国之重器:合肥未来大科学城
面对全球科技竞争不断向基础研究前移,中国加速布局大科学装置,寻求“从0到1”的原始创新突破。我国明确建设北京怀柔、安徽合肥、上海张江、粤港澳大湾区等四大综合性国家科学中心,目前全国在建和运行的大科学装置总量达57个。
围绕大装置区为核心的科学城建设也成为城市规划行业的空间规划新焦点。中规院深圳分院近年来持续跟踪开展了光明科学城、东莞科学城、南沙科学城、合肥科学城、武汉科学城从战略研究到片区设计的多层次规划设计,开展了具有启发性的实践与思考。
基于在合肥科学中心、粤港澳大湾区科学中心的开拓性空间实践,可以总结科学城规划设计中几个值得关注和思考的核心特征:
科学城的战略性
国家重大科学装置具有重大的战略价值,因此科学城的谋划应从国家战略意义层面进行思考,科学装置区建设应考虑国防安全等方面的严格要求。
在日趋激烈的大国竞争背景下,如何解决科技卡脖子问题需要国家层面从基础科研上进行长期且巨大的投入,因此科学城的谋划与布局应上升到国家战略意义层面进行思考,其对一座城市、乃至国家都将产生深远的影响。
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科学城的稀缺性
应理性看待“争创科学城”的热潮。对于当前各地有点过热的“科学城现象”,应持更为谨慎科学的态度。
科学城的内核是重大科研装置。作为国之重器,重大科研装置的设计与建设首先需要具备相应实力的科研团队,并具有投入高、周期长、难度大等特征,并非一般城市能以企及。此外,许多重大科研装置从研究、设计到建设的全过程也是一次又一次的科研攻关历程。因此,如何看待科学城,首先应该是个“尊重科学”的话题。
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科学城的独特性
不同地域的科学城规划设计应该因城施策、因地制宜,确保在功能、产业、环境等方面形成独特的竞争力。
科学城作为特殊的城市功能区,有别于一般城市地区,无论是社会人群的构成、功能属性,乃至城市风貌、环境氛围等均应凸显自身的特色。例如在功能与产业定位方面,北京怀柔科学城更聚焦于基础创新和知识创造,而张江科学城则更侧重于基础科研与应用研究的融合;在环境特色方面,合肥科学城大装置区主要突出林田绿野特色,松山湖科学城始终坚持城湖共生的风貌格局。
从后续管理来看,科学城虽往往环境优美,但不应成为吸引大量游客观光的地方,过多的人群集聚往往对以科研活动为主体的行为模式产生负面影响;当然,科学城也不应成为一个封闭的科研园区,因此如何平衡动静,合理组织流线,做到分而不扰,需要从规划、设计、运维等方面的一体化考虑。
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合肥未来科学城鸟瞰图
合肥,目前拥有同步辐射、全超导托卡马克、稳态强磁场等大科学装置,是全国除北京之外大科学装置最密集的地区。近年来,合肥以创新为引领,通过科学城建设与创新产业联动发展,迸发出蓬勃的生机与潜力。
2020年,中规院深圳分院与合肥市城市规划设计研究院中标《合肥科学城大装置集中区专项规划与城市设计》,并整合深化,经过三年的设计与实施,合肥未来大科学城科学装置区已初现建设成效。
原始创新策源,
引领合肥科技发展
01
设计初始阶段,审视与思考构建合肥理想空间格局体系,在国土空间规划提出的“中心引领、两翼齐飞”框架下,明晰四大象限城市空间的定位与结构,其中西北象限以“双湖生态源+基础科学源”双源融合,发挥“生态+科学”的价值,激发风景中的原始创新能力。大装置区与科学岛联动形成未来大科学城原始创新的“发动机”,以创新策源带动周边区域产业创新升级,从而助力合肥全域创新之城的持续发展。
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合肥概念城市空间结构“象限图”
作为国之重器,大科学装置设施具有高标准的空间布局和建设要求,对场地震动、形变、温度等方面有极为苛刻的工艺要求。因此在装置区的规划布局中应遵循科学原则,首先在满足科学装置的科学工艺与安全性要求的前提下,进行科学城的功能空间布局。在未来大科学城19.2平方公里范围内,规划大科学装置区、科学小镇、成果转化区、科学服务区、科学岛、预留区+生态用地六大功能片区,形成大片区小组团的空间结构。
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合肥未来大科学城功能布局
尊重自然生态为底
紧约束中精明布局
02
未来大科学城地处合肥西北象限,拥有“董铺水库+大房郢水库”双湖生态资源,生态敏感度高;域内受基本农田、生态红线、水源保护区等诸多限制,因此本次城市设计需要坚持生态优先的底线思维,通过科学合理谋划,探索紧约束条件下的空间布局。
