我們?nèi)祟惱玫叵驴臻g的歷史和人類歷史一樣久長，周口店的北京猿人是住在山頂?shù)亩囱ɡ锩娴摹?9世紀(jì)的工業(yè)革命時(shí)期，城市化開始了，城市的市政設(shè)施比如說上下水道、排水就是利用了地下空間。工業(yè)革命帶來了世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)的大發(fā)展，同時(shí)帶來了世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)的很多問題。人類在痛定思痛以后的寶貴覺醒，意識到要走一條可持續(xù)的發(fā)展的道路，就是節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展。我國在改革開放初期的城市化率是19%，2018年我們的城市化率是59%，到本世紀(jì)中葉我們的城市化率要達(dá)到75%左右。到2030年我們的人口達(dá)到峰16個(gè)億，也就是說到本世紀(jì)中葉，中國將有12億人生活在城市里面。那需要多少土地呢？按照聯(lián)合國的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)人至少要有100平方米的土地，意味著我們到本世紀(jì)中葉，將要增加5000萬的土地需要來供城市建設(shè)。但是我們知道，根據(jù)國土資源部的調(diào)查，中國耕地現(xiàn)在總數(shù)是18.18億，而我們的耕地的紅線是18億，因此它的余量也就是只有0.18億，顯然不足以支撐我們今后的城市化用地需求，我們城市建設(shè)面臨著無地可建的窘境。城市由于土地緊缺，所以都在建高樓，高架路密布，交通擁堵成為我們城市的一個(gè)痛病。由于交通擁堵和城市人口急劇地?cái)U(kuò)張，汽車的尾氣大量增加，現(xiàn)在城市的空氣污染已經(jīng)達(dá)到了大家非常心煩的程度，霧霾已經(jīng)成為大家的一個(gè)心痛。其次就是關(guān)于城市內(nèi)澇，由于我們城市不斷地?cái)U(kuò)大，而且城市的地面都是柏油路面、水泥路面，也就是不透水的地面，所以造成了在暴雨情況下我們城市的降雨不能排泄出去，形成了內(nèi)澇。據(jù)統(tǒng)計(jì)2010年以后，我們?nèi)珖幸话胍陨系某鞘挟a(chǎn)生過內(nèi)澇，有的城市內(nèi)澇還達(dá)到3次。北京的同志都可能記憶猶新，2012年“7·21”暴雨造成了城市雨洪的內(nèi)澇。還有城市的垃圾問題，環(huán)境協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，每年我們城市人口要產(chǎn)生十億噸的垃圾，這些垃圾都堆置在我們的垃圾場，形成了垃圾圍城的現(xiàn)象。以上種種就是所謂的城市綜合征，也就叫城市病，那么怎么來解決呢？出路在哪里呢？?
城市沒有地可建了嗎？沒有地可造路了嗎？從哪里去要土地呢？從我們腳下要地下空間。我們要集約利用我們土地，不但是利用地面，還要利用地下，地下還要多層利用。加拿大蒙特利爾，它有三條南北向的地鐵線路，兩條東西向的地鐵線路，圍繞著五線路建設(shè)了很多地下空間、地下步行街。在地下街兩旁有商業(yè)設(shè)施，同時(shí)在這些地鐵的出入口和蒙特利爾中心區(qū)的上百棟高層建筑都連通，因此形成了這么樣一個(gè)地下城。我們?nèi)ミ^蒙特利爾城的人都知道，如果進(jìn)到地下城整天可以不出來，解決各種交通問題、生活問題。那么這樣的地下城中國也正在建設(shè)，比如杭州的錢江新城、廣州的珠江新城、武漢的王家墩的商務(wù)區(qū)等等。這些地下城都是達(dá)到了幾十萬平方米的地下空間的利用面積，很多設(shè)施都可以移到地下去，包括展覽、文藝、體育設(shè)施。
