生态发展视域下南京冶山工业遗迹景观意象重构.pdf

第 44 卷 S1 期 包 装 工 程 2023 年 4 月 PACKAGING ENGINEERING 541 收稿日期：20221217 基金项目：2022 年江西省省级研究生创新专项资助项目（YG2022-s785）；2022 年江西科技师范大学校级研究生创新专项资助项目（YG2022-x19）作者简介：李运龙（1999），男，硕士生，主攻智慧社区、零碳建筑景观。通信作者：邹淑珍（1968），女，博士，教授，主要研究方向为智慧社区、零碳建筑景观。生态发展视域下南京冶山工业遗迹景观意象重构 李运龙1，吴娜1，王静静2，罗鸿3，邹淑珍1（1.江西科技师范大学，南昌 330000；2.海南大学，海南 海口 570100；3.东南大学，南京 210000）摘要：目的目的 由于 21 世纪国内工业产业结构产生巨大变化，许多未经处理维护的棕地引发了系列环境、社会、经济等现实问题，通过系列生态修复设计方法，以期促使南京冶山工业遗迹实现生态化、低碳化、绿色化转再生，为未来新型棕地修复提供一个示范性案例。方法方法 以绿色低碳发展愿景下的未来科教型南京冶山矿坑生态修复景观设计为主题，以南京市冶山矿区基地所具有的稀有性、美学观赏价值与悠久工业文明历史为设计主体。在融合周边其他自然人文景观资源的前提下，通过开展未来科教旅游，普及采矿科学知识，引入全息生产性景观等版块。结论结论 以南京冶山工业遗迹景观修复进行实践论证，使得场地工业采矿遗迹得以延续，整体的生态环境得以改善的同时，也让人们学习和掌握更多工业文明与自然科学知识，形成尊重自然、顺应自然、保护自然的和谐生态观。关键词：生态发展；工业文明；棕地遗迹修复；双碳；未来科教景观 中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)S1-0541-07 DOI：10.19554/ki.1001-3563.2023.S1.080 中国在第 75 届联合国大会上正式提出 2030年实现碳达峰、2060 年实现碳中和的目标，即“双碳”目标，该目标既是中国推动构建人类命运共同体的责任担当，又是实现可持续发展的内在要求，同时中国在未来几十年中，将为实现这一目标付出艰苦努力，使碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局1。当下中国已进入“第二个百年奋斗目标”的新阶段，以构建高质量文化产业为首要任务，基于“双碳”目标的提出，中国开启低碳发展背景下的未来科教型后工业棕地生态修复景观设计有其特殊意义和内涵。棕地景观改造修复为未来科教景观的研究和实践带来新的发展契机，研究未来科教景观系统与棕地生态景观改造的融合模式2，能使人们形成尊重自然、顺应自然、保护自然的和谐生态观，有效促使城市实现生态化、低碳化、绿色化的愿景。1 场地概况与矛盾 1.1 场地概况 冶山矿山公园位于南京市六合区，六合区既是我国主要的现代制造业基地，也是南京从首都圈的经济影响力向北辐射的重要门户。南京冶山具有丰富的棕地开发历史，早从西周开始就是采铜炼铁之地，发展至今已有 3000 余年，更早于欧洲 1800 余年历史，被中国地质学家称为“开创中国冶炼史的里程碑”，以及我国古代矿山开发史上的一个缩影，生动展示了中国自西周至现代矿山发展的历史，翻开中国冶铁史首页。