第一篇:簡析城市中臨時性邊界空間重構研究論文
城市中已建成的永久性公共空間品質往往更加受到關注,而一些臨時性消極空間如城市工地的邊界空間,門禁社區的交界處,城市空地或有圍欄的廣場邊緣等邊界空間,由于其存在時間有限,場所環境復雜多變,管理所屬權不清而被忽略;作為城市公共空間中的組成部分,這些臨時性的邊界空間與城市生日常生活息息相關,常常被作為外來務工者生活與工作的使用空間,也被當地社區居民用做交流活動的公共場所,或是城市中流動攤販與環衛工人們賴以生存的地界。這類空間由于尺度局限,使用形式單一,導致利用效率低下,成為城市中的消極空間。
城市工地是城市現代化建設過程中的產物,是新建筑物建成前不可避免的一種城市空間利用狀態。在施工過程中,為了施工安全和防止對城市生活產生影響,將工地和其他的城市空間隔離開來,并使用圍擋結構等安全防護措施來保護場地環境。工地圍墻與城市空間構成臨時性邊界關系,使城市工地的邊界空間成為研究城市中臨時性消極空間的典型樣本。①場地使用人群類型多樣性:在工地邊界空間中,不僅有施工的工人,還有附近的社區居民,流動攤販,城市工作者等共同構成的場地使用群體;②場所行為活動發生的復雜性:多種類型人群以他們各自不同的活動行為方式增加了活動行為的復雜性;③環境改造的可塑性和改善后對城市的積極影響:工地環境的改善在一定程度上解決了外來民工的生活環境問題,對于調整民工與城市關系,發展新型工地臨時性交流社區都有一定的研究意義。
武漢市漢口英法租界是一個具有百年歷史的老城區,是全國重點文物保護單位,其中保留了許多西方國家在19~20世紀初建造的歷史建筑。隨著武漢市政府對舊城區更新的建設規劃,大大小小的工地在老城區被圍擋起來。老城區內的許多歷史保護建筑在相關修繕要求下也進行了圍擋保護。因此漢口舊城區中工地包含了新建工地,拆遷更新工地,對歷史建筑的修繕保護工地等多種類型,工地的數量之多和影響范圍之廣,導致工地的臨時性邊界空間在舊城區中成為不可忽略的城市公共空間類型。城市建筑工地邊界空間使用存在的問題現狀
1.1 工地臨時性邊界空間的安全狀況
圍墻作為工地建設的立體紅線將工地保護起來,這種保護不僅是對工地工人的保護,也是對墻外城市中人流、車流及建筑的保護。在漢口老城區中常常能看到工地的圍墻僅僅是依靠簡易的彩鋼板和磚砌基礎形成的臨時圍墻。甚至有些施工的場地為了阻止外人的進入,在磚砌的圍墻上布滿碎玻璃渣。這些常見的圍墻形式大多是施工方根據施工要求,由場地內工人臨時自行搭建。在遇到惡劣天氣或者突發狀況時,圍墻的結構質量經不住考驗,形成墻體坍塌的危險隱患。當這些圍墻成為危墻后,不但不能起到雙面的保護效果,反而成為了城市中潛在的危險因素。
1.2 相關管理責任不明帶來的混亂
舊城區中還有一些尚未規劃明確的建設空地,在施工前常常處于三不管狀態。如在漢口舊城區勝利路旁的一項拆遷工程,從拆遷辦法確立,到政府部門審批,再到設計施工,整個流程費時較長,城市中的工地長時間處于空閑狀態。被圍擋起來的工地由于施工尚未開始,沒有單位對這種空閑狀態下的工地及周邊環境的使用狀況負責,從而忽視了對這一狀態下的工地環境的管理,于是工地圍墻成為城市中胡亂涂鴉的廣告墻,各種招工、辦證、建材、醫療小廣告充斥著城市界面,丑化了城市景觀。雖然有些開發商專門制作了項目建設的廣告施工圍墻,也因為疏于管理被城市中各種“牛皮癬”所布滿,久而久之甚至演變成了附近居民的停車場、生活垃圾場。
1.3 邊界上行為活動種類繁多與圍墻形式單一的矛盾
工地雖然與城市隔絕,但無論是待工期還是施工期,附近的建筑城市功能卻依舊運轉,工地空間仍然需要扮演相應的城市空間角色,并且在場地中會有多種類型的活動發生。然而工地圍墻作為一個單一封閉的面狀實體,在邊界上所能形成的空間類型只有一種。不同方式的行為活動的發生都應當有與之相適應的空間形式。例如,小販擺攤零售,市民休憩活動,工人居住交流等行為就應當在不同的空間尺度中完成。常見的沿工地墻體排列出的簡單線性空間無法滿足場地周圍各類城市要素和使用人群所發生的行為活動。從而內外部活動發生就會帶來無序性和矛盾性,形成了工地邊界上攤位混雜和交通擁堵等城市亂象。
1.4 邊界空間缺乏人性化設計
圍墻在邊界上是作為兩種不同性質空間交界處的雙向界面,而不應當是簡單的封閉式界面。施工建設水平發展至今,實體面墻的空間做法并不是一種對環境、場所、活動進行思考設計后的產物,反而在心理上給工地的民工和城市的市民筑起了一道心墻,讓外來務工人員更加難以融入城市的生活,并引發其他社會矛盾。連續的封閉圍墻不僅打斷了場地內工人和城市生活之間的基本交流,也改變了原本場地的空間類型,若是缺乏了路燈等相應市政設施的封閉線性空間,則街道上就失去了所謂的監視者,這種工地的周邊就容易成為城市中犯罪高發的地帶。在中國關注農民工社會問題的今天,這種粗暴的圍墻做法顯然缺乏了對這些為城市建設做出貢獻者的人文關懷。
總而言之,城市中工地邊界空間使用現狀中存在的問題如果得不到重視和解決,那么雜亂無章、毫無美感的工地邊界空間勢必會給城市帶來交通擁堵,環境惡劣,犯罪率上升等負面影響。工地邊界上行為活動與空間布局的研究
2.1 工地邊界空間中的行為活動方式的需求
場地中依照人群類型對行為活動的研究主要可分為工地內民工活動和工地外市民活動兩類。對于工人來說,工地邊界上的邊緣空間是少數可以自主利用的工地空間。調研中發現,施工隊在工地邊界處搭建了以集裝箱形式供工人居住的工棚,而工人在場地中除了工作以外,還會有飲食、休息、居住、洗浴、集會、交流、娛樂等活動需求。這些活動所發生的空間是簡易的工棚和圍墻不能完全承載的。夏日在施工休息之余,工人們只能聚集在圍墻下尋找陰涼的場所。工地中也缺少工友們交流、聚會的場所,很多工人也只能在收工后聚在街邊或大排檔等場所打牌、觀棋等。
邊界另一側城市界面上,由于場地周圍城市公共空間的社會生活仍在持續。工地與城市交界處,工作、游憩、交通等城市功能依舊在發揮作用。零售攤點需要以街道上過往的市民為消費對象,在線性的工地圍墻外擺攤,形成臨時的商業空間。城市道路環衛工,車輛停靠管理者也需要一個臨時的休憩或存放工具的場所。在漢口老城區中,很多個工地圍墻的外部就是城市廣場,附近社區的居民也會聚集到場地周圍來,邊界空間又會變成兒童嬉戲,老人散步、遛狗,市民健身、交流的活動空間。
2.2 工地邊界空間中包含的空間類型
對場地中的行為活動方式進行綜合歸納可以大致將其分為三種類型,點狀分布空間,線性分布空間和組團塊狀分布空間。這三種空間類型同時也對應了三種不同的空間尺度。其中工地邊界作為一塊場地的邊緣部分,整體上是以線性的形式存在。在不同行為活動發生的區域就會形成空間的節點,這些節點由其空間的承載能力又分為點狀或組團塊狀兩個尺度。在邊界空間類型上,所包含的點、線、面三個層次級別,在共同組成重構空間時,需要考慮到具體空間類型與其相對應的行為活動需求。
2.3 行為活動和空間類型的關系