法國巴黎的盧浮宮，老的盧浮宮展覽的面積不夠了，怎么辦？就往地下發(fā)展。我們?nèi)A裔建筑家貝聿銘設(shè)計(jì)的，有一個(gè)地下的入口，這個(gè)入口下去以后，下面都在那兒參觀。所以地下的空間的利用大大地?cái)U(kuò)充了盧浮宮的這樣一個(gè)面積。
這是赫爾辛基的地下的游泳池，50米的標(biāo)準(zhǔn)長，它的頂上是噴錨，沒有裝飾，所以造價(jià)也不高。這是斯德哥爾摩的地下音樂廳，這是挪威的地下的運(yùn)動(dòng)場和游泳廳。這是芬蘭的的的研究院，它的地下實(shí)驗(yàn)室在地下40米，因?yàn)檠芯吭豪镉泻芏嘌芯宽?xiàng)目需要靜音，需要屏蔽，地下提供了適宜的環(huán)境。
美國明尼蘇達(dá)大學(xué)這個(gè)地下實(shí)驗(yàn)室得到過一個(gè)總統(tǒng)獎(jiǎng)。地下比較閉塞陽光進(jìn)不去，它把地面的陽光經(jīng)過光學(xué)的折射引到地下，把地面的景觀通過光學(xué)系統(tǒng)引到地下；哈佛大學(xué)的地下圖書館它的校址、校舍沒有大的擴(kuò)大。它的擴(kuò)大就往地下，圖書館不夠了往地下發(fā)展；法國的圖書館地面的部分不夠了，怎么辦？往地下發(fā)展；日本的國立圖書館有8層，書藏到地下；芬蘭的礦井利用起來了作為地下的餐廳；美國的礦井的采空區(qū)下面有地下水，它利用了地下水的資源開展?jié)撍\(yùn)動(dòng)。中國地下空間利用也取得了很大的成就，到底解決了多大的土地緊缺問題？
我可以告訴一下大家數(shù)據(jù)，現(xiàn)在北京市地下空間的利用面積已經(jīng)達(dá)到9600萬平方米，上海的地下空間利用面積已經(jīng)達(dá)到9400萬平方米，深圳的地下空間利用面積已經(jīng)達(dá)到5200萬平方米。那么到底潛力有多大呢？現(xiàn)在的技術(shù)，地下工程的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到可以開發(fā)100米是沒有問題的。如果開發(fā)50米的話，那么北京市可以有100億立方米的地下空間可以開發(fā)，可以考慮十層，那么有30億平方米的建筑面積可以布置在地下，所以這個(gè)潛力是非常大的。?
交通擁堵的實(shí)質(zhì)是什么呢？是交通的需求大于交通的供給，怎么辦？往地下建路，我們可以在湖下、河下建路。個(gè)城市湖下面修的路就是南京玄武湖的兩個(gè)隧道，是上個(gè)世紀(jì)八十年代末建的，當(dāng)時(shí)我是專家組組長。像這樣湖下的道路中國建了很多了，蘇州有兩個(gè)湖：一個(gè)叫獨(dú)墅湖， 一個(gè)叫金雞湖，獨(dú)墅湖已經(jīng)建成了，金雞湖正在建。太湖也建了，杭州的西湖也建了，南昌的青山湖、武漢的水果湖也建了，東湖也要建。長江下面建了路、隧道，上海、武漢都建了。長江下的隧道，南京已經(jīng)建了三條，還要建，武漢已經(jīng)建了兩條。黃河下面也建隧道。海底也在建隧道，我們的青島到黃島，還有廈門的東通道，港珠澳大橋?qū)嶋H上有一個(gè)6.7公里的海底隧道。