伊甸園工程:工程概述,工程介紹,溫室基礎知識,工程穹隆,工程障礙,長期目標,

“伊甸園工程”是位於英國西南部康瓦耳郡並且是世界上最大的溫室，那裡匯集了幾乎全球所有的植物。這個工程無疑是近年來付諸實施的、最大膽和創新的夢想之一了。

基本介紹

中文名：伊甸園工程
源於：1990年
襲擊：康瓦耳的一場暴風雨
音樂家製作人：提姆·施密特

工程概述,工程介紹,溫室基礎知識,工程穹隆,工程障礙,長期目標,

工程概述

建立這樣一個溫室的想法源於1990年襲擊康瓦耳的一場暴風雨。當地很多作為文化遺產受到保護的庭院受到了暴風雨的嚴重破壞，除了歷史性建築以外，過去英國從世界各國收集得來、並長期培育的植物也面臨了滅絕的危機。得知這個情況後，音樂家製作人提姆·施密特（Tim Smit）和眾多的專家一起開始著手進行建設巨大溫室的工程。在解決了一系列包括資金、說服當地居民等重重困難之後，終於獲得了為紀念2000年所募集的“千禧基金”，並於2001年3月，在巨型粘土採集場上建成了世界上最大的溫室“伊甸園工程”。

伊甸園通過非常特殊的方式讓人們接觸植物，它的概念是：“植物是人類必不可少的朋友”。平時，人們在無意識中所接觸的很多工具、服裝、食品都來自於植物，為了提醒人們這個事實，該項目動足了腦筋。例如在種植香草的田邊放上一個特殊的水壺，通過連在水壺上的管子能聞到草的香味；在玉米地前設定爆米花的自動售貨機；在咖啡樹前，堆積了裝滿咖啡豆的麻袋；亞麻地旁放上了一些麻質的服裝。通過這些方式，讓人們感受到植物、綠色以及環境問題其實都與日常生活息息相關，並啟發人們思考為了保護重要的自然界，自己力所能及的事情。

伊甸園工程是一項引人注目的獨一無二的全球花園，是世界上最大的溫室公園，位於一個五十米深的大坑裡，有三十個足球場那么大。由建築師尼古拉斯·格林姆肖操刀設計，一個在工程工業方面有很多偉大作品的人，被認為遲早獲得普利茲克獎的人。

工程介紹

伊甸園工程是沿著一個深坑而建的延展型建築。該建築包含三個生物群落，用於展示全世界三種截然不同的氣候區域。

熱帶植物區是令人印象最深的部分，它是一座再現了熱帶雨林自然環境的多穹隆溫室。溫暖潮濕的封閉環境中珍藏著數以百計的樹木和其他植物，分別來自南美、非洲、亞洲和澳大利亞等地區。該穹隆建築長240米，高55米，最寬處的跨度為110米。

遊客從熱帶溫室植物區出發可以走到暖溫帶植物區。溫帶溫室植物區是與熱帶溫室植物區相同的多穹隆建築，它珍藏著來自世界各地溫帶雨林的植物。與熱帶雨林一樣，溫帶雨林每年也能獲得大量雨水，使其成為各種植物的理想生存環境。但由於溫帶雨林與熱帶雨林相比距離赤道較遠，因此具有明顯的季節變化。

伊甸園工程的溫帶溫室植物區擁有來自南非、地中海和加利福尼亞等溫帶雨林的各種植物。

伊甸園工程的最後一站是露天植物區，這是一片開放區域，擁有來自溫帶康沃爾地區以及智利、喜馬拉雅山脈、亞洲和澳大利亞相似氣候條件下的各種植物。遊客沿著天然小徑蜿蜒穿過12公頃土地，即可了解植物在人類歷史中所起的重要作用。

伊甸園工程的創造者們並不僅僅將此處看作是一組溫室。他們的目標宣言是“促進對植物、人類和資源之間重要關係的理解，進而對這種關係進行負責任的管理，引導所有人走向可持續發展的未來。”為了這一目標，他們已在整個生物群區布置了信息亭和藝術裝置。他們還舉辦很多專題討論會和特殊活動，旨在向人們講解環境問題。

