全球能源景观——以巴塔哥尼亚新区为例的基础设施演变过程

(阿根廷)托马斯·庞特·阿波斯托罗 (阿根廷)斯特凡诺·罗马格尼奥利 (阿根廷)胡安·克鲁兹·塞拉菲尼 撰文 王思杰 译

1 解题过程

1.1 缘起

这次竞赛的主题恰巧和我们2016年12月所写论文的出发点不谋而合。

众所周知，我们生活的世界处于一个不断变化的发展阶段。现今的数字革命创造了一个更加形象、充满活力且关系紧密的人类关系网。我们相信借助新兴科学技术提供给我们的解译空间的新途径，可以提出一个针对更大区域设计的创新策略。

基于此背景，建筑学肩负起了新的角色和责任。如今人们可以在全球范围内开展包括人为干预程度大、可以被随意复制的小型建筑设计在内的项目。基于这一点，我们希望针对21世纪的问题提出解决策略，重新审视传统的建筑设计和区域规划观点，同时研究如何建立它们之间的联系。

1.2 选题背景

选题最初的探索是基于哈佛大学城市理论实验室所开发的一项名为“城市化的极端区域”的研究，研究将全球地图与不同类型的专项(物流运输、货币流通、人口统计等)进行混合叠加并分析结果。看到这项研究后我们意识到地球上还存在着没有被纳入地图的巨大空间：例如北极、亚马孙流域、喜马拉雅山、戈壁沙漠草原、海洋、撒哈拉沙漠、西伯利亚和巴塔哥尼亚等地区。

此概念与迪亚哥·卡潘德吉教授(Diego Capandeguy)的理念不谋而合——在他题为“全球后花园”(Global Gardens)的文章中将这些空缺理解为未来超密集城市的后花园，这些空缺地区将作为城市化进程造成的破坏的自然补给。由此也引发疑问，这些城市后花园真的能服务于城市吗?

1.3 选址分析

项目选址是这次设计的关键之一。

阿根廷拥有一块面积大约是陆地面积一半的大陆架，这是一个令人震惊但鲜为人知的事实。这块区域对于能源发电而言非常重要且充满了潜力。另外，阿根廷南部地区因为没有人居住而处于一种自然状态。

图1 获奖者合影(从右到左依次为Tomás Pont Apóstolo、Stefano Romagnoli和Juan Cruz Serafini)

图2 巴塔哥尼亚里奥加耶戈斯河口

位于阿根廷巴塔哥尼亚(Patagonia)南部的里奥加耶戈斯河口(Rio Gallegos Estuary，图2)是世界上5个潮汐变化最大的地方之一。该区域范围最主要的作用是为河口地区带来了生机，大面积自然产生的沼泽为成千上万的候鸟和企鹅提供了绝佳的觅食和栖息条件。

作为关系到全球生物环境的场所，该河口养育了部分全球范围内的濒危物种，因此基于生物价值视角，其保护工作至关重要。然而实际上，政府忽视了洛约拉海岬(Punta Loyola)地区的生态价值而使其发展为用于石油和煤矿加工等高污染生产活动的重工业用地。

2 创想和目标

这个项目的灵感主要源于两方面考虑。首先，创意和想法要服务于目前处于能源紧急状态的国家政府。其次，要重新思考和设计与环境资源的使用相关的新型基础设施类型，包括它们的现状以及今后的发展趋势。

设计师理解并把对于地球的关爱和尊重融入人类自身的内在生存需求是很重要的一点。考虑到当今消耗的能源中超过90%的能源是不可再生资源，我们想知道如何针对同样的问题找到不同的解决方案。

3 项目策略

3.1 整体策略

因为该项目规划区域范围非常广阔，甚至从国际空间站上都能明显辨认(图3)。因此设计过程必须从各个尺度审视人类与区域的关系，同时通过这种方式诠释了设计如何兼顾个人需求、国家发展和自然生态三方面。

设计策略的第一步是建立一套能够包含不同复杂程度的干预类型的方法，具体包括以下内容。

1)涵盖多种尺度。

2)理解自然的生物物理过程。

3)明确人类在生态系统中的位置并削弱人的主宰意识。

4)利用人与自然的互利共生观念取代资源占有的观念。

5)在自然及其组分中探寻建筑秩序。

6)重新定义标准化，即基础设施作为一个独立封闭系统，应针对效率和经济进行专项设计。

3.2 泻湖规划设计策略

泻湖的规划设计策略应该考虑到如下准则。

1)基于整体现状的分析策略。

(1)水流从主要的河口奔流入海的流量。

(2)鱼类和海洋生物在寻找食物时的游线循环。

(3)为驶向里奥加耶戈斯和伊利亚港的船只提供通航的运河。

(4)为了避免海岸区域的沼泽沉淀沉积物，以及未来作为重要的鸟类觅食和休息栖息地时没有构筑物阻碍，必须使之远离海滩并将其隔离。

(5)用于浅水区经济开发的水深测量和海底地形地貌探测。

在确定了泻湖的位置之后，即可选择适合工业园区扩建和搬迁的地址。基于目前的管理，工业园区内将进行无污染的生产活动，对原油也会进行特别谨慎的处理。

2)泻湖设计建设相关策略。

(1)探索可用于生产的能源。

(2)探索基于几何学的建设可行性。

(3)探索建筑构造的方法。

(4)选择合适的潮汐能发电站地址。

(5)联系工业区与生产活动。

4 规划设计方案

基于以上策略我们提出了一个新型的清洁工业和重工业并存的工业城市规划方案(图4)，以更好地利用现有港口。由于提议在这个工业区加工人造的和小规模生产的产品，需要为其提供集装箱空间和具体生产活动所需的机械，因此必须扩大现有港口的范围。最后，我们在靠近泻湖的区域建造了一个发电厂，并利用阿根廷互联系统来接收和重新分配能源。

