生态存量视角下钢铁厂景观改造策略研究

南京理工大学 陈文露 谭振 徐伟

汤普森在《对制造业地理的几点理论思考》一文中提出了区域生命周期理论，他认为一个工业区建成后，工业区如同一个生命有机体一样遵循规则的变化次序而发展，不同的发展阶段将面临着不同的问题[1]。工业厂区景观系统在当代城市景观建设中是非常重要的，但由于我国对钢铁厂区景观的改造设计研究仍处于探索阶段，景观改造浮于表面且发展不均衡[2]。目前，现存研究多是对老旧钢铁厂区进行改造，对仍具有产能效应的钢铁厂进行景观改造研究的可参考和借鉴的资料相对较少，且鲜少有深入利用厂区内部现存生态存量进行景观改造的研究及实践。因此，文章通过研究钢铁厂区内环境中现存的生态存量，概括钢铁厂区内自然生态存量的特征，总结不同生态存量的评价标准，阐述生态存量在厂区景观改造中起到的具体作用。

1 钢铁厂区中生态存量的概念解读

1.1 厂区内生态存量的内涵

生态存量是指在一定时间、空间内能够创造价值的自然存量，不同工业厂区中存在的生态存量也不尽相同，生态存量一般可被划分为绿色生态存量、蓝色生态存量和灰色生态存量三种类型。绿色生态存量代表区域内的人工景观斑块，包括小游园、休憩绿地、植被群落及垂直覆被等，以及植被形成的自然廊道空间；蓝色生态存量代表区域内的人工水坑、自然湖泊、河流等；灰色生态存量是具有一定生态功能并且能够加以改造利用的空间，包括广场、屋顶、廊道空间等。

1.2 厂区内生态存量的特征

大部分工业区中的生态存量都具有自然性、累积性和片面性三个主要特征[3]。城市中的工业区在建设初期并未充分考虑生态存量的系统化建设，大部分生态存量大都通过自身积累及自然发展的衍生，呈现出其自然生长性与累积性。在工业区中绿地等生态用地被大型设备、厂房及建筑分割划分，也导致了生态存量的碎片化与片面性。

2 钢铁厂区的生态存量评估

钢铁工业区从建立伊始便逐渐形成各类生态资源，即为各种区域中的生态存量，并且随着钢铁厂区的发展而不断演化、丰富。钢铁厂区中衍生出来的生态存量在钢铁生产的特殊环境下发展成熟，势必带有独特的区域特色和时代烙印，从而成为钢铁工业区内的标志性景观之一。

2.1 厂区内生态存量的评估因素

生态存量可用不同类型的评价指标及影响因素进行评估，如蓝色生态存量可从水体面积、连通度、净化程度等方面进行评价；灰色生态存量可从不同类型的可利用空间为触点进行评价；绿色生态存量则可以从绿地率、破碎度、垂直绿化面积、植被生态特性等方面进行评估。

以重庆长寿新区钢铁厂焦化厂为例，根据厂区的生态存量分析重庆长寿新区钢铁厂焦化厂的实际情况，运用模糊分析法中的AHP 层次分析法对重庆长寿新区钢铁厂焦化厂景观进行简要评估，目的是通过影响因素对主要成分进行分析，对区域内生态存量集中体现的各种问题进行分析与降维处理。

首先形成以区域生态存量为主的目标层，以绿色生态存量、蓝色生态存量、灰色生态存量为准则层。绿色生态存量下的二级指标依次为生态功能、抗干扰功能、美学功能，主要是指区域内绿化的各项功能及植物的特性；灰色存量下的二级指标依次为扁平车间屋顶、办公建筑屋顶、管线通廊、大型设备架空空间等。

在确定灰色存量定量指标中可以运用相对频度RF计算的数量分析方法，相对频度是指某个物种在调查范围内出现的频率，公式为RF=Fi/T×100（式中Fi表示第i物种出现于调查单位数的总和，T是指所有调查单位的总和）。

