動態池(瞬息萬變)
通過特殊構造的防波堤將海洋分為2個部分，一邊是狂風呼嘯下洶湧澎湃且近乎無邊無盡的大海，而面對瀉湖的另一邊則更平靜。
在與潮汐資源共生的過程中，由於地球與月球之間以及地球與太陽之間的引力作用，瀉湖內景觀會在積水和乾涸狀態間進行動態變化。
4.2.3 避難所(沉浸式體驗)
氣候變化是巴塔哥尼亞最顯著的特點。疾風的出現往往預示著有低溫和降雪。
我們應對這些氣候問題的建築結構策略是通過採用避難所這一友好的方式來避免持續惡劣的氣候影響，使之能夠從一個安靜的內部感知外部的氣候變化，這種感覺就像寫明信片一樣。這樣使用者可以以一種自我探索的方式理解其中的關聯。
4.2.4 生態通廊(互利共生)
為了不中斷多樣的海洋生態系統秩序，同時使瀉湖與外部海洋自由連通，我們重新調整防波堤的結構，構建出幾處可供動物穿行的通道。
4.2.5 駐足望遠(沉思凝想)
海洋是該地區規劃設計中不可迴避的主導因素。作為海洋生物賴以生存的本質條件，絕大部分海洋帶給人們的是無限的視野和無盡的遐想。而此處瞭望台則通過極少的建設成本，通過在巨大的空間內尋求一個視覺焦點，讓人們專註于欣賞事物的色彩、材質和運動方式隨著時間流逝的持續變化。毫無疑問，渺無邊際的水平空間在這個空間被隔絕在視線之外，天空取而代之成為佔據舞台中央位置的視覺焦點。
4.2.6 雙重交通(交錯景觀)
希望將這條通向海洋的道路空間設計得更為狹長，以便於人們通過對比感覺到水面空間的廣闊。通過這種錯層的處理，可以在不同的層次欣賞美景。另外由於潮汐變化，下層道路時而可以通行，時而被潮水淹沒，這正是對當地最有趣的自然資源的充分利用。在這個道路交通具體設計方案中，遊人可以在漫步的同時欣賞風力發電和水產養殖這2種截然不同但卻又相互關聯的生產活動。
註：文中圖片均由作者提供。
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