4.1 泻湖规划设计方案

考虑到泻湖的建设，第一步需要制定一个可以涵盖能源、生产、环境和旅游这4个主要类别的规划设计方案。

4.1.1 能源生产方案(图5)

对于能源问题，我们提议在泻湖的东部和西部分别规划建设不同的能源生产区。

潮汐发电厂位于泻湖西部地区。对海洋地形进行分析后，我们选择将发电站建造在能够正常运作的位置。另外，发电站产生的能量可以通过海底电缆传输到大陆上的发电站。我们打算采用16个旋转方向可逆的涡轮机，这样涡轮机可以面向2个方向工作并达到320MW的总功率。

在泻湖的另一边，地理区位上的强风创造了适合建造海上风场的条件。风场的选址位于水面上，这是由于风在水面上尤其是远离海岸时的速度比在陆地上的速度更快。因此，这个风场的功率大于建在陆地上的风场。

4.1.2 水产养殖方案(图6)

针对水产品生产，我们提出在泻湖的东、北2个分区进行规划。

首先，在鱼类养殖方面我们做了大胆的尝试。这是阿根廷还没有进行大力发展的领域之一，因此说明在这方面有很大的发展潜力。我们提供金属和塑料做的可漂浮的笼子，主要安装在海洋深度较大的分区。水产加工区转移到位于防波堤内的中心港口，因为在那里既方便进行宰杀加工，也方便运输。

图3 从空间站俯瞰里奥加耶戈斯河口

图4 方案总平面图

另一方面，对于非常浅(准确而言只有2m深)的低潮汐区域，我们提议养殖在浅水区才能旺盛生长的水产和浮游生物。这类生产活动将为水产养殖业提供众多工作岗位，而且生产出的产品可以用来制造生物燃料及食品。

4.1.3 环境保护方案(图7)

环境和旅游类策略贯穿规划设计方案的始终。

在环境保护方面，我们寻求认清我们自身的立场。众所周知，巴塔哥尼亚的风景美不胜收，同时气候独特，物种多样性丰富。我们希望这个方案符合当地特性。

因此，我们把这个项目设计成一个12km长的大型环形带状公园，公园和大陆之间只有一处连接。在整个园区内，我们制定了6种不同的结构模式，并将其具体表达为使用者与巴塔哥尼亚自然基底之间的人工纽带。这些不同策略的模式构筑将根据不同的设计目的分布在整个泻湖。

4.1.4 旅游观光方案(图8)

只有到这一步设计，旅游观光才被视为整个项目的核心部分。假如没有公园内的这些模式构筑之间的组织和联系作用，每一个分区都可以独立工作，但那样我们就不能以一种更友好的方式实现对巴塔哥尼亚栖息环境的设计，也不可能理解它的内部逻辑。

4.2 防波堤规划设计方案

如下是公园构筑物景观的6种构筑模式的具体解释说明(图9)。所有这些构筑都与防波堤的主循环相垂直。

4.2.1 鸟类观测(与自然互动)

图5 能源生产方案图

图6 水产养殖方案图

图7 环境保护方案图

图8 旅游观光方案图

海洋的潮汐变化为沼泽地区的海岸鸟类带来了源源不断的食物储备。里奥加耶戈斯的河口栖息着将近2万对候鸟。作为全球范围内物种丰富度的示范区，该地区具有很高的国际价值。出于在不干预自然条件的前提下欣赏景观的目的，可以在泻湖周围放置一些瞭望塔，方便人们从更高、更易接近的视角观测鸟类等生物的栖息活动。4.2.2 动态池(瞬息万变)

通过特殊构造的防波堤将海洋分为2个部分，一边是狂风呼啸下汹涌澎湃且近乎无边无尽的大海，而面对泻湖的另一边则更平静。

在与潮汐资源共生的过程中，由于地球与月球之间以及地球与太阳之间的引力作用，泻湖内景观会在积水和干涸状态间进行动态变化。

4.2.3 避难所(沉浸式体验)

气候变化是巴塔哥尼亚最显著的特点。疾风的出现往往预示着有低温和降雪。

我们应对这些气候问题的建筑结构策略是通过采用避难所这一友好的方式来避免持续恶劣的气候影响，使之能够从一个安静的内部感知外部的气候变化，这种感觉就像写明信片一样。这样使用者可以以一种自我探索的方式理解其中的关联。

图9 防波堤构筑模式图

4.2.4 生态通廊(互利共生)

为了不中断多样的海洋生态系统秩序，同时使泻湖与外部海洋自由连通，我们重新调整防波堤的结构，构建出几处可供动物穿行的通道。

4.2.5 驻足望远(沉思凝想)

海洋是该地区规划设计中不可回避的主导因素。作为海洋生物赖以生存的本质条件，绝大部分海洋带给人们的是无限的视野和无尽的遐想。而此处瞭望台则通过极少的建设成本，通过在巨大的空间内寻求一个视觉焦点，让人们专注于欣赏事物的色彩、材质和运动方式随着时间流逝的持续变化。毫无疑问，渺无边际的水平空间在这个空间被隔绝在视线之外，天空取而代之成为占据舞台中央位置的视觉焦点。

4.2.6 双重交通(交错景观)

希望将这条通向海洋的道路空间设计得更为狭长，以便于人们通过对比感觉到水面空间的广阔。通过这种错层的处理，可以在不同的层次欣赏美景。另外由于潮汐变化，下层道路时而可以通行，时而被潮水淹没，这正是对当地最有趣的自然资源的充分利用。在这个道路交通具体设计方案中，游人可以在漫步的同时欣赏风力发电和水产养殖这2种截然不同但却又相互关联的生产活动。

注：文中图片均由作者提供。