浮动城市可能有助于解决全球城市的未来挑战

11.02.2020 /Ulf Kjellerup蒂娜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。有一种解决方案,曾经被认为是纯粹的乌托邦或太过牵强,现在却经常被吹捧为解决人口过剩、住房短缺以及海平面上升威胁的真正解决方案:漂浮城市。

通过填海造地在城市郊区建造人工岛并不是什么新发明,但在未来,这些岛屿可能会被设计成适应气候和居住的场所。

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。

漂浮城市的概念仍处于开发阶段,尽管这项技术并不新鲜,可能在未来几年我们就会看到第一个原型机进行测试。

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工作组进行了大量的分析,借鉴了几个内部部门的顶级专业知识:海洋作业、流体动力学、风动力学、结构工程、风险分析和船舶冲击载荷响应。

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。

漂浮的城市——它们适合人类吗?

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。

即使漂浮城市的概念是新的,许多正在应用的技术也远非新的。这是一种使用现有技术的新方式,也是一种新的思考方式。将从许多领域收集专业知识和诀窍,如浮桥、海洋结构和石油平台等海上设施。但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。

设计来抵御超级风暴

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。

目前最受媒体关注的有趣项目之一是Oceanix City,由丹麦建筑师比亚克·英格尔斯(Bjarke Ingels)设计,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漂浮社区,但它也具有防洪能力,能够在超级风暴中生存下来。如果天气模式发生长期的重大变化,漂浮的城市可以被解开并拖到另一个地方。

建在过剩土壤上的人工岛屿

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%。

浮动城市和人工群岛都需要巨大的投资,但在哥本哈根,诺敦哈卜恩延期以及绘图委员会的两个新项目都被认为是摆脱过量的土壤并重用城市的自然资源。Cowi参与了哥本哈根港的项目,即林廷尔门,以及大哥本哈根南部的Avedøre岛。

每年至少有300万吨土壤从哥本哈根的地下挖掘出来。Lynetteholmen和Avedøre小岛将在二到三十年的时间里总共需要9000万吨土壤,这将帮助城市摆脱多余的土壤,同时为住宅和企业提供新的土地。

预计未来几十年,城市化进程将加快,政界人士和开发商必须彻底解决城市发展如何影响环境的问题,并确定建筑项目过量土壤等资源的最佳利用方式。188竞彩网毫无疑问,全国各地有大片地区可以建造住宅和办公室,创造出全新的城市区域,但将人口集中在已有基础设施运转良好的城市区域更可持续。188金宝博网址这也将有助于解决如何重新利用多余的土壤,而不是将其处理掉的难题,这将产生一个全新的挑战。

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,该区域的水被清空,清空的体积填满了延伸到水线以上的土壤,达到足以抵御未来海平面上升的水平。

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

到2070年完工时,Lynetteholmen将占地282公顷,容纳3.5万人。它将位于哥本哈根港口的北部,在大约40年的时间里,每天都会有数百辆载着泥土的卡车通过哥本哈根市中心进入这个地点,这可能会对居民和工作场所造成干扰。

Avedøre小岛总面积达300万平方米,将为清洁技术和高科技公司打造绿色工业区。由于它位于大哥本哈根的南部,靠近高速公路,土壤运输将更容易,对哥本哈根市民构成的危险较小。

Lynetteholmen正在考虑的另一种选择是通过船舶运输,但这是非常昂贵的,将对环境产生更多的负面影响。土壤仍然需要用卡车运到Nordhavn,然后用驳船转运350米到Lynetteholmen工地。

另外,土壤可以在瑞典南部获得,例如哥德堡,那里目前是北欧地区最大的城市发展项目的所在地。188竞彩网

这一瓶颈是需要解决的主要挑战之一,有望在18个月内解决。这将是环境影响分析(EIA)的一部分,在政客们对Lynetteholmen项目做出决定之前,必须先进行环境影响分析。

在洪水期间,岛屿是堡垒

Lynetteholmen和Avedøre小岛将位于哥本哈根港口的两端,它们将为哥本哈根未来的洪水保护做出贡献。在高海平面的情况下,它们将充当最初的防波堤,计划是设计一个智能的解决方案:一个可以用来预防洪水的防洪设备。该装置可以是海床上的帘子或闸门,在洪水泛滥时膨胀,以防止水进入内港。

Lynetteholmen将在南向事件中起到防洪作用,即当水从北海被推入海峡和波罗的海时。同样的,Avedøre小岛在北上时也会起到防洪的作用,也就是当风转向时,水被推回到海峡和北海。

如上所述,漂浮城市或人工岛屿可能会成为应对沿海城市面临的一些主要挑战的更常见答案。

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。

我们期待着一个激动人心的旅程。


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水与自然:丹麦

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副总统
主要桥梁国际,丹麦

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