第一篇:简析城市中临时性边界空间重构研究论文
城市中已建成的永久性公共空间品质往往更加受到关注,而一些临时性消极空间如城市工地的边界空间,门禁社区的交界处,城市空地或有围栏的广场边缘等边界空间,由于其存在时间有限,场所环境复杂多变,管理所属权不清而被忽略;作为城市公共空间中的组成部分,这些临时性的边界空间与城市生日常生活息息相关,常常被作为外来务工者生活与工作的使用空间,也被当地社区居民用做交流活动的公共场所,或是城市中流动摊贩与环卫工人们赖以生存的地界。这类空间由于尺度局限,使用形式单一,导致利用效率低下,成为城市中的消极空间。
城市工地是城市现代化建设过程中的产物,是新建筑物建成前不可避免的一种城市空间利用状态。在施工过程中,为了施工安全和防止对城市生活产生影响,将工地和其他的城市空间隔离开来,并使用围挡结构等安全防护措施来保护场地环境。工地围墙与城市空间构成临时性边界关系,使城市工地的边界空间成为研究城市中临时性消极空间的典型样本。①场地使用人群类型多样性:在工地边界空间中,不仅有施工的工人,还有附近的社区居民,流动摊贩,城市工作者等共同构成的场地使用群体;②场所行为活动发生的复杂性:多种类型人群以他们各自不同的活动行为方式增加了活动行为的复杂性;③环境改造的可塑性和改善后对城市的积极影响:工地环境的改善在一定程度上解决了外来民工的生活环境问题,对于调整民工与城市关系,发展新型工地临时性交流社区都有一定的研究意义。
武汉市汉口英法租界是一个具有百年历史的老城区,是全国重点文物保护单位,其中保留了许多西方国家在19~20世纪初建造的历史建筑。随着武汉市政府对旧城区更新的建设规划,大大小小的工地在老城区被围挡起来。老城区内的许多历史保护建筑在相关修缮要求下也进行了围挡保护。因此汉口旧城区中工地包含了新建工地,拆迁更新工地,对历史建筑的修缮保护工地等多种类型,工地的数量之多和影响范围之广,导致工地的临时性边界空间在旧城区中成为不可忽略的城市公共空间类型。城市建筑工地边界空间使用存在的问题现状
1.1 工地临时性边界空间的安全状况
围墙作为工地建设的立体红线将工地保护起来,这种保护不仅是对工地工人的保护,也是对墙外城市中人流、车流及建筑的保护。在汉口老城区中常常能看到工地的围墙仅仅是依靠简易的彩钢板和砖砌基础形成的临时围墙。甚至有些施工的场地为了阻止外人的进入,在砖砌的围墙上布满碎玻璃渣。这些常见的围墙形式大多是施工方根据施工要求,由场地内工人临时自行搭建。在遇到恶劣天气或者突发状况时,围墙的结构质量经不住考验,形成墙体坍塌的危险隐患。当这些围墙成为危墙后,不但不能起到双面的保护效果,反而成为了城市中潜在的危险因素。
1.2 相关管理责任不明带来的混乱
旧城区中还有一些尚未规划明确的建设空地,在施工前常常处于三不管状态。如在汉口旧城区胜利路旁的一项拆迁工程,从拆迁办法确立,到政府部门审批,再到设计施工,整个流程费时较长,城市中的工地长时间处于空闲状态。被围挡起来的工地由于施工尚未开始,没有单位对这种空闲状态下的工地及周边环境的使用状况负责,从而忽视了对这一状态下的工地环境的管理,于是工地围墙成为城市中胡乱涂鸦的广告墙,各种招工、办证、建材、医疗小广告充斥着城市界面,丑化了城市景观。虽然有些开发商专门制作了项目建设的广告施工围墙,也因为疏于管理被城市中各种“牛皮癣”所布满,久而久之甚至演变成了附近居民的停车场、生活垃圾场。
1.3 边界上行为活动种类繁多与围墙形式单一的矛盾
工地虽然与城市隔绝,但无论是待工期还是施工期,附近的建筑城市功能却依旧运转,工地空间仍然需要扮演相应的城市空间角色,并且在场地中会有多种类型的活动发生。然而工地围墙作为一个单一封闭的面状实体,在边界上所能形成的空间类型只有一种。不同方式的行为活动的发生都应当有与之相适应的空间形式。例如,小贩摆摊零售,市民休憩活动,工人居住交流等行为就应当在不同的空间尺度中完成。常见的沿工地墙体排列出的简单线性空间无法满足场地周围各类城市要素和使用人群所发生的行为活动。从而内外部活动发生就会带来无序性和矛盾性,形成了工地边界上摊位混杂和交通拥堵等城市乱象。
1.4 边界空间缺乏人性化设计
围墙在边界上是作为两种不同性质空间交界处的双向界面,而不应当是简单的封闭式界面。施工建设水平发展至今,实体面墙的空间做法并不是一种对环境、场所、活动进行思考设计后的产物,反而在心理上给工地的民工和城市的市民筑起了一道心墙,让外来务工人员更加难以融入城市的生活,并引发其他社会矛盾。连续的封闭围墙不仅打断了场地内工人和城市生活之间的基本交流,也改变了原本场地的空间类型,若是缺乏了路灯等相应市政设施的封闭线性空间,则街道上就失去了所谓的监视者,这种工地的周边就容易成为城市中犯罪高发的地带。在中国关注农民工社会问题的今天,这种粗暴的围墙做法显然缺乏了对这些为城市建设做出贡献者的人文关怀。
总而言之,城市中工地边界空间使用现状中存在的问题如果得不到重视和解决,那么杂乱无章、毫无美感的工地边界空间势必会给城市带来交通拥堵,环境恶劣,犯罪率上升等负面影响。工地边界上行为活动与空间布局的研究
2.1 工地边界空间中的行为活动方式的需求
场地中依照人群类型对行为活动的研究主要可分为工地内民工活动和工地外市民活动两类。对于工人来说,工地边界上的边缘空间是少数可以自主利用的工地空间。调研中发现,施工队在工地边界处搭建了以集装箱形式供工人居住的工棚,而工人在场地中除了工作以外,还会有饮食、休息、居住、洗浴、集会、交流、娱乐等活动需求。这些活动所发生的空间是简易的工棚和围墙不能完全承载的。夏日在施工休息之余,工人们只能聚集在围墙下寻找阴凉的场所。工地中也缺少工友们交流、聚会的场所,很多工人也只能在收工后聚在街边或大排档等场所打牌、观棋等。
边界另一侧城市界面上,由于场地周围城市公共空间的社会生活仍在持续。工地与城市交界处,工作、游憩、交通等城市功能依旧在发挥作用。零售摊点需要以街道上过往的市民为消费对象,在线性的工地围墙外摆摊,形成临时的商业空间。城市道路环卫工,车辆停靠管理者也需要一个临时的休憩或存放工具的场所。在汉口老城区中,很多个工地围墙的外部就是城市广场,附近社区的居民也会聚集到场地周围来,边界空间又会变成儿童嬉戏,老人散步、遛狗,市民健身、交流的活动空间。
2.2 工地边界空间中包含的空间类型
对场地中的行为活动方式进行综合归纳可以大致将其分为三种类型,点状分布空间,线性分布空间和组团块状分布空间。这三种空间类型同时也对应了三种不同的空间尺度。其中工地边界作为一块场地的边缘部分,整体上是以线性的形式存在。在不同行为活动发生的区域就会形成空间的节点,这些节点由其空间的承载能力又分为点状或组团块状两个尺度。在边界空间类型上,所包含的点、线、面三个层次级别,在共同组成重构空间时,需要考虑到具体空间类型与其相对应的行为活动需求。
2.3 行为活动和空间类型的关系
