浮动城市可能有助于解决全球城市的未来挑战

11.02.2020 /Ulf KjellerupTina Vejrum

几个世纪以来,亚特兰蒂斯的神话已经着迷了人类的想象力。但是,在虚构的岛屿沉到海底的地方,从来没有看到过,现代浮动城市或专门设计的人工岛屿,开始出现为世界各地城市面临的一些最大挑战的真实解决方案:专业和气候变化。在哥本哈根,两项这样的项目也将帮助城市摆脱众多建筑项目的大量剩余土壤。

Today, some 55 per cent of the world’s population lives in urban areas and this share is expected to rise to 68 per cent by 2050. Urbanisation coupled with a growing global population could see an additional 2.5 billion people in urban areas by 2050. At the same time, urban areas, most often located in coastal areas, are facing massive threats resulting from climate change, not least rising sea levels and flooding.

需要新的可持续解决方案来解决这些挑战。一种曾经被认为是纯粹的乌托邦或太过牵强的解决方案,现在经常被吹捧为解决人口过剩、住房不足以及海平面上升威胁的真正解决方案:浮动城市。

通过土地填海区建立的人工群岛在城市的郊区而建立的是新发明,但在未来这些岛屿可以旨在作为气候适应和居住。

浮动结构锚定到海底

浮动城市在锚定到海底或岸边的大型浮动结构上。该结构可以是浮桥结构,适用于靠近岸边的水,或者从石油工业中熟知的半潜水结构进行深层水域。

浮动城市的概念仍处于开发阶段,尽管所应用的技术并不是新的,并且在我们看到正在测试的第一个原型之前可能没有多年。

浮动城市背后的技术已从挪威Bjørnafjord桥等浮桥中闻名,这将成为世界上最大的浮桥。许多浮桥已经在全球范围内构建,包括挪威的诺霍德兰大桥和贝尔兹·沃思桥,以及加拿大的奥卡拉根湖桥梁。

Cowi是看可能的桥梁解决方案的工作组之一,以越过五公里的宽阔的Bjørnafjord河。查看了许多不同的浮桥概念:基于张力腿平台(TLP)技术的多跨悬架桥,一个侧面锚定的直桥,停泊线被截至深度底部,深度高达550米,和一个终止弯曲的弯曲桥。

COWI工作组进行了许多分析,绘制了来自几个内部部门的顶级专业知识:海洋操作,流体动力学,风力动力学,结构工程,风险分析和船舶影响的响应。

然而,在浮动城市可以是现实之前,将需要在波舱中进行许多测试,例如测试,以证明结构的弹性,安全性和可靠性;风险分析;锚定方法与流体动力学分析,即对波浪反应的结构的动态效应。

浮动城市——适合人类居住吗?

舒适是必须彻底调查的区域。它将如何影响人们生活在浮动结构上?运动和振动会影响人们,例如睡觉时?必须与生理和心理学研究相结合,以确定人们如何在浮动城市对生活作出反应。

即使浮动城市的概念是新的,许多正在应用的技术也远不是新的。这是一种利用现有技术的新方式,一种新的思考方式。将从浮桥、海洋结构和石油平台等海上设施等许多领域收集专业知识和技术。但是,一个石油平台的设计寿命约为25年,而浮动城市的寿命至少为100年。

旨在生存兆风暴

第一个浮动城市可能是较小的规模。例如,荷兰沿着沿海地区的低位和人口较高,是浮动城市的理想场所,新加坡和香港等一些亚洲巨型城市也是如此。

由丹麦建筑师Bjarke Ingels设计的Oceanix City是目前受到媒体关注的更有趣的项目之一,它是联合国人居署新城市议程的一部分。Oceanix City的目标是成为世界上第一个具有弹性和可持续发展的水上社区,但同时它也是防洪的,能够在特大风暴中生存。在天气模式发生长期重大变化的情况下,漂浮的城市可以被解开并拖到另一个地点。

