首頁 > 正文
綠色城市什麼樣?將建“地下世界” 消除“城市病”
2019年04月22日 08:21 來源: 重慶日報

  南濱路一市民在碧水藍天間遛狗。(本報資料圖片) 特約攝影 鐘志兵

  中國工程院院士、中國人民解放軍陸軍工程大學教授 錢七虎

  中國工程院院士、清華大學教授 聶建國

  中國工程院外籍院士、林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司董事長 鄧文中

  廣聯達科技股份有限公司董事、總裁 袁正剛

  ■未來城市將全力治理交通擁堵、城市內澇、垃圾圍城、城市霧霾等“城市病”。充分開發利用地下空間,將城市交通、污水處理廠、商場建在城市地下,是消除“城市病”的有效手段。

  ■未來建築將創新採用鋼-混凝土組合結構,解決傳統建築的混凝土結構跨越能力受限,肥梁胖柱,材料消耗大,抗震性能不佳等缺點。

  4月21日,由中國工程院、重慶市人民政府主辦的中國(重慶)建築産業現代化高端學術論壇在渝舉行。來自中國工程院的3名院士和1名業內專家,分別圍繞“當前城市建設存在的問題及對策”“綠色建築與綠色城市”“數字建築”“科學與工程”等主題進行了專題講座,掀起一場建築行業的頭腦風暴。

  論壇中,部分院士專家,就建設以“生態、宜居、可持續發展”為目標的綠色城市進行了分析與探討。

  “城市病”制約綠色城市建設

  改革開放以來,我國城市建設發展日新月異,取得了令人矚目的巨大成就。“然而在過去,我國城市注重高層建築、大廣場、寬馬路的粗放發展模式,釀成了城市病。” 中國工程院院士、中國人民解放軍陸軍工程大學教授錢七虎認為。

  在錢七虎看來,當前“城市病”主要體現為:交通擁堵、城市內澇、垃圾圍城、城市霧霾、地下水和土壤受到嚴重污染等。

  這些,都給綠色城市建設造成了阻礙。

  同樣不容忽視的是,我國的耕地紅線是18億畝,但既有耕地已為18.8億畝,城鎮化發展正面臨著無地可用的困境。這也給綠色城市建設帶來了挑戰。

  工程建設組織方式落後、建築設計水平有待提高等因素帶來了能耗高、資源浪費較大、環境污染嚴重等問題,也是一種典型的“城市病”。

  對此,中國工程院院士、清華大學教授聶建國表達了自己的擔憂:我國建築能耗佔國家全部能耗的32%,建築行業已成為國家單項能耗最大的行業;每年,我國消耗全球一半的鋼鐵和水泥用于建築業,並且,水泥和鋼鐵的碳排放量佔到總排放量的30%以上。

  此外,我國大規模的基礎設施建設還産生了大量建築垃圾。據統計,目前,全國建築垃圾的數量已佔到城市垃圾總量的30%-40%。

  “總的來看,當前城市建設存在品質品位有待提升、科技支撐決策不夠、設計創新亟待加強等不少問題。”聶建國認為。

  開發利用地下空間發展綠色城市

  如何治理“城市病”,為綠色城市建設掃清障礙?

  錢七虎的構想是:充分開發利用地下空間。即把城市交通(地鐵和軌道交通、快速路、越江和越海灣隧道)盡可能轉入地下;把其他一切可以轉入地下的設施,如停車庫、污水處理廠、商場、餐飲、休閒娛樂和健身等設施,也盡可能建于地下。

  “這不僅僅是緩解城市建設缺地、城市交通擁堵等‘城市病’,實現土地多重利用的一種辦法,也是發展綠色城市的題中之義。”錢七虎説,開發利用地下空間,可以實現“四節一環保”——節能、節地、節水、節材,減少污染,保護環境。

  譬如,地下空間為可再生和清潔能源利用,開辟了一條有效途徑。太陽能、風能、潮汐能等季節性能源,可以通過地下空間來進行存儲使用;地下土壤、地下水的低密度天然能源,也可以得到利用。

  就拿地源熱泵技術來説,其已在歐美國家得到普遍應用。

  “目前在中國,杭州、深圳、南京等城市已開始開發地下空間,值得重慶借鑒。”錢七虎建議,重慶是山地城市,土地利用面積比平原城市少,更需要開發地下空間。尤其是,盡可能多建隧道,把城市交通轉入地下。