在工地边界空间上的活动行为和重构策略中的空间布局方式之间需要找到一种内在的关联。以行为活动的人体基本尺度的要求和空间行为心理学为思考依据,得到边界空间上二者之间的规律。市民休憩,儿童玩耍,街道管理等空间适合以点状分布的空间存在,布局在场地周边的节点处。点状空间的尺度按照场地中人群行为活动的分析,大致以3~6m为宜。而零售小商贩因为人流动向和方便摆摊等原因,在沿场地人行步道以线性空间排列能获得利益的最大化。从综合摊位和道路退后等因素来考虑,2.4~3.2m是足够的空间尺度。而工地中工人的居住、洗浴、集会等活动场地需要足够的空间尺度,因此至少有9m左右的组团块状的空间类型是首要选择。同时在场地中,工人的活动方式多半以小群体为主,对于空间场地的使用需求较为集中。而城市界面中,市民、流动摊贩、环卫工人的活动更多是零散无序的,在空间使用上更加依赖场地的设计引导。边界围墙空间重构的设计策略
3.1 空间的重构策略
在工地边界空间上的活动行为和重构策略中的空间布局方式之间需要找到一种内在的关联。通过对场地中发生的行为活动的尺度进行分析,综合工地边界的实际情况考虑,边界空间的使用方式基本上遵循以下两个原则。
(1)用单元模数化的空间组合来满足不同尺度的空间类型
在工地围墙周围,将被建筑垃圾、材料、小摊贩占据的空间整合出来,将边界空间可利用尺度增加。边界围墙的概念不仅仅再是单一的实体面墙,而是随着尺度的增加,原本的墙体实际上成为一个边界带状的构筑物,成为边界空间中一个有厚度的皮。以工地中常用的碗扣式脚手架和复合彩钢面板作为基本单元的材料来组织构筑物的基本尺度。脚手架以1.2m为基本单元模数来满足边界空间中点状、线状和组团块状的三种空间类型。这样一种单元布局的方式不仅保证了围墙在空间上完成了从无到有的转化,也在一定程度上适应了工地中自拆建的建造模式。
(2)用边界空间的分段式整合策略来呼应不同的场地环境
整个工地周围的边界空间与城市的交界处往往环境各不相同。当工地围墙外分别是城市交通干道、商业广场、城市广场或者居民社区时,边界空间所需要承载的活动类型也会有所差异。因此在边界空间的构造上,单元式与分段式的结合使用可以更加合理的基于对场地特性思考后而做出空间布局上的回应。例如在城市干道周围的边界空间主要以市政设施和环卫工人的小站为功能基础;在公园和广场等周边,市民的休闲活动场所则成为和工地界面相结合的主要内容。这样才能最大程度上激活城市中这些临时性边界空间的使用效率和活力。
3.2 可循环利用的工地边界模式
关于边界空间的临时性存在和工地上建筑的时间统一性的关系也同样值得思考。在传统的围墙式工地建设中,工地上建筑建造的过程在时间上总是被人为地进行多阶段划分。在第一个时间段里,场地上要拆除原有的废弃建筑,为新建筑腾出一块空地;在第二个时间段中,施工队在空场地中建设,到新建筑建设完成,场地重新开放使用;第三个时间段中,当新建筑到达一定的使用年限后,又将被淘汰拆除。整个过程中仿佛场地被调回时间原点。随着钢筋混凝土时代的到来,建筑工程的建设就会为工地状态带来这样的时间上的突变性,每个时间段之间存在着跳跃式的发展,其中临时性施工阶段的土地使用潜力往往因此而被浪费。
重构后的工地边界空间将场地中每一个时间阶段的边界利用模式都衔接起来,在施工前作为城市市民的交流活动场所;在施工中成为工人居住活动,摊贩做买卖的市场;在施工后也可以回收脚手架和面板材料,进入到城区中下一个工地循环的模式建设中。在这种脚手架形成的基本框架模式下,工地的边界空间会随着环境和使用人群的变化进行逐步的改造和调整,没有突变的时间概念,在整个时间轴上重构的过程是不曾间断的。如果综合城市所有工地建设的大环境下考虑,这种模式的循环利用没有所谓的开始和结束的状态。每一种存在形式都只是具体到每一处工地现状的一个截面而已,而整个重构设计的过程才是真正意义上的可持续循环利用。
3.3 可回收利用材料的持续应用
重构的边界空间作为城市中一个临时性的场所,并且处于工地这样的特殊环境中,在建筑材料的选择上也应当因地制宜,合理取材。工地在建设过程中存在一个时间轴,在施工前期阶段,大量的建筑材料被堆放在场地中并未投入使用,因此将脚手架和复合面板等材料用来构造边界场所,形成临时性摊点和市民们进行交流、游憩的空间。当施工正式开始后,施工队和器械进入工地后,将原本的边界构架进行功能上的置换和空间模数的改变,在保证边界构筑基本框架结构的前提下,把局部市民的活动空间改成工人的居住模数的空间尺度。因脚手架和复合面板有易于装卸、轻质牢固等特征,保证了其在施工前和施工过程中两个阶段都被充分利用,同时在施工完成后也可以将整个材料体系回收,虽然脚手架和复合面板构筑的是一个工地边界临时空间,但是材料的特性和时间效率却在整个施工中得到体现。
3.4 可持续性工地社区的营造
在重构的策略中,民工和城市的关系存在一个可持续发展的可能。城市建设需要大量的民工,外来民工成为城市中的特殊群体存在。重构的边界空间与建筑工地生活区所形成的临时生活环境,为民工和城市周边邻近社区提供了一个新的交流互动场所。边界空间中的空间活动和与场地环境形成一体。例如社区孩童与工地孩童在边界上的交流关系会形成一种场地特性,在工地工程完成后,工地孩童就会离开场地,这块工地边界会变成新社区的交流环境,原工地边界就会转变成新社区边界,邻近社区孩童的交流习惯还是可以延续,转换成场地与新社区孩童新的交流场所。因此场地交流的习惯就形成了边界空间的“可持续”特性。这对于中国广大农民工与城市建设中存在的外来人口融入问题是一个积极的探索与尝试。
结语
在对城市临时性空间改善重构的策略中,以汉口旧城区工地边界为例,在空间的重构策略中不仅关注边界内民工的活动需求,也同时关注边界外市民的活动需求。将传统工地围墙的形式被打破,并将其转化为一种有空间变化,构造模数,功能分区的建筑模式。其可持续性的循环利用模式为建设工地临时性社区的概念提供了可能。在2015年中央城市工作会议提出对“改善城市环境,提高城市发展可持续性,推进城市绿色发展的长效动力机制”的城市建设的要求下。对于城市中其他类型的消极性或临时性边界空间的重构研究,以汉口工地边界为例的研究视角和方法策略存在一定的适用性和参考价值。
第二篇:体制转型与中国城市空间重构
一般而言,全球化主要有5个方面的基本特征:①全球性资本流快速
增长;②不同国家的文化产品随处可见;③国家不再是唯一影响人们政治生 活和思想的实体;④所有经济活动、文化、信息的跨界连接;⑤通讯媒介产生 交流
全球化世界的竞争是全方位的,城市作为人类社会经济活动的最主要的空间载体,因而也是受到全球化影响最激烈、最显著的地域。许多学者认为 全球化世界中国家与地区之间的竞争,其主体是城市尤其是核心城市之间的 竞争。
从全球城市化的总体格局看,大城市在现代社会中居于支配地位。人口
向大城市迅速集中,标志之一是10万人以上城市的人口占世界城市人口的比
重不断提高: 1950年为56.34%,1960年为59.10%,197。许多集聚体已经首尾相连,形成了若干个人口高达几千万的城市
群,例如包括中国的长江三角洲在内,世界上已经公认形成了六大城市群。标志之四是大城市在现代世界的地位和作用,不仅在于其巨大的人口数量,更在于所集,正如许多学者所认为的那样,评价社会发展的指标应该包括五
个方面,即社会平等、根除贫困、确保真正的人类自由、维护生态平衡、实现民 众参与决策
E.拉兹洛曾提出发展中国家适合的发
