由中國城市科學(xué)研究會、深圳市人民政府、中美綠色基金、中國城市科學(xué)研究會綠色建筑與節(jié)能專業(yè)委員會、中國城市科學(xué)研究會生態(tài)城市研究專業(yè)委員會聯(lián)合主辦的“第十五屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會”在深圳成功召開,本次大會主題為“升級綠色建筑,助推綠色發(fā)展”。
中國工程院院士、2018年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者錢七虎為大會做演講《利用地下空間,助力發(fā)展綠色建筑與綠色城市》。
在演講中,錢七虎院士表示,世界已然迎來綠色發(fā)展時(shí)代,而中國綠色發(fā)展正在進(jìn)入世界先進(jìn)行列。綠色建筑有著“四節(jié)一環(huán)?!钡脑瓌t,而其本質(zhì)則是促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。同時(shí),錢七虎院士提出,有效利用地下空間發(fā)展,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對土地的多重利用,還能幫助城市能源、水資源、城市基礎(chǔ)設(shè)施、城市客運(yùn)交通以及城市貨運(yùn)交通實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展,同時(shí)通過地下空間,還將幫助城市建立科學(xué)合理的雨洪蓄排系統(tǒng)和綠色垃圾集運(yùn)處理系統(tǒng)。
以下內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場實(shí)錄和演講PPT整理▽
首先講一講綠色發(fā)展在世界和我們國家的地位和作用,我想是這幾點(diǎn),一是世界迎來了綠色發(fā)展的時(shí)代,綠色發(fā)展的思想是習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想一個(gè)重要組成部分。二是綠色已成為中國國家建設(shè)發(fā)展、社會發(fā)展的五大理念之一,中國的綠色發(fā)展正在進(jìn)入世界綠色發(fā)展的先進(jìn)行列,而且可以肯定將來肯定位于世界發(fā)展的前列。
關(guān)于綠色建筑與綠色城市理念的理解,這不是我的首創(chuàng),我認(rèn)為簡單講綠色建筑就是“四節(jié)一環(huán)保”的城市建設(shè)。綠色城市,我簡單歸納了這么一個(gè)公式供各位同志商榷、討論(綠色城市=綠色建筑+綠色城市基礎(chǔ)設(shè)施+綠色城市自然環(huán)境(藍(lán)天、綠水、青山、凈土)+綠色社會環(huán)境)。
綠色城市一方面是“綠色建筑規(guī)?;囊粋€(gè)必然結(jié)果”,另一方面,因?yàn)槌鞘幸爻私ㄖ猓赃€將包括交通等城市基礎(chǔ)設(shè)施以及城市自然環(huán)境和社會環(huán)境等。
綠色城市的實(shí)質(zhì)也可概括為:實(shí)現(xiàn)更高水平的生態(tài)平衡,大幅度減少環(huán)境污染并使得自然資源得到更為合理的配置,同時(shí)形成可持續(xù)的生態(tài)安全保障體系,從而降低城市發(fā)展成本,建立起一種自然與社會高度和諧融合、功能高度復(fù)合的城市模式。
下面我具體講一下怎么利用地下空間來助力發(fā)展,助推我們的綠色建筑、綠色城市。
1、節(jié)約土地
大家都知道這非常必要,為什么地下空間的利用是節(jié)約了土地呢?因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了土地的多重利用,土地的多重利用可以按兩個(gè)方向?qū)嵤皇窃跊]有建筑區(qū)域的土地能夠利用,二是在已建的城區(qū)進(jìn)行緊密化和工程化的建設(shè)。也就是將來要把城市的貨運(yùn)交通以及其他的一些基礎(chǔ)設(shè)施放在地下來實(shí)現(xiàn)土地的多重利用,提高土地利用效率,實(shí)現(xiàn)土地節(jié)約的要求。
這方面的范例,我們已經(jīng)有很多城市實(shí)在探索和進(jìn)行了?,F(xiàn)在的交通道路占用了大量的土地資源,所以我們把交通的部分放在地下。
我們的交通樞紐,深圳福田的地下交通樞紐也是銜接先進(jìn)的一個(gè)案例,它地下空間總建筑面積是十多萬平米,為地面用地節(jié)約了大量的土地。
很多城市新建的城區(qū)放到地下,建立了地下的城市,這里介紹了一個(gè)錢江新城。
利用地下空間節(jié)約土地已經(jīng)達(dá)到什么樣的規(guī)模了呢?我這里有一些統(tǒng)計(jì)。
