自發(fā)電裝置系統(tǒng)在貧困地區(qū)的應(yīng)用研究

方杰

摘 ?要：現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展迅速，城市建設(shè)規(guī)模在社會(huì)發(fā)展中不斷擴(kuò)大，使得城市內(nèi)的自然空間逐漸減少，人們?cè)诳旃?jié)奏的生活中更需要親近大自然，這就使?jié)竦毓珗@建設(shè)在滿足生態(tài)的前提下加入了游憩觀光、體閑等功能，給人們提供一個(gè)新型的景觀空間，生態(tài)景觀成為人們休閑旅游的一個(gè)新的發(fā)展方向。而在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，往往會(huì)面臨因區(qū)域經(jīng)濟(jì)條件的限制而無(wú)法完成系統(tǒng)性建設(shè)的挑戰(zhàn)，導(dǎo)致景觀效果不加，更阻礙了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。該文將從濕地公園建設(shè)角度出發(fā)，置入科技元素，在改善景觀環(huán)境的同時(shí)提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞：自發(fā)電;互動(dòng)裝置;貧困地區(qū);休閑體驗(yàn)

中圖分類號(hào)： TM73 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 背景研究

漳河峽谷國(guó)家濕地公園位于安陽(yáng)縣都里鄉(xiāng)西北部山區(qū)，兩省一市（縣級(jí)市）三縣交界處。 2016年7月19日殷都區(qū)西半部遭受300年一遇的特大洪澇災(zāi)害（包括張和峽谷濕地公園園區(qū)），公園內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施與外聯(lián)道路全部被毀，跨河橋梁全部坍塌，導(dǎo)致濕地公園交通優(yōu)勢(shì)全無(wú)，災(zāi)后的道路重建需要耗費(fèi)大量的人力、物理和財(cái)力。都里鄉(xiāng)現(xiàn)有1座35 kV變電站，總?cè)萘? 035 kVA。而漳河峽谷國(guó)家濕地公園內(nèi)僅有10 kV盤(pán)金腦線，全長(zhǎng)6.59 km。由于景區(qū)周圍群山環(huán)繞、地形復(fù)雜，景區(qū)通電通信能力有限，尤其是居住于山間居民，依然依靠著傳統(tǒng)的蠟燭取光的方式生活，對(duì)外聯(lián)系受到限制，通電的可靠性較差。

2 建設(shè)必要性

根據(jù)國(guó)家級(jí)濕地公園建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，濕地公園的建設(shè)不僅需要對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和合理的利用，同時(shí)應(yīng)考慮為公眾提供體驗(yàn)、休閑娛樂(lè)的場(chǎng)所。因此自“沉浸式”互動(dòng)裝置系統(tǒng)在漳河峽谷國(guó)家濕地公園的建設(shè)既有游客的需求，同時(shí)促進(jìn)了科技與自然、人與自然、科技與人之間的關(guān)系，在吸引游客的同時(shí)解決當(dāng)?shù)刎氹姷膯?wèn)題。

3 技術(shù)措施

3.1 技術(shù)背景

景觀互動(dòng)裝置是在景觀環(huán)境設(shè)計(jì)中具有獨(dú)特作用的藝術(shù)裝置，它是景觀環(huán)境中十分重要的“道具”，參與景觀環(huán)境的構(gòu)成，正如我們所看到的，在一些比較重要的場(chǎng)所及環(huán)境區(qū)域，景觀互動(dòng)裝置與場(chǎng)地空間通常是相結(jié)合的，它們是景觀規(guī)劃中重要的一部分，豐富了景觀環(huán)境的內(nèi)涵[1]。因此從某種意義上說(shuō)，這種科技型互動(dòng)裝置既是一種硬質(zhì)的設(shè)施景觀也是一種軟質(zhì)的文化景觀，是詮釋景觀環(huán)境的一個(gè)重要元素。

3.2 技術(shù)內(nèi)容

結(jié)合漳河峽谷國(guó)家濕地公園項(xiàng)目建設(shè)需求，以遵循自然優(yōu)先為原則，對(duì)公園內(nèi)休閑體驗(yàn)場(chǎng)所再塑造。該次設(shè)計(jì)旨在提供一種綠色、環(huán)保，同時(shí)兼具豐富體驗(yàn)性的互動(dòng)裝置系統(tǒng)。具體主要是由面層材料、壓力感應(yīng)器、壓力轉(zhuǎn)換器、電力控制系統(tǒng)、弱點(diǎn)LED燈帶、外接音樂(lè)箱、龍骨等幾部分組成的。當(dāng)人踩踏面層材料時(shí)，面層所產(chǎn)生的壓力將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電能再輸出于LED燈帶和音箱。

