朱清

摘 要：在自然生態(tài)環(huán)境急劇惡化的現(xiàn)代社會(huì)，我國(guó)煤礦采空區(qū)域面積不斷擴(kuò)大，充分利用采煤塌陷水域來(lái)建造漂浮城市的設(shè)想早已被提出。這一觀點(diǎn)是基于當(dāng)前劇烈的人地矛盾、采煤塌陷水域利用不夠充分、城市開發(fā)不夠合理等問題所提出來(lái)的。而漂浮建筑則是以漂浮的狀態(tài)在水面上建造的建筑，其在采煤沉陷水域中建造完全符合當(dāng)前人類居住環(huán)境與自然環(huán)境和諧共同的發(fā)展要求?，F(xiàn)文章主要針對(duì)采煤沉陷水域漂浮建筑設(shè)計(jì)原則進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：采煤沉陷水域；漂浮建筑；設(shè)計(jì)原則

在煤礦開采過程中時(shí)常存在出現(xiàn)采煤沉陷水域，采煤沉陷水域是十分有實(shí)用價(jià)值的建筑場(chǎng)地，對(duì)其進(jìn)行充分的開發(fā)與利用能夠顯著緩解人地矛盾，并滿足我國(guó)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的需求，推動(dòng)現(xiàn)代化城市發(fā)展與進(jìn)步，為人類居住探索新的領(lǐng)域與方式。在采煤沉陷水域進(jìn)行漂浮建筑建造是我國(guó)城市發(fā)展與空間變化發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 采煤沉陷水域的形成

采煤塌陷是人們?cè)趯?duì)地下煤炭資源進(jìn)行開采的過程中，由于開采過程轉(zhuǎn)變了煤礦區(qū)域周圍的地球化學(xué)背景，破壞了固有的地質(zhì)體的平衡狀態(tài)，并且破壞了地質(zhì)體之間的力學(xué)平衡狀態(tài)與巖石自身的力學(xué)結(jié)構(gòu)。[1]地下采空區(qū)域上方巖石在地球重力與應(yīng)力的影響下，就會(huì)出現(xiàn)冒落的情況，并且導(dǎo)致地面形成裂縫，甚至出現(xiàn)塌陷的情況。假如位于高潛水位礦區(qū)，伴隨著地下水位的上升則會(huì)出現(xiàn)塌陷積水區(qū)域。

2 采煤沉陷水域水上漂浮建筑設(shè)計(jì)原則

2.1 采煤沉陷水域水上漂浮建筑空間屬性特征

采煤沉陷水域水上漂浮建筑空間屬性特征主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)性。其與城市、水域空間系統(tǒng)并不是單純的組合模式，而是屬于相輔相成的狀態(tài)。從功能來(lái)看，漂浮建筑的功能將會(huì)伴隨著周圍居民生活模式與行為的變動(dòng)而發(fā)聲改變，存在一定的影響與滲透的作用。在進(jìn)行水上漂浮建筑設(shè)計(jì)的過程中要兼顧空間的系統(tǒng)性，將水上漂浮建筑整體環(huán)境中的水、陸要素考慮入內(nèi)。[2]

（2）模糊性。水上漂浮建筑空間的模糊性主要體現(xiàn)在人的空間行為與功能的模糊性。鑒于水上漂浮建筑空間的功能會(huì)被周圍空間所影響，其中所存在的功能差異會(huì)使得水上漂浮建筑空間表現(xiàn)出關(guān)系模糊的特征。另外，水上漂浮建筑空間的模糊性體現(xiàn)在形態(tài)與要素的關(guān)系上。[3]水上漂浮建筑空間要素呈現(xiàn)出凹凸、延伸、傾斜等多種意象，在水體流動(dòng)的影響下一同形成了水上漂浮建筑空間的模糊性。

（3）流動(dòng)性。水上漂浮建筑空間的流動(dòng)性主要表現(xiàn)在以下生態(tài)信息的流動(dòng)與地下水水體流動(dòng)的過程。同時(shí)，在采煤沉陷水域水上漂浮建筑空間中，水域環(huán)境中的水生動(dòng)物、植物品種眾多，食物鏈復(fù)雜，能量與物質(zhì)轉(zhuǎn)換的過程十分充分。而且，由于水上漂浮建筑空間是的載體為漂浮城市，人流、物流會(huì)在這一水陸空間開展充分的交換，進(jìn)而體現(xiàn)出空間功能的流動(dòng)性。鑒于水上漂浮建筑地基為漂浮基座，因此水上漂浮建筑可以根據(jù)風(fēng)向、日照等外界自然因素來(lái)轉(zhuǎn)變建筑朝向與位置，從而避免外界自然的不利因素，獲得最高程度的舒適滿意度，這也是漂浮建筑自身流動(dòng)性的表現(xiàn)之一。[4]