深圳前海的地下空間規(guī)劃中，它的地下路有三個(gè)方面：一個(gè)是地下環(huán)路，一個(gè)是地下的快速路，一個(gè)是地下的車庫。它的地下快速路是解決什么呢？過境交通，汽車到了前海它就進(jìn)入地下環(huán)路，然后進(jìn)入到各個(gè)高層建筑的地下車庫，來解決前海的局部的交通的問題。中關(guān)村的地下有三層，地下一層也是個(gè)地下環(huán)路，也就是說到中關(guān)村以后，中關(guān)村地面下有環(huán)路，有10個(gè)和地面的出入口、13個(gè)地下出入口連著中關(guān)村的各個(gè)高層建筑，利用地下的這么一個(gè)系統(tǒng)來解決中關(guān)村局部的汽車交通擁堵的問題。那么還有停車的問題，我們有很多小區(qū)它原來建的時(shí)候，大家都沒有汽車，因此沒有考慮車庫?，F(xiàn)在大家進(jìn)入小康社會(huì)了，生活提高了，買了車了，但是沒有車庫怎么辦？南通這個(gè)地下立體車庫就利用很小的一個(gè)地面，挖個(gè)井下去，周圍是一個(gè)個(gè)停車位，像個(gè)玉米棒子一樣，玉米粒一樣。中間的臺(tái)子就叫地面，車來了把它帶下去，轉(zhuǎn)到第幾層第幾號車位它就轉(zhuǎn)到那里。你車開過去，然后再上來，這樣地面占了很小的面積，地下你要多深就多大，就這樣來解決一個(gè)已建小區(qū)的沒有車庫的這么一個(gè)地下車庫問題。另外我們中國很多城市高鐵的交通、航空的交通的樞紐問題也要開發(fā)利用地下空間，上海的虹橋樞紐它有兩個(gè)交通廣場，一個(gè)是西交通廣場，一個(gè)是東交通廣場，這些交通廣場聯(lián)系到公共交通、私家車都可以無縫地在地下車庫里連接到。還有城際的交通，長江三角洲的這些城市的鐵路的連接，所以這樣一個(gè)地下的立體的航空樞紐、交通樞紐，把大量的交通容納到地下。城市是要發(fā)展城市的軌道交通，為什么呢？因?yàn)檐壍澜煌ǖ罔F是大容量高速地解決上下班時(shí)候的主要的一個(gè)措施。就像我們北京一樣，上下班高峰的時(shí)候老人、小孩上不了地鐵的車輛，有一句話說地鐵擁堵到什么程度呢？買的面包上了地鐵變成了餅干了，買的餅干上了地鐵變成面粉了，就是這么擁堵的程度。但光發(fā)展地鐵軌道交通還不夠，還要發(fā)展地下快速路，這樣相輔相成來解決城市交通擁堵問題。還有一個(gè)措施就是建設(shè)地下的物流系統(tǒng)。什么叫地下物流系統(tǒng)？城市里運(yùn)貨要轉(zhuǎn)入地下。根據(jù)世界經(jīng)合組織的統(tǒng)計(jì)城市的交通10%到20%是運(yùn)貨的，中國的統(tǒng)計(jì)運(yùn)貨的更多，大概20%到30%，如果我們運(yùn)貨都轉(zhuǎn)入地下，那么地面的交通擁堵就會(huì)大大地緩解?，F(xiàn)在又提出來地下智慧物流系統(tǒng)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，去年全國已經(jīng)達(dá)到820億個(gè)的包裹，如果按照我們現(xiàn)在的研究方案，將來的地下智慧物流系統(tǒng)建成以后，地下物流系統(tǒng)建到小區(qū)。那么設(shè)想一下將來可以是什么樣的情景了，就是我們通過鼠標(biāo)、電腦訂貨或者通過手機(jī)訂貨，訂了貨以后，這個(gè)貨就會(huì)像流水一樣通過地下物流系統(tǒng)，流到每一個(gè)小區(qū)，流到每一個(gè)住家，我們城市的交通擁堵和城市的空氣污染就大為好轉(zhuǎn)了。?
