风电场景观设计探讨
作者:王丹琦
摘要:本文探讨和总结了风能应用于许多国家的经验,然后在这些经验的指导和研究中对风能的潜力进行了深入的挖掘和探知,让公众加深理解风力发电产业在景观层面上的价值,并为风电场环境设计提出思路和可开展的方式做出探讨。
关键词:风电场;景观设计
中图分类号:TU986
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2013)07-0109-02
1.绪论
1.1概念
风电场是指在同一场地上安装几十甚至上百台大型风力发电机组,并联在一起,由计算机控制运行共同向电网供电的风能利用方式(梁水林,1997)。相关研究人员通过遥感图像对风电场选址的土地利用进行了分类,即风电场土地利用的类型可包括耕地、林园地、草地、设施地、水域、沙裸地及其他。(邓院昌余志李相源,2011)故风电场也存在着地形地貌、规模上的差异。
1.2选址
风电场的选址会在拥有丰富风资源的区域,风能也就成了当地的有利资源和特色体现。这些地域常处于开阔的自然景观地带,如草原、山地、海洋等,其本身就蕴藏着可挖掘的景观潜力,通过对这种特有资源的利用和塑造,可以让人们从不同的角度去感知风、云、水这些自然元素,创造易动易静、易响易静的给予人不同感观体验的景观。
1.3现状
当下,风力发电已成为一种倍受关注的新能源产业,它从最早的出现于公元前6000年古埃及在尼罗河域的推帆助船,到古代波斯文明之后人类发明的第一台用来研磨作物和农业提水的机械风车,再到17世纪的荷兰利用类似的风力技术来驱动水泵进行灌溉,迄今,风电场的建设不但满足人们生活、生产上电力扩大的需求,同时,它也为振兴地区旅游业和环境教育实践发挥着愈来愈大的作用,为地域活动、地域建设做着支持和贡献。
2.应用
一直在欧洲舞台上扮演着世界风力发电前三强角色的德国、西班牙、丹麦,不断地探索着风电场的环境建设,日本也于2003年将风力发电对景观的影响正式提上日程,还有荷兰和澳大利亚在积极利用风能的同时也把其场地的景观设计考虑在内,进而能开发、营造出节能、生态、宜人的环境。
2.1荷兰
风车,作为一种历史符号的传承,仍然忠实地运转在荷兰的各个角落,继续发挥着它们的功能,与此同时,也成了荷兰一道独特的风景线、美丽的景观象征,寄托着当地人独有的情感。例如他们会利用各式各样的风车庆祝一些盛大的节日,在风车轮上刻上色彩斑斓的花纹、装饰图案,营造别具特色的风车景观。同时,人们还可利用风车传递独特的语言,如用呈十字形的风车叶轮代表暂时休息,用微偏左的十字形风车叶轮代表正在举行婚礼等。现在行走于荷兰,我们会发现很多风车都已作为城市的历史遗迹矗立在乡间田野,营造出在宽广的地平线和飘满迷人的云朵中串起的如织美景,带给游人无尽的梦幻与想象,传达着荷兰的古朴风情,承载着悠远的历史,迎接着世界的游客,这种风车景观也已成为了是荷兰民族的特色、骄傲与象征,乃至文化的积淀和演绎。
2.2日本
2003年,日本环境省举办了有关“在国立/国家指定公园里安装风力发电机设施方法的研讨会”,这是日本首次正式讨论风力发电对景观的影响。会上讨论,风力发电机不但可以利用清洁、可持续的风能缓解全球变暖的气候变化,同时,在景观的角度上,它比大规模用于发电的建筑物如电线铁塔更具可观性。茨城县还针对在自然公园内安装风力发电机设施发表了“在自然公园新建、重建以及增建风力发电设备的许可、实施、指南”。
会上讨论,风力发电场通常会位于山脉、海岸、平原等自然景色秀美的地方,为了保护自然景观不被完全的改变,会上制定了在国立、国家指定公园建设风电项目时要采取的保护措施,共以下六点:“避免自然景观保护的核心区域;避免作为观光对象的山脊等眺望场所;远离重要的眺望景点;错开包括重要风景对象在内的视野;不破坏背景的地貌;易与背景形成相融合的色彩。”(牛山泉,2009年)
3.研究