在工地邊界空間上的活動行為和重構策略中的空間布局方式之間需要找到一種內在的關聯。以行為活動的人體基本尺度的要求和空間行為心理學為思考依據,得到邊界空間上二者之間的規律。市民休憩,兒童玩耍,街道管理等空間適合以點狀分布的空間存在,布局在場地周邊的節點處。點狀空間的尺度按照場地中人群行為活動的分析,大致以3~6m為宜。而零售小商販因為人流動向和方便擺攤等原因,在沿場地人行步道以線性空間排列能獲得利益的最大化。從綜合攤位和道路退后等因素來考慮,2.4~3.2m是足夠的空間尺度。而工地中工人的居住、洗浴、集會等活動場地需要足夠的空間尺度,因此至少有9m左右的組團塊狀的空間類型是首要選擇。同時在場地中,工人的活動方式多半以小群體為主,對于空間場地的使用需求較為集中。而城市界面中,市民、流動攤販、環衛工人的活動更多是零散無序的,在空間使用上更加依賴場地的設計引導。邊界圍墻空間重構的設計策略
3.1 空間的重構策略
在工地邊界空間上的活動行為和重構策略中的空間布局方式之間需要找到一種內在的關聯。通過對場地中發生的行為活動的尺度進行分析,綜合工地邊界的實際情況考慮,邊界空間的使用方式基本上遵循以下兩個原則。
(1)用單元模數化的空間組合來滿足不同尺度的空間類型
在工地圍墻周圍,將被建筑垃圾、材料、小攤販占據的空間整合出來,將邊界空間可利用尺度增加。邊界圍墻的概念不僅僅再是單一的實體面墻,而是隨著尺度的增加,原本的墻體實際上成為一個邊界帶狀的構筑物,成為邊界空間中一個有厚度的皮。以工地中常用的碗扣式腳手架和復合彩鋼面板作為基本單元的材料來組織構筑物的基本尺度。腳手架以1.2m為基本單元模數來滿足邊界空間中點狀、線狀和組團塊狀的三種空間類型。這樣一種單元布局的方式不僅保證了圍墻在空間上完成了從無到有的轉化,也在一定程度上適應了工地中自拆建的建造模式。
(2)用邊界空間的分段式整合策略來呼應不同的場地環境
整個工地周圍的邊界空間與城市的交界處往往環境各不相同。當工地圍墻外分別是城市交通干道、商業廣場、城市廣場或者居民社區時,邊界空間所需要承載的活動類型也會有所差異。因此在邊界空間的構造上,單元式與分段式的結合使用可以更加合理的基于對場地特性思考后而做出空間布局上的回應。例如在城市干道周圍的邊界空間主要以市政設施和環衛工人的小站為功能基礎;在公園和廣場等周邊,市民的休閑活動場所則成為和工地界面相結合的主要內容。這樣才能最大程度上激活城市中這些臨時性邊界空間的使用效率和活力。
3.2 可循環利用的工地邊界模式
關于邊界空間的臨時性存在和工地上建筑的時間統一性的關系也同樣值得思考。在傳統的圍墻式工地建設中,工地上建筑建造的過程在時間上總是被人為地進行多階段劃分。在第一個時間段里,場地上要拆除原有的廢棄建筑,為新建筑騰出一塊空地;在第二個時間段中,施工隊在空場地中建設,到新建筑建設完成,場地重新開放使用;第三個時間段中,當新建筑到達一定的使用年限后,又將被淘汰拆除。整個過程中仿佛場地被調回時間原點。隨著鋼筋混凝土時代的到來,建筑工程的建設就會為工地狀態帶來這樣的時間上的突變性,每個時間段之間存在著跳躍式的發展,其中臨時性施工階段的土地使用潛力往往因此而被浪費。
重構后的工地邊界空間將場地中每一個時間階段的邊界利用模式都銜接起來,在施工前作為城市市民的交流活動場所;在施工中成為工人居住活動,攤販做買賣的市場;在施工后也可以回收腳手架和面板材料,進入到城區中下一個工地循環的模式建設中。在這種腳手架形成的基本框架模式下,工地的邊界空間會隨著環境和使用人群的變化進行逐步的改造和調整,沒有突變的時間概念,在整個時間軸上重構的過程是不曾間斷的。如果綜合城市所有工地建設的大環境下考慮,這種模式的循環利用沒有所謂的開始和結束的狀態。每一種存在形式都只是具體到每一處工地現狀的一個截面而已,而整個重構設計的過程才是真正意義上的可持續循環利用。
3.3 可回收利用材料的持續應用
重構的邊界空間作為城市中一個臨時性的場所,并且處于工地這樣的特殊環境中,在建筑材料的選擇上也應當因地制宜,合理取材。工地在建設過程中存在一個時間軸,在施工前期階段,大量的建筑材料被堆放在場地中并未投入使用,因此將腳手架和復合面板等材料用來構造邊界場所,形成臨時性攤點和市民們進行交流、游憩的空間。當施工正式開始后,施工隊和器械進入工地后,將原本的邊界構架進行功能上的置換和空間模數的改變,在保證邊界構筑基本框架結構的前提下,把局部市民的活動空間改成工人的居住模數的空間尺度。因腳手架和復合面板有易于裝卸、輕質牢固等特征,保證了其在施工前和施工過程中兩個階段都被充分利用,同時在施工完成后也可以將整個材料體系回收,雖然腳手架和復合面板構筑的是一個工地邊界臨時空間,但是材料的特性和時間效率卻在整個施工中得到體現。
3.4 可持續性工地社區的營造
在重構的策略中,民工和城市的關系存在一個可持續發展的可能。城市建設需要大量的民工,外來民工成為城市中的特殊群體存在。重構的邊界空間與建筑工地生活區所形成的臨時生活環境,為民工和城市周邊鄰近社區提供了一個新的交流互動場所。邊界空間中的空間活動和與場地環境形成一體。例如社區孩童與工地孩童在邊界上的交流關系會形成一種場地特性,在工地工程完成后,工地孩童就會離開場地,這塊工地邊界會變成新社區的交流環境,原工地邊界就會轉變成新社區邊界,鄰近社區孩童的交流習慣還是可以延續,轉換成場地與新社區孩童新的交流場所。因此場地交流的習慣就形成了邊界空間的“可持續”特性。這對于中國廣大農民工與城市建設中存在的外來人口融入問題是一個積極的探索與嘗試。
結語
在對城市臨時性空間改善重構的策略中,以漢口舊城區工地邊界為例,在空間的重構策略中不僅關注邊界內民工的活動需求,也同時關注邊界外市民的活動需求。將傳統工地圍墻的形式被打破,并將其轉化為一種有空間變化,構造模數,功能分區的建筑模式。其可持續性的循環利用模式為建設工地臨時性社區的概念提供了可能。在2015年中央城市工作會議提出對“改善城市環境,提高城市發展可持續性,推進城市綠色發展的長效動力機制”的城市建設的要求下。對于城市中其他類型的消極性或臨時性邊界空間的重構研究,以漢口工地邊界為例的研究視角和方法策略存在一定的適用性和參考價值。
第二篇:體制轉型與中國城市空間重構
一般而言,全球化主要有5個方面的基本特征:①全球性資本流快速
增長;②不同國家的文化產品隨處可見;③國家不再是唯一影響人們政治生 活和思想的實體;④所有經濟活動、文化、信息的跨界連接;⑤通訊媒介產生 交流
全球化世界的競爭是全方位的,城市作為人類社會經濟活動的最主要的空間載體,因而也是受到全球化影響最激烈、最顯著的地域。許多學者認為 全球化世界中國家與地區之間的競爭,其主體是城市尤其是核心城市之間的 競爭。
從全球城市化的總體格局看,大城市在現代社會中居于支配地位。人口
向大城市迅速集中,標志之一是10萬人以上城市的人口占世界城市人口的比
重不斷提高: 1950年為56.34%,1960年為59.10%,197。許多集聚體已經首尾相連,形成了若干個人口高達幾千萬的城市
群,例如包括中國的長江三角洲在內,世界上已經公認形成了六大城市群。標志之四是大城市在現代世界的地位和作用,不僅在于其巨大的人口數量,更在于所集,正如許多學者所認為的那樣,評價社會發展的指標應該包括五
個方面,即社會平等、根除貧困、確保真正的人類自由、維護生態平衡、實現民 眾參與決策
E.拉茲洛曾提出發展中國家適合的發
展戰略中最基本的方面應該是:合適的經濟發展、提高教育、控制人口。
一些發展中國家城市快速增長還有一個重要的原因,就是由于全球資本與生產分工轉移導致外資企業對城市用地、空間需求的急 劇擴大。由于發展中國家城市管理者對經濟總量增長的短期追求和外資唯