這是全國最大的規(guī)模在深圳前海,這里面有幾個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是已經(jīng)達(dá)到了幾百萬平米的地下利用節(jié)約的土地。
這里是部分城市的地下空間開發(fā)規(guī)模統(tǒng)計(jì)出來了,都是達(dá)到幾百萬土地規(guī)模。
最新的統(tǒng)計(jì),我們一些城市北京目前地下空間是9600萬,上海9400萬,深圳5200萬。近五年平均的增長,每年增長都是百萬級別,因此我們可以看到通過開發(fā)地下空間節(jié)約土地資源的潛力是非常大的。
這是部分城市對地下空間開發(fā)強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì),每個(gè)城市區(qū)域開發(fā)了多少萬的面積和地面土地節(jié)約強(qiáng)度都一目了然,以上主要是一線城市和二三線城市一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。種種數(shù)據(jù)表明,地下空間對于實(shí)現(xiàn)節(jié)約土地資源貢獻(xiàn)是非常大的。
2、節(jié)約能源
下面是節(jié)約能源,有三個(gè)方面需要介紹,一個(gè)是利用淺層低密度的地?zé)崮茉矗褪堑販啬堋?/span>地溫能指小于25度的底層熱能,這里可以用基坑的、連續(xù)墻的換熱管理,還有城市水道換熱器的原理實(shí)現(xiàn)。
這是奧地利的地鐵車站示范工程,它節(jié)約的熱能、電能是非常多的,而且過程環(huán)保,每年能夠節(jié)省天然氣使用量34000立方米和214兆瓦的能量。
這是另外一個(gè)瑞士公司的,瑞士Grabs的PAGO公司辦公樓采用570根樁基內(nèi)埋設(shè)熱交換管,平均樁長12米,以4個(gè)能源樁為一組,呈方型頂角安裝,四邊間距為1.4米。每延米樁基冬天可獲得35千瓦時(shí)的熱量,夏天獲得40千瓦時(shí)的能量。
這是中國上海自然博物館的一個(gè)范例,它的總建筑面積約為45086平方米,其中地上建筑面積12128平方米,地下建筑面積就達(dá)到了32958平方米。同時(shí),建筑采用地源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)建筑部分夏季冷負(fù)荷以及冬季熱負(fù)荷,夏季土壤換熱器最大算熱負(fù)荷為1639千瓦,冬季土壤換熱器最大熱負(fù)荷為1178千瓦。
這是科羅拉多的地源熱泵系統(tǒng):
安裝地源熱泵系統(tǒng)后,每個(gè)家庭可降低電力峰值需求、節(jié)約能源和減少CO2排放約10-30%。
這是世博會的。地源熱泵要和太陽能結(jié)合,優(yōu)勢互補(bǔ)。
另外一種地?zé)崮芫褪菧\中層,就是雄安,利用地?zé)崴?,雄?0%以上居民小區(qū)的取暖都是這樣的模式。
最后一種就是利用深層地?zé)崮芎透蔁釒r的資源利用。
按照2%的可開采資源量計(jì)算,我國可開采量為17萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,相當(dāng)于2016年全國能源消耗量(43.6億噸)的近4000倍。至“十三五”末,地?zé)崮苣昀昧肯喈?dāng)于替代化石能源7000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,減排CO2 1.7萬億噸!
3、節(jié)約水資源
這是世博會雨水處理的工藝流程圖,在可利用時(shí)段里,它的自來水替代率達(dá)到40-45%,這是利用大型的空間建筑來節(jié)約用水的例子。
另外,這是北京和西沙群島的相關(guān)數(shù)據(jù)。
還有利用中水的數(shù)據(jù),在北京、天津等地都有很好的實(shí)踐。
4、綠色城市基礎(chǔ)設(shè)施
下面講一講綠色建筑基礎(chǔ)設(shè)施,國務(wù)院提出要轉(zhuǎn)變城市發(fā)展模式,要把城市從過去的粗放發(fā)展轉(zhuǎn)變成綠色發(fā)展模式。
綠色的發(fā)展模式就是著重彌補(bǔ)過去基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的短板。過去的粗放模式忽略地方空間的利用,極少關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市空間利用的聯(lián)系。
左邊所列的是過去粗放的發(fā)展模式,造成了一系列城市病的叢生。