城市设计以谦逊的姿态审视场地,在保护生态空间和农业空间的基础上,让科学装置与科研单元镶嵌在连绵的林田绿野之中;因地制宜,因势生景,适应合肥四季变化的林田景观,为严谨的科研群落带来了诗意的四季景象。
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装置区的现状林田景观(夏季、冬季)
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四季变化的田野景观
对“大装置区-岗集镇-三十岗乡”全域景观风貌体系的景观轴线、景观节点、生态绿地、特色廊道、活力空间等要素进行统筹组织,形成指导区域景观要素管控的“一张蓝图”,保证生态景观系统要素的协同匹配。
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全域景观风貌体系
完善多元配套
促进社群科研交流
03
未来大科学城将形成出以科研人员为核心主体,多元人群构成的社群特征,并呈现出年轻化、国际化、高学历、高流动的特点。创新型企业与科研社群对空间需求与活动偏好趋向于环境友好、活力包容、设施便利、利于交流等方面。
通过对中科院合肥物质科学研究院的访谈与调查,我们可以了解科研群体对交流场所、配套服务、生态环境需求均较高,并认为运动休闲可以有利于缓解科研压力。
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科研人员问卷调查
规划通过科学家小镇的策划与建设,重点布局文化、教育、商业、休闲等功能及场所,形成相对集中、高混合度的小镇中心+居住组团+研发单元的布局模式,营造自然互联、开合有致的空间形态。穿行于林田之间的灵感小径与散布于科研生活单元之中的各类灵感场所,为科研社群在工作之余,有了更多非正式交流与激发创想的空间。
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科学家小镇城市设计效果图
伴随服务三年
规划实施效果初现
04
三年来,中规院深圳分院与合肥市规划院作为规划编制团队,为合肥未来大科学城科学装置的选址与落位提供了持续的技术服务,如今大装置区主干道三国城路已建成通车,聚变堆主机关键系统综合研究设施、能源研究院已经建成。
聚变堆主机关键系统综合研究设施建设过程
©中科院合肥物质科学研究院
聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT) 是“十三五”国家重大科技基础设施项目,也是合肥获批综合性国家科学中心后,首个落户的大科学装置。占地面积约600亩,总建筑面积13.89万平方米。主体工程由超导磁体研究系统、主机及偏滤器研究系统两大部分组成,该设施全面建成后将是国际聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究平台,可为我国聚变堆核心部件研发和建设提供核心技术基础,为开展聚变堆条件下热与粒子排除关键问题研究、大规模低温和超导技术研究、强流粒子束与基础等离子体研究以及为能源、信息、健康、环境等交叉前沿领域提供研究平台和强大的技术支撑。
合肥综合性国家科学中心能源研究院 依托中国科学院合肥物质科学研究院、安徽理工大学、中国科学技术大学、合肥工业大学等单位建设,重点部署煤炭清洁高效利用、磁约束聚变、可再生能源以及智慧电力电网四个研究方向,统筹加强基础研究、应用基础研究、技术创新,带动能源领域科研力量优化布局和自主创新能力跃升,打造面向世界科技前沿的”航母级”研究平台。
2023年,未来大科学城还将积极推动合肥先进光源、科学家小镇(南园)等重大项目开工建设,魏武路等主次干道力争完工,推动紧凑型聚变能实验装置园区(BEST)项目正加快推进。
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合肥先进光源(HALF)为第四代光源,定位于低能区、国际先进水平的衍射极限储存环形光源,将成为拥有最高亮度的全辐射谱段空间相干性衍射极限光源。依托合肥先进光源,将扩展建设先进的低能区自由电子激光装置以及世界唯一的太赫兹储存环光源,从而共同构成“合肥先进光源”集群,成为国际上在低能区最领先的光源中心。
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科学家小镇城市设计效果图
项目名称:
合肥未来大科学城(大科学装置集中区)
专项规划和城市设计
委托单位:
合肥滨湖科学城管理委员会
项目组成员:
中国城市规划设计研究院深圳分院:
朱荣远、卓伟德、刘宝龙、李长春、陈琦、张献发、逄浩廷、曹烯博、蔡海根
合肥市规划设计研究院:
陶其中、王忠、沈揆、李强、熊虎、陈丹丹、黄志辰、秦睿、叶志诚、李阳
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