作品編號：073

參賽者：吳龍峰 楊樺

單位：哈佛大學設計學院 中國中建城鄉(xiāng)與風景園林院

沉浸花園—探尋人與土壤的互動

Immersive Garden—Toward a Dynamic Interaction between Soil and People

作品編號：073

參賽者：吳龍峰 楊樺

單位：哈佛大學設計學院 中國中建城鄉(xiāng)與風景園林院

由左至右：吳龍峰、楊樺

評委點評：

作品利用本地植物解決土壤污染的問題形成鄉(xiāng)土的景觀，同時虛擬與設計情景表達令人印象深刻。并且通過豐富的空間營造，達到了“身臨其境與土壤互動”效果。作品創(chuàng)新性強，思路清晰，手法簡潔，展現(xiàn)了回歸理性、回歸本原的思想。

設計理念：

在沉浸花園的設計中，我們期待營造一種互動的景觀，一種讓人沉浸其中的游園體驗。通過地形的起伏營造變化的空間體驗，結(jié)合現(xiàn)實增強技術(shù)，我們將隱秘于腳下的土壤與植物之間的生態(tài)過程展示給大眾。人們穿行其中，仿佛置身于未知的土壤世界。

1 人與土壤的互動

土壤對人類而言最熟悉也最神秘。一方面，土壤是生產(chǎn)和造園的必要元素，承載著植物種植基質(zhì)、涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)等生態(tài)功能。另一方面，人們很難了解土壤內(nèi)部的運行機制，如土壤中的物質(zhì)變化和能量過程，土壤是如何支撐植物的生長，植物對土壤有何促進和修復作用。在沉浸花園的設計中，我們探索多樣的人與土壤互動的方式，利用地形和空間塑造來展示不同土壤的類型，以植物為媒介，通過多種有趣的現(xiàn)實增強技術(shù)來展示土壤與植物的相互作用。

2 地形設計

花園地形由外部向內(nèi)部逐漸抬高，利用曲線形式的擋土結(jié)構(gòu)圍合成游覽空間，形成5個不同形狀的土坡作為植物種植的空間。土坡的填充物主要來自苗圃建造和周邊農(nóng)村生產(chǎn)所產(chǎn)生的污染物。從場地外部，花園起伏的地形和豐富的植被是苗圃基地內(nèi)的獨特景點，吸引著路過的游人；進入到場地內(nèi)，人們不僅可以透過玻璃擋土墻觀察植物的根部與土壤的構(gòu)造，還可以通過現(xiàn)實增強技術(shù)體驗土壤是如何隨著時間被植物修復。

3 種植設計結(jié)合土壤修復

借助植物消除土壤中的污染物是一種低碳而又可持續(xù)的景觀技術(shù)，而經(jīng)過設計的植物群落又能形成具有觀賞價值的景觀。花園的種植設計不僅考慮場地周邊土壤的主要污染類型和植物的土壤修復方式，又選擇具有一定觀賞性和趣味性的鄉(xiāng)土植物。場地中的典型污染土壤作為地形填充物，分別放置在花園中的5個土坡內(nèi)，并用混凝土隔離健康土壤和游覽空間。污染的土壤將作為耐性較高的植物生長基質(zhì)，經(jīng)過篩選的植物有5種污染修復機制，分布于5個土坡，并通過現(xiàn)實增強技術(shù)展示給游人。

來自場地附近的5種典型土壤污染：

重金屬：苗圃基地構(gòu)筑物和附屬建筑建造過程中的殘留金屬，主要污染成分包括汞、鎘、鉻等。

農(nóng)藥殘留：場地周邊農(nóng)作物農(nóng)藥殘留對土壤的污染，主要污染成分包括滴滴涕、莠去凈、酚、氟、硫、磷、氯、2,4-二氯苯酚等。

雨水徑流：雨水流經(jīng)硬質(zhì)鋪裝和公路將污染物帶入土壤，主要污染成分包括汽油、柴油、C-TCE等。

水產(chǎn)養(yǎng)殖：場地周邊農(nóng)村養(yǎng)殖水產(chǎn)造成的營養(yǎng)物質(zhì)富集于魚塘淤泥，主要污染成分包括總氮、溴苯等。

生活污水：場地周邊農(nóng)村居民直接排放到土地中的生活污水，主要污染成分包括氮、磷、鉀、鈉等。

設計中使用的5種植物修復土壤的機制[1]：

植物固定(Phyto-stabilization)：植物通過吸收土壤中的污染物質(zhì)使其富集在植物組織中，或通過分泌植物化學成分降低污染物的活性，將土壤中的污染物固定在原地，使其不再轉(zhuǎn)移造成更大范圍的污染。

植物根際降解(Rhizo-degradation)：植物根部的分泌物或根部周邊的微生物分解土壤污染物的過程。

植物根際過濾(Rhizo-filtration)：植物根部從污染的土壤中過濾污染物質(zhì)，并吸收至體內(nèi)。

植物降解(Phyto-degradation)：植物釋放化學物質(zhì)將土壤中的污染物分解成可利用的物質(zhì)吸收至體內(nèi)，進入植物的新陳代謝過程。

植物揮發(fā)(Phyto-volatilization)：植物將土壤中的污染物吸收，再通過呼吸作用逐漸釋放到空氣中。

4 增強現(xiàn)實技術(shù)作為互動媒介

設計中建議使用的6種增強現(xiàn)實的設施，安裝在污染的土壤和游覽空間之間的擋土結(jié)構(gòu)上，所使用的設備、高度和參與程度考慮到不同人群的需求。埋在污染土壤中的傳感器用于搜集土壤污染成分、濕度、溫度等信息，經(jīng)處理器分析預測污染程度，并將結(jié)果經(jīng)圖像生成器傳輸?shù)娇梢暯缑嫔稀＿@些系統(tǒng)將人們難以覺察的土壤修復過程動態(tài)展示，并且通過互動的、可參與的界面設計，增加花園的趣味性。另外，根據(jù)項目的成本，這些設備可以選擇性地設置于花園中。

1)頭戴式顯示器(Head-Mounted Display)：

利用設備中的圖像生成器和定位工具將土壤的變化信息和過程整合到顯示器中。

2)手持設備(Handheld Equipment)：

利用智能手機中的攝像頭、圖像生成器和定位工具將經(jīng)過處理的土壤信息整合到手機屏幕，在事先設計好的軟件中打開攝像頭并對準土壤即可了解其中污染物的成分和修復過程。

3)光學投影與動作捕捉(Optical Projection with Gesture Recognition)：

利用投影儀將經(jīng)過處理的土壤信息投影到透明玻璃墻面，動作捕捉攝像頭作為互動界面。

4)平視顯示器(Head-Up Display)：

將土壤植物修復過程投影到透明的擋土墻面。

5)可觸式屏幕(Touch Screen)：

經(jīng)設備處理器整合土壤信息與土壤斷面照片，在預先設計好的軟件中播放，人們可以使用觸屏進行互動。

6)視網(wǎng)膜顯示器(Visual Retina Display)：

利用視網(wǎng)膜投影儀將經(jīng)過處理的土壤信息和修復過程投影到人眼中。

[1] Kennan, Kirkwood. Phyto: Principles and Resources for Site Remediation and Landscape Design[M]. New York: Routledge, 2015.

(編輯/陳雨茜)

金獎/Gold Award