現(xiàn)在我們要開始注重對地下空間的利用,以綜合管廊、海綿城市為例,這些都是發(fā)展地下空間利用的重要表現(xiàn)?!熬G色發(fā)展”的城市模式就是應(yīng)該充分開發(fā)利用地下空間,加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),借此來解決城市病。
5、綠色客運(yùn)城市交通和城際交通
城市的綠色交通也可以轉(zhuǎn)入地下發(fā)展,目前我們主要還是以發(fā)展地下軌道交通為主。而對未來,我認(rèn)為可以發(fā)展低速磁懸浮交通,為什么?因?yàn)檫@是能耗最低的一種交通方式。現(xiàn)有交通能耗主要以阻力消耗為主,地面摩擦阻力、空氣阻力等等。而磁懸浮的方式對于這類的能量消耗就小很多了。由于在地下,受到的空氣阻力也小,進(jìn)而將阻力能耗有效降低至最小。現(xiàn)在我們國家正在研究600公里/小時(shí)以上的高速磁懸浮交通,這個(gè)將來可以用來進(jìn)行城際間的客運(yùn)交通。
但是這還不夠,因?yàn)槲覀內(nèi)杂写罅康钠嚕砸ǖ叵鲁鞘锌焖俾罚瑸槭裁茨??因?yàn)檫@將有效解決交通擁堵的問題,解決城市病的問題。另外還能解決當(dāng)前城市以汽車尾氣為主的空氣污染問題。
光發(fā)展地鐵軌道交通還不能夠從根本上解決交通擁堵,隨著地下快速路對緩解交通有力表現(xiàn),這一方式在世界范圍內(nèi)逐漸興起。
這些地下快速路的天然優(yōu)勢是全天候,在暴風(fēng)、雨雪和大霧等最易造成地面交通擁堵的情況下最能發(fā)揮作用。這在我國城市建設(shè)用地嚴(yán)格控制和大城市人均道路指標(biāo)普遍偏低的情況下,非常適合我國地少人多的國情。
地下快速路還要介紹的就是深圳前海的例子,這個(gè)例子是什么呢?前海構(gòu)建了一個(gè)地下快速路、地下環(huán)路、地下車庫三級的車行系統(tǒng),這樣有效緩解了城市中心區(qū)和小街坊的交通壓力。我認(rèn)為這值得推廣到其他城市的中心區(qū)里面,因?yàn)榇_實(shí)能夠緩解城市中心區(qū)和小街坊路網(wǎng)交通壓力。
為什么還能解決空氣污染?
消除尾氣污染三步走:除塵換氣;氫氣動力;電動汽車。
日本東京中央環(huán)狀新宿線除塵及換氣技術(shù)
當(dāng)前我們國家對能源汽車的發(fā)展已經(jīng)有一個(gè)時(shí)間表了,海南已經(jīng)宣布到2030年不再銷售化石能源汽車了,但是在過渡期間我們還可以通過發(fā)展地下快速路來解決汽車尾氣帶來的污染問題。
城市地下快速路系統(tǒng)以及地下物流系統(tǒng)的建設(shè)即能夠?yàn)橄囄矚?、緩解城市空氣污染以及噪聲污染作出重要貢獻(xiàn)。
6、未來的城市貨運(yùn)交通
未來的貨運(yùn)交通,我想要講一下,未來或許可以采用地下物流系統(tǒng)。所謂地下物流系統(tǒng)就是城市內(nèi)進(jìn)行貨運(yùn)的卡車轉(zhuǎn)到地下物流交通,這將有助于城市的綠色發(fā)展,這里介紹一下世界經(jīng)合組織的統(tǒng)計(jì):
根據(jù)世界經(jīng)合組織2003年統(tǒng)計(jì),發(fā)達(dá)國家主要城市的貨運(yùn)占城市交通總量的10-15%;在“世界工廠”和到處是建設(shè)工地的中國則為20-30%;而在當(dāng)今電子商務(wù)、快遞和送快餐發(fā)達(dá)的中國,這個(gè)比率還要高。貨運(yùn)交通轉(zhuǎn)入地下必將對緩解交通擁堵作出重要貢獻(xiàn)。
特別是對于在港口城市建設(shè)地下物流系統(tǒng)而言,這在當(dāng)前很緊迫。
以上海為例,本來上海是按照2020年達(dá)到4000萬的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),但是我最近看到一個(gè)數(shù)據(jù)說去年(2018年)上海的集裝箱吞吐量已經(jīng)達(dá)到了4200萬,是香港集裝箱吞吐量的兩倍還多。這些集裝箱將怎么運(yùn)出來,如果以公路運(yùn)輸為主是不是又將引起了比如交通擁堵問題、環(huán)境問題等等的一系列問題。
目前,深圳鹽田港以及世界上其他港口城市已經(jīng)開始采取了這種模式來做地下的物流交通。
我還要講一下地下城市里面智慧物流交通,電子商務(wù)成為了新的模式,進(jìn)而出現(xiàn)了新銷售、新物流。這也帶來了大量新的問題,例如物流的爆發(fā)增長等。我們城市居民的物流總額在十年內(nèi)增加20多倍。按照我們最近看到的一個(gè)數(shù)據(jù),美團(tuán)快餐、快遞行業(yè)有幾十萬的快車手。這對城市交通而言有非常大的壓力,怎么解決這個(gè)問題?
2014年我國僅快遞業(yè)務(wù)量已達(dá)140億件,同比增長52%。2018年上半年增為820億件,這是來自物流對城市的壓力,我們又應(yīng)該怎么來解決這個(gè)問題呢?
