△钱七虎
21日,在中国(重庆)建筑产业现代化高端学术论坛上,中国工程院院士、2018年度国家最高科学技术奖获得者钱七虎做了主题演讲。演讲结束后,钱七虎院士接受了上游新闻记者采访。
他建议,重庆除了轨道交通还要建地下道路,以适应城市的发展需要。
论坛由重庆市住房和城乡建设委员会、重庆现代建筑产业发展研究院主办。
绿色城市不只包括绿色建筑
利用地下空间,助力发展绿色建筑与绿色城市,那么什么是绿色建筑与绿色城市呢?
对于绿色建筑和绿色城市的概念,钱七虎院士称目前国际上还没有共识定义,但他同意,“根据《绿色建筑评价标准》定义,绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
绿色城市一方面是“绿色建筑规模化的一个必然结果”,另一方面,因为城市要素除了建筑之外,还包括交通等城市基础设施以及城市自然环境和社会环境等。
与绿色建筑概念相比,绿色城市在节约资源、能源保护自然之外还加入了社会学范畴的概念,将在西方城市规划领域一直关注的犯罪率、邻里交往、社会和谐发展等命题也一并纳入。即绿色城市=绿色建筑+绿色城市基础设施+绿色城市自然环境(蓝天、绿水、青山、净土)+绿色社会环境。“但其目标是促进城市可持续发展,提高城市的宜居水平。”
城市交通等尽可能转入地下
而利用地下空间,究竟怎么来助力发展绿色建筑与城市呢?钱七虎院士称,利用地下空间,可以节约土地,“我们的耕地红线是18亿亩,即有耕地18.8亿亩,在这样一个线红下,城镇化发展面临无地可用的困境。而利用地下空间就可以实施一些项目。
“地上可以用,地下也可以用。”钱七虎院士说,开发利用地下空间,“把城市交通,比如地铁和轨道交通、地下快速路、越江和越海湾隧道等,尽可能转入地下,把其它一切可转入地下的设施,如停车库、污水处理厂、商场、餐饮、休闲、娱乐、健身等,尽可能建在地下,就可以实现土地的多重利用,提高土地利用效率,实现节地的要求。”
深圳福田地下交通枢纽就是国内最大“立体式”交通综合换乘站,“是集城市公共交通、地下轨道交通、长途客运、出租车及社会车辆于一体的,并且与地铁站无缝接驳的立体式交通枢纽换乘中心。它的地下枢纽空间总建筑面积约13.73万平方米,相当于192个足球场这么大。”
热交换管直埋地下 可给附近建筑供暖
建在地下的建筑,还可以利用地热能,来实现节能减排。
钱七虎院士解释,“可以利用低密度地热能源,即地温能,实现节能减排。地温热指的是地层中温度小于25℃的地层热能,因为在到达地下一定深度,也就是5米以下时,四季的地层温度保持在一个稳定值。”
这时候,把传统空调器的冷凝器或蒸发器直接埋入地下,利用传热循环介质与大地进行热交换,从而提取地温能。
“地下换热系统可埋设在地下结构基坑围护结构,比如地下连续墙、排桩内,也可以在基础底板下,桩基,比如钻也灌注桩、预制桩、PHC桩等内,也可埋设在地铁区间隧道内、地下输水管道内。”而这样的工程,在奥地利已经实现。
“奥地利政府资助的地下能源地铁车站,一共59根桩基内埋设热交换管,利用6台热泵为附近一所学校供暖,在长期供暖的情况下,车站能提供150KW的热负荷。一个供暖季度可少用3.4万立方米的天然气,每年减少30t二氧化碳排放量。与传统的靠燃烧天然气供暖的方式比较,可使学校每年用作取暖的费用降低1万美元。”钱七虎院士称。
除了地热能,钱七虎院士称,还可以利用浅中层地热能,也即是温泉来供暖。“河北雄县居民地下水取暖费用为16元每平方米,比燃煤每平方米少了9元。”
“重庆温泉多,能不能推广雄县的模式。”他说。
节水:利用好雨水和中水
在节水方面,则可以利用雨水和中水。
“比如西沙群岛上修建了可采集雨水达14万吨的地下贮水工程,通过技术处理,已达到了国家饮用水卫生标准,从而结束了吃水靠大陆船运的历史。”
在利用中水方面,北京2010年再生水利用量达6.8亿立方米,占总用水量的19%。天津也建成了8座再生水厂,全年中水回用2500万吨左右。
中水利用得非常好的日本,其利用达到了1.3亿立方米。
治病:建设城市地下空间是治城市病的主要着力点
