可持續(xù)發(fā)展的海上建筑探究★

何 蒙 薛 濤* 葉嘉豪 司超凡

(金陵科技學院建筑工程學院，江蘇 南京 211169)

可持續(xù)發(fā)展的海上建筑探究★

何 蒙 薛 濤* 葉嘉豪 司超凡

(金陵科技學院建筑工程學院，江蘇 南京 211169)

在全球變暖引起海平面不斷上升，陸地面積逐漸減少，導致住房用地日趨緊張的背景下，對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下海洋建筑的可行性及建造策略進行了分析研究，并從社會、經(jīng)濟、技術(shù)三方面進行了闡述，對未來海洋建筑的發(fā)展和建設(shè)提出建設(shè)性意見，具有一定的參考價值。

海上建筑，可持續(xù)發(fā)展，建造策略

0 引言

隨著人類科學技術(shù)和生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，人類社會出現(xiàn)了前所未有的文明景象，人類的生活方式也因此在不斷地變化，人類利用自然和改造自然的能力也因此得到快速提高。然而，人類社會飛速發(fā)展的背后是以自然資源的無限掠奪為代價，隨著社會需求的不斷增加，人類對自然環(huán)境的破壞愈演愈烈，生態(tài)危機一觸即發(fā)，全球氣候變暖、土壤鹽堿化、沙塵等一系列問題更是讓陸地可用面積進一步縮減。因此，如何緩解擁擠的居住問題已成為時下的熱點話題，海洋建筑的出現(xiàn)及其發(fā)展便成為研究者們的研究方向。同時，全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，對城市社會、經(jīng)濟環(huán)境以及所有人的生活質(zhì)量和工作環(huán)境不斷地改善。在這樣的大環(huán)境下，海上資源的可持續(xù)利用，海上建筑的可持續(xù)發(fā)展研究，對未來人類的生活方式有著極其重要的意義。

1 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略內(nèi)涵

可持續(xù)發(fā)展的觀念自古已有。中國古代的“天人合一”哲學思想就蘊含了博大精深的人與自然和諧相處的理念?，F(xiàn)代意義上的可持續(xù)發(fā)展理念由挪威前首相布倫特蘭夫人在1987年《我們共同的未來》報告中首次提出，其核心思想是“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害?！笨沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是人類文明得以發(fā)展延續(xù)的唯一戰(zhàn)略選擇[1]。基于該思想，我們將未來建筑的發(fā)展投向了海洋,海洋廣闊的資源將為海上建筑的發(fā)展提供保障。海上建筑的興起將是人類與自然的關(guān)系和諧相處的又一命題。

2 海上建筑建設(shè)的可行性分析

2.1 社會分析

中國沿海地區(qū)一方面瀕臨海洋，受海洋影響，生態(tài)環(huán)境優(yōu)美，全國人口的60%都居住在距海岸100 km的沿海地區(qū)；另一方面，沿海地區(qū)具有臨海的區(qū)位優(yōu)勢，對外經(jīng)濟聯(lián)系方便，均為經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，其國內(nèi)生產(chǎn)總值一直占全國的60%以上?？梢娧睾５貐^(qū)基本上都是環(huán)境條件好、經(jīng)濟發(fā)達、人口承載力高的地區(qū)。這也導致沿海城市城市化進程速度加快，人口急劇增長，現(xiàn)有的陸地面積已不足以滿足其發(fā)展的空間，沿海地區(qū)優(yōu)美的海洋環(huán)境則為海洋建筑的興起提供很好的條件，最大程度的滿足人類的各種生活需求，達到與海為家的人與自然和諧發(fā)展的先進社會觀。

2.2 經(jīng)濟分析

在日前舉行的全國海洋工作會議上，國家海洋局局長王宏表示：“據(jù)初步測算，2014年全國海洋經(jīng)濟生產(chǎn)總值近6萬億元，增速約為7.6%，我國海洋經(jīng)濟實現(xiàn)平穩(wěn)健康發(fā)展。”國土資源部部長姜大明也強調(diào)：扎實做好經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)下的海洋工作，要把大力發(fā)展海洋經(jīng)濟作為促進經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的重要增長點，進一步提高海洋資源開發(fā)能力，把海洋環(huán)境保護作為生態(tài)文明建設(shè)的一個重要平臺，科學合理開發(fā)利用海洋資源。在此前提下，發(fā)展未來海上建筑，充分利用海洋作為平臺，發(fā)展一系列高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，如海洋廢污水處理系統(tǒng)、海上太陽能發(fā)電、海上雨水凈化、海洋潮汐發(fā)電等，可以帶來巨大的經(jīng)濟效益。

2.3 技術(shù)分析

眾所周知，一個建筑的誕生，要經(jīng)過勘察、設(shè)計、施工等過程。21世紀以來，隨著人類科技水平的不斷提高，在海上進行建設(shè)已經(jīng)不再僅僅是一個夢想。如海洋環(huán)境受風浪、潮流、氣象、海底地形、航道及光電纜分布等其他周圍環(huán)境因素的影響，工程勘察工作難度很大。目前采用的載重量約500 t，船體寬約15 m的工程船，抗風浪能力強、穩(wěn)定性好，在勘探定位精度及鉆探取樣、原位測試中均達到較好效果[2]。為設(shè)計施工提供了可靠資料；在設(shè)計過程中，在綜合考慮地震、洋流、風暴等一系列問題的影響過程中，已經(jīng)進行了相應的實驗，研究海上建筑物的耦合作用[3]；采用數(shù)值模擬方法對高承臺框剪結(jié)構(gòu)性能進行理論分析，為海上建筑物的合理設(shè)計提供可靠的依據(jù)和借鑒[4]；采用新型材料的研究成果，選擇更加輕型耐腐蝕的材料，達到建筑的最優(yōu)化設(shè)計。

