沉浸花园—探寻人与土壤的互动

2017-05-12作品编号073

风景园林 2017年1期

关键词：花园污染物污染

作品编号：073

参赛者：吴龙峰杨桦

单位：哈佛大学设计学院中国中建城乡与风景园林院

沉浸花园—探寻人与土壤的互动

Immersive Garden—Toward a Dynamic Interaction between Soil and People

作品编号：073

参赛者：吴龙峰杨桦

单位：哈佛大学设计学院中国中建城乡与风景园林院

由左至右：吴龙峰、杨桦

评委点评：

作品利用本地植物解决土壤污染的问题形成乡土的景观，同时虚拟与设计情景表达令人印象深刻。并且通过丰富的空间营造，达到了“身临其境与土壤互动”效果。作品创新性强，思路清晰，手法简洁，展现了回归理性、回归本原的思想。

设计理念：

在沉浸花园的设计中，我们期待营造一种互动的景观，一种让人沉浸其中的游园体验。通过地形的起伏营造变化的空间体验，结合现实增强技术，我们将隐秘于脚下的土壤与植物之间的生态过程展示给大众。人们穿行其中，仿佛置身于未知的土壤世界。

1 人与土壤的互动

土壤对人类而言最熟悉也最神秘。一方面，土壤是生产和造园的必要元素，承载着植物种植基质、涵养水源、净化水质等生态功能。另一方面，人们很难了解土壤内部的运行机制，如土壤中的物质变化和能量过程，土壤是如何支撑植物的生长，植物对土壤有何促进和修复作用。在沉浸花园的设计中，我们探索多样的人与土壤互动的方式，利用地形和空间塑造来展示不同土壤的类型，以植物为媒介，通过多种有趣的现实增强技术来展示土壤与植物的相互作用。

2 地形设计

花园地形由外部向内部逐渐抬高，利用曲线形式的挡土结构围合成游览空间，形成5个不同形状的土坡作为植物种植的空间。土坡的填充物主要来自苗圃建造和周边农村生产所产生的污染物。从场地外部，花园起伏的地形和丰富的植被是苗圃基地内的独特景点，吸引着路过的游人；进入到场地内，人们不仅可以透过玻璃挡土墙观察植物的根部与土壤的构造，还可以通过现实增强技术体验土壤是如何随着时间被植物修复。

3 种植设计结合土壤修复

借助植物消除土壤中的污染物是一种低碳而又可持续的景观技术，而经过设计的植物群落又能形成具有观赏价值的景观。花园的种植设计不仅考虑场地周边土壤的主要污染类型和植物的土壤修复方式，又选择具有一定观赏性和趣味性的乡土植物。场地中的典型污染土壤作为地形填充物，分别放置在花园中的5个土坡内，并用混凝土隔离健康土壤和游览空间。污染的土壤将作为耐性较高的植物生长基质，经过筛选的植物有5种污染修复机制，分布于5个土坡，并通过现实增强技术展示给游人。

来自场地附近的5种典型土壤污染：

重金属：苗圃基地构筑物和附属建筑建造过程中的残留金属，主要污染成分包括汞、镉、铬等。

农药残留：场地周边农作物农药残留对土壤的污染，主要污染成分包括滴滴涕、莠去净、酚、氟、硫、磷、氯、2,4-二氯苯酚等。

雨水径流：雨水流经硬质铺装和公路将污染物带入土壤，主要污染成分包括汽油、柴油、C-TCE等。

水产养殖：场地周边农村养殖水产造成的营养物质富集于鱼塘淤泥，主要污染成分包括总氮、溴苯等。

生活污水：场地周边农村居民直接排放到土地中的生活污水，主要污染成分包括氮、磷、钾、钠等。

设计中使用的5种植物修复土壤的机制[1]：

植物固定(Phyto-stabilization)：植物通过吸收土壤中的污染物质使其富集在植物组织中，或通过分泌植物化学成分降低污染物的活性，将土壤中的污染物固定在原地，使其不再转移造成更大范围的污染。

植物根际降解(Rhizo-degradation)：植物根部的分泌物或根部周边的微生物分解土壤污染物的过程。

植物根际过滤(Rhizo-filtration)：植物根部从污染的土壤中过滤污染物质，并吸收至体内。

植物降解(Phyto-degradation)：植物释放化学物质将土壤中的污染物分解成可利用的物质吸收至体内，进入植物的新陈代谢过程。

植物挥发(Phyto-volatilization)：植物将土壤中的污染物吸收，再通过呼吸作用逐渐释放到空气中。

4 增强现实技术作为互动媒介

设计中建议使用的6种增强现实的设施，安装在污染的土壤和游览空间之间的挡土结构上，所使用的设备、高度和参与程度考虑到不同人群的需求。埋在污染土壤中的传感器用于搜集土壤污染成分、湿度、温度等信息，经处理器分析预测污染程度，并将结果经图像生成器传输到可视界面上。这些系统将人们难以觉察的土壤修复过程动态展示，并且通过互动的、可参与的界面设计，增加花园的趣味性。另外，根据项目的成本，这些设备可以选择性地设置于花园中。

1)头戴式显示器(Head-Mounted Display)：

利用设备中的图像生成器和定位工具将土壤的变化信息和过程整合到显示器中。

2)手持设备(Handheld Equipment)：

利用智能手机中的摄像头、图像生成器和定位工具将经过处理的土壤信息整合到手机屏幕，在事先设计好的软件中打开摄像头并对准土壤即可了解其中污染物的成分和修复过程。

3)光学投影与动作捕捉(Optical Projection with Gesture Recognition)：

利用投影仪将经过处理的土壤信息投影到透明玻璃墙面，动作捕捉摄像头作为互动界面。

4)平视显示器(Head-Up Display)：

将土壤植物修复过程投影到透明的挡土墙面。

5)可触式屏幕(Touch Screen)：

经设备处理器整合土壤信息与土壤断面照片，在预先设计好的软件中播放，人们可以使用触屏进行互动。

6)视网膜显示器(Visual Retina Display)：

利用视网膜投影仪将经过处理的土壤信息和修复过程投影到人眼中。