3.2.1 技術(shù)原理

技術(shù)方案利用科技元素即一種提供電力的裝置系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)人踩踏時(shí)促使面層材料下移，從而觸動(dòng)壓力感應(yīng)器，壓力感應(yīng)器內(nèi)部的電磁發(fā)電機(jī)發(fā)生旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電流，壓力轉(zhuǎn)換器與電力控制系統(tǒng)相連，此時(shí)發(fā)生了重力勢(shì)能向電能轉(zhuǎn)化的過(guò)程，再通過(guò)電力控制系統(tǒng)將電流收集，利用電力輸出處理器將電能釋放，LED燈帶連接壓力感應(yīng)器，當(dāng)有壓力產(chǎn)生時(shí)，電力輸出處理器會(huì)將電流傳輸與LED燈帶，同時(shí)與電力輸出處理器還將與音樂(lè)箱相連，產(chǎn)生的電流也將傳于音樂(lè)箱，由此就激發(fā)了外接設(shè)備的工作。這樣既起到了環(huán)保的作用，同時(shí)也促進(jìn)了景觀與人之間的互動(dòng)，大大提高了人在環(huán)境中的參與度。

3.2.2 技術(shù)構(gòu)造

該次設(shè)計(jì)成果是由面層材料、弱點(diǎn)LED燈帶、壓力感應(yīng)器、金屬框架、壓力轉(zhuǎn)換器、電力控制系統(tǒng)、外接音樂(lè)箱、墊圈和地板幾部分利用龍骨桿依次連接。

面層材料（可以是任意材料）與金屬框架相連，面層材料邊緣安裝弱電LED燈帶（0.33 W/m2）并連接壓力感應(yīng)器，壓力感應(yīng)器連接壓力轉(zhuǎn)換器，壓力轉(zhuǎn)換器再與電力控制系統(tǒng)連接，當(dāng)面層產(chǎn)生壓力時(shí)，壓力轉(zhuǎn)換器會(huì)將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，再通過(guò)電力控制系統(tǒng)將電能釋放，而外接的燈箱和弱電LED燈帶都將連接電力控制系統(tǒng)，在發(fā)生壓力時(shí)電力控制系統(tǒng)將電能輸出給LED燈帶和音箱，壓力轉(zhuǎn)換器外側(cè)設(shè)置墊圈（彈性材料），以此保證在產(chǎn)生壓力時(shí)能夠發(fā)生位移，從而產(chǎn)生電流，底部用金屬底板作為底托，并用龍骨將整個(gè)系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái)，形成單個(gè)整體[2]。

在實(shí)施過(guò)程中鋪設(shè)多個(gè)，并且將每個(gè)單個(gè)整體中的音箱設(shè)置不同的音節(jié)，可將一首完整的音樂(lè)拆分成單個(gè)音節(jié)，依次排列，在踩踏過(guò)程中依次踩踏便可形成一首完整的音樂(lè)，極大地提高了景觀的互動(dòng)性和趣味性。

3.3 技術(shù)運(yùn)用

3.3.1 設(shè)計(jì)理念

對(duì)于漳河峽谷國(guó)家濕地公園建設(shè)中要堅(jiān)持3個(gè)理念：保證生態(tài)和諧、堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展與充分營(yíng)造人與自然互動(dòng)性原則。

3.3.2 互動(dòng)參與性景觀營(yíng)造

科普宣教是國(guó)家濕地公園建設(shè)的重要內(nèi)容之一，同時(shí)科普宣教活動(dòng)的開(kāi)展應(yīng)以景觀協(xié)調(diào)性為原則，避免宣教內(nèi)容過(guò)于枯燥。規(guī)劃要求需要在科普宣教區(qū)與合理利用區(qū)聯(lián)接處近水段進(jìn)行濕地文化長(zhǎng)廊建設(shè)。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，設(shè)計(jì)依托現(xiàn)狀水渠設(shè)置一條人行步道，將整合濕地公園游步道貫穿起來(lái)，同時(shí)結(jié)合文化長(zhǎng)廊的建設(shè)形成一條用于濕地展示與宣傳的步道。根據(jù)設(shè)計(jì)原則，步道用材采用當(dāng)?shù)厥臑樵希瑸榱吮苊獠降赖膯我恍院涂菰镄?，將步道與自發(fā)電裝置系統(tǒng)相結(jié)合，當(dāng)游客踩上去時(shí)，裝置會(huì)將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)外接小型音箱系統(tǒng)，所轉(zhuǎn)化的電能一方面提供文化長(zhǎng)廊中展示窗口的LED燈帶使用，另外一方面供小型音箱使用。每個(gè)音箱只發(fā)一個(gè)音符，將每組裝置系統(tǒng)結(jié)合鋪裝依次排列，這樣當(dāng)游客每踩一組鋪裝會(huì)發(fā)出一個(gè)音節(jié)的聲音，連續(xù)踩踏將會(huì)產(chǎn)生一首悅耳的音樂(lè)。如圖1所示的剖面圖。