英国风景园林师布朗福就通过描绘风力发电机配置的风景图画,分析其不同角度的视觉效果,他认为“不要把风景里的风力发电场变成风力发电场构成的风景”,即强调了风电场的环境设计应与周边的环境相融合,进而为美丽的自然田园风光增添更多趣味,形成美观、独特的大地或是人文景观,并使其向着良性的循环方向发展,起到以点带面、示范推广的作用,带动地区活力。
3.1外观设计
现代风力涡轮机可以先从采用简单而又时尚的形象、增加外观细节的设计人手。有研究表明,风力涡轮机的颜色、大小、形状以及布置都影响着整个场地的景观美学。近些年来,风力涡轮机的体积日渐增长,高度由原来的20m变为200m不断增加,规格也成比例的快速增长,这难免会对其设计、各部分比例及细节处理等方面带来一系列影响,这是一种变化中的考验,也需要我们对它的表现和形式进行不断的了解和探索。依经验来看,在涡轮机各部分之间的比例上,当旋翼直径等于其塔高时,它们之间的关系会比较和谐。海边因为没有阻挡海风的障碍物,并且从海岸到海上风电场的距离通常也较远,风力涡轮机体型上的比例关系在视觉效果上就不会有过多的影响。
另外,为了防范鸟类撞击风电机的叶片或是输电线路,在风机叶片的外观形式上,去掉风电机上容易引起鸟类筑巢的斜对角支撑的塔架,颜色上可以采用瞽示色,如橙红与白色相间的颜色,这样鸟类在飞行的过程中能对安全路线有所辨别。同时,场地内灯光建议使用白色闪光灯,因为红色灯很容易吸引乌类。这对风电场环境设计中某些景观设施外观形态的选取上也能有所借鉴,让鸟类及时回避对构筑物的撞击。
3.2排列方式
在风电场内风力发电机的布置上,可通过精心布局,考虑其布置与场地地形的外貌构造等的关系,对风力发电机叶片的形态、规格、外观进行选择,能够与周边环境、建筑的造型、色彩等成为和谐统一的整体,体现艺术上的美感。还可应用相关的计算机技术,比如在安装风力发电机前,通过软件模拟不同的排列方式来选择与环境结合最好的布置方案。
位于水平、空旷地区的风力发电机,在自然的背景下更能强调出其自身的识别性和特征。在垂直方向上,它们与平坦的景观形成强烈反差,增加了横向维度。不过,在以垂直元素为主要特征的景观内,风力发电机的设置有时会与环境产生相互交叉的混乱情形;在水平方向上,风力发电机处在平坦、开阔的环境之中,会形成内部的多重视角,进而表现出景观的深度和距离感。(Frode Birk Nielsen,2009)
3.2.1整体性
风力发电机的布置要具有一定的整体性。一般情况下,风力发电机以几何顺序排列,比如成排、曲线、网格状排列,这种布置会加强开阔空间的透视感。发电机自身也会具有相应几何性排布的要求,所以众多发电机构成的是一个连贯的整体,而不是单个、分散的单位。这种相对统一的外观,如颜色、高度、旋翼直径、旋转方向、速率等在陆上或是海上风电场都是很重要的,除非是在一些个别情况中为强调涡轮机的表现性、雕塑性时会利用颜色或者其它手段予以区分。
3.2.2线性
在风力发电机组的位置布置时,会受到地形因素的影响,不同的地理环境会形成不同的风电景观。从景观设计的角度上来看,风电机组的线路布置可以沿着电缆线路、轨道、景观的外形展开。比如沿着林带的边缘、高速公路、堤坝、海边、河流沿线等,这样可以形成流畅、统一的线性景观。游线设计时应避免突然的转弯,采用较为缓和的曲线,使其沿着水平或是垂直自然环境的韵律前行、延续。这种较为连贯统一的线路,或水平、垂直或弯曲,会形成比较和谐的视觉景观效果。当然,有时在追求视觉上美观的同时,可能会损失一定的发电量,所以,在经济效益和形式美观上也要找到一定的平衡。
4.结语
如果单是提及风力发电,近些年国、内外对这种可再生能源的关注就没有少过,我国又拥有着得天独厚的风力资源,所以风力发电这个产业发展得很快。如果单是提及景观,同样涌现着愈来愈多的景观设计师们在孜孜不倦的探索着,而实际中将风力与景观二者能够共同介入的研究并不多见。正如学科间在不同领域中交叉并汲取养料一样,当风力发电的景观潜力被嗅到的时候,就需要找到一个技术与艺术的结合点,进而创造富有活力的风电场景观环境。随着风力发电场发展势头的跟进,其与城市景观的关系会得到更多的关注,这也是景观规划设计中自然与功能性、艺术性需要相辅相成的思考方向。