应对海平面上升的新能源景观

王朵

摘要：通过探索中国近海海藻固碳的新能源技术，试验未来漂浮在海上的绿地公园安全系统的建立，结合海藻固碳与城市森林两大碳汇，利用太阳能，海藻生物能等做循环能源，实现零碳排放的漂浮岛屿绿地网络。

关键词：海藻固碳 森林固碳 漂浮岛屿绿地网络

全球二氧化碳排放量的持续增长，进一步加快全球变暖的速度，对生态系统造成灾难性影响。地震、海啸……大规模灾难频发，世纪末的大洪水灾难预言似乎正渐渐走向我们。如何建立应对大规模灾害的“安全都市”，已成为无法回避的课题。

随着近年来地球环境的不断恶化，全球变暖，海平面升高，中国东海岸的上海一一这个有着百年历史的国际化大都市在未来环境持续恶化的50年有面临没入海洋的危险。如何建立“安全生态系统”？如何在大洪水时期生存与发展？如何实现零碳排放的理想空间？

面临海平面上升、海啸等灾害，解决的方法可以向海洋寻求。大海是重要的二氧化碳的汇。海洋生物及生态系统具有较大的固碳功效，所以海洋固碳与森林固碳是解决和控制二氧化碳排放的重要途径。

通过探索中国近海海藻的新能源技术，试验建立未来漂浮在海上的绿地公园系统，结合海藻固碳与城市森林两大碳汇，利用太阳能，海藻生物能等做循环能源，实现零碳排放的漂浮岛屿绿地网络。

1.设计理论依据

绿藻门种类繁多，从不同的生长环境来分，有淡水藻类和海水藻类，属于水生浮游植物，细胞构造的叶绿素含量较高，通过光合作用吸收二氧化碳，能产生氢气，对N、P的去除也有一定的效果。在科学实验的研究中，利用培养绿藻的培养液，来产生氢气，据介绍，1 L绿藻培养液每小时可以生产出3ML氢气，并可有更高效率。

绿藻在景观水体中，从常规理论来讲，易于繁殖，使水体富营养化，属于污染类。在局部环境中过度繁殖易侵占其他生物的生存资源，造成小范围的生态失衡。如果利用绿藻的生物固碳去氮功能，将其进行养殖运用，使生物效能与景观相结合，达到科技固碳的能量自循环目标。

2.景观规划设计

2.1 绿地系统规划概念

这个城市防灾公园以绿藻作为设计概念。将绿藻门的绿藻和团藻的光合作用、单细胞与多细胞结构及成分，以及生活习性等特性与公园、公园系统的功能、结构、形态等进行类比。

这个项目最显著的目的就是要将新能源技术一一海藻固碳，与科技排洪处理系统相结合，最大限度的展现这个未来漂浮着的室外空间，以溶入未来将海水淹没的海滨城市环境，为人工提供防灾避险的庇护所，同时通过森林碳汇与海藻固碳相结合，实现零碳排放自循环理想绿岛。

团藻与绿藻都属绿藻门，90%生活在淡水、浅水及驳船港。叶绿素含量高。团藻是易于细胞分裂的多细胞结构。其细胞核分裂成网络状结构。应对海平面上升的城市防灾绿地系统类比团藻细胞结构呈网络状组织，有利于城市碳汇空间的增加，形成一定固碳规模。在未来近50年里，海平面的上升速率主要取决于气候暧化的速度，冰川融化的速度等。所以，森林固碳及海藻固碳规模的扩大将在一定程度上减缓全球暖化的速率。因此，网络状的城市防灾绿地系统的规划和扩展建设将有效的应对海平面升高，同时扩大城市排洪通道及泻洪口的横截面，有效缓解陆源污染物。

2.2 公园设计概念

城市绿地系统由城市单元绿地（面积约为10HM左右）构成，主要为周边居民提供海平面上升带来的灾时疏散场地及逃生通道。平时为城市森林休闲场所，为居民提供自然绿色有氧空间。因此，该防灾绿地具有体育、休闲、健身、森林固碳、泻洪、水质净化，海藻固碳、科教等功能，并具有多层次立体化科技生态结构。利用地形建立双层排洪、净水系统，以及地面及地下海藻养殖基地，通过光合作用，建立固碳系统。