在焦化厂区域内分别标记四个指标所对应的空间面积，然后根据RF相对频度公式进行计算，根据计算得出相应数据，RF（扁平车间）=0.21165，RF（办公建筑）=0.7501，RF（管线通廊）=13.1991，RF（大型设备）=27.4209。将不同指标对应的RF数值作为确定权重的指标之一，选取1—9 比率标度法进行判断与打分，得出判断矩阵及权重（如表1）。再比较各个矩阵的λ（max）（最大特征根）、CI（一致性指标）、CR（一致性比率），最后根据权重进行排序（如表1—表3）。

图1 焦化区灰色生态存量RF 频度

表1 绿色存量层的判断矩阵及其权重

表2 灰色存量层的判断矩阵及其权重

表3 焦化区定量评价指标体系因子权重表

2.2 生态存量评估结果分析

将AHP 分析后的结果与厂区实地调研对照，并结合部分国内外老工业厂区改造案例，综合分析不同区域内不同生态存量的主要问题，把握区域景观改造提升的具体方向，做到因地制宜对症下药。

在焦化过程中会产生大量有害的固体悬浮物及有毒气体，导致这一区域的整体环境污染比较严重[4]。综合绿色生态存量数据分析得出，该区域植物的抗性功能尤其重要，以应对焦化区中存在的大气污染、土壤污染等。焦化厂区主要为煤焦化生产线，因此结合灰色生态存量数据得出，区域内的灰色存量主要为大型设备及其他大型辅助设备、管道通廊等，且普遍具有密度大、高度高、体量大的特点。部分区域为了达到标准绿地率，大多盲目地采用见缝插针式覆绿的方式，不能深入结合基地现存的绿色生态存量，无法有效地形成系统绿化及高效利用景观用地[5]。

随着处理污染的技术发展，目前钢铁厂大多采用化学设备、除尘车及人工方式进行环境清洁工作[6]。但由于技术及场地的限制，此方法技术成本较高，实际效果一般，且经净化处理过后仍然存在一些不可避免的污染，所以如何利用景观设计的手段对焦化区存在的污染进行净化是需要重点考虑的问题。

3 基于生态存量的钢铁厂区改造策略

3.1 组合灵活景观模块

钢铁厂区部分区域内灰色存量中的管线通廊众多，同时管道附近会产生高温灼伤植物的叶片等，模块化植物可以利用它拼装简易、易于拆除的特点，有效避免管线管道高温时对植物的伤害。同时钢铁厂内也存在部分预留的发展用地，目前多用草皮直接覆盖，并未做深入的景观设计，利用植物模块可对预留用地进行临时简易的绿化处理，在需要利用预留地时也可快速拆卸。在一些厂区内小空间的营造中尤其要注意生态存量相互融合的细节处理。应该先分析灰色生态存量的具体作用及对周围环境产生的影响，如在会产生高温的设备下应使用较低矮的灌木[7]，并利用景观框架作为灵活的可移动景观模式，这种方式形式多变，可以在结构形态各异的设备下进行景观绿化，同时模块结构中的植物可以根据不同的污染进行及时更换。例如，在众多形态各异的大型设备下方，由结构支撑形成了景观空间的区域，为绿色生态存量的发展创造了空间，可以利用环保材料结合抗性强的地被植物和开花灌木形成植物块，放置在大型设备下方，并且模块化结构形式灵活，以应对不同的空间形状，如图2 所示。

图2 景观模块图

3.2 提炼特色工业元素

大型构筑物、工业设施、管线等代表性灰色生态存量具有独特的空间形态与工业化特征，代表了钢铁企业最具特色的工业元素。所以，只有把握钢铁厂区中最具有特色的工业元素，才能塑造出具有特色的钢铁企业厂区景观环境[8]。在进行设计前需要对现有的工业元素进行分析和整理，分析工业元素的形态、色彩、材质等方面的特征，并运用在景观设计中。例如，厂区内林立的管线、管道等可以作为区域中的空间指引，并结合植物形成框景或透景效果，如图3 所示。