展战略中最基本的方面应该是:合适的经济发展、提高教育、控制人口。
一些发展中国家城市快速增长还有一个重要的原因,就是由于全球资本与生产分工转移导致外资企业对城市用地、空间需求的急 剧扩大。由于发展中国家城市管理者对经济总量增长的短期追求和外资唯
我独尊的本性需求,许多在
第三篇:创新创业论文-空间太阳能研究
Central South University
空间太阳能的研究
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指导导师 : ***********
2013年03月9日 星期六
空间太阳能电站及无线能量传输
摘要:空间太阳能电站是一项非常庞大的系统工程,几乎牵涉到各个技术行业。它能为人类社会提供源源不断的能源,从而彻底解决能源问题。而无线能量传输技术是空间太阳能电站的主要关键技术,亟待突破。
关键词:空间太阳能电站,无线能量传输技术,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
随着人类社会的快速发展,人类所面临的能源问题和环境问题越来越突出,地球矿物资源的大量开采与消耗, 使石油、煤炭等资源日趋短缺,据估计包括化石能源在内的所有能源储量仅能够人类使用100~200年左右。目前全球原油年消耗量约为35亿吨,而亚洲的原油尤其是中国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将达50亿吨,足以把现已探明的全部储量耗尽。中国人均能源消耗约为世界人均能源消耗的1/2,为发达国家的1/10,为美国的1/13,比其他任何国家更快遇到能源短缺问题。我国如不及早地开展从根本上解决能源问题的研究 能源危机将会严重制约我国经济的发展,甚至威胁到国家的安全。另外过量消耗矿物燃料造成地球生态环境的恶化, 也促使人们寻找新能源和各
种可再生能源;再者世界经济的迅速发展,对能源的需求越来越大。由于空间太阳能具有能流密度大、持续稳定、不受昼夜气候影响、洁净、无污染等优点, 且随着人类征服太空能力的加强,利用空间太阳能发电SPS(Solar Power from Space)已越来越受世界各国的关注。
而对于其他类型的能源如风能、潮汐能、水电能、地面太阳能、地热能等都由于各种各样的限制而无法为人类提供全面的能源需求,而剩下的可供选择的就只有核聚变能和空间太阳能,而核聚变能在50年能否实现商业化还是一个问题,而空间太阳能电站在20~30年内有可能实现商业化,且大气层外没有云层、雾、尘埃等,太阳光线不会被减弱,强度是地面上的7~15倍。且太阳光的辐射能量十分稳定,在静止轨道上建设的太阳能电站1年中99%的时间是白天,其利用效率比在地面上高出6~15倍。所以,太阳能空间站的使用将极大缓解人类社会的能源紧张局面。空间太阳能的概念及发展现状
1.1 空间太阳能概念的提出
1968年,美国的Peter Glaser博士提出了太阳能发电卫星(Solar Power Satellite,简称SPS)。其基本构想是在地球外层空间建立太阳能发电卫星基地,利用取之不尽的太阳能来发电,然后通过微波将电能送到地面的接收(天线)装置,再将所接收的微波能束转变成电能供人类使用。空间太阳能发电系统基本由三部分组成:太阳能发电装置、能量的转换和发射装置以及地面接收和转换装置。
太阳能发电装置将太阳能转化成为电能;能量转换装置将电能转换成微波或激光,并利用天线向地面发送能量;地面接收系统利用地面天线接收空间发射来的能量,通过转换装置把其转换成为电能供人类使用。整个过程经历了太阳能一电能一微波一电能的能量或者太阳能一激光一电能转变过程。
1.2 空间太阳能的发展现状
1.21国外空间太阳能的发展现状
美国在20世纪70年代,投入约5000万美元进行空间太阳能电站和关键技术研究,并且提出5GW的“1979 SPS基准系统”方案。1995年7月,NASA开展了重新评估SPS可行性的研究,并提出多种创新方案。1999年,NASA在2年内投资2200万美元,开展“空间太阳能探索性研究和技术”的计划,提出SPS未来发展的技术路线图计划于2020年实现10MW系统的空间验证。2001年后,NASA和美国科学基金会共同出资开展“空间太阳能电站概念和技术程度研究”。2007年美同国防部组织专家完成了《空间太阳能电站作为战略安伞的机遇》中期评估报告。报告对于美国政府组织开展夺间太阳能电站研究提出4点建议:①要有效的进行组织,以解决SPS研制存在的问题;②要为SPS的商业发展清除主要的技术风险;③为SPS的研制创造一个有利的政策、制度和法律环境;④政府应成为SPS早期的验证者、研制者和用户,并且激励其持续发展。
日本是能源极缺的国家,从20世纪80年代就开始进行SPS概念和关键技术研究。目前共有200多名科学家参加15个技术工作组,90年代起陆续推出SPS2000、SPS2001、SPS2002、SPS2003、分布式绳系SPS系统等概念设计,并且重点在微波传输、激光传输、材料及空间机器人技术方面开展工作。2003年2月27日,日本
提出“促进空间太阳能利用”计划,已列为国家计划,目标是在20~30年后实现商业化,目前已经提出在2030年实现1GW商业系统运行的技术路线图。
欧洲在1998年开展了“空间及探索利用的系统概念、结构和技术研究”计划,提出了名为太阳帆塔的概念设计。2002年8月,欧空局先进概念团队组建了欧洲空间太阳能电站研究网,重点在高效多层太阳电池、薄膜太阳电池、高效微波转化器、轻型大型空间结构等先进技术方面开展研究工作。1.22 国内空间太阳能的发展现状
近年来,我国在发展地面太阳能可再生能源方面做了大量的工作,但利用规模还十分有限,发展空间太阳能发电技术、解决太阳能的大规模利用问题才是我国发展的主要方向。作为空间太阳能发电的主要关键技术,WPT在能量传输方面起重要作用。我国在雷达技术研究、应用方面具有一定基础,激光技术也已成熟。微波技术、激光技术在许多方面得到了应用,表明我国在WPT技术上已具有相当基础。我国已具备了太阳能电池的技术基础与空间应用能力。尽管就我国的目前空间技术水平相比还存在许多差距,但就空间工业基础来讲,我国已具备建设 太空太阳能电站所需空间技术的潜能。
2、空间太阳能电站系统方案
国际上已经提出几十种空间太阳能电站概念构想,总得来说空间太阳能电站概念可以分为两大类:一类是非聚光式,另一类是聚光式,而这两类又分别可以分为平台式和分布式。平台式非聚光空间太阳能电站的典型代表是美国提出的“1979 SPS基准系统”;分布式非聚光窄间太阳能电站的典型代表是日本提出的“分布式绳系太阳能电站卫星”;平台式聚光空间太阳能电站的典型代表是美国提出的“集成对称聚光系统”;分布式聚光空间太阳能电站的典型代表是日本提出的“SPS2003”。从发展趋势上,空间太阳能电站概念的发展重点是从系统的轻型化、模块化等方面开展工作,同时要重点解决系统的散热和空间大功率电力的传输难题。下面给出几种典型的空间太阳能电站概念。
2.1 1979 SPS基准系统
1979年美国提出第一个空问太阳能电站概念,名为“1979 SPS基准系统”。