我獨尊的本性需求,許多在
第三篇:創新創業論文-空間太陽能研究
Central South University
空間太陽能的研究
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2013年03月9日 星期六
空間太陽能電站及無線能量傳輸
摘要:空間太陽能電站是一項非常龐大的系統工程,幾乎牽涉到各個技術行業。它能為人類社會提供源源不斷的能源,從而徹底解決能源問題。而無線能量傳輸技術是空間太陽能電站的主要關鍵技術,亟待突破。
關鍵詞:空間太陽能電站,無線能量傳輸技術,能量
Abstract:Space solar power stations is a very huge system engineering, involving almost every industry.It can provide a steady stream of energy for human society, so as to thoroughly solve the energy problem.The wireless energy transmission technology is the main key of space solar power technology,and it needs to break through.Key words: Space solar power station Wireless energy transfer technology energy 0.引言
隨著人類社會的快速發展,人類所面臨的能源問題和環境問題越來越突出,地球礦物資源的大量開采與消耗, 使石油、煤炭等資源日趨短缺,據估計包括化石能源在內的所有能源儲量僅能夠人類使用100~200年左右。目前全球原油年消耗量約為35億噸,而亞洲的原油尤其是中國的年消耗量正在激增中。在今后25年中,全球原油平均每年消耗將達50億噸,足以把現已探明的全部儲量耗盡。中國人均能源消耗約為世界人均能源消耗的1/2,為發達國家的1/10,為美國的1/13,比其他任何國家更快遇到能源短缺問題。我國如不及早地開展從根本上解決能源問題的研究 能源危機將會嚴重制約我國經濟的發展,甚至威脅到國家的安全。另外過量消耗礦物燃料造成地球生態環境的惡化, 也促使人們尋找新能源和各
種可再生能源;再者世界經濟的迅速發展,對能源的需求越來越大。由于空間太陽能具有能流密度大、持續穩定、不受晝夜氣候影響、潔凈、無污染等優點, 且隨著人類征服太空能力的加強,利用空間太陽能發電SPS(Solar Power from Space)已越來越受世界各國的關注。
而對于其他類型的能源如風能、潮汐能、水電能、地面太陽能、地熱能等都由于各種各樣的限制而無法為人類提供全面的能源需求,而剩下的可供選擇的就只有核聚變能和空間太陽能,而核聚變能在50年能否實現商業化還是一個問題,而空間太陽能電站在20~30年內有可能實現商業化,且大氣層外沒有云層、霧、塵埃等,太陽光線不會被減弱,強度是地面上的7~15倍。且太陽光的輻射能量十分穩定,在靜止軌道上建設的太陽能電站1年中99%的時間是白天,其利用效率比在地面上高出6~15倍。所以,太陽能空間站的使用將極大緩解人類社會的能源緊張局面??臻g太陽能的概念及發展現狀
1.1 空間太陽能概念的提出
1968年,美國的Peter Glaser博士提出了太陽能發電衛星(Solar Power Satellite,簡稱SPS)。其基本構想是在地球外層空間建立太陽能發電衛星基地,利用取之不盡的太陽能來發電,然后通過微波將電能送到地面的接收(天線)裝置,再將所接收的微波能束轉變成電能供人類使用??臻g太陽能發電系統基本由三部分組成:太陽能發電裝置、能量的轉換和發射裝置以及地面接收和轉換裝置。
太陽能發電裝置將太陽能轉化成為電能;能量轉換裝置將電能轉換成微波或激光,并利用天線向地面發送能量;地面接收系統利用地面天線接收空間發射來的能量,通過轉換裝置把其轉換成為電能供人類使用。整個過程經歷了太陽能一電能一微波一電能的能量或者太陽能一激光一電能轉變過程。
1.2 空間太陽能的發展現狀
1.21國外空間太陽能的發展現狀
美國在20世紀70年代,投入約5000萬美元進行空間太陽能電站和關鍵技術研究,并且提出5GW的“1979 SPS基準系統”方案。1995年7月,NASA開展了重新評估SPS可行性的研究,并提出多種創新方案。1999年,NASA在2年內投資2200萬美元,開展“空間太陽能探索性研究和技術”的計劃,提出SPS未來發展的技術路線圖計劃于2020年實現10MW系統的空間驗證。2001年后,NASA和美國科學基金會共同出資開展“空間太陽能電站概念和技術程度研究”。2007年美同國防部組織專家完成了《空間太陽能電站作為戰略安傘的機遇》中期評估報告。報告對于美國政府組織開展奪間太陽能電站研究提出4點建議:①要有效的進行組織,以解決SPS研制存在的問題;②要為SPS的商業發展清除主要的技術風險;③為SPS的研制創造一個有利的政策、制度和法律環境;④政府應成為SPS早期的驗證者、研制者和用戶,并且激勵其持續發展。
日本是能源極缺的國家,從20世紀80年代就開始進行SPS概念和關鍵技術研究。目前共有200多名科學家參加15個技術工作組,90年代起陸續推出SPS2000、SPS2001、SPS2002、SPS2003、分布式繩系SPS系統等概念設計,并且重點在微波傳輸、激光傳輸、材料及空間機器人技術方面開展工作。2003年2月27日,日本
提出“促進空間太陽能利用”計劃,已列為國家計劃,目標是在20~30年后實現商業化,目前已經提出在2030年實現1GW商業系統運行的技術路線圖。
歐洲在1998年開展了“空間及探索利用的系統概念、結構和技術研究”計劃,提出了名為太陽帆塔的概念設計。2002年8月,歐空局先進概念團隊組建了歐洲空間太陽能電站研究網,重點在高效多層太陽電池、薄膜太陽電池、高效微波轉化器、輕型大型空間結構等先進技術方面開展研究工作。1.22 國內空間太陽能的發展現狀
近年來,我國在發展地面太陽能可再生能源方面做了大量的工作,但利用規模還十分有限,發展空間太陽能發電技術、解決太陽能的大規模利用問題才是我國發展的主要方向。作為空間太陽能發電的主要關鍵技術,WPT在能量傳輸方面起重要作用。我國在雷達技術研究、應用方面具有一定基礎,激光技術也已成熟。微波技術、激光技術在許多方面得到了應用,表明我國在WPT技術上已具有相當基礎。我國已具備了太陽能電池的技術基礎與空間應用能力。盡管就我國的目前空間技術水平相比還存在許多差距,但就空間工業基礎來講,我國已具備建設 太空太陽能電站所需空間技術的潛能。
2、空間太陽能電站系統方案
