城市工業(yè)廢棄地改造的生態(tài)規(guī)劃設計

張海歐

摘要：指出了隨著中國大規(guī)模城鎮(zhèn)化進程與產(chǎn)業(yè)升級，位于城市中心區(qū)或近郊的大量傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)搬遷或關(guān)停形成的城市棕地，不僅破壞了生態(tài)環(huán)境，而且造成了嚴重的土地資源浪費，影響了城市的景觀空間環(huán)境。因此，如何利用科學的手法，把城市工業(yè)廢棄地變成有價值的優(yōu)美的景觀空間，成為社會關(guān)注熱點。我國的城市工業(yè)廢棄地改造起步較晚，對于工業(yè)廢棄地改造可以借鑒國外成功案例，采用適合中國國情的生態(tài)恢復和重建的措施進行合理化改造，以美國西雅圖煤氣廠公園的規(guī)劃設計為例，以期使這一典型案例為中國工業(yè)廢棄地改造提供理論基礎和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：城市棕地；國外案例；生態(tài)恢復；重建

中圖分類號：F301.21

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20001404

1引言

城市工業(yè)廢棄地是指曾被用來做工業(yè)生產(chǎn)的一些場地，目前在城市進程中遭到破壞而失去了原有的價值和功能而被擱置，主要包括：采礦廢棄地、廢棄的廠房、站臺等。這些廢棄地主要以土壤污染與地下水污染為主，隱蔽性強，具有不確定性、潛伏期和項目周期長等特點。城市工業(yè)廢棄地對城市生態(tài)環(huán)境造成了很大影響，帶來了大量的土地污染、資源浪費等問題。因此，城市的生態(tài)景觀規(guī)劃與設計越來越受到人們關(guān)注，城市中很好的生態(tài)規(guī)劃設計的實驗場所就是城市工業(yè)廢棄地，由于工業(yè)廢棄地對土壤、水資源、城市生態(tài)環(huán)境等具有較強破壞性，如果最困難的地段能夠被規(guī)劃好，就可以對其他的地段舉一反三進行恢復[1～3]。城市工業(yè)廢棄地改造對城市周圍環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)都有著較大影響，是城市棕地改造、整治中非常重要的部分，在實際的改造、整治工作中，應該針對其本身特點因地制宜制定治理、改造方案，保證改造后盡可能的增加其對環(huán)境的積極影響，降低環(huán)境的消極影響[4]。

隨著中國大規(guī)模城鎮(zhèn)化進程與產(chǎn)業(yè)升級，位于城市中心區(qū)或近郊的大量傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)搬遷或關(guān)停形成的城市棕地，不僅破壞了生態(tài)環(huán)境，而且造成了嚴重的土地資源浪費，影響了城市的景觀空間環(huán)境。因此，如何利用科學的手法，把城市工業(yè)廢棄地變成有價值的優(yōu)美的景觀空間，成為社會關(guān)注熱點。國內(nèi)外許多國家對其城市工業(yè)廢棄地的生態(tài)改造、治理做了大量的研究與實踐，并成果顯著，如原德國魯爾工業(yè)園區(qū)、美國西雅圖煤氣廠公園、原北京首鋼、原上海信誼藥廠等舊廠區(qū)均被改造為創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園區(qū)[5，6]。我國的城市工業(yè)廢棄地改造起步較晚，對于工業(yè)廢棄地改造可以借鑒國外成功案例，采用適合中國國情的生態(tài)恢復和重建的措施進行合理化改造，本文以美國西雅圖煤氣廠公園的規(guī)劃設計為例，以期使這一典型案例為中國城市棕地改造提供理論基礎和技術(shù)支持。