這樣的設(shè)計(jì)在滿足規(guī)范要求的前提下，使原本枯燥乏味的文化長(zhǎng)廊變得更加富有趣味性，讓游客在學(xué)習(xí)濕地、認(rèn)識(shí)濕地中參與到環(huán)境中去，使人們?cè)诒M情參與過(guò)程中，享受自然所帶來(lái)的愉悅及體驗(yàn)，同時(shí)也解決了當(dāng)?shù)仉娔軈T乏的問(wèn)題。

4 建設(shè)意義及效益評(píng)價(jià)

4.1 生態(tài)效益

提供綠色、環(huán)保、生態(tài)的科技技術(shù)。此技術(shù)方案的應(yīng)用符合濕地公園建設(shè)的規(guī)范要求，在使用過(guò)程中，通過(guò)運(yùn)用壓力轉(zhuǎn)換器的使用，利用人踩踏的重力勢(shì)能而轉(zhuǎn)化為電能，并延伸應(yīng)用于弱電設(shè)備的使用，大大節(jié)省了電力資源，在系統(tǒng)性的運(yùn)行過(guò)程中，既不會(huì)消耗其他資源，也不會(huì)產(chǎn)生任何污染物質(zhì)[3]。同時(shí)因設(shè)備的互動(dòng)性，增加人體的運(yùn)動(dòng)量，便于增強(qiáng)人體體質(zhì)，屬于真正意義上的綠色健康。

4.2 社會(huì)效益

打造城市旅游名片，發(fā)揮宣傳作用，改善人民休閑生活。此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施，借助科技的力量為貧困地區(qū)打造一張宣傳名片，為游客和居民提供休閑、觀光、游憩、互動(dòng)體驗(yàn)的空間。通過(guò)壓力轉(zhuǎn)化器將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)為電能并與弱電LED燈帶和音樂(lè)箱串聯(lián)，每當(dāng)游人踩踏在發(fā)電地磚面層上時(shí)，產(chǎn)生的電能會(huì)及時(shí)供應(yīng)于燈帶及音樂(lè)箱，景觀燈將產(chǎn)生亮度同時(shí)音樂(lè)箱將產(chǎn)生音樂(lè)，拉近了人與科技之間的距離，讓人在享受美景的同時(shí)，可以體驗(yàn)到科技所帶來(lái)的趣味性，以此提高濕地公園的知名度，也提高了安陽(yáng)市、安陽(yáng)縣和都里鎮(zhèn)的知名度，從而打造城市的另一張名片，樹(shù)立多樣性旅游品牌，發(fā)揮宣傳帶動(dòng)作用[4]。

4.3 經(jīng)濟(jì)效益

隨著濕地公園的建設(shè)與旅游品牌的樹(shù)立，知名度的與日俱增，人流量也隨之增長(zhǎng)，可以直接產(chǎn)生門票、餐飲、住宿、購(gòu)物和娛樂(lè)等旅游收入，提高當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)收入，同時(shí)旅游業(yè)的發(fā)展也會(huì)直接帶動(dòng)旅游、交通、餐飲、住宿、通信、購(gòu)物等行業(yè)和部門發(fā)展，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益[5]。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使當(dāng)?shù)鼐用裾业礁嗟木蜆I(yè)機(jī)會(huì)，并讓他們有機(jī)會(huì)參與到為濕地公園服務(wù)的工作中來(lái)，同時(shí)還會(huì)有一些商業(yè)機(jī)會(huì)供人們發(fā)展創(chuàng)業(yè)。濕地公園發(fā)展還能夠促使周邊社區(qū)開(kāi)展多種經(jīng)營(yíng)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，從單一的農(nóng)業(yè)種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展到旅游產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，沿漳6個(gè)貧困村，也將逐步脫貧，為國(guó)家“脫貧攻堅(jiān)”戰(zhàn)略打下夯實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將有利于社會(huì)穩(wěn)定和人民群眾生活水平的提高，從而促進(jìn)濕地公園保護(hù)事業(yè)的發(fā)展。

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