日企要在水上建设直径3公里“漂浮城市”

• 2022-03-07 11:31:18 来源：凤凰网

在台风和地震灾害频发的日本，要完全避免居住空间遭受水淹非常困难。日本建筑商清水建设正在持续发起一项挑战，那就是在水上建设直径3公里的漂浮城市，用来保护人们的生活和企业活动。理念是“建设可代替填海造地的安全放心的城市基础设施”。这是一个在水上建设商业设施和办公大楼等大型建筑的构想，但面临着是能否将成本降低到与填海造地同等水平等课题。

设想建在大城市郊区海湾内的小型GREEN FLOAT竣工效果图（图片由清水建设提供）

直径3000米的巨型人工岛漂浮在海面上。耸立在岛心的1000米高塔像花瓣一样向上展开，最上方是可容纳3万人生活的居住空间。塔身部分建有植物工厂，利用空中城市排放的二氧化碳、生活垃圾、废水等为植物提供养分。

乍看上去，类似于科幻（SF）电影中出现的人工岛，但其实这是清水建设成立的项目组设计的被称为“Shimizu Dream”（清水梦）的未来城市构想之一。

这并非脱离科学的幻想，而是在技术上能够实现的范围内进行设计，人工岛被命名为“GREEN FLOAT”（海上浮城），其中也凝聚着清水建设的技术。

把六角形柱子呈蜂窝状组合在一起

为了让人工岛漂浮在海面上，地基使用水泥浮体。将多个宽20米、高50米左右的六角形柱子呈蜂窝状组合在一起。浮体本身使用称为“蜂窝组合”的结构，清水建设曾在为开采天然气而建设移动式人工岛时使用这种浮体进行施工。

高塔的构件使用以海水为主要原料冶炼的镁合金。据称，镁合金与普通钢材相比，重量轻、强度高，重新熔化后还能循环再利用，可减少环境负荷。

清水建设首次发布GREEN FLOAT构想是在2008年。2009年，在因气候变化导致海平面上升而遭受水灾的太平洋岛国基里巴斯，该公司向该国总统演示了这一构想。

在实地考察过程中，清水建设亲眼目睹了在日本很难切身体会到的气候变化的严重现状，比如因地基遭受水淹而无法住人的沿海房屋等。该公司海洋开发部副部长吉田郁夫回顾说“那里的经历让我们更加坚定了一定要实现GREEN FLOAT的信念”。

人工岛可上下浮动，减缓海浪的冲击

2015年清水建设专门成立了旨在使GREEN FLOAT等构想实现具体化的部门。为了使之前的构想变得更加现实，首先着手进行了十分之一大小的GREEN FLOAT的技术开发。这是可代替填海造地的城市基础设施。

设想建在东京湾等大城市郊区的海湾内，设计了塔高120米、作为地基的浮体部分直径为210米的人工岛。大小相当于漂浮在海面上的一座24层大楼。人工岛的系泊采用“桩柱系泊”方式。在岛的外围设置多个圆环，通过打在海底的桩子来固定。

桩子的长度还延伸到海面，设想到海上会因台风和海啸出现波涛汹涌的情况，设计的长度和强度可经受人工岛设置地区能预想到的最大规模的浪高。采用的原理是通过使人工岛随着水位上下浮动来减缓海浪冲击。

清水建设还大力开展了实证试验，把小型模型放在水面上，再现了台风和海啸引发的海浪。通过试验证实，即便有大浪袭来，系泊等结构的安全性也没有问题。2017年该公司获得了海洋浮体的第三方公共机构的设计基本认证（AIP）。

清水建设制作了GREEN FLOAT的小型模型，进行了耐受台风和海啸的验证试验

荷兰等国家已经实现了在名为“Floating House（水上住宅）”的建在水上的房子里居住的生活方式。但清水建设的目标更为远大，那就是力争在水上建设商业设施及办公大楼等规模的城市基础设施。

清水建设最近正致力于开发可以进行建筑物改换的漂浮式地基。

就像一直在GREEN FLOAT项目中所做的那样，不是把浮体和建筑物设计为一体，而是可根据城市的发展，在浮体式地基的上面进行建筑物的修建或拆除，提高通用性。目前正为实现这一步而申请专利。

在申请专利的人工地基上，可根据用途进行建筑物的改换（示意图）=清水建设提供

“基础的技术开发和设计已经完成。随后只需做出实物”，从2017年起就参与GREEN FLOAT构想的吉田副部长这样强调。目前不只是在日本，清水建设还与日本国内外的地方政府和企业等就项目的开展进行洽谈。

面临的课题是高成本。作为地基的浮体可以在岸上船坞里施工，但上面承载的高塔部分计划放在海上建设。按照在海上装配高塔的传统施工方法，需要把人员和材料转移到高处。并且容易受风的影响，如果工期延长，成本也会相应增加。

为此，清水建设开发出了独自的施工方法。在地面上进行构造物的施工，先将其沉入海中，再利用浮力一点点地提升。这样可进行安全而高效的施工，还能帮助缩短工期。

需要进一步降低成本

不过，清水建设提出的目标是在成本上达到与填海造地同等水平。为此需要进一步降低成本。今后还将研发可帮助实现海上施工省人化和无人化的自动化技术。

最近几年世界各地接连发生气候异常和自然灾害，由于切身感受到气候变化带来的危机，因此越来越多的企业和人开始重新审视以往的习惯和日常生活的应有方式。清水建设的吉田副部长说“历经10年进行的研发赶了上时代的潮流，如今终于开始受到关注”。

日本其他大型建筑商也在开展关注自然灾害的城市开发。大林组提出“智慧水城东京”构想，考虑在城市下方挖掘周长约14公里的双重环状隧道，建设最多可储存460万立方米储备水的巨型储水设施。

面对自然灾害和气候变化，企业正加紧实现“漂浮城市”等。除传统的ESG（环境、社会、企业治理）外，企业还要关注“LIFE（生命、生活）”，在自然灾害面前保护员工的劳动环境和安全等。需要解决的课题多、困难大，但正因为日本是一个灾害大国，只要能确立技术，就能一步步接近拯救LIFE。

标签： 填海造地

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