2美國西雅圖煤氣廠公園項目概況

西雅圖位于太平洋沿岸的美國西北部，坐落在普結(jié)灣和艾略特海灣之間。美國西雅圖煤氣廠公園的場地原址曾經(jīng)屬于華盛頓天然氣公司旗下的一家煤氣廠。該煤氣廠始建于1906年，占地面積約8 hm2，1956年倒閉，主要由于該廠從加拿大引入了液化天然氣管道產(chǎn)生影響。工廠倒閉后一直處于閑置狀態(tài)，場地由于多年的垃圾、廢料、污染物等堆積，已經(jīng)成為該城市的一個主要的污染區(qū)域。經(jīng)歷了50年的歲月，西雅圖煤氣廠對周圍土壤、水資源、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴重的影響。1962年西雅圖公園管理部門將這塊工廠77000 m2的土地買下，希望通過生態(tài)環(huán)境整治，將其打造成為一個城市的中央公園，為城市增添綠色空間，并委托理查德·哈格設計事務所負責煤氣廠的改造與建設工作 [2，3]。

煤氣廠經(jīng)過多年荒棄、閑置，地面大面積受到污染，廢棄的生產(chǎn)設備、垃圾雜亂無章，理查德·哈格并沒有在這塊對城市有過突出貢獻的工業(yè)景觀強加上新景觀，而是在充分調(diào)查、理解了煤氣廠公園的歷史文脈后，保留了大部分遺留下來的構(gòu)筑物與工業(yè)設備，并對保存下來的構(gòu)筑物與工業(yè)設備涂以鮮亮的顏色，用以吸引游客的注意，以此方式重塑場地可以喚起工業(yè)歷史記憶。設計師首先對場地進行了仔細的清理，清除了場地中較為次要的構(gòu)筑物與工業(yè)設備，對經(jīng)過選擇的工業(yè)設備使之成為巨大的雕塑和工業(yè)考古的遺跡而存在，餐飲、休息、兒童游戲等公園設施由廠房和機械設施改建而成，從而實現(xiàn)了資源再利用，使建造成本大大地減少，同時也使其歷史、美學和實用價值得到了保存 [3]。美國西雅圖煤氣廠公園是世界上第一個利用資源回收方式在舊址上改造建成的新公園，此公園不僅是一個標志性的“棕地”改造設計案例，其公園自身復雜的修復歷史對景觀設計也產(chǎn)生了深遠的影響 [7]。

3美國西雅圖煤氣廠公園項目設計思路

美國西雅圖煤氣廠公園的規(guī)劃是將生態(tài)學原則與景觀規(guī)劃相結(jié)合，采用生態(tài)規(guī)劃法。景觀規(guī)劃的發(fā)展，生態(tài)學的形成、發(fā)展，最終導致景觀規(guī)劃與生態(tài)學原則逐漸走向結(jié)合，從而產(chǎn)生了生態(tài)規(guī)劃。生態(tài)規(guī)劃是景觀規(guī)劃師、設計師們所追求的目標，它不僅是實現(xiàn)資源永續(xù)利用的途徑，而且是社會、經(jīng)濟與生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑，因此生態(tài)規(guī)劃的最終目標是可持續(xù)發(fā)展[8]。

工業(yè)廢棄地改造過程中生態(tài)規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展理念的引入，使得景觀設計不再是一個孤立的造景過程，而是要考慮其對生態(tài)環(huán)境影響的方式、程度及范圍，使其成為整體生態(tài)環(huán)境的部分，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是生態(tài)理念的最終目標，也是生態(tài)環(huán)境的導向。當前針對全球資源和環(huán)境問題提出了可持續(xù)發(fā)展理念，可以從以下3個方面進行理解：首先，可持續(xù)發(fā)展應能維護生態(tài)功能的完整性，還可以與自然和諧共存，而不是通過損害和掠奪自然的手段來滿足人類發(fā)展的需求；其次，可持續(xù)發(fā)展應能協(xié)調(diào)當前與未來發(fā)展要求的關(guān)系。這就要求在發(fā)展過程中合理利用自然資源，維護資源的再生能力；第三，可持續(xù)發(fā)展還能不斷滿足人類的生存、生活及發(fā)展的需求，使整個人類公平地得到發(fā)展，逐漸達到健康、富有的生活目標[8，9]。

4美國西雅圖煤氣廠公園工程的設計與施工

4.1功能分區(qū)