1.2 场地特性 基地境内以白龙潭、叠水园、将军庙、石柱林群、火山群、雨花石群、冶山铁矿公园为核心，形成“三群一湖一矿”的地区旅游集聚组合，周围物产丰富、特色突出、旅游特产品种类繁多。在具有悠久采矿历史和深厚矿业文化的同时，也拥有独特的矿业景观、矿业遗迹。基地规划用地主要分为新社区用地与生态保育用地。新社区部分主要以周边工业园区里工作人员家属区与基地原始民居建筑为主；生态保育部分以改善生态环境、加固坡面为主，植被恢复结合峡谷空间组合和路线转折为烘托。除选择形态优美、季象多变的植物以外，还应采用多维生态农田系统，形成荒地生态绿洲等景象的矿业文化。矿区位于安徽省滁州市天长市南侧和南京市六合区北侧，S205、S247 省道的542 包 装 工 程 2023 年 4 月 交汇处，又与 S8 号线的金牛湖度假村站相邻，旅游产业的规模化和集聚化发展为冶山矿区带来巨大的客流量3，见图 1。冶山矿区现存建筑主要以工业遗址、文化设施、商业设施与民居为主，周边物产丰饶，工农林渔副综合开发，工业基础扎实，有国家石化工业基地，园内大型企业聚集，形成了重化工、精细化工、钢铁能源、纺织服装和新型建材等 5 大板块，对外输出大量工业成品和建筑材料。冶山矿区基地以二层建筑群为主，具有良好的光照、绿化、水文等丰富生态系统，也具有良好的可视性与通风性，见图 2。图 1 基地周边景点、规划用地、交通分析 图 2 基地原址实况 1.3 场地现存问题 工业转型，文化流失。随着我国近 20 年经济的飞速发展，矿区产业结构发生了巨大变化，矿区大量工厂停产、倒闭并被逐渐废弃。原本工业文化与历史深厚的矿区遗址慢慢荒废，年久失修，文化流失，整个矿区基地也逐渐没落。因此，希望通过设计初步恢复工业文化，视具体情况将文化保留并传承下去。基于采矿工业遗存文化，开展智慧科普教育。对一些建筑质量要求比较高的棕地，可以通过针灸改造，例如功能置换的方式再次投入运行，起到工业文旅科普或者休闲游憩的作用。山体裸露，影响美观。矿区受采矿生产活动影响程度较大，表土受到严重干扰，山体大面积裸露，景观自然形式美完全流失，生态环境质量较差。二期矿区工程紧邻的一期矿山公园接待展示区处于矿坑自然景观生长区，因此区域的生态景观系统状况都有被影响。因此，本研究与设计初步相关景观植物修复策 略如下：结合坡地高差地形，通过乔-草、灌-草、乔-灌的不同组合，最后形成不同功能区的示范区域，并基于植被的四季变化，形成多维景观的效果。恢复措施有水弹性慢行系统、土壤改良网格、湿地农林渔多维技术等等。山体坍塌，影响安全。基地因为 19 世纪的采矿造成了大面积塌陷，多年的崩塌和滑坡，导致植被覆盖率变低，几乎接近完全裸露。加上矿坑场地本身土壤和地形条件的限制，加固坡面是改善生态环境主要的恢复方法，结合各功能节点景观，该设计的初步有关植被恢复措施如下：通过系列低碳循环技术的应用，在地形条件相对优越的谷底形成大面积绿化，包括矿坑四周坡面也将复绿。除了选择本身适应性较强、外形美观、四季性的植物以外还应采用三生植被运维体系，形成生机盎然的可持续绿洲景象。环境污染，影响健康。随着矿区生态环境污染严重和矿业资源的日益枯竭，周边矿山已面临停产和关闭的局面，现有的房屋和设备即将被废弃，居民生活 第 44 卷 S1 期 李运龙，等：生态发展视域下南京冶山工业遗迹景观意象重构 543 水平低下，后续产业还未形成。基于这样的现状，本设计初步采用一系列的生态复绿与低碳循环技术对矿区整体生态循环提升更新，也尽可能保留自然环境。在矿坑底部采用地景式生产性湿地农田景观设计，使农、林、渔多维产业共生发展，位于崖壁中或者地表以下，弱化建筑的体量感，使之融于周边的环境。