國際上已經提出幾十種空間太陽能電站概念構想,總得來說空間太陽能電站概念可以分為兩大類:一類是非聚光式,另一類是聚光式,而這兩類又分別可以分為平臺式和分布式。平臺式非聚光空間太陽能電站的典型代表是美國提出的“1979 SPS基準系統”;分布式非聚光窄間太陽能電站的典型代表是日本提出的“分布式繩系太陽能電站衛星”;平臺式聚光空間太陽能電站的典型代表是美國提出的“集成對稱聚光系統”;分布式聚光空間太陽能電站的典型代表是日本提出的“SPS2003”。從發展趨勢上,空間太陽能電站概念的發展重點是從系統的輕型化、模塊化等方面開展工作,同時要重點解決系統的散熱和空間大功率電力的傳輸難題。下面給出幾種典型的空間太陽能電站概念。
2.1 1979 SPS基準系統
1979年美國提出第一個空問太陽能電站概念,名為“1979 SPS基準系統”。
該設計方案為在地球靜止軌道上布置60個發電能力各為5GW的發電衛星,總設計目標為300GW,約為美國電負荷的一半,系統主要性能參數見表1。
表1 1979 SPS基準系統主要性能參數
系統采用桁架式太陽電池陣結構設計,體積和重量均較大,是后來的SPS概念設計的基礎。設計微波波束到達地面時的功率密度很小,波束中心約為23mW/cm2,邊緣只有1mW/cm2,對人、畜和莊稼不會造成危害。
2.2 集成對稱聚光系統
NASA在20世紀90年代末的SERT研究計劃中提出新一代的名為“集成對稱聚光系統”的設計方案,結構示意圖見圖2。采用了薄膜聚光設計,薄膜聚光采用O.5mm厚的Kapton膜,表面太陽光反射率達到0.9,聚光膜到光伏電池的集光率為4.25。設計將聚光太陽陣與微波發射天線布置在很近的位置,可以大大減小空間電力傳輸系統的體積和質量。
圖2 集成對稱聚光系統
2.3 日本空間太陽能電站方案概念
日本在空間太陽能電站研究中提出了多種方案,主要包括SPS2001、SPS2002、SPS2003、分布式繩系太陽能電站衛星概念等(見圖3)。
其中SPS2001采用了聚光系統,并且創新性的提出將太陽電池、微.波轉換裝置和發射天線集成為夾層結構,大大簡化了結構設計和空間裝配的難度,但散熱問題
極難解決。在SPS2002方案中,改進了SPS2001的夾層結構,將太陽電池、發射天線布置在同一面,另一面作為熱輻射器,可以大大改善熱控的效果,但給能量轉化效率和電池兼容性帶來一定問題。SPS2003方案是在SPS2002方案的基礎上,在輻射面后面增加了太陽屏,更加有利于系統的散熱。SPS2003的另一個重要特點是各部件將采用編隊飛行的方式保持相對位置穩定,是一個真正的分布式系統。分布式繩系太陽能電站衛星概念減小了單個模塊的復雜性和重量,更有利于系統的構建和組合。其基本單元由尺寸為100m×95m的單元板和衛星平臺組成,單元板為太陽電池、微波轉換裝置和發射天線組成的夾層結構板。每個單元板的總重約為42.5t,微波能量傳輸功率為2.1MW,單元板和衛星平臺間采用4根2-10km的繩系懸掛在一起。由25塊單元板組成子板,25塊子板組成整個系統。
2.4 太陽帆塔
歐洲在1998年開展了“空間及探索利用的系統概念、結構和技術研究”計劃,提出了太陽帆塔概念,主要參數見表2。表2 歐洲太陽帆塔基本概念
該方案設計基礎是基于美國提出的太陽塔概念,但采用丁許多新技術,主要是采用了可展開的輕型結構——太陽帆,可以大大降低系統的總重量、減小系統的裝配難度。每一塊太陽帆電池陣為一個模塊,尺寸為150m×150m,發射入軌后自動展開,在低地軌道進行系統組裝,再通過電推力器運往地球同步軌道。
3.空間太陽能電站的關鍵技術
3.1 低成本、高效率、強抗輻射的光電能量轉換
需要發展聚光太陽電池和薄膜太陽電池,以減輕產品質量,增強抗輻射能力,降低生產成本。
3.2 低成本的地面與軌道間的運輸
運輸成本與每次發射的有效載荷包裝的大小有關。大包裝(80t)有利于減少發射和太空組裝次數,但需研制重型運載器;小包裝(20t左右)則可利用成熟的運載器或運輸系統,節省成本,但運輸和空間組裝次數相應增加。當前使用的運載火箭和航天飛機的發射成本仍然居高不下,平均在20000美元/Kg以上,應盡量使之降到400美元/美元以下??臻g太陽能電站體積大、重量大,需要多次發射到近地軌道(LEO)進行組裝,再送往地球同步軌道(GEO)。岡此,空間太陽能電站系統需要兩類空間運輸技術:低成本大運載近地運載器,高性能軌道問推進系統。目前最大的運載火箭包括美國的土星五號和俄羅斯的能源號運載火箭,近地軌道運載能力超過100t。而目前廣泛使用的商用運載火箭,包括“德爾塔”、“質子”、“阿里亞娜”和“長征”等,近地軌道運載能力從11.2—25.0t不等。為了節約成本,有必要發展大刑的可重復使用的運載丁具。高比沖、長壽命的電推進系統是空間太陽能電站最有前途的空間軌道轉移推進方式。美國已經研制50kW霍爾電推力器,需要進一步研究大推力的電推進系統,以適應空間太陽能發電站的需求。
空間太陽電站的太陽能發電考慮兩種形式,即光電轉化形式和熱電轉化形式。上世紀90年代,考慮到熱電轉換的較高效率,在空間站的電源系統設計中曾對空間太陽能熱動力系統進行了廣泛研究。隨著光電轉化技術的進步,其較高的效率(已經成熟的空間太陽能電池的效率接近30%)和高可靠性使得空間太陽能電站的太陽能發電更多的立足于光電轉化。目前。從空間太陽能電站的需求來看,為了提高系統的效率,降低系統的質量,研究重點是發展聚光太陽電池和薄膜太陽電池技術,以提高能量轉換效率,減輕產品重量,并需要進一步增強抗輻射等
空間環境適應能力,降低生產成本。其中聚光太陽電池最為看好,也是目前空間太陽能電站系統較多采用的方案。圖4為美國的SERT計劃給出的與空間太陽能電站發展目標相對應的太陽能發電技術目標。
圖4 太陽能發電技術目標
3.3 無線能量傳輸技術
無線能量傳輸技術是空間太陽能電站最關鍵的技術。無線能量傳輸主要有微波和激光兩種,激光穿過大氣時損耗太大,故目前主要考慮用微波。首先,要提高微波發生器將電流轉化為微波的效率,提高地面硅整流二極管的接受和轉化效率,以及其它微波器件的效率。其次,要解決微波波速的生成和指向控制技術。第三,要確定微波頻率的選擇。無線能量傳輸技術是空間太陽能電站的主要關鍵技術,在空間將太剛能轉換成電能后,進一步轉換為微波或激光,通過WPT傳輸到地面,再通過微波或激光接收裝置轉換回電能。目前來看,微波無線能量傳輸技術相對更為可行。1964年,一個2.4kg重的無線電力傳輸直升飛機進行了驗證,接收功率達到270W,飛行高度為15m。1975年,更大功率的微波電力傳輸試驗在美國的JPL試驗成功,傳輸距離達到1.6km,接收功率達到30kW,接收端的直流轉化效率達到0.84。13本已進行了幾次空間微波電力傳輸試驗,主要研究微波
波束在空間等離子體環境下的相瓦作用。激光傳輸能量集中,所需的接收設備小,造價便宜,且可以直接轉化為氫等存儲起來。但是,激光穿過大氣層時,有能量損耗,在惡劣氣候條件下不能使用,而且大功率的激光技術目前還有許多難點,需要進一步研究才能應用。日前無線能量傳輸技術研究的重點是大功率、高效率、長壽命的能量轉化器件技術,這對于降低系統的質量、減小熱控等的復雜性都非常重要。
3.4空間技術
1)空間組裝、維護和維修技術