2.2 采煤沉陷水域水上漂浮建筑設(shè)計(jì)原則

（1）被動(dòng)式設(shè)計(jì)原則。被動(dòng)式設(shè)計(jì)原則，即為利用氣候環(huán)境的潛能來(lái)開展設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中充分運(yùn)用各種方式來(lái)適應(yīng)建筑區(qū)域氣候特點(diǎn)，盡可能地減少使用不可再生資源，從而實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)保護(hù)。被動(dòng)式設(shè)計(jì)方式就是在積極主動(dòng)順應(yīng)自然的過程中最大程度的挖掘大自然的潛能，遵循建筑所在區(qū)域環(huán)境發(fā)展規(guī)律，對(duì)水上漂浮建筑的形態(tài)與功能開展設(shè)計(jì)，通過對(duì)建筑中的各功能木塊進(jìn)行組織，使得水上漂浮建筑能夠在需要空調(diào)等電氣設(shè)備的情況下一樣可以創(chuàng)造出人們能夠享受的舒適室內(nèi)與室外環(huán)境，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境與人類生存生活的統(tǒng)一。然而在水上漂浮建筑設(shè)計(jì)過程中被動(dòng)式設(shè)計(jì)運(yùn)作并不是完全拋棄主動(dòng)系統(tǒng)調(diào)解能力，而是與主動(dòng)系統(tǒng)相互配合來(lái)改善建筑環(huán)境消耗，改善建筑內(nèi)部環(huán)境，強(qiáng)化建筑使用到舒適程度。采煤沉陷水域水上漂浮建筑所秉持的被動(dòng)式設(shè)計(jì)原則的特別之處就是可以將水體作為能量的源頭。例如，水層溫差發(fā)電、水層儲(chǔ)能等等。[5]同時(shí)，在漂浮建筑中的浮動(dòng)結(jié)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)建筑地基來(lái)說建筑材料的使用更加節(jié)約。同時(shí)，漂浮建筑地基使用的建筑材料是保溫材料聚苯乙烯泡沫，其擁有卓越的保溫性能，可以使得漂浮建筑實(shí)現(xiàn)低電源能耗。同時(shí)，還可以通過水體能夠形成光反射的原理來(lái)強(qiáng)化自然光的擴(kuò)散，充分利用自然光照來(lái)降低電能的消耗。

（2）可變式設(shè)計(jì)原則。在現(xiàn)代建設(shè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，建筑已經(jīng)不僅僅是提供人們棲息的空間區(qū)域，不僅僅是一成不變的固定形態(tài)了，而是轉(zhuǎn)變成為擁有生命結(jié)構(gòu)的物體?？勺兪皆O(shè)計(jì)原則，即為在進(jìn)行采煤沉陷水域水上漂浮建筑的設(shè)計(jì)過程中可以根據(jù)建筑、建筑周邊因素來(lái)進(jìn)行一定的調(diào)整與改變。第一，建筑自身的可移動(dòng)性。由于采煤沉陷水域水上漂浮建筑相對(duì)于傳統(tǒng)建筑來(lái)說有著十分顯著的區(qū)別，其獨(dú)特的水域地基給予建筑不同的浮力，這一情況就象征著建筑與船只一樣擁有可移動(dòng)性。漂浮建筑能夠從水體中獲取相關(guān)能源，例如水層溫差儲(chǔ)能、太陽(yáng)能等自然能源來(lái)作為建筑在水中進(jìn)行移動(dòng)的能源。在遭遇不可避免的自然災(zāi)害以及其他需要對(duì)建筑進(jìn)行移動(dòng)的情況的時(shí)候，就可以通過移動(dòng)建筑方位來(lái)躲避自然災(zāi)害，獲得居住最適宜、最舒適的建筑方位。第二，建筑構(gòu)件的可變性。在漂浮建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)過程中可以通過旋轉(zhuǎn)、伸縮、翻轉(zhuǎn)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑的移動(dòng)。另外，漂浮建筑所使用的ETFE建筑材料是一種可以利用充氣量來(lái)調(diào)整其遮光度與透光性的新型膜結(jié)構(gòu)，其在漂浮建筑設(shè)計(jì)中是實(shí)現(xiàn)可變式設(shè)計(jì)原則的重要途徑。

（3）建筑設(shè)計(jì)思想原則。建筑設(shè)計(jì)思想原則，即為始終保持正確的建筑設(shè)計(jì)思想。采煤沉陷水域漂浮建筑設(shè)計(jì)過程實(shí)際上就是在已知探索采煤沉陷水域漂浮建筑建造的最佳形態(tài)，以最科學(xué)最合理的原則，來(lái)探尋漂浮建筑采煤沉陷水域之間組合成為有機(jī)的整體。因此，在進(jìn)行采煤沉陷水域漂浮建筑設(shè)計(jì)過程中要秉持著建筑美學(xué)與建筑生態(tài)學(xué)原則，從建筑與環(huán)境的關(guān)系、人與環(huán)境的關(guān)系、使用者的舒適角度、環(huán)境的美感、建筑對(duì)環(huán)境造成的影響等不同角度來(lái)進(jìn)行探索。

3 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說，采煤沉陷水域漂浮建筑設(shè)計(jì)原則是始終基于漂浮城市建設(shè)規(guī)劃思想所開展的，其是基于生態(tài)建筑理論、氣候建筑理論等重要理論知識(shí)的。在進(jìn)行采煤沉陷水域漂浮建筑設(shè)計(jì)過程中要始終秉持著被動(dòng)式設(shè)計(jì)原則、可變式設(shè)計(jì)原則以及建筑戶設(shè)計(jì)思想原則，讓采煤沉陷水域漂浮建筑設(shè)計(jì)可以成為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，解決人地矛盾，營(yíng)造人類舒適生活環(huán)境的另一重要途徑。

參考文獻(xiàn)：

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