图3 厂区工业元素用途示意图

3.3 挖掘场所精神要素

部分钢铁企业为了营造厂区的特色，盲目地使用并非适合场地的欧陆景观，导致景观整体毫无特色且缺乏创新。所以在有限的场地空间中能够凸显企业的精神特征是非常重要的[9]。在景观设计中不能粗浅地将人文特色强加在景观设计中，应该先深入挖掘钢铁企业所在地域的场所精神，结合区域内生态存量的主导因素，为景观设计奠定基调。接着再从厂区建厂的历史、厂区员工精神等方面寻找切入点，从中提炼企业文化符号和工业语言，从而营造真正能体现工业特色、彰显中国文化的景观。

3.4 形成防治功能组合

由于钢铁厂区内大部分绿色存量的空间被大型设备、厂房等分割，呈现碎片化、不规则的特性[10]，且部分绿地因地形形状、周围环境的影响，只能进行简单的地被覆盖或栽植草皮，无法形成植物复合结构群落。利用模块化方式组成植物小群落，可以根据场所特性、材料特性，从而选择不同形式的组合方式及不同类型的植物搭配。植物模块还可对应处理不同区域存在的污染问题，选择滞尘、防火、降温、降噪不同功能特性的植物，装配灵活，组合巧妙。

3.5 改善生态服务系统

钢铁厂区内整体污染相对严重，所以绿色生态存量的抗性功能较强，根据这一特性可以利用特殊植物作为环境质量监测植物，预防污染扩散、污染泄漏等突发事件[11]。实施策略为利用特定植物作为区域环境监测员，并在相应植物区域植入GPS 模块，形成生态监测系统，同时结合植物生理及环境监测系统，随时随地采集植物信息数据，还可根据不同区域污染指标设置不同污染指数异常警报，随时应对突发情况。

焦化区中在大型设备下方形成背阴区域可以栽种如葫芦藓等喜潮湿阴凉的苔藓类植物，这是一种对环境质量很敏感的植物，因为它的叶片只有一层细胞，所以土壤中的重金属物质和其他有害物质容易侵入植物细胞从而威胁葫芦藓的生存[12]。利用这一敏感特性可以将它栽种在大型设备附近的背阴处，用于监测有害物质是否发生泄漏、超标等情况。此外，大叶黄杨、天竺葵、美人蕉、秋海棠等植物对二氧化硫等有害气体反应敏感，当空气中二氧化硫含量过高时，植物叶片会呈现出深色斑点等症状。

3.6 丰富特色滨水蓝带

蓝色生态存量即是钢铁厂区北部紧临的长江水体空间，滨江风貌恢弘壮观，工业风貌完整，但尚未系统梳理，沿线缺乏景观节奏、竖向层次不清晰。可以将滨水、护坡、工业景观等进行逐层打造，形成完整的、大气的滨江形象展示带。通过结合绿色、蓝色生态存量，建立广场、滨江公园等聚会空间，塑造滨江景观路径时，打造亲水互动接触点，纳江入景，丰富人们的滨水活动。通过优化原有的景观，丰富缺乏过渡空间的滨江岸线，如图4 所示。

图4 监测植物分布图

4 结语

在相关环保法律法规的要求下，钢铁企业厂区环境必将做出改变提升，这对厂区内的景观环境提出了更高的要求，不光要保证正常的产能效应，还要兼顾厂区内各类污染对绿地的要求，以及如何结合企业精神和人文特征等多方面因素，综合分析总结钢铁企业景观提升的背景。文章在生态存量的视角下，从场地、空间、生态三个方面较为系统地分析了总体钢铁厂区生态存量的特殊性，并根据评估结果提出了钢铁厂区可利用生态存量进行的改造策略。未来的钢铁企业工艺生产线必将更加自动化、智能化，生产污染更少，所以厂区内的景观设计也应该进行相应地提升。未来的钢铁厂区景观设计应该更加贴合厂区现状，真正解决痛点问题。