空間太陽能電站系統體積和重量巨大,需在近地軌道進行空間裝配,而且系統在軌工作壽命達30~40年,在全任務周期內,面臨著大量空間碎片和微流星體等的威脅,此外由于空間太陽能電站運行時問長,其攜帶的燃料有限,需要進行在軌加注,維護任務需求很大,需要研究結構和部件模塊自主組裝技術、空間無人維護和維修技術。2006年1月22 13,日本成功發射了Furoshiki衛星,多個衛星在空間釋放后,相互展開形成天線網格,之后整個系統旋轉,以保證天線網格的張力。天線網格搭建完畢后,機器人就可以在網格上工作以建造相控陣天線。主要驗證新型自主空間展開天線和空間機器人技術。
2)姿態控制及波束指向控制技術
空間太陽能電站的面積將達到幾十平方公里,在運行過程中,既要保證太陽電池陣盡可能對日定向,又要保證微波波束與地面接收天線精確定向,給系統的姿態控制和波束指向控制帶來很大的難題。特別是波束指向控制技術對于空間太陽能電站的安全有效運行極其重要。
3)熱控材料及熱控技術
空間太陽能電站中的光、電、微波能量轉換過程中所產生的熱量排散是方案設計中的主要技術難題之一,而適合的工作溫度又是保證系統長期正常工作的必要條件,采用合理的熱控方案和熱控材料對于提高系統可靠性、降低系統質量具有重要意義。
4)空間電力管理與輸送技術
空間太陽能電站的輸出功率達到GW級,其電流十分強大,如果采用常規技術,需要大量的電纜、絕緣材料和散熱材料,嚴重影響到空間太陽能電站的重量和成
本。需研制高溫超導輸電電纜、長壽命高可靠制冷器、高效直流變換器及新型的絕緣、散熱材料等。
5)輕型、長壽命的結構及其部件
空間太陽能電站的體積巨大,工作壽命長達30年以上,為降低發射成本,需研制超輕型的展開式結構、充氣膨脹結構和創新的多功能結構以及耐空間輻射環境的輕型復合材料。
6)太空自主組裝及機器人
未來在太空建造太陽電站時,簡單的、規范化的組裝任務由結構和部件模塊自主完成,復雜的組裝、維修和服務任務由機器人輔助完成。要在航天飛機和國際空間站遙控操作臂的基礎上,發展遙控機器人,繼而研究6自由度的機器人。
7)結構與部件的高度模塊化和批量生產
太陽電站的結構與部件需制作成大小適中,具有高包裝效率的模塊,使其能用成熟的運載器或運輸系統發射,便于在太空自主裝配、在軌維修和更換。
8)微波傳輸能量的分析
目前來看,微波無線能量傳輸技術相對更為可行。1964年,一個2.4kg重的無線電力傳輸直升飛機進行了驗證,接收功率達到270w,飛行高度為15m。1975年,更大功率的微波電力傳輸試驗在美國的JPL試驗成功,傳輸距離達到1.6km,接收功率達到30kw,接收端的直流轉化效率達到0.84。日本已進行了幾次空間微波電力傳輸試驗,主要研究微波波束在空間等離子體環境下的相互作用。在地球大氣層外,太陽在單位時間內投射到日地平均距離處,且垂直于射線方向地單位面積上地全部輻射能,叫做太陽常數。美國宇航局標準取太陽常數為135.3mW/cm2。美國的“參考系統”太陽能空間發電衛星設計位于地球同步軌道,發射時的能量密度為23mW/cm2;日本設計的SPS2000位于低軌道,發射時能量密度為57.4mW/cm2,到達地面時的能量密度為0.9mW/cm2。目前國際上關于微波使用的安全性標準:美國和西歐為10mW/cm2;日本為5mW/cm2。所以傳輸電能的微波不會對地球表面生物造成傷害。同時,SPS不會引起致命的病變,在這方面也不會有大規模殺傷性。這也就意味著,“作為武器,水槍比SPS更有效?!盡oss認SPS“微波光束列始終在接收站的絕對控制下,稍稍偏離天線的精
確軌道,就會迅速關閉。并且,最重要的是,接觸微波能并不會致命。它不象激光那樣具有熱‘攻擊性’,也不象X光輻射那樣離子化
微波的頻率為2.45GHz或5.8GHz,這是分配給工業,科學和醫療使用的頻率,不會對通訊造成影響。但是空間太陽能發電衛星發出的微波束穿過電離層和大氣層到達地面時,大功率微波將與空間等離子體、大氣粒子相互作用,在波束通過的區域和臨近區域引起一些變化,如電子被加熱,電離度增大,激勵產生等離子體波等;同時微波束的特性也將被改變。這些問題需要研究和實驗。
激光傳輸能量的分析:激光方向性強、能量集中,所需的接收設備小,造價便宜,且可以直接轉化為氫等存儲起來。利用激光可以攜帶大量的能量,可以用較小的發射功率實現較遠距離的輸電。有關研究選擇激光的優勢在于。所需的傳輸和接收設備是微波所需的1/10。不存在干擾通信衛星的風險--使用微波卻存在這種問題。不足點之一是障礙物會影響激光與接收裝置之間的能量交換。在惡劣氣候條件下不能使用,使用激光不能像微波那樣穿過云層能量會在中途喪失一半。用激光傳輸能量整個過程首先在太空中把太陽光直接泵浦成激光,或先把太陽光轉換為電能再轉換成激光。第二步,把激光發射回地面。第三步,把激光轉換成電能或直接轉化為氫等存儲起來。
一些國家開展了太陽能直接泵浦固體激光器的研究,包括美國、日本、以色列、中國等,但是轉換效率都很低,遠遠未達到商業化應用階段。
4、總結以及個人看法
(1)我國以及世界的能源現狀表明,發展空間太陽能電站是解決未來的能源需求,優化能源結構的合理選擇。
(2)太陽能空間電站有巨大開發價值,但在關鍵技術上需進行重點攻關,加快發展載人航天及空間站技術和無線能量傳輸技術。
(3)如果從現在起開展空間電站各種相關技術的準備工作,可能在20年左右 時間內實現太陽能空間站的商業化。
(4)在研究外太空的太陽能利用,全國甚至全世界的科研機構應該團結協作,盡快把關鍵技術弄好,以解決全球的能源問題。
第四篇:城市貧困問題研究論文
城市貧困問題研究論文
摘要:
燈紅酒綠、車水馬龍的城市中,有這樣一群人,他們行走在城市的邊緣,他們生活在城市中,但是他們沒有土地,沒有固定的房產,沒有能力買保險,他們或許享受著低保,但仍入不敷出,他們在貧窮和溫飽之間徘徊。他們就是城市貧困人口。改革開放以來,中國的經濟得到了充分地發展,但是貧富差距卻在不斷的加大,城市貧困問題的日益嚴重引起了大家的關注。失業、分配不均問題時時激發著城市貧困的擴大,時時處于流動狀態,程度上已經影響到社會階層的均衡和社會和諧。關鍵詞:城市貧困
一、城市貧困產生的原因
(一)中國社會轉型的結果90年代以來,濟向市場經濟過渡,隨著市場經濟體制改革的不斷深入,原來計劃經濟下的“鐵飯碗”基本被打破,為了適應發展,國有企業進行了制度改革,大規模的產業結構調整帶來了較嚴重的失業問題。在此背景下,大批的城市人口失去工作。另一方面,由于中國處在轉型時期,在制度調整制度中產生了一些嚴重的缺陷,主要表現在:收入、分配制度尚不健全,導致了居民收入的非透明化、非制度化、非穩定化。使得貧富差距進一步擴大,加重了城市居民中的相對貧困。
(二)社會保障制度的建設卻相對滯后從目前的社會保障制度來看,不僅保障金基數低,難以起到真正的社會保障作用,而且保障范圍并沒有覆蓋到所有人群,只限于城市里一部分有正式工作的人。很多失業下崗人員和其他特殊困難者,城市貧困者的事跡收益和收益程度都很有限。案例1:
據中國知名獨立市場調查公司教育花費成為城鄉居民致貧的首要原因。50%的人提到家里窮是因為頭號家庭開支。該報告還顯示貧困居民的第二大負擔是醫療費用,約有民認為貧窮是因為眾的最大難題。在遼寧的城市困難居民中,因病造成家庭困難的占何東一家原本是內蒙古自治區一個幸福的城市家庭,貧困的深淵。這一切皆因兒子患了骨癌。病魔還是奪去了兒子的生命。那一年,孩子才友不說什么,但是這錢總不能不還。父親剛剛查出腎功能衰竭,何東換成了現金。一下的工具。”何東說。何東并不是特例,如今像他這樣因為沒有得到更好的社會保障而一夜之間跌入赤貧的家庭,在中國并不鮮見。由案例可見,由于許多城市貧困人口居無定所和就業不穩定狀況,邊緣化