整体生产性农业景观自产自给的同时，也形成人文生态景观，使得园内供给循环可持续发展。植被稀缺，物种单一。矿区整体生态绿化植被覆盖率低、物质单一。因此，本设计计划绿化树种，以水杉、柏树、棕榈、香樟、雪松、广玉兰等为主。乔木有悬铃木，灌木有桂花和黄杨。乔木主要采用自然式种植。初步的有关植被恢复措施如下：生产性功能组织与整体环境相结合，提高绿化环境，种植充满生机与活力、季相分明的植物景观。加大道路两旁绿化、地表绿化和垂直绿化，将硬质铺装改造和环境整治相结合，改善既有植物生长环境，见图 3。图 3 场地现存问题可视化分析 2 场地营建与策略 2.1 设计概念生成 方案核心概念即是对棕地进行系列生态复绿与矿业遗址科普再利用，把握现有特色山体景观，恢复场地生态功能，更好地突出“科教研学”的主题。在 功能上提出“文化输出、研学旅教、生态修复、产业转型”4 个方面同步发展，打造一个科普文化型的低碳、可持续发展景观场地。其中科教景观理念的引入，主要是为了加强自然科学的普及教育，提高游客，特别是青少年的科学素质，使其能够成为增强地区持续创新力和综合软实力基础工程4。同时，将冶山矿区的资源特点和功能使用空间进行二次优化，功能分区满足知识科普型、自然观赏型、体验考察型、素质拓展型等特色自然研学实践空间，将现状地质条件安全问题进行生态措施处理，寻求可持续发展。将矿区教育研学基地打造成生态式、沉浸式、激发式、互动式的研学基地5，见图 4。2.2 设计策略提出 该方案总体规划分为 3 部分：响应乡村振兴战略后续发展、营造未来矿区科教智慧型景观公园社区、构建冶山矿区工业文化旅游 IP 品牌。提高国家文化软实力，助推文化强国建设，与乡村振兴战略的后续发展对应，并具体对标地方政府的政策与资金支持、专业人才引入、居民就业与易地搬迁的后续扶持、国家级生态乡镇建设规划等。营造未来矿区科教智慧型景观设计主体对应矿区科教博物馆、智慧深坑酒店、自然科教湿地、多维生态农田、趣味回型坡道与廊桥等矿区科教建筑与景观板块。最后，为构建冶山矿区工业文化旅游 IP 品牌，应注重冶山矿区品牌文化 IP效应，致力朋友圈圈层与分级推广宣传，建立互联网+智慧发展生产模式与社区等。图 4 方案概念生成 544 包 装 工 程 2023 年 4 月 首先，从文化输出角度而言，为响应国家文化软实力，助推文化强国建设，在乡村振兴战略的后续发展的同时，应根据南京市六合区冶山镇矿区基地稀有性和美学观赏价值的矿产遗迹与悠久的工业文明历史，在景区开展工业文化与矿坑历史、矿业遗迹、地层世界、天文地理探索等活动。其次，从研学旅教角度而言，以营造未来矿区科教智慧型景观为设计主体，增设矿区科教博物馆、智慧深坑酒店、自然科教湿地、多维生态农田、趣味回型坡道与廊桥等矿区科教建筑。同时，按功能区块划分也将开设素质教育、矿坑生存探险、科学实践、博物馆专题教育等主题综合活动。同时，从生态修复角度而言，以营造未来矿区科教智慧循环系统为设计手段，进行系列低影响技术开发，如水体慢行净化、绿地再生系统、5G 智慧管理系统、资源可持续利用系统等，使矿区棕地生态复绿与生态更新，其中生产性农业景观使园内供给循环可持续发展，形成一条自产自给供应链。最后，从产业转型角度而言，以构建冶山矿区工业文化旅游 IP 品牌为主要举措，注重冶山矿区品牌文化 IP 效应，致力朋友圈圈层与分级推广宣传，建立互联网+智慧发展生产模式，同时，也配备全息旅游探险、智能深坑酒店、多维湿地渔业、自然研学课堂、生产性农田等产业活动，促进地方经济、文化和自然环境的高质量和谐发展，见图 5。