美國西雅圖煤氣廠公園由兒童娛樂場、北部盆地的大草地、南部的日光草坪、由南至北排列的煤氣廠設備的廢墟、西部的斜坡、大型的人造土山和北部開敞的鄉(xiāng)村等7個風格迥異的地區(qū)組成，另外，還有一座停車場在公園北部建立。所有的地區(qū)都有邊界，北部用人造土丘和濃密的雪松林，遮蔽停車場和附近的公路。設計師花了很大的心思來選擇保護對象的特征，公園內(nèi)所有的空間都有它們自己的特色，帶給觀光者不同的感受。設計師們將這些工廠設施精心處理后，分散布置于公園各處。并為參觀者保留了自由活動空間。位于公園西部的人造土山，增加了地形的起伏，從而便于參觀者觀看聯(lián)合湖和城市的地平線。在土山頂部凹陷的地區(qū)，設計了一個日晷，日晷的指針是參觀者，參觀者的身影指示時間，陰影的對面鑄造了許多表示時刻的煙囪。西雅圖的煤氣廠公園的成功改造，不僅是體現(xiàn)了人類對工業(yè)時代的懷念，而且展示了當今人們對環(huán)境保護的一座紀念碑。公園豐富了城市居民的生活，每年有30多萬游人在此集會，慶祝美國獨立紀念日，觀看聯(lián)合湖壯觀的煙花。放風箏、舉行音樂會、公眾聚會以及兒童游玩等廣泛活動的開展，使煤氣廠公園成為西雅圖市民最佳的休閑、娛樂場所之一[10]。endprint

4.2土體化學重構(gòu)設計

西雅圖煤氣廠公園項目對污染土壤進行修復最終選擇了在表層用新土覆蓋，再配合生物降解和深層耕種的方法，煤氣廠公園的污染治理過程主要采用了隔離覆蓋與原位修復的治理策略[11]。整個公園的修復整治工作一直受到各方面的挑戰(zhàn)，如不斷更新的知識信息、飛速發(fā)展的技術(shù)水平以及污染物標準指標的調(diào)整。但是，這些污染遺留物及其危害并沒有受到景觀設計師理査德·哈格足夠的重視。在20世紀70年代進行了初級土壤測試，其分析結(jié)果表明，設計應重視植被生長對場地內(nèi)污染遺留物的控制作用，即在土壤頂部0.61 m高的位置植入混合堆肥。當挖出表層土壤中大量的砷時，較高的地下水位限制了人們開挖深層土壤中的二甲苯和環(huán)芳香烴污染物，整治工程無法繼續(xù)。于是，產(chǎn)生了一種全新的生物修復技術(shù)，即在土壤中注入以石油為食的細菌，去分解沉積了半個多世紀的污染物[12]。

引入生態(tài)學理念的土地資源再生利用改造方案的設計是一個新的具有指向標作用的嘗試。原有煤氣廠場地的土壤含有多種污染物，毒性很高。對于最為棘手的受污染土壤問題，沒有采用耗資巨大的換土措施，而是對于污染的土壤采用生物降解的方法，首先是清除表層污染最嚴重的煤氣制造設備和管道，并將沒有受污染的土壤從附近的建筑工地運來，在原地實施了土壤處理，節(jié)省了成本和資源。改造過程中對遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)實施促其自我恢復和干預最小的策略，使現(xiàn)代生態(tài)學的理論觀點得到了充分體現(xiàn) [13]。

