地下空间带动资源利用
2013-04-29
地下领域不仅空间能利用,还蕴藏着丰富的能源资源。以上海为例,上海年平均温度16度左右,冬季地面温度随着深度的变化会降低,夏天则随着地面温度而升高,深度超过四米时,温度变化就很小。在掌握了地层温度变化的规律之后,如果把地层当中16度左右时的能量进行置换,那么夏天可以降温,冬天可以供暖,这就是地源(水源)热泵技术。2010上海世博会中,世博轴和几个永久性场馆的空调能源系统,约80%的能量是通过地源(水源)热泵置换获得。
束昱认为,开发利用地下空间现在还有生态环保方面的需求,以及新的城市灾害的防御功能。由于人类城市活动,改变了城市的水系和水渗透的状态,特大暴雨之后,地表雨水通过管路系统排水能力有限,会形成地表的大面积积水,局部地区形成涝灾。如果建设地下河流,将积水快速排放到其中,短时间可解决涝灾,雨水经过处理可以再利用。在这方面,德国的科学排水管道系统可称之为典范。德国人向来重视城市规划,地下排水系统也极其复杂和严密。首都柏林的下水道系统始建于1862年,下水管道总长9600公里,仿佛一座地下城市,它每年处理的废水,相当于100个昆明湖的容积。柏林下水道的中枢管理系统,令每一滴水都不直接排到污水处理厂,而是由水泵倒入污水处理厂,把污水和雨水分开处理。混合系统的雨水管道,有3米高4米宽,轿车和小型卡车都能通行。随着人口增加,德国并未将现有管道加粗加长,而是修建一些蓄水池,在强降雨时防涝并获得一些额外的存储量,甚至可以供应绿地的灌溉与喷泉用水。
地下空间需要合理规划
现代城市在研究编制总体规划阶段,就应该考虑城市地下空间资源的开发利用规划。城市地下空间规划的编制,一般分为总体规划和详细规划两个阶段。在编制城市地下空间总体规划时,首先要根据城市的近、未来发展对地下空间的开发利用和需求,进行分析预测,研究城市发展进程中哪些功能性设施应该或最好转入地下,再确定这些功能设施的规模、形态和开发时序等问题。确定功能,要围绕安全、环境、效率、协调、可持续发展等原则,尽可能为现代人和未来人,在地面上留存更多的开放空间和自然空间。
地下空间的环境问题相当重要。当人们进入地下空间环境后,第一是由视觉反映带来很多联想。一提到地下,人们可能首先会联想到“陵墓”、“防空洞”,再进一步才是“地铁”、“车库”、“商场”等。联想的好坏,直接影响到对地下空间的心理接受或抵触。在地面,能见到阳光、树木、活动的人群,视野很宽;进入地下,封闭在有限的空间中,这些东西都看不到了。人们不知道会发生什么状况,不确定是否安全,难以掌控周围环境。第二个问题来自于嗅觉。地下空间的空气调节,如果达不到卫生标准,就会散发出一种“地下霉味”,这种怪味使人们联想到健康问题。没有光照以及温湿度的差异,也会影响到人们的心理。第三个问题,是地下空间狭小、封闭使人烦躁。
所以,在研究地下空间环境过程中,必须重视环境,要把地下空间环境的基本特性研究透彻,并把环境特性对人身体生理和心理的影响程度及规律弄清楚。 解决这些问题,要从多个方面考虑。首先,在空间上淡化人们进入地下空间的过程,在空间营造方面使人身处地下,却没有在地下的感觉。使用人们熟悉的光照、明暗、色彩、纹理、材料、形体、质感、粗糙度等,以此来改变地下空间的环境构成。第二,是改善空气质量、温热环境,注意调节风速,使人在行进和工作的过程中更舒适。第三,是改善各种信息的诱导,要让人非常清晰的知道,所在空间位置和周边避难逃生设施,使人有安全感,遇到危险时有应急准备。第四,是想办法把自然环境中重要的元素引入地下,比如阳光、绿色植物、流动水体、小动物等,让人感觉地下环境与地上的差异不大,甚至可以通过影视手段,把地面的景象引入地下。束昱表示,他最近正在进行《世博地下空间环境生态化技术集成运用研究》的科研工作,要把环境生态化的材料、产品、技术和工艺集成,应用到营造世博地下空间环境生态化之中,他最近还在进行另一个科研项目,即如何建立一套地下空间使用安全的评价体系与实施办法。上海现在已经有3000多万平方米的各类地下空间设施在使用,地下空间的大规模开发利用,大量的人流要进入地下形成集聚。因此,对地下空间开发利用安全问题不仅要关注建设过程中的安全,关注使用安全也很重要。人流密集、突发公共安全事件、恐怖袭击、设备故障,都可能引发次生灾害。所以,要建立一个科学的评价体系,来评价各种功能业态下的地下空间。针对在使用过程中可能存在的风险和安全隐患,我们还需要进一步研究并提出如何实施评价的推进办法,以及进一步改善、符合安全要求的技术策略,制定合理的应急预案,确保地下空间资源使用安全。