该设计方案为在地球静止轨道上布置60个发电能力各为5GW的发电卫星,总设计目标为300GW,约为美国电负荷的一半,系统主要性能参数见表1。
表1 1979 SPS基准系统主要性能参数
系统采用桁架式太阳电池阵结构设计,体积和重量均较大,是后来的SPS概念设计的基础。设计微波波束到达地面时的功率密度很小,波束中心约为23mW/cm2,边缘只有1mW/cm2,对人、畜和庄稼不会造成危害。
2.2 集成对称聚光系统
NASA在20世纪90年代末的SERT研究计划中提出新一代的名为“集成对称聚光系统”的设计方案,结构示意图见图2。采用了薄膜聚光设计,薄膜聚光采用O.5mm厚的Kapton膜,表面太阳光反射率达到0.9,聚光膜到光伏电池的集光率为4.25。设计将聚光太阳阵与微波发射天线布置在很近的位置,可以大大减小空间电力传输系统的体积和质量。
图2 集成对称聚光系统
2.3 日本空间太阳能电站方案概念
日本在空间太阳能电站研究中提出了多种方案,主要包括SPS2001、SPS2002、SPS2003、分布式绳系太阳能电站卫星概念等(见图3)。
其中SPS2001采用了聚光系统,并且创新性的提出将太阳电池、微.波转换装置和发射天线集成为夹层结构,大大简化了结构设计和空间装配的难度,但散热问题
极难解决。在SPS2002方案中,改进了SPS2001的夹层结构,将太阳电池、发射天线布置在同一面,另一面作为热辐射器,可以大大改善热控的效果,但给能量转化效率和电池兼容性带来一定问题。SPS2003方案是在SPS2002方案的基础上,在辐射面后面增加了太阳屏,更加有利于系统的散热。SPS2003的另一个重要特点是各部件将采用编队飞行的方式保持相对位置稳定,是一个真正的分布式系统。分布式绳系太阳能电站卫星概念减小了单个模块的复杂性和重量,更有利于系统的构建和组合。其基本单元由尺寸为100m×95m的单元板和卫星平台组成,单元板为太阳电池、微波转换装置和发射天线组成的夹层结构板。每个单元板的总重约为42.5t,微波能量传输功率为2.1MW,单元板和卫星平台间采用4根2-10km的绳系悬挂在一起。由25块单元板组成子板,25块子板组成整个系统。
2.4 太阳帆塔
欧洲在1998年开展了“空间及探索利用的系统概念、结构和技术研究”计划,提出了太阳帆塔概念,主要参数见表2。表2 欧洲太阳帆塔基本概念
该方案设计基础是基于美国提出的太阳塔概念,但采用丁许多新技术,主要是采用了可展开的轻型结构——太阳帆,可以大大降低系统的总重量、减小系统的装配难度。每一块太阳帆电池阵为一个模块,尺寸为150m×150m,发射入轨后自动展开,在低地轨道进行系统组装,再通过电推力器运往地球同步轨道。
3.空间太阳能电站的关键技术
3.1 低成本、高效率、强抗辐射的光电能量转换
需要发展聚光太阳电池和薄膜太阳电池,以减轻产品质量,增强抗辐射能力,降低生产成本。
3.2 低成本的地面与轨道间的运输
运输成本与每次发射的有效载荷包装的大小有关。大包装(80t)有利于减少发射和太空组装次数,但需研制重型运载器;小包装(20t左右)则可利用成熟的运载器或运输系统,节省成本,但运输和空间组装次数相应增加。当前使用的运载火箭和航天飞机的发射成本仍然居高不下,平均在20000美元/Kg以上,应尽量使之降到400美元/美元以下。空间太阳能电站体积大、重量大,需要多次发射到近地轨道(LEO)进行组装,再送往地球同步轨道(GEO)。冈此,空间太阳能电站系统需要两类空间运输技术:低成本大运载近地运载器,高性能轨道问推进系统。目前最大的运载火箭包括美国的土星五号和俄罗斯的能源号运载火箭,近地轨道运载能力超过100t。而目前广泛使用的商用运载火箭,包括“德尔塔”、“质子”、“阿里亚娜”和“长征”等,近地轨道运载能力从11.2—25.0t不等。为了节约成本,有必要发展大刑的可重复使用的运载丁具。高比冲、长寿命的电推进系统是空间太阳能电站最有前途的空间轨道转移推进方式。美国已经研制50kW霍尔电推力器,需要进一步研究大推力的电推进系统,以适应空间太阳能发电站的需求。
空间太阳电站的太阳能发电考虑两种形式,即光电转化形式和热电转化形式。上世纪90年代,考虑到热电转换的较高效率,在空间站的电源系统设计中曾对空间太阳能热动力系统进行了广泛研究。随着光电转化技术的进步,其较高的效率(已经成熟的空间太阳能电池的效率接近30%)和高可靠性使得空间太阳能电站的太阳能发电更多的立足于光电转化。目前。从空间太阳能电站的需求来看,为了提高系统的效率,降低系统的质量,研究重点是发展聚光太阳电池和薄膜太阳电池技术,以提高能量转换效率,减轻产品重量,并需要进一步增强抗辐射等
空间环境适应能力,降低生产成本。其中聚光太阳电池最为看好,也是目前空间太阳能电站系统较多采用的方案。图4为美国的SERT计划给出的与空间太阳能电站发展目标相对应的太阳能发电技术目标。
图4 太阳能发电技术目标
3.3 无线能量传输技术
无线能量传输技术是空间太阳能电站最关键的技术。无线能量传输主要有微波和激光两种,激光穿过大气时损耗太大,故目前主要考虑用微波。首先,要提高微波发生器将电流转化为微波的效率,提高地面硅整流二极管的接受和转化效率,以及其它微波器件的效率。其次,要解决微波波速的生成和指向控制技术。第三,要确定微波频率的选择。无线能量传输技术是空间太阳能电站的主要关键技术,在空间将太刚能转换成电能后,进一步转换为微波或激光,通过WPT传输到地面,再通过微波或激光接收装置转换回电能。目前来看,微波无线能量传输技术相对更为可行。1964年,一个2.4kg重的无线电力传输直升飞机进行了验证,接收功率达到270W,飞行高度为15m。1975年,更大功率的微波电力传输试验在美国的JPL试验成功,传输距离达到1.6km,接收功率达到30kW,接收端的直流转化效率达到0.84。13本已进行了几次空间微波电力传输试验,主要研究微波
波束在空间等离子体环境下的相瓦作用。激光传输能量集中,所需的接收设备小,造价便宜,且可以直接转化为氢等存储起来。但是,激光穿过大气层时,有能量损耗,在恶劣气候条件下不能使用,而且大功率的激光技术目前还有许多难点,需要进一步研究才能应用。日前无线能量传输技术研究的重点是大功率、高效率、长寿命的能量转化器件技术,这对于降低系统的质量、减小热控等的复杂性都非常重要。
3.4空间技术
1)空间组装、维护和维修技术
空间太阳能电站系统体积和重量巨大,需在近地轨道进行空间装配,而且系统在轨工作寿命达30~40年,在全任务周期内,面临着大量空间碎片和微流星体等的威胁,此外由于空间太阳能电站运行时问长,其携带的燃料有限,需要进行在轨加注,维护任务需求很大,需要研究结构和部件模块自主组装技术、空间无人维护和维修技术。2006年1月22 13,日本成功发射了Furoshiki卫星,多个卫星在空间释放后,相互展开形成天线网格,之后整个系统旋转,以保证天线网格的张力。天线网格搭建完毕后,机器人就可以在网格上工作以建造相控阵天线。主要验证新型自主空间展开天线和空间机器人技术。
2)姿态控制及波束指向控制技术
