全球海平面因温室效应影响而上升，对沿岸城市构成了无法逆转的威胁。香港理工大学土木及环境工程学系土木基建讲座教授赵晓林教授与其研究团队，提出了一项可持续的智能漂浮结构方案，为香港提供经济而环保的城市发展途径。
漂浮结构是建于水体之上的工程平台，可支撑休闲娱乐以至住宅等多用途设施，现在已不再只是未来的愿景。漂浮结构已逐渐成为切实可行的方案，应对现时逼切的城市发展难题，包括海平面上升、土地稀缺，以及对具备气候韧性的基建需求。
全球各地均不乏应用漂浮结构于各种用途场的成功例子，从日本的漂浮跑道、新加坡的表演舞台，到荷兰的住宅小区与鹿特丹的浮动办公室。这些项目展现出漂浮平台的丰富功能与适应能力，尤其适用于传统填海造地成本高昂、会造成严重环境破坏，或完全不可行的地区。
以密集城市结构与土地供应有限闻名的香港，正是首当其冲。香港未来30年预计会有约3,000公顷的土地短缺，同时气候变化导致海平面上升，将严重影响海岸线，面临的压力日益沉重，因此需要寻找创新方法，以扩展可居住空间。虽然传统的填海造地方法极具历史意义，但因破坏海洋生态系统、恶化水质，并需要大量堆填物等环境影响，而受到越来越多批评。
在此背景下，漂浮结构提供了非常吸引的替代方案。它们可设置于香港周边水深适宜的海域，为各类城市需求提供灵活而环保的装配式解决方案。
推动香港漂浮城市化的关键，是可持续和智能漂浮结构方案（S²FS²）。这项富有远见的方案由赵教授与其研究团队倡导，并与澳洲昆士兰大学的CM Wang教授、B Wang博士，以及荷兰Blue21的R. de Graaf-van Dinther博士合作。此计划之愿景曾于「第三届世界漂浮解决方案大会」（WCFS 2023）上提出，相关论文已刊载于《WCFS 2023 Lecture Notes in Civil Engineering》。S²FS²提出了结合传统填海造地与先进漂浮平台的混合模式，旨在创造兼具适应力与韧性的新型城市空间。
S²FS²的设计概念是使用耐用、轻盈而环保的材料建造大型浮动平台，以支撑各种娱乐、小区设施，甚至住宅等建筑。
与传统填海造地不同，S²FS²具有多个优势：显著缩短施工时间、降低环境影响、配置及迁移灵活、抗震能力强，并且能够有效抵御洪水与海平面上升。
该混合模式特别适合香港的独特环境。例如，漂浮浮筒的内部空间可用于停车、仓储或工业活动，大幅度地利用每一平方米的空间。浮动结构也可用作临时救灾设施、隔离中心或紧急避难所，并可按需求迁移。最重要的是，透过将非必要功能转移到水上，S²FS²可为高层住宅开发腾出宝贵的土地，直接缓解香港严峻的住房危机。
虽然S²FS²前景甚佳，但在实施过程中仍面临许多难题。香港的海洋环境恶劣，建筑材料必须坚固、防水、耐腐蚀及抗疲劳。钢筋混凝土等传统材料容易老化，需要开发纤维增强聚合物与超高性能混凝土等新型复合材料。
就结构而言，S²FS²的装配式特性需要创新的连接系统，能够承受海浪、风与台风的动态负荷，同时确保容易组装且具长期耐用性。漂浮模块通常采用正方形及五边形，随着3D打印技术的进步，几乎所有形状皆有实现的可能。
工程物流则更添复杂。漂浮模块的尺寸通常超过50米，其制造、运输及组装均须精确，且通常需要在极具挑战性的海况下进行。自动化建筑技术、无人机摄影测量与建筑信息模型（BIM），是实现所需准确度与效率的关键工具。
稳定与安全至关重要，尤其面对极端天气事件时。漂浮防波堤，不论是底基式还是浮动式设计，都是保护资产免受波浪冲击，同时尽量减少生态破坏。最新的技术包括结合再生能源发电与绿色基建的多用途防波堤。
环境与社会等可持续发展，仍然是一项核心议题。大型漂浮开发工程的生态影响，例如水质变化、光污染与噪音污染，均须谨慎监测及缓解。与此同时，漂浮结构亦为绿色水产养殖、再生能源整合以及气候韧性城市化提供了发展机会。社会认可、法律框架及治理模式，将在漂浮小区成功落实的过程中发挥决定性作用。
此外，S²FS²也展现出良好的经济前景。根据拟建交椅洲人工岛项目的初步成本分析，采用混合方案（结合75%填海造地与25%浮动结构）有可能节省高达16.5%的成本，相当于在1,000公顷开发项目中节省约270亿港元。成本的节省，加上浮动解决方案具备灵活与韧性，使S²FS²对政策制定者及投资者均具相当的吸引力。
由赵教授主持，近期成功举办的第四届国际漂浮解决方案大会（WCFS 2024）进一步凸显出香港在浮动解决方案的发展动能。WCFS 2024以「可持续海洋发展与蓝色经济的漂浮解决方案」为主题，强调开发可持续漂浮结构技术，不仅对香港，也对全球面临海平面上升与人口过剩双重威胁的沿海特大城市具有重要的战略意义。
数据源：Innovation Digest