--“家里有孩子要讀書”。另據遼寧省民政廳統計,家庭中又一個人躺在了病床上。80年代產的舊彩電放在了一個破紙箱上,在經濟制度上,難以從社會保障中獲益,小城鎮、農村的貧困人群中均有,特別是農村家庭,教育花費是他們的“看病難如今卻因為缺少醫療保障陷入何東不得不去借錢。歲?!?0多萬是從朋友那里借的,朋家徒四壁,對于緩解城市貧困問題意義重大。且在一定從過去的計劃經2005年,40%~25%的貧困居”是困擾城市困難群30%左右。但是,能賣的東西都讓這是我唯一能夠娛樂
這一問題已成為城市化進程和社會發展的阻礙之一,失業社會穩定中國由于實行改革開放,零點調查公司公布的一個研究報告顯示,城市、”“家里有病人為了能給兒子治病,12”然而,何東的噩夢并沒有因此結束,尚未年老的一臺“切實完善社會保障制度,(三)經濟發展,城市建設的需要
在中國城市化進程中,由于城市的不斷擴大和發揮,越來越多的農民工涌入城市。而目前,中國城市中貧困群體的構成大多來自農村進城務工的農民。農民工為城市的建設和發展起了很重要的作用,但是作為城市的流動人口,他們往往沒有穩定發的工作,沒有固定收入,也很少受到醫療、養老、失業等方面的社會保障的覆蓋,所以一旦失去工作,很容易就會淪為城市貧困人口。另一方面,隨著城市的擴張,不斷向周邊的農村擴長,占用部分耕地的同時也使得很多農民失去土地,進入城市,由于知識水平、人際關系等原因,這些進入城市的農民往往不容易找到工作,也因此失去生活來源,形成新的城市貧困人口。
中國城市貧困的現狀及特點
經濟快速發展,但是城市貧困現象不但沒有得到緩解,反而愈演愈烈。城市貧困人口的生活水平低下,居住條件惡劣,同時,由于收入分配、市場經濟的影響下,相對貧困差距不斷拉大,人們普遍不滿的是收入差距拉大,而不是缺乏基本的生存機會。
(二)貧困人口增加。當下,就業壓力大,城市貧困人口往往就業困難,失業現象嚴重,并且,大量涌進城市尋找工作的農民工,城市貧民的生活境況更加嚴峻。失業和就業困難一方面導致原有部分貧困人口仍無法擺脫貧困,另一方面也造成新增貧困人口不斷增加。同時,國有企業改革和調整導致失業率大副上升,資源枯竭型城市里大量具有正常勞動能力的城市居民因失業陷入貧困,部分退休較早僅依賴退休金生活的老年人陷入貧困,加上一些流入城市的大量農村人口成為城市里的新貧困階層,而社會保險、教育培訓和醫療保障等制度的缺位與失效,也在產生著新的城市貧困人群。
(三)貧困人口的分布行業、區域比較集中。由于產業結構的調整、科技的發展、生產力的提高,貧困人口多來源于傳統的勞動密集型產業,如采掘、制造、建筑和商業等行業。貧困人群主要包括:
資源枯竭型城市大量具有正常勞動能力的城市居民;退休較早、僅依靠退休金生活的老年人;流入城市、成為城市新貧困階層的大量農村人口。
(四)貧困人口中流動人口占了較大的比例。由于流動人口的就業、收入、居住不穩定,他們往往淪為城市貧困人口并且形成貧困群體。大量的流動人口流入城市,不僅加劇了城市貧困現狀,而且加劇了社會的不穩定因素,加大了社會保障普及的難度。
隨著時間的推移和社會貧富差距的不斷擴大,2:
湖南省湘潭市魯班殿社區是臨近繁華街道的老城區,下崗職工等低收入人群,盡管他們中有一小部分有退休工資,65%的貧困家庭有一個以上的慢性病或大病患者;
72%的貧困家庭認為,就業難、看病難、子女學費貴等是影響他們脫貧解困的許多城市貧困人口往往是文化水平較低,就業能力較差的社會底層人,往往“貧民窟34%
二、(一)目前的中國城市貧困應當是絕對貧困與相對貧困的統一。我國近年來 國有企業改革中的失業人員;
三、城市貧困帶來的影響中國城市中的一些貧困人口從暫時的貧困逐漸走向長期的貧困化,形成了龐大的社會貧困群體。案例在當地被稱為”。在這里居住的大多是老人、但還是比較難以維持基本的生活。此外,大多數貧困家庭的住房面積小,往往三代擠居在一起。對當地的一項調查顯示,的貧困家庭有殘疾人;“三座大山”。
聚居在一起,給社會管理造成一定的阻礙。如案例中的“貧民窟”,是低收入人群的聚集,可見,疾病、教育、就業等方面是影響貧困人口的主要因素。在這樣的環境中,貧困人口的子女得不到好的教育環境,影響了下一代的成長,甚至會產生貧困的延續性。在社會貧困群體中,多數貧困人口不僅其終身貧困甚至延續到其后代,改變貧困命運的機會隨著社會貧富差距的擴大越來越渺茫。許多因為貧窮而過早輟學的年輕人,有可能同樣沒有多少創造收入的能力和機會,只能在貧困的道路上繼續掙扎,根本難以擔當拯救全家的重任。于是,一代人的貧窮,將有可能更加嚴重地轉移到下一代。
城市貧困已經構成重大的社會安全隱患和持續發展的隱患,甚至產生動蕩的關鍵因素。貧富兩極分化對社會心理的沖擊力是不可低估的,是當今中國社會的一個極重要的不安定因素。
絕對弱勢群體,不僅生活沒有保障,面臨著日益嚴重的機會不均等、機會和權力被剝奪的感覺,這樣的境遇容易使他們滋生對社會的不滿情緒,情緒不斷積累和醞釀到了一定程度就會激化社會矛盾。
期,城市貧困、收入懸殊問題如果長期得不到解決,矛盾不斷積累,就會引起部分社會成員心理失衡甚至社會沖突,進而影響社會和諧。
三、城市貧困問題的應對措施
由于我國目前的城市貧困是絕對貧困和相對貧困的統一,性。從目前中國城市扶貧政策來看,生活,而對調節居民的收入分配考慮不夠。
取締過高收入,縮小收入差距,緩解相對貧困,才能收入差距,從而減少城市貧困人口的不平衡心理。現階段,度。對于貧困居民的基本保障往往標準很低,脫貧困的,甚至,如果長期堅持過于低下的保障標準,消極救濟制度,而起不到激發貧困群奮起改變現狀的斗志。
解決城市貧困問題,主要著眼于兩大方面,渠道,二是健全和完善社會保障體制;
業環境,促進自主就業。具體措施如下:
盡快完成社會保障體系的改革和轉型,廣大城市貧困居民可以享受的醫療衛生教育服務體系。
度上的保障,防止貧困的產生。(障制度,擴大低保的范圍,提高財政補貼的金額,使更多人能受益,制定專門針對城市扶貧工作的法規,對城市居民最低生活保障的范圍、標準、保障程序、保障資金等加以規范和明確。這項制度已經成為城市扶貧的核心制度,貧有著重要影響。(3)要大力促進就業導向的經濟發展。鑒于我國現階段勞動力市場供大于求的現狀,就業競爭將會非常激烈,此經濟發展應當以促進就業為導向,非正規就業留有空間,并在政策上提供適當支持,的就業,增加其生活資源。(4
能的培養。加強貧困人口與企業的交流,與能力,鼓勵其通過正常渠道表達自身的利益要求。
成為社會不安全由于中國城市貧民階層是城市中的而且在社會中受到歧視,在社會經濟生活中在社會生活中他們往往會有中國處于社會轉型加快時 具有長期性、城市扶貧的目標定位主要是保障居民的基本因此要完善收入分配制度,注重公平,過低扶貧標準不僅難以使貧困者擺低保制度就可能變成一個 一是要大力發展經濟,拓寬就業三是要提高貧困人口的自身素質,優化就(1)要加大力度完善社會保障體系,為廣大居民提供基本安全保障,盡早建立給潛在的城市貧困者以制2).要進一步落實和完善城市居民最低生活保對于城市扶失業問題也有加劇的趨勢。要大力促進中小企業的發展,要給傳統產業、以便多渠道地促進初級勞動力從而加強其自我脫貧的能力。提高其參 3 它權利不平等等問題,不滿 艱巨我國對于貧困居民的幫助措施僅僅是實施低保制因)提高城市貧困人口的就業能力。加大其職業技