空间太阳能电站的面积将达到几十平方公里,在运行过程中,既要保证太阳电池阵尽可能对日定向,又要保证微波波束与地面接收天线精确定向,给系统的姿态控制和波束指向控制带来很大的难题。特别是波束指向控制技术对于空间太阳能电站的安全有效运行极其重要。
3)热控材料及热控技术
空间太阳能电站中的光、电、微波能量转换过程中所产生的热量排散是方案设计中的主要技术难题之一,而适合的工作温度又是保证系统长期正常工作的必要条件,采用合理的热控方案和热控材料对于提高系统可靠性、降低系统质量具有重要意义。
4)空间电力管理与输送技术
空间太阳能电站的输出功率达到GW级,其电流十分强大,如果采用常规技术,需要大量的电缆、绝缘材料和散热材料,严重影响到空间太阳能电站的重量和成
本。需研制高温超导输电电缆、长寿命高可靠制冷器、高效直流变换器及新型的绝缘、散热材料等。
5)轻型、长寿命的结构及其部件
空间太阳能电站的体积巨大,工作寿命长达30年以上,为降低发射成本,需研制超轻型的展开式结构、充气膨胀结构和创新的多功能结构以及耐空间辐射环境的轻型复合材料。
6)太空自主组装及机器人
未来在太空建造太阳电站时,简单的、规范化的组装任务由结构和部件模块自主完成,复杂的组装、维修和服务任务由机器人辅助完成。要在航天飞机和国际空间站遥控操作臂的基础上,发展遥控机器人,继而研究6自由度的机器人。
7)结构与部件的高度模块化和批量生产
太阳电站的结构与部件需制作成大小适中,具有高包装效率的模块,使其能用成熟的运载器或运输系统发射,便于在太空自主装配、在轨维修和更换。
8)微波传输能量的分析
目前来看,微波无线能量传输技术相对更为可行。1964年,一个2.4kg重的无线电力传输直升飞机进行了验证,接收功率达到270w,飞行高度为15m。1975年,更大功率的微波电力传输试验在美国的JPL试验成功,传输距离达到1.6km,接收功率达到30kw,接收端的直流转化效率达到0.84。日本已进行了几次空间微波电力传输试验,主要研究微波波束在空间等离子体环境下的相互作用。在地球大气层外,太阳在单位时间内投射到日地平均距离处,且垂直于射线方向地单位面积上地全部辐射能,叫做太阳常数。美国宇航局标准取太阳常数为135.3mW/cm2。美国的“参考系统”太阳能空间发电卫星设计位于地球同步轨道,发射时的能量密度为23mW/cm2;日本设计的SPS2000位于低轨道,发射时能量密度为57.4mW/cm2,到达地面时的能量密度为0.9mW/cm2。目前国际上关于微波使用的安全性标准:美国和西欧为10mW/cm2;日本为5mW/cm2。所以传输电能的微波不会对地球表面生物造成伤害。同时,SPS不会引起致命的病变,在这方面也不会有大规模杀伤性。这也就意味着,“作为武器,水枪比SPS更有效。”Moss认SPS“微波光束列始终在接收站的绝对控制下,稍稍偏离天线的精
确轨道,就会迅速关闭。并且,最重要的是,接触微波能并不会致命。它不象激光那样具有热‘攻击性’,也不象X光辐射那样离子化
微波的频率为2.45GHz或5.8GHz,这是分配给工业,科学和医疗使用的频率,不会对通讯造成影响。但是空间太阳能发电卫星发出的微波束穿过电离层和大气层到达地面时,大功率微波将与空间等离子体、大气粒子相互作用,在波束通过的区域和临近区域引起一些变化,如电子被加热,电离度增大,激励产生等离子体波等;同时微波束的特性也将被改变。这些问题需要研究和实验。
激光传输能量的分析:激光方向性强、能量集中,所需的接收设备小,造价便宜,且可以直接转化为氢等存储起来。利用激光可以携带大量的能量,可以用较小的发射功率实现较远距离的输电。有关研究选择激光的优势在于。所需的传输和接收设备是微波所需的1/10。不存在干扰通信卫星的风险--使用微波却存在这种问题。不足点之一是障碍物会影响激光与接收装置之间的能量交换。在恶劣气候条件下不能使用,使用激光不能像微波那样穿过云层能量会在中途丧失一半。用激光传输能量整个过程首先在太空中把太阳光直接泵浦成激光,或先把太阳光转换为电能再转换成激光。第二步,把激光发射回地面。第三步,把激光转换成电能或直接转化为氢等存储起来。
一些国家开展了太阳能直接泵浦固体激光器的研究,包括美国、日本、以色列、中国等,但是转换效率都很低,远远未达到商业化应用阶段。
4、总结以及个人看法
(1)我国以及世界的能源现状表明,发展空间太阳能电站是解决未来的能源需求,优化能源结构的合理选择。
(2)太阳能空间电站有巨大开发价值,但在关键技术上需进行重点攻关,加快发展载人航天及空间站技术和无线能量传输技术。
(3)如果从现在起开展空间电站各种相关技术的准备工作,可能在20年左右 时间内实现太阳能空间站的商业化。
(4)在研究外太空的太阳能利用,全国甚至全世界的科研机构应该团结协作,尽快把关键技术弄好,以解决全球的能源问题。
第四篇:城市贫困问题研究论文
城市贫困问题研究论文
摘要:
灯红酒绿、车水马龙的城市中,有这样一群人,他们行走在城市的边缘,他们生活在城市中,但是他们没有土地,没有固定的房产,没有能力买保险,他们或许享受着低保,但仍入不敷出,他们在贫穷和温饱之间徘徊。他们就是城市贫困人口。改革开放以来,中国的经济得到了充分地发展,但是贫富差距却在不断的加大,城市贫困问题的日益严重引起了大家的关注。失业、分配不均问题时时激发着城市贫困的扩大,时时处于流动状态,程度上已经影响到社会阶层的均衡和社会和谐。关键词:城市贫困
一、城市贫困产生的原因
(一)中国社会转型的结果90年代以来,济向市场经济过渡,随着市场经济体制改革的不断深入,原来计划经济下的“铁饭碗”基本被打破,为了适应发展,国有企业进行了制度改革,大规模的产业结构调整带来了较严重的失业问题。在此背景下,大批的城市人口失去工作。另一方面,由于中国处在转型时期,在制度调整制度中产生了一些严重的缺陷,主要表现在:收入、分配制度尚不健全,导致了居民收入的非透明化、非制度化、非稳定化。使得贫富差距进一步扩大,加重了城市居民中的相对贫困。
(二)社会保障制度的建设却相对滞后从目前的社会保障制度来看,不仅保障金基数低,难以起到真正的社会保障作用,而且保障范围并没有覆盖到所有人群,只限于城市里一部分有正式工作的人。很多失业下岗人员和其他特殊困难者,城市贫困者的事迹收益和收益程度都很有限。案例1:
据中国知名独立市场调查公司教育花费成为城乡居民致贫的首要原因。50%的人提到家里穷是因为头号家庭开支。该报告还显示贫困居民的第二大负担是医疗费用,约有民认为贫穷是因为众的最大难题。在辽宁的城市困难居民中,因病造成家庭困难的占何东一家原本是内蒙古自治区一个幸福的城市家庭,贫困的深渊。这一切皆因儿子患了骨癌。病魔还是夺去了儿子的生命。那一年,孩子才友不说什么,但是这钱总不能不还。父亲刚刚查出肾功能衰竭,何东换成了现金。一下的工具。”何东说。何东并不是特例,如今像他这样因为没有得到更好的社会保障而一夜之间跌入赤贫的家庭,在中国并不鲜见。由案例可见,由于许多城市贫困人口居无定所和就业不稳定状况,边缘化