從技術角度看，伊甸園工程最令人吃驚的是其大型溫室。

溫室基礎知識

最基本的溫室是由固體透明材料（如玻璃或透明塑膠）建成的簡單棚舍。當陽光透過溫室的透明牆壁照射時，會使溫室內的物質升溫。讓我們在地面覆有泥土層的溫室中了解這種現象的原理。

來自陽光的輻射能量使溫室地面升溫。地面釋放一部分熱能，這部分熱能又對溫室底部的空氣層加熱。暖空氣比冷空氣輕（暖空氣密度較低），因此經過加熱的空氣上升到溫室頂部。經過加熱的空氣上升時，冷空氣取代其在溫室底部的位置。這些冷空氣又被地面加熱，然後也開始上升。

這一過程始終都在我們的大氣層中進行著。當太陽照射某一區域時，會對地面加熱，地面又對其上方的空氣加熱。經過加熱的空氣通過大氣層上升，在上升過程中逐漸冷卻。因此地面附近的空氣要比高處的空氣溫暖——地面附近的空氣還沒有時間冷卻。

溫室內部需要加熱的空氣較少。在地球的大氣層中有大量空氣，在大多數地方從地面向上延伸超過 1.6千米。即使像伊甸園工程中的大型溫室也僅能容納這些空氣的很小一部分。與地面加熱大氣層中的所有空氣相比，溫室地面可以更加高效地加熱溫室內的少量空氣。

使溫室中的空氣比外面的大氣更熱的原因是溫室內經過加熱的空氣上升到頂部，又被溫度更高的空氣取代，逐漸下降回到地面。循環路徑很短，下降的空氣到達地面時仍然相對溫暖，因此可以加熱到比先前更高的溫度。地面和空氣在白天吸收足夠熱量，可以徹夜保持溫室相對溫暖。

任何溫室，無論大小，其基本原理都是如此。大多數溫室是為了給植物提供可控環境。植物可以獲取生存所需的全部陽光，但又不會完全暴露在自然環境中。

僅僅使用一個簡單的玻璃棚舍並不能真正控制空氣溫度，因為每天的陽光量會發生很大變化。要整年保持相同的最佳條件，溫室需要其他氣候控制功能。典型的溫室會有某種通風系統（溫度上升太高時可以釋放空氣）以及某種加熱系統（陽光不足時可以加熱空氣）。此外，溫室還需要管道系統，以保持地面和空氣濕潤。

工程穹隆

伊甸園的設計師們決定不在他們的溫室中使用這些傳統材料——他們轉而使用光滑的聚氟乙烯 (ETFE) 箔。

ETFE 箔是完美的溫室覆蓋物，因為它堅固、透明並且重量輕。一塊ETFE的重量不到相同體積玻璃重量的1%。它的隔熱性能也優於玻璃，因而能夠更好地防止陽光的風化效應。

伊甸園工程的設計師們將這種ETFE材料製成極為堅固的枕形結構，每塊枕形結構都由三張ETFE箔逐層疊加，並在層與層之間泵入空氣，然後沿邊緣焊接起來。空氣層可以提供更好的隔熱效果，但不會減少透射的陽光量。最棒的是這些枕形結構可以調整：在較冷的天氣里，可以泵入更多空氣以提供更好的隔熱效果；在較熱的天氣里，可以抽出部分空氣以提供更好的冷卻效果。

伊甸園的設計師們將這些枕形結構安裝在一起，形成格線穹隆。在這種結構中，很多三角形、五邊形、六邊形或其他多邊形平板接合在一起形成彎曲表面。這是一種奇妙的設計，因為根本沒有一塊平板是彎曲的，但這些板材接合在一起卻形成了圓形結構。在伊甸園工程的穹隆中，這些幾何板塊就是ETFE枕形結構。每塊枕形結構安裝到互鎖鋼管制成的網架中。每個穹隆實際上都有兩層網架，一層網架安裝六邊形和五邊形板塊，另一層網架安裝三角形板塊。整個伊甸園建築使用625塊六邊形、16塊五邊形和190塊三角形板塊。