城市防灾绿地的地上公园部分为森林固碳系统；地下净水系统，海水处理系统，海藻能源基地为地下海藻固碳部分。在洪水来临之时，地上部分随地形疏导洪水至地下海水处理系统；地下海藻养殖与地上生态系统连接，通过光合作用排放氧气，并与海水处理系统形成漂浮的科技空间，成为防灾绿地自循环系统的补给部分，在陆路通过船行及空间桥将各个绿地连接起来，成为整体的绿岛系统。

2.3 公园景观设计

防灾公园以绿藻单细胞形态为蓝本，将细胞空间结构的成分组成与公园的功能空间相对应，营造85%以上的绿色植被空间。设计为流线形公园空间，集合平时休憩功能、科教功能及灾时防护、生态功能为一体。公园上部以自然风景为主，营造城市原野风格，交通即考虑平时公园内部的畅通与优美，又考虑灾时空中廊道的人员输送和水上交通的对外平台。

灾时，洪水或海啸带来的长时间浸没，可将独立的公园体作为“诺亚方舟”般的悬浮空间，水体净化循环系统与氧气再造系统同时宕动，公园不但可容纳周边居民，通过船、直升机及陆上桥运送生活物质与救护灾民。

地形设计根据城市建筑空间规划营造风廊及泻洪廊道。通过地形的高差变化疏导地表水流，形成多变丰富的景观，并结合植物设计疏导风能及形成物质能量流动。整个场地结合起伏的地形，全部设立无障碍通道，平时为健身自行车道，灾时为救护车、消防车等无障碍通行。城市单元绿地之间以高空栈道（桥）联通，为灾时疏散通道。

覆土博物馆位于公园高地的疏林草地之下，上部草地空间在平时作为风筝、集散草坪，下部分将同时承担藻类生态功能、科技、能源展览及灾时应急防护场所。

生态球场为悬浮球场，独立支撑结构如雨林空间般，为绿藻提供附着及光合作用的空间、场所，联系中层净水系统及底层海藻养殖基底。

2.4 公园设计分析

在公园东、南、北3个方向设4处主入口、2处次入口和一处管理专用入口，共7处入口。灾时，在开放性的公园边缘，保证灾民迅速进入避難所。覆土建筑用于灾难教育展馆，海藻固碳科学馆并建有公园管理办公室、停车场，保证通车安全。

在地形低矮处的排水系统中，有一片具有净化作用的微生物群落，（栽培在沙石过滤层和金属添加物上面），能够强力清除和分解洪水冲刷下来的各种污染物，而下层的一系列海水固碳，海水循环系统则进一步完善了水流的净化处理，并将海水转化为新动力。通过海藻养殖及光合作用，具备了固碳功能。

绿地种植防风防火植物，及具有强光合作用的植物，依地形成带状、片状植布。草坪不仅提供居民活动空间，同时也为灾时直升飞机停机坪。

顺绿地地形蜿蜒成带的太阳能廊，顶部为太阳能板。平时提供游人休憩、交流场所，灾时可将廊沿帐帘放下，做医护廊，提供救治功能。

3.公园固碳效益

公园与公园绿地系统将森林固碳与公园底部的海藻固碳相结合，将达到一定的固碳效益。以面积为10公顷左右的个体公园为单位，计算其每年固定二氧化碳的量为256.5T，释放氧气量为186.51T，用碳税率法计算环境净化价值约为505337.5元，固碳价值量约为36603元，植物释放氧气价值量约为56446元。

公园系统的环境净化价值则超过约6064050元，固碳价值将超过约439236元，植物释放氧气价值将超过约677352元。

4.结论

设计通过科技与景观的结合，将公园建成三层立体式能源循环体，上部的公园满足市民的游憩、健身等生活需求，中层覆土建筑满足科教和防灾庇护功能，下层满足能源再生的科技功能，使公园既能适应平时的自行车、球赛、风筝等活动，提供无障碍空间，又能适应灾时逃生、避难和应急生活供应的需求。在应对未来海平面上升等海难灾害的影响时，发挥“诺亚方舟”的功效。通过森林固碳和海藻固碳的建立，应对和延缓全球暧化趋势、影响。