--“家里有孩子要读书”。另据辽宁省民政厅统计,家庭中又一个人躺在了病床上。80年代产的旧彩电放在了一个破纸箱上,在经济制度上,难以从社会保障中获益,小城镇、农村的贫困人群中均有,特别是农村家庭,教育花费是他们的“看病难如今却因为缺少医疗保障陷入何东不得不去借钱。岁。“60多万是从朋友那里借的,朋家徒四壁,对于缓解城市贫困问题意义重大。且在一定从过去的计划经2005年,40%~25%的贫困居”是困扰城市困难群30%左右。但是,能卖的东西都让这是我唯一能够娱乐
这一问题已成为城市化进程和社会发展的阻碍之一,失业社会稳定中国由于实行改革开放,零点调查公司公布的一个研究报告显示,城市、”“家里有病人为了能给儿子治病,12”然而,何东的噩梦并没有因此结束,尚未年老的一台“切实完善社会保障制度,(三)经济发展,城市建设的需要
在中国城市化进程中,由于城市的不断扩大和发挥,越来越多的农民工涌入城市。而目前,中国城市中贫困群体的构成大多来自农村进城务工的农民。农民工为城市的建设和发展起了很重要的作用,但是作为城市的流动人口,他们往往没有稳定发的工作,没有固定收入,也很少受到医疗、养老、失业等方面的社会保障的覆盖,所以一旦失去工作,很容易就会沦为城市贫困人口。另一方面,随着城市的扩张,不断向周边的农村扩长,占用部分耕地的同时也使得很多农民失去土地,进入城市,由于知识水平、人际关系等原因,这些进入城市的农民往往不容易找到工作,也因此失去生活来源,形成新的城市贫困人口。
中国城市贫困的现状及特点
经济快速发展,但是城市贫困现象不但没有得到缓解,反而愈演愈烈。城市贫困人口的生活水平低下,居住条件恶劣,同时,由于收入分配、市场经济的影响下,相对贫困差距不断拉大,人们普遍不满的是收入差距拉大,而不是缺乏基本的生存机会。
(二)贫困人口增加。当下,就业压力大,城市贫困人口往往就业困难,失业现象严重,并且,大量涌进城市寻找工作的农民工,城市贫民的生活境况更加严峻。失业和就业困难一方面导致原有部分贫困人口仍无法摆脱贫困,另一方面也造成新增贫困人口不断增加。同时,国有企业改革和调整导致失业率大副上升,资源枯竭型城市里大量具有正常劳动能力的城市居民因失业陷入贫困,部分退休较早仅依赖退休金生活的老年人陷入贫困,加上一些流入城市的大量农村人口成为城市里的新贫困阶层,而社会保险、教育培训和医疗保障等制度的缺位与失效,也在产生着新的城市贫困人群。
(三)贫困人口的分布行业、区域比较集中。由于产业结构的调整、科技的发展、生产力的提高,贫困人口多来源于传统的劳动密集型产业,如采掘、制造、建筑和商业等行业。贫困人群主要包括:
资源枯竭型城市大量具有正常劳动能力的城市居民;退休较早、仅依靠退休金生活的老年人;流入城市、成为城市新贫困阶层的大量农村人口。
(四)贫困人口中流动人口占了较大的比例。由于流动人口的就业、收入、居住不稳定,他们往往沦为城市贫困人口并且形成贫困群体。大量的流动人口流入城市,不仅加剧了城市贫困现状,而且加剧了社会的不稳定因素,加大了社会保障普及的难度。
随着时间的推移和社会贫富差距的不断扩大,2:
湖南省湘潭市鲁班殿社区是临近繁华街道的老城区,下岗职工等低收入人群,尽管他们中有一小部分有退休工资,65%的贫困家庭有一个以上的慢性病或大病患者;
72%的贫困家庭认为,就业难、看病难、子女学费贵等是影响他们脱贫解困的许多城市贫困人口往往是文化水平较低,就业能力较差的社会底层人,往往“贫民窟34%
二、(一)目前的中国城市贫困应当是绝对贫困与相对贫困的统一。我国近年来 国有企业改革中的失业人员;
三、城市贫困带来的影响中国城市中的一些贫困人口从暂时的贫困逐渐走向长期的贫困化,形成了庞大的社会贫困群体。案例在当地被称为”。在这里居住的大多是老人、但还是比较难以维持基本的生活。此外,大多数贫困家庭的住房面积小,往往三代挤居在一起。对当地的一项调查显示,的贫困家庭有残疾人;“三座大山”。
聚居在一起,给社会管理造成一定的阻碍。如案例中的“贫民窟”,是低收入人群的聚集,可见,疾病、教育、就业等方面是影响贫困人口的主要因素。在这样的环境中,贫困人口的子女得不到好的教育环境,影响了下一代的成长,甚至会产生贫困的延续性。在社会贫困群体中,多数贫困人口不仅其终身贫困甚至延续到其后代,改变贫困命运的机会随着社会贫富差距的扩大越来越渺茫。许多因为贫穷而过早辍学的年轻人,有可能同样没有多少创造收入的能力和机会,只能在贫困的道路上继续挣扎,根本难以担当拯救全家的重任。于是,一代人的贫穷,将有可能更加严重地转移到下一代。
城市贫困已经构成重大的社会安全隐患和持续发展的隐患,甚至产生动荡的关键因素。贫富两极分化对社会心理的冲击力是不可低估的,是当今中国社会的一个极重要的不安定因素。
绝对弱势群体,不仅生活没有保障,面临着日益严重的机会不均等、机会和权力被剥夺的感觉,这样的境遇容易使他们滋生对社会的不满情绪,情绪不断积累和酝酿到了一定程度就会激化社会矛盾。
期,城市贫困、收入悬殊问题如果长期得不到解决,矛盾不断积累,就会引起部分社会成员心理失衡甚至社会冲突,进而影响社会和谐。
三、城市贫困问题的应对措施
由于我国目前的城市贫困是绝对贫困和相对贫困的统一,性。从目前中国城市扶贫政策来看,生活,而对调节居民的收入分配考虑不够。
取缔过高收入,缩小收入差距,缓解相对贫困,才能收入差距,从而减少城市贫困人口的不平衡心理。现阶段,度。对于贫困居民的基本保障往往标准很低,脱贫困的,甚至,如果长期坚持过于低下的保障标准,消极救济制度,而起不到激发贫困群奋起改变现状的斗志。
解决城市贫困问题,主要着眼于两大方面,渠道,二是健全和完善社会保障体制;
业环境,促进自主就业。具体措施如下:
尽快完成社会保障体系的改革和转型,广大城市贫困居民可以享受的医疗卫生教育服务体系。
度上的保障,防止贫困的产生。(障制度,扩大低保的范围,提高财政补贴的金额,使更多人能受益,制定专门针对城市扶贫工作的法规,对城市居民最低生活保障的范围、标准、保障程序、保障资金等加以规范和明确。这项制度已经成为城市扶贫的核心制度,贫有着重要影响。(3)要大力促进就业导向的经济发展。鉴于我国现阶段劳动力市场供大于求的现状,就业竞争将会非常激烈,此经济发展应当以促进就业为导向,非正规就业留有空间,并在政策上提供适当支持,的就业,增加其生活资源。(4
能的培养。加强贫困人口与企业的交流,与能力,鼓励其通过正常渠道表达自身的利益要求。
成为社会不安全由于中国城市贫民阶层是城市中的而且在社会中受到歧视,在社会经济生活中在社会生活中他们往往会有中国处于社会转型加快时 具有长期性、城市扶贫的目标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,过低扶贫标准不仅难以使贫困者摆低保制度就可能变成一个 一是要大力发展经济,拓宽就业三是要提高贫困人口的自身素质,优化就(1)要加大力度完善社会保障体系,为广大居民提供基本安全保障,尽早建立给潜在的城市贫困者以制2).要进一步落实和完善城市居民最低生活保对于城市扶失业问题也有加剧的趋势。要大力促进中小企业的发展,要给传统产业、以便多渠道地促进初级劳动力从而加强其自我脱贫的能力。提高其参 3 它权利不平等等问题,不满 艰巨我国对于贫困居民的帮助措施仅仅是实施低保制因)提高城市贫困人口的就业能力。加大其职业技