美國波士頓原來是高架路，1994年拆了高架路，修地下路，8到10車道的，全市的高架路都拆了。為什么拆高架路呢？高架路振動(dòng)、尾氣排放，城市環(huán)境惡化了，所以為了解決這個(gè)問題波士頓決定拆掉全市的高架路修建地下路。
圖中左邊就是原來高架路的情況，高樓林立，高架路擁堵，右邊拆了高架路以后變成了林蔭大道。波士頓拆了高架路修了地下路以后環(huán)境怎么樣呢？告訴大家，波士頓監(jiān)測結(jié)果全市的空氣一氧化碳的濃度降低了12%，城市的空氣污染大大地好轉(zhuǎn)，同時(shí)增加了大量的城市的綠地和開敞空間。為什么地下快速路可以解決城市的空氣污染呢？快速路里面也是有汽車在通行，也有尾氣的污染。東京的地下快速路的尾氣通過地下設(shè)施的除塵和換氣技術(shù)，用靜電除塵，通過催化把一氧化碳、氧化氮變成二氧化碳，變成無害的空氣，這就是東京地下線的除塵換氣技術(shù)。波士頓的地下路也是有這樣的系統(tǒng)來解決地下路里面的尾氣的污染。還有城市的污水，過去我們城市的粗放發(fā)展模式，污水直接排到流經(jīng)城市的河流里面去，現(xiàn)在我們綠色可持續(xù)發(fā)展。過去的處理我們知道，高碑店污水處理廠周圍大量的地面不能得到利用。那么怎么能夠解決這個(gè)問題呢？芬蘭赫爾辛基污水處理系統(tǒng)就是地下的，我去參觀過這個(gè)地方，地面聞不到臭味，到里面就有臭味了，就是把污水在地下處理，后出來了一包一包粉，這個(gè)粉可以當(dāng)肥料。新加坡也是這樣，新加坡原來是七個(gè)地面的污水處理廠，經(jīng)過改造以后變成兩個(gè)大型的污水處理廠和兩個(gè)小型的污水處理廠，通過綜合管廊把污水輸送到地下，輸送到污水處理廠，然后污水經(jīng)過處理以后無害了排到海里面去。
這一個(gè)是上海的50萬伏的高壓變電設(shè)備，建到地下去了，它意味著什么呢？就是我們過去城市變壓器都在地面，城市的電纜都在空中，我們叫做蜘蛛網(wǎng)。那么這個(gè)電站建成了，意味著這50萬伏的高壓都可以到地下去，也就是所有的電力電纜都可以到地下去了。因此地上的城市的蜘蛛網(wǎng)就可以不再出現(xiàn)了，當(dāng)然通信電纜更可以到地下去了，所以就是建城市的綜合管廊解決城市蜘蛛網(wǎng)的問題。城市內(nèi)澇的問題東京怎么解決的？它是建了這么五個(gè)大的豎井。
這個(gè)豎井多大呢？下面有一些人，通過比例，就能看到這個(gè)豎井有多大，它用大的豎井深層地蓄排。如果沒有暴雨，平常的雨洪和污水通過平時(shí)的淺層的排水道，處理以后排到旁邊那個(gè)東京的河流；如果雨洪來了，豎井就打開了，水下去，上百萬方的雨洪儲(chǔ)在儲(chǔ)蓄井里，然后通過泵排到河川里面去。所以東京過去由于臺(tái)風(fēng)、暴雨曾經(jīng)出現(xiàn)過內(nèi)澇，現(xiàn)在沒有內(nèi)澇了。
這是吉隆坡的，它的地下路是和排洪解決城市內(nèi)澇相結(jié)合的。沒有暴雨的時(shí)候，它的上下兩層都通車，如果有大暴雨，路就關(guān)閉了，關(guān)閉了以后全部排洪，不通車了。新加坡它也有一個(gè)深層的排水系統(tǒng)，是怎么樣的呢？因?yàn)樾录悠滤且粋€(gè)島國，它的淡水是不夠用的，所以它的這個(gè)雨水、污水是分流的，就是它的雨水要利用的，它的淡水、雨水是通過地面的渠道流給五個(gè)深層的集水井，然后經(jīng)過處理以后應(yīng)用到水務(wù)系統(tǒng)來用的，所以城市內(nèi)澇也是可以解決的。世界的經(jīng)驗(yàn)是要建設(shè)深層的蓄排系統(tǒng)，我們國務(wù)院也提出來要建設(shè)海綿城市。我認(rèn)為重要的解決內(nèi)澇的是深層地蓄排。在我們東北地區(qū)、京津冀地區(qū)、華北地區(qū)，由于冬季還要取暖、 燃煤，還是沒有解決霧霾問題，可以用地?zé)醽斫鉀Q問題。地?zé)岱秩矫鎭斫榻B，種形式是熱泵技術(shù)，所有的城市都可以利用，當(dāng)然效率、過程是不一樣的。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，它是可再生能源，是不污染空氣、不污染環(huán)境的清潔能源，所以我們要大力推廣，這是解決以燃煤為主空氣污染的一個(gè)替代方案。