這就需要一個(gè)智慧化的作業(yè)平臺來解決,通過一系列算法制定相應(yīng)的智慧平臺,對布局、運(yùn)營和具體作業(yè)等進(jìn)行智能化的規(guī)劃和操作。
但是這個(gè)系統(tǒng)的瓶頸是什么呢?那就是最后一公里還是要通過地面運(yùn)輸以及其他環(huán)境因素等等……
所以對于未來,我們可以提出一個(gè)大膽的假設(shè),建立一個(gè)完全智慧化的地下智慧物流系統(tǒng),人們購買任何商品只需點(diǎn)一下,所購的商品就像自來水一樣通過地下管道流入自家中,當(dāng)然,這還只是一個(gè)美好的愿景。
在這方面,目前世界上也還沒有一個(gè)這樣完全智慧的地下物流建成,但這個(gè)模式的雛形已經(jīng)在阿姆斯特丹建成,他們通過建立一個(gè)Aalsmeer花卉市場和Hoofddorp 鐵路中轉(zhuǎn)站的地下物流系統(tǒng),用來緩解鮮花市場與機(jī)場鐵路中轉(zhuǎn)站往返交通的擁堵。還有一個(gè)是瑞士地下貨運(yùn)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)部分建成并在實(shí)驗(yàn)中了。
7、城市的綠色的污水、雨洪蓄排系統(tǒng)
另外,關(guān)于城市污水雨洪蓄排系統(tǒng),這里介紹下新加坡雨污分流制城市的深層隧道排水系統(tǒng)。
雨污合流制城市的深層隧道排水系統(tǒng)——東京深層排水工程:
芝加哥隧道和水庫方案:
這里介紹一個(gè)范例,吉隆坡城市泄洪與公路兩用隧道,這里看出來右邊的上面是沒有水的時(shí)候通汽車,雨不大的時(shí)候上面通汽車、下面通雨。如果雨洪很大,關(guān)閉交通,全部排洪,解決城市雨洪。
8、城市的綠色垃圾集運(yùn)和處理系統(tǒng)、智慧地下綜合管廊
瑞典在二十世紀(jì)六十年代建設(shè)并實(shí)施采用壓縮空氣吹運(yùn)垃圾系統(tǒng)(PWT)的國家,PWT 系統(tǒng)建在1700人口的居民區(qū)內(nèi),該系統(tǒng)與收集、處理系統(tǒng)配套,投資在3-4年內(nèi)得到回報(bào)。
其他的例子,如設(shè)在香港島西端大維山巖硐中RTS。
發(fā)展地下垃圾處理系統(tǒng)節(jié)約了城市寶貴的土地資源,并且具有很大的回報(bào),控制了對環(huán)境的噪聲和惡臭的污染,減少了對環(huán)境的視覺負(fù)面影響。
我們將來要建設(shè)綠色的城市,綜合管廊要實(shí)行智慧管理、智慧監(jiān)測、智慧檢修。這里有一些建成的智慧平臺功能。
關(guān)于地下停車的系統(tǒng),烏鎮(zhèn)的智能停車系統(tǒng)和南通的智能地下立體車庫,都達(dá)到了智能智慧的控制。
結(jié)論:
第一,通過若干五年計(jì)劃持之以恒的努力,將地上城市中的城市運(yùn)輸與交通系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)移到城市地下去。不但使旅客交通與貨物運(yùn)輸轉(zhuǎn)入地下,還包括垃圾、污水等等的傳輸都能轉(zhuǎn)入地下,使地上逐步乃至徹底擺脫與傳統(tǒng)運(yùn)輸相聯(lián)系的環(huán)境困擾。
首先是交通擁堵和PM2.5超標(biāo)的困擾,而釋放出的地上空間將用作大片的自然植被和安全的步行,這不是科學(xué)幻想,《歐洲地下建設(shè)戰(zhàn)略研究議程》已經(jīng)提出2030年的目標(biāo)是“將地面交由市民使用,將基礎(chǔ)設(shè)施放入地下。”
第二,貫徹總書記思想,關(guān)于這方面北京副中心和雄安新區(qū),剛才講地下物流,現(xiàn)在正在雄安新區(qū)逐步實(shí)現(xiàn)。我想抓綠色發(fā)展、綠色建筑、綠色城市要抓持之以恒、久久為攻。狠抓規(guī)劃,規(guī)劃科學(xué)是最大的效益,規(guī)劃失誤是最大的失誤,因此我們要堅(jiān)持世界眼光、國際標(biāo)準(zhǔn)、中國特色、高點(diǎn)地位, 以創(chuàng)造歷史、追求藝術(shù)的精神,規(guī)劃建設(shè)好城市。
我就報(bào)告到這里,謝謝大家!
(注明:文章轉(zhuǎn)自“能源世界”,如侵刪)