第五篇:城市公共開放空間景觀設計及整合研究
城市公共開放空間景觀設計及整合研究
景觀的發展經歷了一場平民化和大眾化的歷程,城市公共開放空間作為契機,一直是景觀設計學科的研究熱點。從“點”到“線”構成的空間體系來研究公共開放空間的景觀整合,以期對城市景觀設計提供科學依據。景觀的大眾化
1.1 景觀
“景觀”一詞,約于16 世紀與17 世紀之交,由荷蘭語Landschap 作為描述自然景色特別是田園景色的繪畫術語引入英語,演變成現代英語的Landscape 一詞。該詞被賦予了“自然風光的一景或一處景色”的新內涵,即由當初的對風景畫的欣賞轉為對現實風景的欣賞。19 世紀中葉,通過地理學家的使用,德語Landschaf t 在土地規劃和區域規劃領域獲得了新的意義。后來,從“地域綜合體”的概念出發,多學科參與研究的領域Landscape Architect ure(景觀學)逐漸形成。在景觀學科中,景觀設計師基于城市公園規劃的實踐經驗,開始了公園、公園路、城市公園系統、城鎮規劃等不同尺度的土地利用和規劃實踐。
1.2 景觀設計的社會改革———創造為大眾共享的空間
西方景觀學專業作為社會改革的內容之一,出現于美國19 世紀中期。建于1858 年,由被稱為“美國景觀學之父”的Frederick Law Olmsted 和英國建筑師Calvert Vaux 設計的紐約中央公園,標志著城市公園運動的開始。在這之前景觀設計對象主要是鄉村墓園和花園設計,這些項目工程傾向于小尺度的、主要為少數人服務的、更大部分關注美學的獨立工作。隨著現代工業主義的第一次爆發,以及外來移民的大量增加,美國的城市迅速繁衍和增長,而公園設計理念正適應了這樣的時代需求。公園形式要求以一種更復雜的方式結合社會、政治、環境、技術和美學等設計更大規模的場所,服務更多的人。紐約中央公園是第一個現代意義上的公園,也是第一個真正為大眾服務的公園。
“公園運動”為城市居民帶來了出入便利、安全清新的集中綠地。然而,它們還只是由建筑群密集包圍著的一塊塊十分脆弱的沙漠綠洲。1876 年,Olmsted 提出了波士頓公園系統方案,得到高度評價,并被任命為負責整個公園系統建設的景觀師。1878 年,公園系統開始建設,其結合地形地貌,以線性空間連接城市公園,并形成不規則的圖形,意欲向外延伸,深入城市生活。Olmsted 在美國發起的城市公園運動和公園系統的建立,倡導保障各個階層、尤其是城市工人階級和窮人,在心理、生理、社會和經濟利益和諧發展。城市開放空間的主要服務對象是大眾而不是貴族。從形式上說,它是從貴族專享和特權中解放出來的一種景觀,為大眾創造一種寧靜的休閑場所,不同階層,不同背景的人們可以在這里放松,交往,它反應了大眾價值觀。
自此,景觀的發展經歷了一場平民化和大眾化的歷程,現代景觀應平等地呈現給所有的市民。景觀作為人類的生存和生活空間而存在,景觀場所的本質是人們的生活區域,符合公眾休閑的基本需求和一定的文化需求。其實踐表現為景觀設計,其契機主要是為市民創造公共的開放空間。現代景觀設計趨向于創造人與環境的新關系,促成公共空間與交流空間的出現,在景觀中倡導公共精神的建立。2 城市公共開放空間景觀設計
城市公共開放空間(p ublic open space)指城市中室外的、對所有市民開放的、提供除基礎設施外一定的活動設施、承載各類公共活動并以承載生活性公共活動為主的場所空間。公共開放空間是整個城市的共享空間,在城市內部使用不具有權利限制,每個人的使用是平等的,它是整個社會的公共資源;再則,這種公共性還體現在對自然界各種生物的開放上,達到人與自然界的和諧共處。公共空間還體現了社會的公正與寬容;這種具有包容性的“公共空間”,是匯聚著城市的文化特質、包容著多樣的社會生活和體現著自由精神的場所。城市公共開放空間是一個空間系統,由各種類型的空間構成。按空間形式可分為: ①點狀空間,即以點的形式分布于城市中,如廣場、公園、綠地等; ②線性空間,即沿某個軸向呈線性分布,如步行軸、綠化軸、濱水綠帶等。
2.1 點狀空間景觀設計
點狀空間是公共開放空間體系布局形式中的一種空間形態,這里主要指諸如廣場、公園、街頭綠地、1社區綠地等具有向心形態的外部空間。
2.1.1重視空間的可達性
可達性強調的是無障礙設計,以及如何使活動更加便捷的設計。如今可達性設計的概念正在往外擴展為通用設計,不僅是殘疾人和老年人,其他人群同樣需要可達性設計;即設計以保障殘疾人的行動功能為基本點的普通人都可以利用的公共空間。
對于景觀環境設計來說,可達性反應了市民在空間中活動的難易程度,包括距離、時間、內容、費用等?;顒訄龅?、休息設施、服務設施等的可達性影響到人們尤其是殘疾人、老人兒童的活動水平和質量??蛇_性設計反映在環境各個方面,如入口坡道、扶手、照明、鋪地材料等。還應重視戶外活動的安全性,如:采取防滑、防墜落等措防護施;植物的配置避免選用有毒、有刺的品種。
2.1.2 設置各種功能和不同層次的開放空間場所
在不同功能的區域內應結合各地段的環境特點,設置不同功能的開放空間,滿足人們多樣化的活動內容和不同人群的使用要求。
公共空間應對各種行為傾向提供支持,賦予空間多功能使用的可能性,以提高空間的利用率,通過有效的設計方法使空間具有盡可能多樣的空間體驗。對于空間的劃分可以有多種靈活的方式,如采用標志物,地面高差,鋪裝材料以及其他景觀小品等方式對空間進行暗示。此外,空間環境設計要注意創造出具有多樣視角、能夠欣賞到各種風景的場所,并注意賦予它不同的形式和不同的功能,使利用者能夠有更多的機會自由選擇停留的場所和個人喜好的位置和設施。
2.1.3 注重與周邊實體空間結合的連續性設計
在具體地段的點狀空間設計中,要結合周邊的環境特點,與整體環境相協調,進行連續性的空間環境設計,為人們提供連續性的空間體驗;并結合實體建筑空間界面,豐富空間層次,使建筑空間與外部空間環境融為一體、內外部空間均成為有效積極的空間,避免點狀開放空間成為建設后的殘留空地這種消極失落的空間場所。
2.1.4 注重微觀環境的生態設計
對于外部環境的布置更要結合地段的風向、土地植被、當地氣候等生態環境進行設計,使開放空間成為人們戶外活動的宜人場所。影響戶外舒適性的主要因素有陽光、氣溫和風等。點狀開放空間的選址和設計應盡量滿足夏季陰涼和冬季日照;設計師應事先進行場地日照分析,幫助決定哪些方法來提高可接受日照量或緩解不利效應。類似于日照陰影的需求變化,人們對風的需求也是依氣候和時間變化的;點狀空間周邊的建筑物布局、道路方向、以及植物的行列種植都能影響風的強度和方向。
2.1 5 結合人文景觀環境,建立“場所精神”
富有人情味和人性化的空間是因為有文脈的積累和傳承,因而賦予了這個場所具有存在感和精神內涵。人知道他身在何處,從而確立自己與環境的關系,獲得安全感;認同則與文化有關,它通過認識和把握自己在其中生存的文化,獲得歸屬感。在點狀空間設計中,通過結合城市人文景觀布局,將城市歷史人文景觀納入現代生活空間中,成為延續城市文脈、沉淀記憶和寄托精神的場所。