钱七虎院士称,过去注意高层建筑、大广场、宽马路城市“面子”建设的粗放发展模式酿成“里子”城市地下基础设施建设短板的恶果——城市病丛生。”
“比如管线直埋,城市排水系统按一年一遇暴雨重现期设计等,直接引起城市内涝、交通拥堵等情况。”而要治这些城市病,钱七虎院士称,建设城市地下空间是主要着力点。
具体而言,就是要“建地下综合管廊,坚持海绵城市渗、滞、蓄、净、用、排的六字方针,实现雨洪地下储蓄和排洪、地下水银行;对污水实行地下集运和地下污水处理厂;垃圾也需要进行地下集运、卫生填埋和焚烧处理;还要科学提高城市交通供给能力,比如发展大运量快速公交系统、发展地下快速路和物流系统;实现地下低密度能源的利用等。”
治堵:建地下快速路和物流系统
钱七虎院士说,建绿色城市,就要建好绿色客运城市交通和城际交通。
“绿色交通要求少占地、无污染,所以城市客运交通以地下轨道交通为主,未来就是低速磁县浮最佳。”
当然,地下交通不是大力发展轨道交通,“仅大力发展轨道交通不能从根本上解决交通拥堵。比如东京,其公共交通出行比例达到了60%,仍然没能解决交通拥堵问题。”
于是,在上世纪末、本世纪初,国际上很多发达国家的特大城市把“治堵”目光转向了“地下快速路”和“地下物流系统。比如美国波士顿1994年开始拆除高架路,10年建成8-10车道的地下快速路”。
未来:地下智慧物流配送系统让商品像自来水一样“流入”家中
网上购物改变了我们生活模式,也改变了城市运行的“毛细血管”。“方便了我们,但也给城市的绿色发展带来挑战。”
对此,钱七虎院士建议建城市地下智慧物流配送系统。
“这是一个运用自动导向车为承载工具,通过在直径地下管道、隧道等运输通路,对固体货物实行运输及分拣配送的一种全新概念物流系统。”钱院士解释称。
地下物流系统末端配送可以与居民小区建筑运输管道物相连,最终发展成一个连接城市各居民楼或生活小区的地下管道物流运输网络,并达到高度智能化。
“当这一地下物流系统建成后,人们购买任何商品都只需点一下鼠标,所购商品就像自来水一样通过地下管道很快地’流入’家中,或者小区的自动提货柜。”
新闻面对面
上游新闻:您提了很多建议,您觉得重庆最有可能实现的是哪些项目?
钱七虎:这个需要根据实际情况,分批实行。现在重庆可以结合两江四岸,安排一些项目。
上游新闻:地下空间的开发,确实能解决一些现存的城市病,这方面,您觉得重庆可以从哪里入手?
钱七虎:重庆开发新区的话,这是很好的机遇,建设地下空间。
上游新闻:能不能具体说说?
钱七虎:重庆整个城市,除了轨道交通还要建地下道路,这样交通拥堵能够得到解决。重庆高楼很多,白领很多,他们都喜欢开车上下班,深圳前海模式可以解决交通问题。
深圳前海的地下空间规划建设在地下车行系统方面,将构建“地下快速路+地下环路+地下车库”的三级地下车行系统,海滨大道、妈湾跨海通道地下道路以分离过境交通为主,以服务区域到发交通为辅;听海路服务于区域到发交通,从而有效改善前海地面交通环境,缓解城市中心区和小街坊路网交通压力。
院士档案丨
钱七虎,男,汉族,中国工程院院士,中共党员。1937年10月26日出生于江苏省昆山市,防护工程和地下工程专家。先后毕业于哈尔滨军事工程学院和莫斯科古比雪夫军事工程学院。
主持实施了世界最大药的珠海炮台山大爆破;在深部岩石カ学、深地下工程防护以及地下空间开发利用方面进行了深入的研究;主持和参加了国内多条地铁工程、城市水下隧道和海底隧道等重大工程的设计方案审査工作和评标工作,作为专家委员会主任和委员协助完成了南京长江隧道、上海长江隧道和武汉长江隧道建设。
1978年获全国科学大会重大科技成果奖;1987年获国家人防科被进步一等奖;1990年获国家科技进步三等奖;1990年获“全国高校先进科工作者”称号,并被评为国家有突出贡献中青年专家;1998年获国家科技进步二等奖;2011年获国家科技进步一等奖;2013年获何梁何利科学与技术进步奖;2013年荣立军委一等功;2018年度获国家最高科学技术奖。
上游新闻记者 罗薛梅 摄影 甘侠义
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