這張圖地面橫坐標(biāo)是一個(gè)溫度，越往右邊溫度越高，是冬春秋夏。夏天溫度了，但是到地下大家看四條線變成一條線了，就說明地下五米以下基本上是一個(gè)溫度，也就是地下是冬暖夏涼的，那么利用這個(gè)溫度差來解決這個(gè)熱能的問題。這張圖就是地下的熱交換管，埋在地下，通過熱泵把地下的熱送到房子里面去解決取暖和空調(diào)的問題。
比如地鐵車站我們基坑，我們的連續(xù)墻、底板可以放熱交換管。奧地利的一個(gè)地鐵車站里利用樁基來解決冷和熱的問題，旁邊一個(gè)學(xué)校用了它的技術(shù)每年節(jié)省了34000方天然氣，每年節(jié)省了電費(fèi)1萬美元。瑞士它是利用這個(gè)熱泵技術(shù)每年節(jié)省了50萬度的電，效果還是明顯的。上海自然博物館是通過它的地下的灌注樁和地下連續(xù)墻的埋管，熱泵系統(tǒng)來解決取暖的問題，利用這個(gè)熱泵技術(shù)代替了電負(fù)荷是1600千瓦，當(dāng)然這個(gè)技術(shù)它需要埋設(shè)熱交換管要熱泵，它要增加成本，成本是增加了200萬元，但是每年節(jié)省的電費(fèi)十幾萬元，所以這樣的話它12年可以收回來成本，更重要的它改善了空氣，沒有污染空氣，改善了環(huán)境，所以這個(gè)是非常值得推廣應(yīng)用的。第二種形式是美國、德國，它們都在研究的一個(gè)技術(shù)，目前還不成熟，就是美國洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室，在芬登山上建成了一個(gè)叫熱干巖的發(fā)電站。
什么意思呢？我們大家知道，我們的地殼是一個(gè)巖石圈，地殼下面是巖漿，火山爆發(fā)之后巖漿就爆發(fā)了，那個(gè)地方地下是非常高溫的，所以我們的巖石圈越往下溫度越高，大概100米要增加三度，那么1000米的話就是30度，如果3000多米不是增加100度了嗎？也就是地下3000多米，一般來說要達(dá)到100度，那么水就變成了蒸汽了。所以我們想就打兩個(gè)井，兩個(gè)井打到下面去，我們把巖石打碎了，把水灌下去，水就變成蒸汽了，從右邊下去，左邊上來，蒸汽就發(fā)電了，這就是熱干巖的發(fā)電站。美國上世紀(jì)八十年代已經(jīng)建成了十兆瓦的熱干巖發(fā)電站，但是成本還是高，所以目前還沒有推廣，但未來是非常可觀的。為什么呢？因?yàn)檫@個(gè)熱干巖量很大，我們中國有多少熱干巖的量呢？我們中國有熱量相當(dāng)于836萬億標(biāo)準(zhǔn)煤的熱干巖，如果用2%可開發(fā)的話，中國的熱干巖的發(fā)電量，我們?nèi)绻疵磕?6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量來算，熱干巖一千年都用不完，所以這個(gè)量是非常大的，所以這個(gè)技術(shù)是很可觀的。所以現(xiàn)在我們中國正在加緊研究把這個(gè)技術(shù)怎么能夠用到商業(yè)開發(fā)的程度。還有第三種地?zé)崮?，是現(xiàn)在已經(jīng)利用了，就是我們雄安的新城，它有個(gè)天然的條件，地下有溫泉、熱水，雄縣85%的小區(qū)、80%的居民就是用地下的熱水來冬季取暖的，所以叫做雄縣模式，這個(gè)當(dāng)然要有一定的條件地下要有溫泉才行。那么現(xiàn)在我們中國的這個(gè)溫泉在很多省比如說西藏、河北還是很豐富的，所以我們要推廣應(yīng)用地下的地?zé)崮堋?/span>合理利用地下空間是解決“城市病”的一劑良藥，城市地下空間對地震、干旱、風(fēng)暴、海嘯、山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害的防御能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面建筑。