氢能小镇空间结构特征和设计要素思考

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氢能小镇空间结构特征和设计要素思考

【摘要】氢能小镇是一种以氢能产业、文旅和社区为核心的,以解决能源、经济和空间结构问题为前提,并将社会空间和物理空间进行高度融合的小型社会生态体系发展模式。文章通过文献调查、案例分析和总结归纳对国内出现的氢能小镇模式进行研究,总结其空间结构特征设计要素,对氢能小镇模式进行概念规划设计。

【关键词】氢能小镇;规划设计;空间结构

1引言

1.1背景

随着建筑领域碳排放量的增加,氢能凭借自身优点作为解决能源和经济问题的措施之一被多个国家纳入发展计划,在近两年得到快速发展。国际社会对氢能的作用和价值已基本形成共识,即“大氢能”定位,在工业、交通、建筑、能源等诸多领域都有巨大的潜在应用价值。我国从2018年开启氢能计划,2019年进入氢能高速发展阶段,并在部分地区进行试点,打造氢能小镇、氢能产业园和氢谷等模式,推广氢燃料汽车,建设加氢站。粗略统计,全国各地已经有29个氢能产业园、氢能小镇、氢谷和氢能社区等项目审批。

1.2目的和意义

本文对国内特色小镇模式和氢能小镇进行研究,分析归纳其空间结构和设计要素,将氢能和空间结构进行多维度的融合规划设计[1],丰富相关理论,并为氢能小镇模式的推广发展和设计提供借鉴和参考意义。

2氢能小镇发展和研究现状

2.1氢能小镇基本内涵

氢能小镇是以社区规模城市空间为载体,以产业、文旅和社区为主题,以产镇融合和科学的规划设计为手段,通过合理的空间规划和要素设计,为解决能源、经济、生活和空间结构等问题而发展出的模式,是在特色小镇的基础上发展出来的针对产业的新型发展空间。不但可以解决常规产业园规划设计中存在的不符合基本空间功能逻辑、投入使用后周边配套不齐全、交通不便、缺乏文化和活动空间、生态绿化程度和周边融合度不够等情况。也可以解决传统乡镇和区域功能单一、产业结构不明确、经济发展缓慢和空间融合度不够等问题[2]。

2.2氢能小镇发展现状和问题

基于国际形势、碳排放量问题、国家政策、建筑领域供给和空间结构变革需求,近几年氢能小镇在国内如雨后春笋般涌现,并且立项数量不断攀升。截至2019年底,全国各地区已有29个氢能主体产业园区,其中华东地区占据14个名额位居首位,其次是华南地区占据5个名额[3]。根据国内项目发现氢能小镇的开发主要包括特色产业引擎、旅游引擎、核心产业园区、产业延伸、休闲聚集区、不同人群居住和社区配套七个组成部分。根据国内氢能小镇的项目特点,在发展过程中出现以下几个问题:①氢能小镇发展模式尚处于探索阶段,缺乏实践,未形成成熟的标准体系和规划设计策略;②小镇发展进度和基础薄弱,部分项目处于规划阶段,建设进度低于预期,还需3a~5a方可成型;③现阶段需要政府扮演主要角色,提供支持和引导,虽然具有较好的市场前景,但部分企业仍处于观望状态。以上问题会随着氢能能源以及氢能小镇模式的推广得到改善和解决,本文也尝试从规划设计角度出发解决一定的氢能小镇标准化问题。

3氢能小镇空间结构和设计要素

3.1案例分析

浙江台州氢能小镇是我国首个氢能小镇,位于浙江台州湾循环经济产业聚集核心区,台州湾作为浙江六大湾区之一,不但腹地广阔、产业资源雄厚,而且有便捷的立体交通,是带领浙江经济增长的重大产业平台。台州氢能小镇进行“三产融合”和“三生共存”的规划设计,对产研、产城和产融进行融合,可实现生产、生活和生态共存的状态,形成产业研发、配套商业和居住以及便利服务等一体化。1)功能空间结构台州氢能小镇用地规模为1.4km2,以氢能产业、文旅和社区为主题,包括产业、商业、服务、文旅和生活居住等功能版块,以科技创新带动产业发展,以产业发展推动城市升级。2)产业结构围绕氢能产业塑造前端研发、中端生产和末端物流展贸的完整产业结构:包括氢能研究院、企业孵化器和加速器等前端研发;中端生产包括标准厂房和厂区以及园区内的相关配套服务等区域;末端物流展贸包括氢能产品商贸空间、科技展示空间和会展物流中心区域。3)其他支撑板块和特色除了产业板块,根据功能和生活需求,台州氢能小镇还包括以金融促进氢能产业发展的金融和商业板块,满足人们日常居住和生活服务的社区板块,具有自身特色和提升环境的文旅板块,打造环湖绿道、欢乐干线、主题公园和科技馆等特色空间。台州氢能小镇以氢能为主题,进行多功能、多空间维度的高度融合设计,既发展了产业,又可以满足人们日产生活的需求,各功能和板块之间相互联系促进,具有明确的定位、理念和设计思路。