第五篇:城市公共开放空间景观设计及整合研究
城市公共开放空间景观设计及整合研究
景观的发展经历了一场平民化和大众化的历程,城市公共开放空间作为契机,一直是景观设计学科的研究热点。从“点”到“线”构成的空间体系来研究公共开放空间的景观整合,以期对城市景观设计提供科学依据。景观的大众化
1.1 景观
“景观”一词,约于16 世纪与17 世纪之交,由荷兰语Landschap 作为描述自然景色特别是田园景色的绘画术语引入英语,演变成现代英语的Landscape 一词。该词被赋予了“自然风光的一景或一处景色”的新内涵,即由当初的对风景画的欣赏转为对现实风景的欣赏。19 世纪中叶,通过地理学家的使用,德语Landschaf t 在土地规划和区域规划领域获得了新的意义。后来,从“地域综合体”的概念出发,多学科参与研究的领域Landscape Architect ure(景观学)逐渐形成。在景观学科中,景观设计师基于城市公园规划的实践经验,开始了公园、公园路、城市公园系统、城镇规划等不同尺度的土地利用和规划实践。
1.2 景观设计的社会改革———创造为大众共享的空间
西方景观学专业作为社会改革的内容之一,出现于美国19 世纪中期。建于1858 年,由被称为“美国景观学之父”的Frederick Law Olmsted 和英国建筑师Calvert Vaux 设计的纽约中央公园,标志着城市公园运动的开始。在这之前景观设计对象主要是乡村墓园和花园设计,这些项目工程倾向于小尺度的、主要为少数人服务的、更大部分关注美学的独立工作。随着现代工业主义的第一次爆发,以及外来移民的大量增加,美国的城市迅速繁衍和增长,而公园设计理念正适应了这样的时代需求。公园形式要求以一种更复杂的方式结合社会、政治、环境、技术和美学等设计更大规模的场所,服务更多的人。纽约中央公园是第一个现代意义上的公园,也是第一个真正为大众服务的公园。
“公园运动”为城市居民带来了出入便利、安全清新的集中绿地。然而,它们还只是由建筑群密集包围着的一块块十分脆弱的沙漠绿洲。1876 年,Olmsted 提出了波士顿公园系统方案,得到高度评价,并被任命为负责整个公园系统建设的景观师。1878 年,公园系统开始建设,其结合地形地貌,以线性空间连接城市公园,并形成不规则的图形,意欲向外延伸,深入城市生活。Olmsted 在美国发起的城市公园运动和公园系统的建立,倡导保障各个阶层、尤其是城市工人阶级和穷人,在心理、生理、社会和经济利益和谐发展。城市开放空间的主要服务对象是大众而不是贵族。从形式上说,它是从贵族专享和特权中解放出来的一种景观,为大众创造一种宁静的休闲场所,不同阶层,不同背景的人们可以在这里放松,交往,它反应了大众价值观。
自此,景观的发展经历了一场平民化和大众化的历程,现代景观应平等地呈现给所有的市民。景观作为人类的生存和生活空间而存在,景观场所的本质是人们的生活区域,符合公众休闲的基本需求和一定的文化需求。其实践表现为景观设计,其契机主要是为市民创造公共的开放空间。现代景观设计趋向于创造人与环境的新关系,促成公共空间与交流空间的出现,在景观中倡导公共精神的建立。2 城市公共开放空间景观设计
城市公共开放空间(p ublic open space)指城市中室外的、对所有市民开放的、提供除基础设施外一定的活动设施、承载各类公共活动并以承载生活性公共活动为主的场所空间。公共开放空间是整个城市的共享空间,在城市内部使用不具有权利限制,每个人的使用是平等的,它是整个社会的公共资源;再则,这种公共性还体现在对自然界各种生物的开放上,达到人与自然界的和谐共处。公共空间还体现了社会的公正与宽容;这种具有包容性的“公共空间”,是汇聚着城市的文化特质、包容着多样的社会生活和体现着自由精神的场所。城市公共开放空间是一个空间系统,由各种类型的空间构成。按空间形式可分为: ①点状空间,即以点的形式分布于城市中,如广场、公园、绿地等; ②线性空间,即沿某个轴向呈线性分布,如步行轴、绿化轴、滨水绿带等。
2.1 点状空间景观设计
点状空间是公共开放空间体系布局形式中的一种空间形态,这里主要指诸如广场、公园、街头绿地、1社区绿地等具有向心形态的外部空间。
2.1.1重视空间的可达性
可达性强调的是无障碍设计,以及如何使活动更加便捷的设计。如今可达性设计的概念正在往外扩展为通用设计,不仅是残疾人和老年人,其他人群同样需要可达性设计;即设计以保障残疾人的行动功能为基本点的普通人都可以利用的公共空间。
对于景观环境设计来说,可达性反应了市民在空间中活动的难易程度,包括距离、时间、内容、费用等。活动场地、休息设施、服务设施等的可达性影响到人们尤其是残疾人、老人儿童的活动水平和质量。可达性设计反映在环境各个方面,如入口坡道、扶手、照明、铺地材料等。还应重视户外活动的安全性,如:采取防滑、防坠落等措防护施;植物的配置避免选用有毒、有刺的品种。
2.1.2 设置各种功能和不同层次的开放空间场所
在不同功能的区域内应结合各地段的环境特点,设置不同功能的开放空间,满足人们多样化的活动内容和不同人群的使用要求。
公共空间应对各种行为倾向提供支持,赋予空间多功能使用的可能性,以提高空间的利用率,通过有效的设计方法使空间具有尽可能多样的空间体验。对于空间的划分可以有多种灵活的方式,如采用标志物,地面高差,铺装材料以及其他景观小品等方式对空间进行暗示。此外,空间环境设计要注意创造出具有多样视角、能够欣赏到各种风景的场所,并注意赋予它不同的形式和不同的功能,使利用者能够有更多的机会自由选择停留的场所和个人喜好的位置和设施。
2.1.3 注重与周边实体空间结合的连续性设计
在具体地段的点状空间设计中,要结合周边的环境特点,与整体环境相协调,进行连续性的空间环境设计,为人们提供连续性的空间体验;并结合实体建筑空间界面,丰富空间层次,使建筑空间与外部空间环境融为一体、内外部空间均成为有效积极的空间,避免点状开放空间成为建设后的残留空地这种消极失落的空间场所。
2.1.4 注重微观环境的生态设计
对于外部环境的布置更要结合地段的风向、土地植被、当地气候等生态环境进行设计,使开放空间成为人们户外活动的宜人场所。影响户外舒适性的主要因素有阳光、气温和风等。点状开放空间的选址和设计应尽量满足夏季阴凉和冬季日照;设计师应事先进行场地日照分析,帮助决定哪些方法来提高可接受日照量或缓解不利效应。类似于日照阴影的需求变化,人们对风的需求也是依气候和时间变化的;点状空间周边的建筑物布局、道路方向、以及植物的行列种植都能影响风的强度和方向。
2.1 5 结合人文景观环境,建立“场所精神”
富有人情味和人性化的空间是因为有文脉的积累和传承,因而赋予了这个场所具有存在感和精神内涵。人知道他身在何处,从而确立自己与环境的关系,获得安全感;认同则与文化有关,它通过认识和把握自己在其中生存的文化,获得归属感。在点状空间设计中,通过结合城市人文景观布局,将城市历史人文景观纳入现代生活空间中,成为延续城市文脉、沉淀记忆和寄托精神的场所。
2.2 线性空间景观设计