再將該模型輸入一台自動化的生產線計算機。該計算機使用3維模型確定建築工人需要哪些板塊，並控制機器將鋼樑切割成精確的規格。在建設穹隆結構時，工作人員只需按照指示將所有板塊裝配在一起即可。密格線穹隆外形的優點之一是可以輕鬆適應大多數地形。伊甸園的設計師們將這些穹隆描述成可以安放在幾乎任何地點的大氣泡。設計師們沿著南向深坑邊緣建造這些穹隆，因為太陽位於康沃爾天空中的南部。對坡地進行了精確定位，以便在整個白天都能吸收熱能，即使太陽落山仍可加熱空氣。

當然，獲取光照只是維持溫室的一部分。植物若要茁壯成長，還需要提供優質的土壤和充足的水分。

工程障礙

為伊甸園工程選擇的地點在很多方面都是非常理想的——可以獲得充足的陽光，面向南的坡地以及相對便利的交通—— 但在開始階段還有一些問題。首要障礙之一是地面成份。深坑主要由粘土組成，沒有支持大量植物生長所需的營養物質。在工作人員開始建造溫室前，必須堆積一層富含營養物質的土壤。

通過將當地的粘土廢棄物與綠色廢棄物堆肥混合，工作人員生產出了這種更加肥沃的土壤。堆肥分解了廢棄物質，產生富含營養物質的肥料。通過將這種肥沃物質與可用塵土結合在一起，伊甸園的工作人員能夠開發通過正常地質過程需要花費數百年時間才會形成的肥沃土壤。工作人員總共生產了約8.5萬噸土壤，超過了支持生物群落各種植物生長所需的土壤量。

在工程早期，伊甸園計畫遇到了另一個主要障礙：積水。歷經兩個月的大雨後，約有163百萬升水流入深坑底部。為了建造建築的堅固地基，設計師們必須找到排水的方法，使水不會侵蝕下面的土壤。設計師們排水時，想到也許應該把它作為工作的一部分。

第一步是在肥沃土壤下面建造一個水坑（積水池），然後鋪設一層埋在地下的襯墊以便將雨水和所有徑流排入水坑。襯墊還會過濾掉大部分沉積物，從而產生清潔過濾水的穩定來源。用泵將水抽出水坑，注入伊甸園建築，用於灌溉植物以及驅動建築的管道系統。該系統平均每秒收集大約22.71升水——這些水每天可裝滿大約2萬個浴缸。溫室頂部也能收集雨水，將其傳送到保持空氣濕潤的噴灑裝置。

通過植物、穹隆、土壤和遍布各處的管道系統，伊甸園現已成為一座全功能溫室。但它的創造者們仍然認為它是一件未完工的作品。

長期目標

伊甸園工程的主要目標是教育公眾了解自然世界。伊甸園的創造者們特別希望向遊客揭示可持續發展（謹慎使用自然資源以使這些資源能在將來繼續供人類使用）的問題。他們希望伊甸園工程能夠成為娛樂勝地，但也希望進行深入的環境研究和教育。

這項工作完成後，伊甸園工程將向眾多有興趣從事可持續發展、生態科學和很多相關領域研究的企業和組織敞開大門。隨著該工程的進展，其創造者們希望此處成為對這些問題感興趣的人們的聚會場所。其理念是使研究者、作家、學生和其他人共同推動科學和社會進步。

伊甸園團隊已經在為年輕學生開發很多新的計畫。某些展品將會結合流行兒童讀物中的元素，如《哈利波特》系列和兒童文學名家羅爾德·達爾的經典著作，以便為孩子們提供接觸科學世界的輕鬆途徑。伊甸園教育部門還在制定一項計畫，將與世界各地的學校建立聯繫。這樣，世界其他地區的孩子們就可以學習有關自然環境的知識，以及與其互動的文化。

當然，伊甸園團隊還將繼續改善溫室環境。他們始終在增加新的植物，2001年春天，蝴蝶專家克里斯托弗·伍德開始將外來蝴蝶物種引入封閉的生物群落。為了避免蝴蝶數量激增而影響植物，該計畫僅引進雄性蝴蝶。如果蝴蝶項目進展順利，伊甸園團隊將來可能會引進其他動物物種。伊甸園工程的創造者們仍保持著開放性的理念——他們希望伊甸園能夠自然演化。該建築甚至設計為可以隨時間變化。ETFE枕形結構可以輕鬆從鋼質框架上拆下，以便替換更加有效的材料。如果伊甸園工程成功，它將在未來數十年內繼續擴大和發展。

伊甸園工程