姜浩峰

曾擁有瑪雅文明和金字塔的地方，將再次引領(lǐng)人類進(jìn)入地下穴居生活嗎？難道墨西哥城開辟了未來(lái)城市的先河？

被饒舌歌手們反復(fù)說(shuō)道的城市鋼筋水泥森林，是不是城市的最終形態(tài)呢？墨西哥建筑公司BNKR Arquitectura的地下55層建筑方案，至少提供了一種全新的理念。

這棟建筑物名為“Earthscraper”，顯然是為了和英文“Skyscraper”——摩天大廈相對(duì)應(yīng)，當(dāng)然就是“摩地大廈”。摩地大廈將建在墨西哥首都墨西哥城的憲法廣場(chǎng)，并成為城市新地標(biāo)。它保留了首都的標(biāo)志性廣場(chǎng)和環(huán)繞它的各類建筑。從摩地大廈的設(shè)計(jì)圖，可以看到類似倒置的金字塔深入地下，負(fù)55層的建筑體量，靠近地面的10層是博物館，往下10層用作商業(yè)區(qū)和住宅區(qū)，再往下的35層用作寫字樓，倒金字塔的塔尖深達(dá)地下300多米。為了讓這個(gè)巨大的地下建筑獲得自然光照射，建筑師們?cè)趶V場(chǎng)中心設(shè)計(jì)了240米見方的“玻璃地板”，使得陽(yáng)光能夠通過(guò)這個(gè)透明地板以及中間的倒三角形天井照射到每一個(gè)樓層。承建該建筑的建筑公司的工程師埃斯特班·蘇亞雷斯介紹說(shuō)：“墨西哥城需要新的基礎(chǔ)設(shè)施、辦公樓、商店以及住宅樓，但是地面上已經(jīng)沒有可用的空間。聯(lián)邦政府和地方法規(guī)又禁止破壞、拆毀歷史建筑，并限制新建筑的高度在8層以內(nèi)。憲法廣場(chǎng)迫切需要改造，我們沒有辦法只能轉(zhuǎn)而向地下發(fā)展。

施工有難度

“掘地300多米造一個(gè)地穴，是否有難度？萬(wàn)一大雨漏水可咋辦？”網(wǎng)友“走勢(shì)天堂”在名為“土木工程”的BBS上發(fā)問(wèn)。

面對(duì)不少土木工程師都表示懷疑的問(wèn)題，同濟(jì)大學(xué)城市規(guī)劃學(xué)院的博士生導(dǎo)師張松教授對(duì)《新民周刊》分析道：“從現(xiàn)代技術(shù)方面考量，應(yīng)該可以完成這個(gè)工程。雨天防水之類問(wèn)題都可以解決。毫無(wú)疑問(wèn)，越往地心深處，施工難度越大。就像造摩天大樓一般是下大上小，越往高處施工難度越大；摩地大廈則反之，靠近地面的頂層面積最大，越往下越小，這也是建筑常識(shí)。”

不過(guò)張松同時(shí)指出，摩地大廈的投資成本很關(guān)鍵，如果不計(jì)成本地開發(fā)，即使完工也算不得“勝利”。作為一家企業(yè)的一個(gè)項(xiàng)目而不是科學(xué)實(shí)驗(yàn)，無(wú)疑是要考慮收支平衡的。目前地下3層的造價(jià)接近地面10層樓的造價(jià)，如果拋卻成本問(wèn)題，與安全相關(guān)的種種細(xì)節(jié)問(wèn)題令張松憂心忡忡?！叭缃竦哪μ齑髽翘由到y(tǒng)，已經(jīng)經(jīng)歷了不少次損失慘重的事故，經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)尚在摸索階段。那么摩地大廈的逃生系統(tǒng)會(huì)不會(huì)有更多的紕漏呢？”張松說(shuō)，“還有空氣、能源的供應(yīng)問(wèn)題等等，都需要細(xì)細(xì)考量。”

浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院副院長(zhǎng)、巖土工程研究所副所長(zhǎng)唐曉武教授，近年來(lái)深入研究的領(lǐng)域是土工合成材料應(yīng)用、軟黏土力學(xué)與地基處理等。唐曉武的看法與張松不謀而合，他認(rèn)為摩地大廈絕不像摩天大樓那么好建造。“土木業(yè)內(nèi)有這么句話：往上走，80層不稀奇；往下走，18層是地獄。地下造大樓，它會(huì)被土、水、巖石包圍。往下挖掘，如果口子不足夠大，挖不到10米，周圍的軟土就會(huì)像豆腐一樣坍塌，給建設(shè)帶來(lái)非常大的難度?！碧茣晕湔f(shuō)，“即使假設(shè)墨西哥BNKR公司在地表圈出足夠大的面積開挖摩地大廈，軟土塌陷不會(huì)成工程攔路虎，人們又馬上會(huì)遇到另一個(gè)問(wèn)題：爆巖取得空間的難度和成本相當(dāng)大。除非周圍的巖石都是砂巖，這種巖石外強(qiáng)中干，遇水即軟化，很容易清除。但不太可能整個(gè)大樓所需的數(shù)百米地下空間周邊都是砂巖地層?！碧茣晕湟舱J(rèn)為，如果不計(jì)較投入的綜合成本，那土木工作者能開發(fā)所有的土地搞地下建筑。

與張松不同的是，唐曉武認(rèn)為摩地大廈的空氣流通、排水和采光等問(wèn)題都很容易解決?！案μ齑髽且粯樱恍枰惶姿惋L(fēng)系統(tǒng)便可以維持。包括排污問(wèn)題，只要有動(dòng)力系統(tǒng)就可以解決，斷電也不怕，可以用儲(chǔ)存電。如今儲(chǔ)存電的成本在急速降低，不會(huì)有太大問(wèn)題的?！碧茣晕溥€認(rèn)為，地底的建筑只會(huì)比地表的容易抗震。地震時(shí)，建筑物三維受壓，對(duì)于地底建筑，當(dāng)有側(cè)向力過(guò)來(lái)時(shí)，另外三側(cè)有土擋著，吃力遠(yuǎn)低于地表只有空氣包圍的大樓，因此不易震塌。

建筑新方向

超大型城市墨西哥城，人口達(dá)2000萬(wàn)，建筑用地卻稀缺，而歷史建筑物保護(hù)以及建筑物限高等問(wèn)題困擾著政府和開發(fā)商。不獨(dú)墨西哥城，世界上人口千萬(wàn)的大都市已超20座，且在不斷增長(zhǎng)中，它們都面臨著這些困擾。

人類居停在地球，人口爆炸，大城市房?jī)r(jià)高企，不少人開始尋覓另一種生存空間。比如日本的東京大學(xué)就研究了一個(gè)空中的500立方米的建筑結(jié)構(gòu)。

像墨西哥這樣向地下要空間的做法，其實(shí)也是不少建筑專家的共識(shí)。日本目前也正在研究地面50米以下深度建筑的研究。

在中國(guó)，張松表示，同濟(jì)大學(xué)設(shè)有專門的地下建筑研究機(jī)構(gòu)，早有超前研究以及模擬試驗(yàn)?！耙苍S再過(guò)幾年上海也會(huì)有類似的地下空間。其實(shí)現(xiàn)在不少CBD和銷品茂已經(jīng)附設(shè)了相當(dāng)規(guī)模的地下城，只是深度還不夠，空間設(shè)計(jì)上還需要改進(jìn)?！?/p>

唐曉武則試圖排除人們對(duì)地下建筑的誤解，他說(shuō)：“人們大多認(rèn)為地下空間陰冷潮濕，缺乏安全。其實(shí)地下建筑在恒溫性、恒濕性、隔熱性、遮光性、氣密性、隱蔽性、空間性、安全性等諸多方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于地上建筑。”