图 5 方案设计策略 3 场所营建与深化 3.1 空间缝合分析 从场地的肌理结构来看，矿坑把基地南北分裂成两部分。根据基地采用缝合空间的概念，利用斜井矿车和缆车串联南北两侧的功能区块，在突出科教科普功能与服务于体验式旅游路线的同时，也加强了南北两侧的交通联系。通过布置缆车路线和步道连接场地两边，引入人流，激活场地。设计采用缝合式与合院式布局，每一个小黑块表示一个三合院，小体量建筑更容易适应复杂的地形条件，并且体块在略微变形或者转折的同时不影响矿坑建筑整体的布局关系，见图6。从而，在保证建筑的排列遵循轴线关系的同时，弱化建筑的体量6。图 6 场地空间缝合分析 3.2 方案场地推导 根据对冶山铁矿区周边多维丰富的工业文明遗址与矿业特殊景观等自身优势的前期详尽分析与思维推导，现将设计基地主要分为一期公园功能区、二期公园功能区、智慧性自然科教区、生产性农田绿化区 4 大部分。实现对矿业遗迹景观的合理开发利用与保护，提高区域旅游知名度，增加棕地的生态恢复等，持续突破创新，积极开发以矿区科教旅游业为主的第三产业，使矿业城镇的经济得到飞跃发展。根据场地内外多维交通情况，冶山矿区位于江苏省南京市北部的六合区，S205、S247 省道的交汇处，地理位置优越，旅游产业的规模化和集聚化发展会为冶山矿区带来巨大客流量。现将设计基地分为城市主干道流线、园区主路流线、二期项目支路流线、矿坑内部支路流线 4 部分。根据场地内外多维环境与未来预期判定，以基地稀有性和具有设计美学观赏价值的矿产遗迹与悠久的工业文明历史为设计主体，融合周边其他自然景观、人文景观资源延续矿业遗迹。同时，开展以工业采矿文化研学旅教为主要功能的未来科教矿坑景观公园。设计基地主要分为主景观节点、次景观节点、节点分布网、景观视线 4 部分。功能区块分析、交通流线分析、节点视线分析见图 7。3.3 方案总平面分析 该方案设计以冶山矿区基地丰富的矿产遗迹与悠久的工业文明历史为主体，以延续矿业遗迹和开展工业采矿文化的研学旅教为目的，矿坑东西长约700 m，南北约 150 m，深度约 150 m。从卫星定位图上，矿坑就像地表的一道伤痕割裂了南北两侧的场地，造成了可达性的困难。通过运用空间缝合与大地艺术设计手法，利用斜井矿车和缆车串联南北两侧的功能区块，在突出科教宣普功能与服务于体验式旅游路线的同时，也加强了 第 44 卷 S1 期 李运龙，等：生态发展视域下南京冶山工业遗迹景观意象重构 545 图 7 功能区块分析、交通流线分析、节点视线分析 南北两侧的交通联系。首先采用一系列生态复绿技术在对矿区整体生态循环提升更新的基础下，也尽可能保留自然环境，在矿坑底部采用地景式生产性景观设计，位于崖壁中或者地表以下，弱化建筑的体量感，使之融于周边的环境，同时生产性农业景观使得园内供给循环可持续发展，形成一条自产自给供应链7。根据以上分析总结，最终总平面功能节点分为入口广场、科研博物馆、智能深坑酒店、多维生产性农田、全息生态湿地、低碳百草园、环山廊桥、净水平台、采矿火车体验区、智慧观光缆车、园区蹦极中心、自然课题学习区、趣味素拓梯田、矿区工业遗址区四季农庄等 30 个景观节点，见图 8。图 8 总平面图分析 3.4 方案竖向分析 极大的高差地势促使本设计形成了丰富的竖向设计，在不同的高度位置也对应着不同科教功能区与植被观赏区。