城市线性空间,是具备线性关系、有着流通以及景观产生机制的城市综合系统。在国外,有关线性空间的研究主要有公园道、绿道、绿色廊道等。1866 年由Olmsted 与Vaux 规划设计的第一条公园道,其最显著特点是把道路两边原先已有的分散、独立的天然和人工绿地衔接起来,形成公园道。1959 年美国著名的环境作家威廉•H •怀特(Wil-liam H.White)在《保护美国城市的开放空间》中首次使用了“绿道”这个词。查理斯•莱托(CharlesLit tle,1990)在其著作《美国的绿道》中将“绿道”进一步定义延伸为线性空间:沿着诸如河滨、溪谷、山脊线等自然走廊,或是沿着诸如用作游憩活动的废弃铁路线、沟渠、风景道路等人工走廊所建立的线型开敞空间,包括所有可供行人和骑车者进入的自然景观线路和人工景观线路;它是连接公园、自然保护地、名胜区、历史古迹,及其他与高密度聚居区之间进行连接的开敞空间纽带;从地方层次上讲,就是指某些被认为是公园路(parkway)或绿带(greenbelt)的条状或线型的公园。随着现代对生态环境保护意识的增强和景观生态学作为一门独立学科的诞生,许多学者从景观生态学的角度对“绿色通道”进行研究,并逐渐产生了“绿色廊道”的概念。
2.2.1 连通性
在线性空间规划建设中,连通性是关键。随着城市的发展,社区的扩大,单个“点状”空间日渐被孤立或与自然区域隔离。线性空间将这些点状空间连接,能阻止这些生态岛的进一步孤立,创造与城市建成区域的缓冲带和更多的自然栖地。同时,线性空间将公园、居住区、学校、公共设施、历史文化资源等相连通,为人们提供了接近自然的通道大大提高了设施的可达性和利用度,以及社区的宜居性。
2.2.2 可达性
线性空间相对于人们住地的区位是决定着人们使用公共开放空间的方式、频度的重要因素。Gobster(1995)在对芝加哥大都市区13 条不同绿道近3 000 名使用者进行调查后发现,绿道与住所的距离直接影响其使用格局。他说明了绿道使用的距离衰减规律,使用者从居住地到绿道的平均距离为6.4 km,距离越远,使用者越少。因此,设计师必须充分考虑到绿道规划的位置,尽量接近居住中心。还必须考虑到一些年老的群体等特殊群体。
2.2.3 与机动车道的交叉设计
线性空间作为一种可替代性交通廊道,给人们提供更多选择的交通方式。线性空间能够连接出行地和目的地,沿途具有美丽风景,使步行者和骑车人能够往返于其间。在城市内部的公园与绿色通道之间以及在绿色通道内部可建立连续的、与机动车道完全分离的非机动车道系统,为人们创造一个完全属于自己的、健康的绿色通行网络。对于以休闲健康为主要目的的小径,可以设置绿道与机动车道的交叉路口,并设置清晰的标志,还应设置禁止机动车进入绿道的障碍物。
2.2.4 设计的人文关怀
线性空间的规划应该遵从“人的需求”理论和“场所”精神并作为其设计的准则。在绿道设计中,应为步行者、自行车使用者、残疾人、滑板者等创造了安全、健康的通行环境和通行空间,促进其所连接的社区、市民之间的联系和交往,促进了市民的身心健康。同时,为了满足使用者的需求,应该在绿道的沿线附近配备服务设施,如停车场、休息椅、野餐区、健身设施、垃圾箱、商店和标志系统等。附属设施尽量集中配置在各个不同等级的出入口,以增加使用效率,减少建设成本,维护生态环境。
2.2.5 生态和文化景观特色保护
线性空间的设计应具有生态保护和历史文化资源景观保护的功能。从生态保护方面来说,供给动植物以及人类居住的栖地,并提供物种迁移的通道,并吸收和储存营养物,提高生物的多样性,改善气候等;从历史文化资源保护、文化景观特色保护方面来说,线性空间作为一种低强度的开发,是城市环境中的历史文化资源与城市环境之间的一个缓冲带,能有效地保护和利用这些历史文化资源,有利于城市更新; 另一方面,规划设计应避免更大范围内的均质性而导致失去文化景观特色。3 点状空间和线性空间的景观整合对城市公共开放空间的研究,要把城市公共开放空间当成一个系统来研究。由此,城市公共开放空间被看成是有诸多要素组成的统一体。研究城市__公共开放空间即研究公共开放空间系统的构成要素,及空间系统要素之间的关系。在此整合被设定为手段。城市公共开放空间整合的内涵,即是对城市公共开放空间的构成要素的相互关系进行研究。在此意义上,整合就是对开放空间系统进行整理、组合,最终促进城市空间的连续性和完整性的过程,引导具有连续性的行为活动[13 ]。
点状空间以灵活的空间形态渗透到城市各功能空间内部,又保持空间的个体独立性;线状空间则连接重要节点和区域,是具备线性关系、有着流通以及景观产生机制的城市综合系统。例如,公园可以看作是城市点状空间;而滨水区则既可以当作是线性的城市开放空间。若沿河的开发空间是如公园般的空间形式,就可以称之为“滨河公园”;若是如人行道般的绿化空间,则是具有了线性空间的特征,也具有线性空间整合的功能,视具体形式而定。不管其体现的是什么样的形式,广场、公园、绿带、街道、滨水区等,它们构成了城市公共开放空间的网络系统。
从“点”到“线”构成的空间体系来研究公共开放空间的景观整合具有重大意义。线性空间可以连接公园、城市广场、街头绿地等不同等级、类型的点状开放空间。“点状”空间的斑块破碎化往往对景观的空间格局和景观的美学价值产生负面影响,而各斑块的整合是排除破碎化影响的重要途径。通过线性空间的建设,破碎化的景观通过线性自然要素连接起来,能实现景观从破碎化走向综合化。同时,线性空间不仅可为动物迁移提供栖息地,还能促进城市地区生物多样性提高。当通过绿道网络体系将环境敏感
区相互连接时,可大大提高住区的生态、娱乐和文化价值。
而在长的线性空间中,在某个节点上融入城市广场等点状空间,可以解除线性空间的单调性。如音乐的节奏,在此有了一个小高潮。在景观节点和标志点处设置点状开放空间,为景观整体意象的塑造提供有效的衔接环节,使开放空间成为景观序列进程中的静态停顿点,增强景观序列的节奏感。并且,结合城市特色的自然和人文景观布置,将自然景观与人的日常行为场所融为一体,并使城市的历史人文景观纳入到现代生活空间中,成为延续城市文脉,沉淀记忆和寄托精神的场所。结语
现代景观承载的功能不断趋于多元化、多样化,景观的意义被进一步丰富,成为被大多数人共享的、朴素的地域景观。其真正考虑到对大众的人文关怀,考虑到有足够的场地和为大多数人所用的空间设施,使人类在聚居的场所空间里能够享受到大自然的恩赐:阳光、空气、无污染的材料质地。
而公共开放空间正体现了景观的这个意义。公共开放空间中的绿地是新鲜空气的“发生器”和“容器”,是人和各种动植物赖以生存和成长的重要条件,也是城市避灾、调节市区小气候、保持城市活力的重要物质基础。公共开放空间作为公有财产平等地对所有人开放———无论他们是贫是富、是主人还是过客;这种具有包容性的“公共开放空间”,是蕴含着城市历史脉络、汇聚着城市的文化特质、传播着城市中人们的思想和情感、包容着多样的社会生活和体现着自由精神的场所。
从“点”到“线”到“网”对城市公共开放空间进行研究,研究点状空间和线性空间的景观设计及其整合。通过点状空间与线性空间在功能与空间结构上的多样化叠加,从而构成空间紧凑与功能多样的公共开放空间体,展示和重构城市的景观。