2.2 線性空間景觀設計
城市線性空間,是具備線性關系、有著流通以及景觀產生機制的城市綜合系統。在國外,有關線性空間的研究主要有公園道、綠道、綠色廊道等。1866 年由Olmsted 與Vaux 規劃設計的第一條公園道,其最顯著特點是把道路兩邊原先已有的分散、獨立的天然和人工綠地銜接起來,形成公園道。1959 年美國著名的環境作家威廉?H ?懷特(Wil-liam H.White)在《保護美國城市的開放空間》中首次使用了“綠道”這個詞。查理斯?萊托(CharlesLit tle,1990)在其著作《美國的綠道》中將“綠道”進一步定義延伸為線性空間:沿著諸如河濱、溪谷、山脊線等自然走廊,或是沿著諸如用作游憩活動的廢棄鐵路線、溝渠、風景道路等人工走廊所建立的線型開敞空間,包括所有可供行人和騎車者進入的自然景觀線路和人工景觀線路;它是連接公園、自然保護地、名勝區、歷史古跡,及其他與高密度聚居區之間進行連接的開敞空間紐帶;從地方層次上講,就是指某些被認為是公園路(parkway)或綠帶(greenbelt)的條狀或線型的公園。隨著現代對生態環境保護意識的增強和景觀生態學作為一門獨立學科的誕生,許多學者從景觀生態學的角度對“綠色通道”進行研究,并逐漸產生了“綠色廊道”的概念。
2.2.1 連通性
在線性空間規劃建設中,連通性是關鍵。隨著城市的發展,社區的擴大,單個“點狀”空間日漸被孤立或與自然區域隔離。線性空間將這些點狀空間連接,能阻止這些生態島的進一步孤立,創造與城市建成區域的緩沖帶和更多的自然棲地。同時,線性空間將公園、居住區、學校、公共設施、歷史文化資源等相連通,為人們提供了接近自然的通道大大提高了設施的可達性和利用度,以及社區的宜居性。
2.2.2 可達性
線性空間相對于人們住地的區位是決定著人們使用公共開放空間的方式、頻度的重要因素。Gobster(1995)在對芝加哥大都市區13 條不同綠道近3 000 名使用者進行調查后發現,綠道與住所的距離直接影響其使用格局。他說明了綠道使用的距離衰減規律,使用者從居住地到綠道的平均距離為6.4 km,距離越遠,使用者越少。因此,設計師必須充分考慮到綠道規劃的位置,盡量接近居住中心。還必須考慮到一些年老的群體等特殊群體。
2.2.3 與機動車道的交叉設計
線性空間作為一種可替代性交通廊道,給人們提供更多選擇的交通方式。線性空間能夠連接出行地和目的地,沿途具有美麗風景,使步行者和騎車人能夠往返于其間。在城市內部的公園與綠色通道之間以及在綠色通道內部可建立連續的、與機動車道完全分離的非機動車道系統,為人們創造一個完全屬于自己的、健康的綠色通行網絡。對于以休閑健康為主要目的的小徑,可以設置綠道與機動車道的交叉路口,并設置清晰的標志,還應設置禁止機動車進入綠道的障礙物。
2.2.4 設計的人文關懷
線性空間的規劃應該遵從“人的需求”理論和“場所”精神并作為其設計的準則。在綠道設計中,應為步行者、自行車使用者、殘疾人、滑板者等創造了安全、健康的通行環境和通行空間,促進其所連接的社區、市民之間的聯系和交往,促進了市民的身心健康。同時,為了滿足使用者的需求,應該在綠道的沿線附近配備服務設施,如停車場、休息椅、野餐區、健身設施、垃圾箱、商店和標志系統等。附屬設施盡量集中配置在各個不同等級的出入口,以增加使用效率,減少建設成本,維護生態環境。
2.2.5 生態和文化景觀特色保護
線性空間的設計應具有生態保護和歷史文化資源景觀保護的功能。從生態保護方面來說,供給動植物以及人類居住的棲地,并提供物種遷移的通道,并吸收和儲存營養物,提高生物的多樣性,改善氣候等;從歷史文化資源保護、文化景觀特色保護方面來說,線性空間作為一種低強度的開發,是城市環境中的歷史文化資源與城市環境之間的一個緩沖帶,能有效地保護和利用這些歷史文化資源,有利于城市更新; 另一方面,規劃設計應避免更大范圍內的均質性而導致失去文化景觀特色。3 點狀空間和線性空間的景觀整合對城市公共開放空間的研究,要把城市公共開放空間當成一個系統來研究。由此,城市公共開放空間被看成是有諸多要素組成的統一體。研究城市__公共開放空間即研究公共開放空間系統的構成要素,及空間系統要素之間的關系。在此整合被設定為手段。城市公共開放空間整合的內涵,即是對城市公共開放空間的構成要素的相互關系進行研究。在此意義上,整合就是對開放空間系統進行整理、組合,最終促進城市空間的連續性和完整性的過程,引導具有連續性的行為活動[13 ]。
點狀空間以靈活的空間形態滲透到城市各功能空間內部,又保持空間的個體獨立性;線狀空間則連接重要節點和區域,是具備線性關系、有著流通以及景觀產生機制的城市綜合系統。例如,公園可以看作是城市點狀空間;而濱水區則既可以當作是線性的城市開放空間。若沿河的開發空間是如公園般的空間形式,就可以稱之為“濱河公園”;若是如人行道般的綠化空間,則是具有了線性空間的特征,也具有線性空間整合的功能,視具體形式而定。不管其體現的是什么樣的形式,廣場、公園、綠帶、街道、濱水區等,它們構成了城市公共開放空間的網絡系統。
從“點”到“線”構成的空間體系來研究公共開放空間的景觀整合具有重大意義。線性空間可以連接公園、城市廣場、街頭綠地等不同等級、類型的點狀開放空間?!包c狀”空間的斑塊破碎化往往對景觀的空間格局和景觀的美學價值產生負面影響,而各斑塊的整合是排除破碎化影響的重要途徑。通過線性空間的建設,破碎化的景觀通過線性自然要素連接起來,能實現景觀從破碎化走向綜合化。同時,線性空間不僅可為動物遷移提供棲息地,還能促進城市地區生物多樣性提高。當通過綠道網絡體系將環境敏感
區相互連接時,可大大提高住區的生態、娛樂和文化價值。
而在長的線性空間中,在某個節點上融入城市廣場等點狀空間,可以解除線性空間的單調性。如音樂的節奏,在此有了一個小高潮。在景觀節點和標志點處設置點狀開放空間,為景觀整體意象的塑造提供有效的銜接環節,使開放空間成為景觀序列進程中的靜態停頓點,增強景觀序列的節奏感。并且,結合城市特色的自然和人文景觀布置,將自然景觀與人的日常行為場所融為一體,并使城市的歷史人文景觀納入到現代生活空間中,成為延續城市文脈,沉淀記憶和寄托精神的場所。結語
現代景觀承載的功能不斷趨于多元化、多樣化,景觀的意義被進一步豐富,成為被大多數人共享的、樸素的地域景觀。其真正考慮到對大眾的人文關懷,考慮到有足夠的場地和為大多數人所用的空間設施,使人類在聚居的場所空間里能夠享受到大自然的恩賜:陽光、空氣、無污染的材料質地。
而公共開放空間正體現了景觀的這個意義。公共開放空間中的綠地是新鮮空氣的“發生器”和“容器”,是人和各種動植物賴以生存和成長的重要條件,也是城市避災、調節市區小氣候、保持城市活力的重要物質基礎。公共開放空間作為公有財產平等地對所有人開放———無論他們是貧是富、是主人還是過客;這種具有包容性的“公共開放空間”,是蘊含著城市歷史脈絡、匯聚著城市的文化特質、傳播著城市中人們的思想和情感、包容著多樣的社會生活和體現著自由精神的場所。
從“點”到“線”到“網”對城市公共開放空間進行研究,研究點狀空間和線性空間的景觀設計及其整合。通過點狀空間與線性空間在功能與空間結構上的多樣化疊加,從而構成空間緊湊與功能多樣的公共開放空間體,展示和重構城市的景觀。