首先采用一系列生态复绿与低碳循环技术8使得矿区整体生态循环与更新，引入水弹性景观慢性系统，即雨水与山间溪水通过装置进入地下长达1 km 的过滤后，流入终端的沉淀区，最终重新补给周边的动植物与冲洗路面。其次，也引入了一系列能量转换区块，通过互动装置实践，达到科普宣教作用，储备电也能为夜间花园供能。最后，在矿坑底部采用地景式生产性景观设计，使园内供给达到循环可持续性发展，形成自产自给供应链，见图 9。图 9 方案竖向分析 4 场地复绿与空间细化 4.1 生态修复策略 根据平面功能区块设计与实际高差地形，划分了冶山矿区科教空间、花田问渠低碳空间、观景廊桥智慧空间、工业文化主题空间9。再通过低影响技术开发装置与自然复绿、复渔等方法介入，增加立体科教体验系统，丰富人们对树林不同的体验。设计以树林为植物净化能力采样实验地点，通过水生植物的栽培，使自然作功从而净化水质，让人们认识到植物的不同净化能力，创造一个大自然的实验室，见图 10。4.2 节点空间设计 4.2.1 科教互动博物馆 冶山铁矿科教博物馆采用矿山的各种“杂质”（遗迹），以采矿、炼铁、炼钢等活动为元素，打造工业气息强烈的矿山科普博物馆，依托丰厚的矿业文化底蕴与智慧性装置设施，集科普、旅游、休闲、科普展示于一体。建设科普宣教体系，有助于游客们提升对棕地保护意识，也能够再次赋能助推生态文明建设。而其体系分展示系统与解说系统两部分，能辅助观光者更高效地熟悉矿区及工业文明知识。也通过对公园景观的参观，引起了整个社会对矿区棕地资源问题的普遍重视，因此，科普宣教体系建设由另一个方向对矿区及其周边自然资源实行间接保护，见图 11。546 包 装 工 程 2023 年 4 月 图 10 复绿技术分析 图 11 科教互动博物馆分析 4.2.2 全息净水花园 在矿坑公园净水花园板块中，营造多种科教功能景观，为游人提供多种科教的可能性和主动选择权，以此提高科普宣教的兴趣度。充分发挥自己的主观能动性与矿区景观设计的导览性，引进系列低影响技术开发版块10，如多维生产性农田、多维低碳湿地渔业、水弹性慢行系统等，在矿区科普工业文化同时，通过能量转换贮存再利用，达到节能减排的效果。最终形成生态可持续自循环系统，最大限度运用原有深坑湿地景观，形成宣教氛围，激活公众的各种感官。在参与科普活动过程中，形成积极主动和被动式相结合的双向互通教学模式，实现生态、经济双重效益，见图 12。图 12 全息净水花园分析 4.2.3 矿坑回型走廊 矿山走廊呈 Z 字形阶梯状走廊，作为连接矿山的走廊通道，可以让游客上到矿山，近距离接触矿山，从而实现科普、休闲游憩的功能。同时，也介入主被动共同参与的模式，即将矿坑公园科普宣教参与模式划分为 2 种类型：一是被动接受；二是积极参与。其中被动接受是一种静态的模式，让受众感知其内涵所带来的参与体验，在视、听、味、嗅、触等五感层面设计外，也对应相应的科教智慧互动装置，在引导人们达到全民康养与研学教育目的同时，人们与装置互动所产生能量也将为夜间花园供能，见图 13。图 13 矿坑回型走廊分析 4.2.4 自然矿区低碳课堂 矿地表下的沙粒、土壤动物作为该空间的主题元素，通过沙粒堆叠、动物小品等自然元素的融入，让游客在游览的同时体验景观趣味性。矿坑公园是一处专题综合公园，因此矿坑公园的功能设置多集中在工第 44 卷 S1 期 李运龙，等：生态发展视域下南京冶山工业遗迹景观意象重构 547 业文明宣教中心。宣教中心设有自然科普课堂、智慧工业文化低碳展览馆等，设置有昆虫的仿真模型、矿区演变电影、实地声景装置等，现代展示也大多采用多媒体和物联网 IOT 技术辅助演示，使游客能沉浸其中。