人工岛屿基于多余的土壤

从周围的水域延伸城市地区的土地填海公司并不是一个新的想法,并且已经在多年使用,例如在新加坡。在丹麦,从哥本哈根郊区Amager和Nordhavn众所周知,土地填海综合症是众所周知的。后者使用哥本哈根许多建筑项目的多余土壤延长了50%。

漂浮城市和人工岛都需要巨额投资,但在哥本哈根,Nordhavn扩建项目和两个新项目的主要目的是去除多余的土壤,再利用城市的自然资源。COWI参与了这两个项目,即哥本哈根港的Lynetteholmen和大哥本哈根南部的Avedøre群岛。

每年,从哥本哈根地下挖掘了至少300万吨土壤。Lynetholmen和AvedøreSillet将在一段时间内每次跨越两到三十年的时期将需要总共9000万吨土壤,因此将帮助城市摆脱其多余的土地,同时为家庭和企业提供新的土地。

城市化预计将在未来几十年加速发展,至关重要的是,政治家和开发商必须彻底解决城市发展对环境的影响,并确定资源的最佳利用方式,如建筑项目产生的过剩土壤。19463331伟德毫无疑问,在全国范围内可以建造住宅和办公室,创造全新的城市地区,但更可持续的做法是将人们集中在已经具备良好运行基础设施的现有城市地区。电脑版伟德这也将有助于解决如何重用多余的土壤而不是必须处理它的难题,这将带来一个全新的挑战。

当填海造地时,在海上建立一个边界,并将某种框架,例如板桩打入海底。然后,该区域的水被排空,排空的体积被填满了延伸到水线以上的土壤,其高度足以抵御未来海平面的上升。

Lynetholmen将位于高达13米的水深,而Avedøre的九个胰岛将在3.2-5.5米之间的水深,这是一个完全更轻松的工程来处理。代替床单堆被驱逐到海底,大型海石将放入Avedøre的水域,以创造一个框架,然后可以充满土壤。

主要挑战:土壤运输

Lynetteholmen将于2070年完工,占地282公顷,可容纳3.5万人。它将位于哥本哈根港的北部,在大约40年的时间里,每天都会有数百辆运送土壤的卡车经过哥本哈根市中心,可能会对居民和工作场所造成干扰。

AvedøreSillet总面积为300万平方米,拥有土壤,将看到创建清洁技术和高科技公司的绿色工业区。由于其位于大哥本哈根南部,而且靠近高速公路,土壤运输将更容易,对哥本哈根公民造成的危害很大。

被考虑的替代品被抵押船只是船舶的运输,但这是非常昂贵的,对环境产生更负面影响。土壤仍然必须通过卡车到诺德·韦(Nordhavn)的运输,然后通过驳船进行350米到林特森省的地点。

或者,土壤可以在瑞典南部获得,例如在哥德堡,目前是北欧地区最大的城市开发项目所在地。19463331伟德

这一瓶颈是需要解决方案的主要挑战之一,希望在18个月内得到解决。它将成为环境影响分析(EIA)的一部分,该部分必须在政治家可以在林特榄门项目作出决定之前进行。

在洪水期间,岛屿作为防波堤

Lynetholmen和Avedøre·群岛将位于哥本哈根港的两端,他们旨在为哥本哈根进行未来的防洪。他们将在高海平面的情况下充当初始Bulwark,该计划是设计智能解决方案:一种可用于防止洪水的防洪装置。该装置可以是海底上的窗帘或门,在洪水中充气,以防止水进入内部港口。

Lynetteholmen将在南行事件中发挥防洪作用,即当水从北海推入海峡并进入波罗的海时。同样,阿夫德øre群岛将在北上事件中起到防洪作用,即当风转向时,水被推回到海峡和北海。

如上所述,漂浮城市或人工岛可能会成为解决沿海城市面临的一些主要挑战的更常见方法。

技术解决方案已经可用。需要进一步解决的是可能对环境产生不利影响以及如何消除这些可能产生不利影响的潜在挑战。另外,它将如何影响人们生活在浮动结构上?应该通过生理和心理研究进一步调查这一点。

我们期待着一段激动人心的旅程。


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水和自然,丹麦

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Tina Vejrum
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丹麦主要桥梁国际

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