西雅圖煤氣廠公園整個設計的關(guān)鍵是對被污染土壤的處理，雖然清除了表層污染嚴重的土壤，但是很難清除掉被二甲苯和石油精污染的深層土壤。對于污染土壤的改造主要是采用生物和化學的手段逐漸，通過分析土壤中的污染物成分，然后引進能分解這些污染物的酵素和其它有機物質(zhì)來清除土壤中的污染物。例如將草坪上修剪下來的草末、下水道中沉積的淤泥和其它可以用作肥料的有機物添加在土壤中，使得泥土里的細菌增加，這些細菌能夠使半個多世紀沉積下來的化學污染物分解。公園中基本上是凹凸不平、植被隨季節(jié)的變化而枯、榮的草地。設計師遵循萬物輪回、葉枯葉榮的自然規(guī)律，依據(jù)多方面生態(tài)主義原則為指導進行設計，不僅降低了公園的建造預算費用，而且減少了后期的維護，管理的費用。設計師的生態(tài)主義理念不僅對城市環(huán)境起到了重要的作用，而且在城市生活中也產(chǎn)生了積極的效益[11～14]。

4.3土體生物重構(gòu)設計

為解決西雅圖煤氣廠公園土體條件差，嚴重影響植物生長的問題，針對性設計了土體生物重構(gòu)，不僅增加了項目區(qū)植被，也通過植物對土體進行了改良。對于生態(tài)環(huán)境惡劣的工業(yè)廢棄地的土壤進行改良，一些具有改良土壤能力的固氮植物以及當?shù)氐南蠕h植物和優(yōu)良鄉(xiāng)土植物應該優(yōu)先被選擇，選擇具有適應性強、成活率高、抗逆性好、生長快的特點植物；對于植物種類的選擇應該主要以植物的多重效益為標準，不要只是考慮到植物的高經(jīng)濟價值，主要特點包括抗污染、抗病蟲害、抗風沙、耐瘠薄、抗旱、耐濕等[11～15]。

4.4地形改造

對煤氣廠公園的地形進行改造，重新規(guī)劃了道路結(jié)構(gòu)?；谕临|(zhì)的原因，公園中大部分是草地，公園里凹凸不平的緩坡上，修建形成散步道，隨意地向遠處延伸；石油分解塔腳下陡峭的山岬被改造成緩緩探入湖中的緩坡。在公園的西部，設計了一個土丘，高約15 m，土丘的頂部有一個巨大的金屬材質(zhì)的日晷，人們可以站在上面通過觀察自己影子的位置來判斷時間，相當于指針的作用。這個平臺和它朝向湖面的斜坡在夏天很受游人歡迎，夏季音樂會，有風的時候在上面可以放風箏，在此還可以看日落和西雅圖市景。此外，公園里的道路還有采用石頭、混凝土、貝殼、青銅等材料鋪成漂亮的藝術(shù)作品。這些設計減少了材料、物質(zhì)、能源等的消耗，對廢棄物質(zhì)進行了再利用，體現(xiàn)出了生態(tài)價值觀[3，16，17]。

4.5工業(yè)設備改造

工業(yè)設備和廢棄的廠房被改造成兒童游戲、休息、餐飲等公園的休息和娛樂設施，首先對工業(yè)設備進行精心篩選，有選擇的刪減，其中保留了高大的石油分解塔，分解塔銹跡斑斑的灰黑色外表暗示著剛剛結(jié)束的工業(yè)歷史，使其成為公園的主要形象特征；對一些氣壓、水壓等廢棄工業(yè)設備有的被刷上紅、黃、藍、紫等鮮艷的顏色，有的作為室內(nèi)游戲的器械，覆蓋在簡單的坡屋頂之下。這些被看作是廢棄、丑陋、骯臟的工業(yè)設施，經(jīng)過設計師的設計和改造，重新獲得了極高的審美情趣和社會價值。哈格的設計，尊重了歷史的延續(xù)，遵循了生態(tài)的原則，運用了美學的定律，以創(chuàng)新性的理念和設計手法為城市工業(yè)廢棄地的改造提供了一條嶄新的景觀途徑[14～18]。

煤氣廠公園的設計首先是場地的主體基調(diào)被確定，本著保留工業(yè)遺跡、重視場地歷史的理念。公園所保存的工業(yè)遺跡和經(jīng)過改造工業(yè)設施，經(jīng)過美化和設計使參觀者能夠感受到視覺沖擊力，場地的輝煌工業(yè)史被它們向前來瞻仰的游客呈現(xiàn)出來，并且使得場地的精神能夠在歷史的長河中延續(xù)。經(jīng)改造后的煤氣廠公園展示出的滄桑、冰冷、銳利及銹跡斑駁的景觀，是一種另類的美，設計理念完全顛覆了傳統(tǒng)的審美觀念[13，19]。