所有的设施设备均适用可循环再生材料，在科教宣普的同时，也进一步地推动“双碳”事业的前进。空间形态和行为活动耦合在这其中进一步揭示了自然矿区空间形态、生态环境与心理感知之间的关系，为创造更加适宜的自然矿区空间提供依据11，见图 14。图 14 自然矿区课堂分析 4.2.5 矿区主题构筑 矿山旅游景观方面，本设计尝试在谷底提供开放式地质学堂，通过山体排险后，利用柔性网进行防护，在山体下方人工塑石，作为安全距离的屏障，将裸露的山体作为地质课堂的背景，开辟半圆形下沉式草芥草坪的开放式教育空间，通过扩增实境与虚拟实境等最新科技与学生增添互动，进一步培养学生创造能力与观察能力，见图 15。图 15 矿区主题构筑分析 方案中的未来科技馆，运用 5G 技术能实现看电影，以及身穿矿工衣、头戴矿工帽，深入地下铁矿开采等一系列新奇体验，矿区未来科技馆，以科教研学为主要功能，秉承走进科学、体验科学、探索科学的理念。因为火星（天问一号）是人类目前到达的最远星球，所以整个场馆建筑模仿火星地貌，室外搭建“好奇号”地形场景，并预留有航模、青少年室外火箭模型发射场地等，丰富整个冶山矿区研学科技的景观，见图 15。5 结语 当前绿色发展是中国新时代进程和生态文明建设背景下规划领域的重大要求，研究以低碳发展愿景下的未来科教型南京冶山矿坑生态修复景观设计为例，生动展示了该矿坑基地稀有性、美学观赏价值与悠久的工业文明历史。通过开展未来科教旅游、普及采矿科学知识、引入全息生产性景观等板块，使得整体的工业采矿遗迹得以延续，生态环境得以改善的同时，也促使人们形成尊重自然、顺应自然、保护自然的和谐生态观。同时，在践行“两山”理论与生态复绿的基础上，形成一套以工业文明与自然科学为科普教育目的的设计方案，在达到提升游客科学素质设计目标的基础上，针对棕地修复的科教宣普型景观设计工程，以期在未来成为增强地区持续创新力和综合软实力的基础性工程，有效促使绿色低碳进程建设，为未来新型棕地修复提供一个示范性案例。参考文献：1 李勇,高岚.中国“碳中和”目标的实现路径与模式选择J.华南农业大学学报(社会科学版),2021,20(5):77-93.2 梁彩彤.基于生态修复理论的城市棕地景观规划设计研究D.山东:山东建筑大学,2019.3 汪静,南京冶山矿废弃地旅游资源挖掘及利用D.北京:中国矿业大学,2013.4 严宇珺,严运楼.江浙沪地区城市绿色发展竞争力评价指标体系设计与实证研究J.生态经济,2021,37(8):49-54.5 郑舰,陈亚萍,王国光.2000 年以来棕地可持续再开发研究进展:基于可视化文献计量分析J.中国园林,2019,35(2):27-32.6 董瑾,景观都市主义下的矿业棕地再生设计研究D.南京:南京林业大学,2020.7 金云峰,方凌波,沈洁.工业森林视角下棕地景观再生的场所营建策略研究:以德国鲁尔为例J.中国园林,2018,34(6):70-74.8 余普,基于设计介质论的生产性景观在棕地景观改造中的应用研究D.四川:四川农业大学,2018.9 曹颖,杨金鹏,王宇,等.基于社区更新的矿业遗产保护与再利用以焦作中福矿业遗产为例J.工业建筑,2021,11:5-16.10 谭峥.后工业化场景中的复合景观价值洛杉矶河水岸的基础设施空间再生J.当代建筑,2021(4):45-49.11 郑晓笛.棕地再生的风景园林学探索:以“棕色土方”联结污染治理与风景园林设计J.中国园林,2015,31(4):10-15.15