何時(shí)能推廣

當(dāng)然，各國(guó)有各國(guó)的情況，在上海城市規(guī)劃中，像墨西哥憲法廣場(chǎng)這樣規(guī)模的市中心地下建筑恐怕不會(huì)有?！霸谏虾Ｊ兄行?，地鐵線路和地下商場(chǎng)遍布。這些地下建筑，最多只有十幾米深，屬于淺層地下空間的利用。比如人民廣場(chǎng)樞紐、外灘大道、隧道，都屬于地下空間利用?！睆埶烧f(shuō)，這些淺層的地下設(shè)施，先到先得占了地方，將來(lái)的地下建筑綜合體，肯定只能選擇在市中心以外了。與墨西哥不同的是，未來(lái)上海的地下建筑綜合體將是地上地下一體化的，已經(jīng)落成的虹橋樞紐其實(shí)有一些這樣的味道了。但是虹橋樞紐太大，而且地下空間的利用還不充分。

唐曉武認(rèn)為，上海世界博覽會(huì)變電站完全可以改造成摩地大廈，光地下面積就可超過(guò)12萬(wàn)平方米，如按辦公樓計(jì)算可以供1萬(wàn)人以上辦公。

《新民周刊》了解到，國(guó)內(nèi)地下建筑遇到的另一重大挑戰(zhàn)是權(quán)屬關(guān)系。比如，城市土地國(guó)有，建筑物則可以有產(chǎn)權(quán)人，但地下建筑的歸屬法律真空地帶不少，特別是消防、抗震等級(jí)等諸多方面的立法，更顯得滯后許多。日本有《地下深層空間使用法》，在地下60米以及更深處建造公共建筑，可以不經(jīng)地主的許可。而我國(guó)目前沒有類似法律。

張松還特別提到，歐洲是限制地下空間發(fā)展的。因?yàn)闅W洲城市多有老建筑，老城格局也不是很大，歐洲人特別注重地下地上各方面的生態(tài)系統(tǒng)、人文建筑的保護(hù)，所以步子邁得小很多。

墨西哥城的摩地大廈，一方面是觀念創(chuàng)新，另一方面也有著墨西哥先民文明的倒影。金字塔曾在墨西哥建筑史上占有重要地位。墨西哥先民阿茲特克人第一次到達(dá)墨西哥峽谷時(shí)，就在湖泊周圍建造了金字塔。隨著阿茲特克帝國(guó)的壯大，他們?cè)谠械慕鹱炙赃吔ㄔO(shè)了更新、更大的金字塔。曾擁有瑪雅文明和金字塔的地方，第一次有想法將地下建筑深掘到負(fù)300米，是否將再次引領(lǐng)人類進(jìn)入地下穴居生活呢？難道墨西哥城開了未來(lái)城市的先河？BNKR的設(shè)計(jì)師蘇亞雷斯說(shuō)：“地下‘摩天樓向下穿越城市歷史的不同時(shí)期，尋找我們的根?！?/p>

遠(yuǎn)古時(shí)期，人類就開始利用天然洞穴防寒暑、避風(fēng)雨和躲避野獸。在中國(guó)周口店發(fā)現(xiàn)，50多萬(wàn)年前，北京猿人就居住在天然巖洞中。據(jù)仰韶文化和龍山文化遺址的考古發(fā)現(xiàn)，證明在距今7000至5000年以前開始出現(xiàn)人工挖掘的居住洞穴。后來(lái)，人類開始在地面上建造住房，穴居逐漸不再是人類的主要居住方式?？裳ň拥膫鹘y(tǒng)一直延續(xù)至今，估計(jì)中國(guó)目前仍有3500萬(wàn)以上的農(nóng)村人口居住在窯洞中。當(dāng)他們還沒有走出窯洞的時(shí)候，一種全新的穴居模式，正在城市里出現(xiàn)。當(dāng)然，這只會(huì)是人類未來(lái)居住的多種模式中的一種而已。

地下建筑功能分類

軍用建筑：指揮工事、發(fā)射工事、掩蔽工事等；

民用建筑：居住建筑、公共建筑、各種民用防空工程、工業(yè)建筑、交通和通信建筑、倉(cāng)庫(kù)建筑，以及各種地下公用設(shè)施(如地下自來(lái)水廠、固體或液體廢物處理廠、管線廊道等)。

綜合體：兼具幾種功能的大型地下建筑稱為地下綜合體。