3 海上建筑建造策略

3.1 海上建筑空間形式

海洋建筑包括漂浮建筑和海底建筑兩種。相對于已建成的各式陸地建筑，海上漂浮建筑更多的還處于設(shè)計待施工階段。其中，最著名的莫過于自由號海上漂浮城市。設(shè)計中的“自由號”分為25層，有2萬名船員，足可容納5萬名永久居民。此外，每天可接待游客3萬人，1萬名客人可在船上過夜。這艘船70%時間將在大城市海岸附近停留，30%時間在國家之間移動。它可一直停留在海上，每2年可環(huán)繞地球1圈，以太陽能和波浪能為動力。這種漂浮式的海上建筑有一個共同的原理，利用浮力來平衡整體建筑的重力。該建筑的設(shè)計使獨立的海上漂浮建筑成為可能，也成為未來海上城市實現(xiàn)的契機。

比起漂浮建筑的外形龐大、建筑宏偉的特點，海底建筑則相對很渺小，目前已建成的工程并不多，其中比較出名的是位于馬爾代夫的海底珍珠餐廳。該餐廳位于溫暖的印度洋水下5 m處，四壁由完全透明的有機玻璃制成。由于在海底，受水壓的影響與作用，餐廳的屋頂和四壁采用了抗水壓、透明的丙烯酸酯材料。餐廳被顏色艷麗的珊瑚暗礁環(huán)抱著，各種海洋生物在珊瑚礁間穿梭往來，人們在里面用餐，就好像置身于魚缸內(nèi)，而魚在外面往里看，人與海洋融為一體，別有一番洞天。該餐廳充分體現(xiàn)人與自然的交融，成為海底建筑文明和諧建設(shè)與運營的典范。

3.2 海上建筑對資源的利用

海上建筑的建造將會使人們的目光更多的聚焦到海上。一旦海洋建筑投入應用，則必然帶來龐大的產(chǎn)業(yè)鏈效應，即海洋污水廢水處理、海上雨水凈化、太陽能發(fā)電、潮汐能發(fā)電、風能發(fā)電等等一系列可持續(xù)發(fā)展的能源轉(zhuǎn)化技術(shù)[5]。從長遠來看，這些技術(shù)的研究與應用將會促使海洋生活的多種多樣，也使經(jīng)濟、資源的持續(xù)發(fā)展和利用成為可能，為海洋建筑模式的發(fā)展奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。同時，海洋建筑帶來的優(yōu)勢還在于旅游價值[6]。長期處于高壓力狀態(tài)下的現(xiàn)代人群選擇到海邊生活、休閑不失為一種放松的好辦法,建筑與環(huán)境相互融合，生活與休閑共同體驗，打造成一個充滿文化和詩意的海上生活休閑中心。

4 結(jié)語

人類社會飛速發(fā)展的背后是以自然資源的無限掠奪為代價。面對人類對自然環(huán)境的無限破壞，生態(tài)危機一觸即發(fā)，全球氣候變暖、海平面不斷上升，加之土壤鹽堿化、沙塵等一系列問題，人類居住環(huán)境受到極大挑戰(zhàn)。在充分認識海洋，利用海洋資源的前提下，利用高新技術(shù)建造海洋建筑，并帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，是實現(xiàn)人與自然和諧共處的可持續(xù)發(fā)展觀的深度體現(xiàn)。

[1] 邁克·詹克斯.緊縮城市——一種可持續(xù)發(fā)展的城市形態(tài)[M].周玉鵬，譯.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2] 徐柏龍.淺析海上勘察方法和特點及成果的影響因素[J].山西建筑，2008，34(22)：93-94.

[3] 陳漢寶，劉海源，徐亞男.風浪與涌浪相互影響的實驗[J].天津大學學報(自然科學與工程技術(shù)版)，2013，46(12)：1122-1125.

[4] 郭北方.復雜荷載下高承臺框剪結(jié)構(gòu)性能數(shù)值分析[J].低溫建筑技術(shù)，2014(2)：96-98.

[5] 田 潔.淺談海上漂浮建筑的產(chǎn)業(yè)化價值[J].資源與人居環(huán)境，2010(10)：72-74.

[6] 韓林飛，A.B.波可夫.濱海旅游度假區(qū)生態(tài)與經(jīng)濟規(guī)劃[M].北京：中國電力出版社，2007.

On exploration for maritime building of sustainable development★

He Meng Xue Tao* Ye Jiahao Si Chaofan

(ArchitecturalEngineeringCollege,JinlingInstituteofTechnology,Nanjing211169,China)

Under intense shortage of housing land caused by rising sea levels and reducing land coverage by the global warming, the paper analyzes the feasibility of the maritime buildings and their construction strategies under the sustainable development, illustrates the issue from the society, economy and technology, and points out suggestions for the development and construction of future maritime buildings, so it has some reference for similar projects.

maritime building, sustainable development, construction strategies

2015-02-27★：江蘇省大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃重點立項項目

何 蒙(1993- )，男，在讀本科生

薛 濤(1966- )，女，博士，副教授

1009-6825(2015)13-0007-02

TU269

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