2017年10月綠色科技第20期

5結(jié)論

景觀治理手段的不合理、不可直觀的環(huán)境污染以及對污染程度的認識不清是“棕地”改造設計面臨的3大問題[16]。場地內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)可能會因暴露的污染物或整治措施暫時未及而受到傷害，西雅圖煤氣廠公園就出現(xiàn)過類似問題。所以，建議改造過程中推進技術(shù)、政策與現(xiàn)場監(jiān)控情況的結(jié)合，使設計具備充分的彈性空間，建立應急補救措施，更要有預見性地保護人類及野生動物的棲居環(huán)境。

西雅圖煤氣廠的改造設計清楚地表明了場地過去的土地性質(zhì)及其遺留的污染物情況。 重整后的場地秩序井然，通過對石油塔的保留展示其工業(yè)化遺產(chǎn)。這種在場地內(nèi)引入新秩序的同時并傳達原有工業(yè)歷史的做法在“棕地”改造設計中獲得成功應用。

美國西雅圖煤氣廠公園是目前世界上利用城市工業(yè)廢氣地改造成生態(tài)公園的最典型、成功的案例。公園的設計以節(jié)約資源和資源再生利用為原則，同時運用生態(tài)學和景觀設計的手法，本著尊重場所精神和場地特征的理念，發(fā)掘廢棄工業(yè)設施的潛在價值。西雅圖煤氣廠公園的規(guī)劃設計理念為后來的“棕地”改造設計、實現(xiàn)資源再利用提供了一條新的思路[19～22]，具有重要意義。endprint

工業(yè)類棕地帶來的污染以土壤污染與地下水污染為主，隱蔽性很強、潛伏期和項目周期長，其廢渣、工業(yè)廢水與工業(yè)原料的泄漏主要是由于長期的工業(yè)活動造成的，這些污染物在長時間的作用下，最終會出現(xiàn)惡性環(huán)境污染事件。城市工業(yè)廢棄地的改造涉及到城市生態(tài)環(huán)境以及維護廣大民眾的安全和健康，因此棕地再生項目是進行創(chuàng)造性的空間設計使廢棄工業(yè)場地實現(xiàn)資源再利用，它的成功實施是一項新的挑戰(zhàn)，需要更高的要求，并且需要風景園林專業(yè)、環(huán)境工程專業(yè)、建筑專業(yè)等技術(shù)人員的密切配合。

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Discussion on Ecological Planning and Design of Urban Industrial Wasteland Reconstruction

-A Case Study of Seattle Gas Plant Park in USA

Zhang Haiou1，2

（1. Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， Ltd.， Institute of Land Engineering and Technology， Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， Ltd.， Key Laboratory of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering， the Ministry of Land and Resources， Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center， Xian，Shaanxi， 710075， China； 2. Institute of Water Resources and Hydro-Electric Engineering， Xian University of Technology， Xian，Shaanxi， 710048， China）

Abstract： With large-scale urbanization process and industrial upgrading in China，Urban brownfieldformed by the relocation or shut down of a large number of traditional industrial enterprises located in the central area or suburb of the citynot only destroyed the ecological environment， but also caused a serious waste of land resources， affecting the citys landscape space environment. Therefore， how to make use of scientific methods to turn urban industrial waste land into valuable and beautiful landscape space has become a hot spot of social concern. Because our country city industrial wasteland is at the initial stage，we can learn from foreign successful cases for industrial wasteland and choose the ecological conditions of China restoration and reconstruction measures to make reform. Takingthe Seattle Gas Works Park Planning and design as an example， this paper studied the typical case theory，hoping to provide the basis and technical support for Chinese industrial wasteland.

Key words： urban brownfield； foreign cases； ecological restoration； reconstructionendprint