3.2氢能小镇空间结构特征

3.2.1产业结构特征产业结构特征:主导产业明显,围绕主导产业打造完整产业链

以氢能为主导产业,打造产、储、运、用等与氢能加工生产相关的产业集群和氢能应用产业集群。以氢能为线索构建前端制造研发、中端生产、末端物流和应用的完整产业链结构。

3.2.2功能结构特征功能结构特征:功能分区明确,文旅生活配套

从产业、生活、金融、服务和文旅等功能出发,进行空间规划设计形成清晰地功能组团,同时又保持各组团之间的密切联系,以产业为核心,金融和商业为支撑,根据自身特点配以文化旅游空间属性,完成多功能空间的复合(见表1)[4]。

3.2.3文化风貌特征文化风貌特征:整体风貌一致,绿色生态文化

读取当地特征和历史,进行元素的提取和简化,以当地肌理材质和文化历史背景奠定整体风格基调。围绕氢能产业为小镇赋予文化内涵,提倡生态环保智能生活方式和思想;氢能小镇一般位于城市边缘地区,具有良好的生态环境,可根据生态环境打造景观轴线和空间,发展旅游项目,促进小镇发展,宣传其文化理念。

4氢能小镇空间规划布局

4.1小镇理念及目标

小镇以自然生长为理念,同时将生产、生活和生态进行三生融合,依托分布式氢能源和智能信息化的技术,以绿化带作为边界,以水系作为联系媒介,通过合理的规划设计策略,打造“合理布局、复合领域、高效交通、低碳运转、活力融合、生态自然”的未来氢能低碳可持续发展能源小镇模式。

4.2氢能小镇规划布局

4.2.1产产、城、人、文结合的发展模式

氢能小镇实现以产业为核心的城市空间、人居和文旅四位一体的结合,将氢能、社区、文化和旅游纳入城市空间中,多维复合[5]。以城市社区空间为基础,以产促镇,以镇兴产,辅以商业。以人为本,实现社区居住和生活服务需求,以当地原有条件和空间,发展文化和旅游,引进不同人群,提供良好的生态环境的同时激发小镇空间活力[6]。

4.2.2研发研发、制造、应用和创业的完整产业结构

从氢能的产、运、储和应用出发构建氢能完整产业链体系,将其分为上、中、下三游,包含上游氢能的生产制备和技术的研发、中游氢能的应用以及下游物流和商贸,另外,配有产业孵化基地和扶持创业等促进氢能产业规模和标准化发展的功能空间[7]。

4.2.3轴轴、带、区、团空间组织架构

借鉴氢能小镇案例和从生态绿色环境为出发点,氢能小镇形成轴、带、区和团的空间组织架构,以主要交通流线为主次轴;在当地区域原有生态环境和肌理的基础上,形成绿色景观带;以发展模式、理念、定位、目标和功能需求为依据,规划设计不同的功能区域,既有清晰地功能组团分区又实现共构互融,明确空间组织架构。

4.2.4一体化功能空间架构

氢能小镇是多功能、多维度高度复合的空间,根据定位和性质规划设计产业研发、配套居住、配套商业和服务等功能分区实现多位一体化。规划氢能产业园、氢能社区、金融商业、生活服务、文化教育和生态旅游等功能分区,将氢能融入社区空间,由点及面,带动小镇和社区发展,满足多功能需求[8]。

4.2.5绿色集约交通系统和生态可持续景观环境

引入氢能汽车等绿色能源交通工具,建设加氢站,提高能源使用效率的同时减少碳排放,合理规划高效集约的路网,根据景观规划人行道路,激发小镇活力。同时进行小镇空间的整体景观化设计,布置景观节点,提升趣味性和绿色生态性[9]。

5结语

氢能小镇是时代发展的产物,在国内初显势如破竹之势,本文探究其现状和问题,对国内主要案例进行分析和借鉴,探究其发展模式和设计要点。小镇以产业、文旅和社区作为主题,多功能复合,对氢能进行研究开发和应用,打造氢能产业链,明确小镇生态理念和目标,注入文旅内涵。以城市社区小镇空间为依托,挖掘氢能在城市空间中的潜力,加以社区、生活服务和文化属性[9],探究其发展模式和设计要素,通过合理的规划设计策略,进行空间结构和功能分区的设计。虽然对于其理念、发展模式和空间结构进行了一定的概念探索,为氢能小镇的发展和设计进行了一定的理论上的借鉴,但是缺乏一定的实践验证,需要在后期进行补充。

作者:高鑫 尹晗宁 单位:山东建筑大学建筑城规学院 山东建筑大学热能工程学院