因此，城市地下空間將成為居民抵御自然災(zāi)害和戰(zhàn)爭災(zāi)害的重要場所。而城市地下空間對火災(zāi)、洪災(zāi)等災(zāi)害的抵御能力則相對較弱。隨著地下空間在國內(nèi)外的大量開發(fā)利用，人們已經(jīng)積累了較豐富的地下空間防災(zāi)害的經(jīng)驗(yàn)。地下空間在選址時(shí)，會(huì)盡量避開容易出現(xiàn)洪水泛濫或暴雨積水的區(qū)域；地下空間的人員出入口應(yīng)高于當(dāng)?shù)毓┧弧＿M(jìn)排風(fēng)口和排煙口也會(huì)設(shè)置在地勢較高的位置。出入口地下空間一旦發(fā)生火災(zāi)事故，該如何應(yīng)對呢？如何能保證人們使用地下空間的安全？如何才能系統(tǒng)科學(xué)地編制好城市地下空間規(guī)劃造福人類呢？??
如何合理規(guī)劃防范地下空間災(zāi)害事故？
地下空間的方向感不像地面方向感那么強(qiáng)，如果發(fā)生火災(zāi)，人從地下往上走，和煙氣往上走是一個(gè)方向，而且煙氣的上升速度比人往上跑的速度還要快，因此不利于疏散逃生，現(xiàn)在經(jīng)過教訓(xùn)和研究，采取了各種措施，各種對策可以來防止。包括我們防范火災(zāi)的規(guī)劃，方向感不行，我們可以有地下的標(biāo)志系統(tǒng)，另外規(guī)劃里面要求防煙、防火分區(qū)和防火隔斷裝置，自動(dòng)的報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)的滅火系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，種種措施讓現(xiàn)在的地下空間防災(zāi)的能力大大地提高。
地下空間是一個(gè)寶貴的、有限的、不可逆的資源，必須先規(guī)劃后建設(shè)，科學(xué)的規(guī)劃是重要的，城市成片的地下空間要統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)和統(tǒng)一管理才能達(dá)到的效益。
上海世博會(huì)的世博園區(qū)原來是上海鋼鐵三廠，搬走了以后辦了世博園，世博園閉幕以后，它的地下空間成片地統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)，取得了很大的效益。
還有北京的中央商務(wù)區(qū)也是成片地統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)，它有地下五層，地下一層是人行的商業(yè)地下街，還有地鐵的出入口連接高層建筑；第二層就是車行道，和各個(gè)地下車庫相連，車到了中央商務(wù)區(qū)進(jìn)入到地下，減少了地區(qū)的交通擁堵；三層到四層是地下的車庫和管線，這樣成片的規(guī)劃取得了效應(yīng)，同時(shí)節(jié)省了成本，縮短了工期。要把每一寸土地規(guī)劃得清清楚楚。地下地上空間規(guī)劃要相互協(xié)調(diào)，形成一體化，地下各項(xiàng)規(guī)劃要相互銜接，盡力“多規(guī)合一”。也就是說橫向相互連通，豎向要分層安排，而且近期與中遠(yuǎn)期的推進(jìn)要有銜接有序，這樣才是一個(gè)科學(xué)的規(guī)劃。同時(shí)在搞地下空間的設(shè)計(jì)、地下空間施工的時(shí)候要發(fā)揚(yáng)工匠精神，抱著不留歷史遺憾的態(tài)度來精心做好地下空間的設(shè)計(jì)與施工。我們建設(shè)了城市的地下交通，建設(shè)了城市的地下物流系統(tǒng)，把污水的處理運(yùn)輸都放到地下去，我們?nèi)丝梢栽诘孛嫔舷硎荜柟?、空氣、水，可以看得見山，看得見水，記得住鄉(xiāng)愁！山清水秀、白云藍(lán)天，實(shí)現(xiàn)我們美麗的中國夢！?
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