  據他介紹,在南京,現在已建成玄武湖地下快速路;在上海,正在建造井字形地下通道,全長26公裏;在深圳前海,正在規劃“地下快速路+地下環路+地下車庫”的三級地下車行係統。

  而在發達國家,早就進行了這方面的探索。如:1994年,美國波士頓拆除了大量的高架路,建設地下路。2007年竣工後,汽車穿越波士頓城的平均時間從19分鐘縮短到3分鐘;日本東京繼2007年建成並通車新宿線後,目前又正在建設另一條地下線——中央環狀地下快速線。

  建築工程結構需創新

  針對建築行業能耗高、資源浪費較大、環境污染嚴重等城市建設問題,聶建國建議,應在建築工程結構方面進行創新。

  據介紹,當前,對于高層建築、交通樞紐、橋梁隧道、地鐵工程等建築,建築行業主要採用的工程結構有傳統混凝土結構、傳統鋼結構和鋼骨混凝土結構三種。

  聶建國表示,這三種結構都有明顯的缺陷——傳統建築的混凝土結構跨越能力受限,肥梁胖柱,材料消耗大,抗震性能不佳,綜合效益差;傳統鋼結構用鋼量大,結構高度大,造價高;鋼骨混凝土結構,鋼結構工藝省不了,混凝土工藝更復雜,材料利用率低,施工工序復雜,質量控制難度大。

  基于此,聶建國認為,建築工程結構的未來,應該是高性能,內涵是適用、經濟、綠色、美觀。這樣,才有利于綠色城市建設,促進城市品質提升。

  如何才能實現建築工程結構的高性能?聶建國的建議是:創新採用鋼-混凝土組合結構,以充分發揮鋼材和混凝土材料的各自優點,揚長避短,實現“1+1>2”的效果。

  聶建國的相關研究及深圳萬軒樓、武昌火車站等部分應用案例表明,鋼-混凝土組合結構的承載力高、剛度大、耐久性和抗震性好,能夠避免或減小混凝土開裂和鋼結構疲勞開裂的影響。同時,還具有環保、維護費用低、性價比高、綜合效益好及預制裝配、快速施工等優點。

  (本版文字均由記者黃光紅、崔曜採寫,圖片除署名外由記者崔力攝)

  專家聲音》》

  錢七虎:

  重慶可建地下物流係統

  讓商品通過地下管道“流入”家中

  “如今,網購發達了,快遞物流給城市交通增加了很多壓力。重慶要解決這個問題,可以直接建地下物流係統。”中國工程院院士、中國人民解放軍陸軍工程大學教授錢七虎建議。

  按照錢七虎的想法,地下物流係統簡單來説就是一個連接居民樓或生活小區的地下管道。人們購買商品只需要點一下鼠標,所有商品就像自來水一樣通過地下管道“流入”家中。

  當然,這個物流係統還離不開數據的驅動。這就需要一個智慧化的平臺,基于訂單量、路區坐標等參數以及傳送時間、配送半徑等約束條件,尋找最優的配送路徑。

  這樣的暢想並不是空想,在國外已有實踐。

  據錢七虎介紹,瑞士的貨物運輸成本很高,每天因交通擁堵造成的損失高達12億瑞士法郎。為此,瑞士規劃了CST係統(貨物地下運輸係統),總長80公裏,直接連接了10個主要物流中心,並且與公交、鐵路、水運和航空網絡連接,提高了運輸效率。

  聶建國:

  鋼-混凝土組合結構成新選擇

  隨著現代工業技術的發展,建造房屋可以像機器生産那樣,成批成套地制造,只要把預制好的房屋構件,運到工地裝配起來就成了。與現澆整體式建築相比,裝配式建築具有速度快、受氣候條件制約小、産生的建築垃圾少等優點。

  目前,裝配式建築在歐美和日本等發達國家已發展得相對成熟,但在我國卻存在諸多問題。

  中國工程院院士、清華大學教授聶建國把這些問題概括為:追求裝配率,為裝配而裝配,造價大幅上升,工期延長,抗震性能、耐久性和安全性堪憂。同時,設計水平亟待提高,主要表現為:部件標準化水平低、工廠制作工藝復雜,制作成本高;鋼管柱不灌混凝土,造成用鋼量增大、剛度小,抗災能力差;連接技術滯後,致使鋼筋套筒灌漿連接成本高,質量堪憂。

  因此,在聶建國看來,發展裝配式建築,需要發展適合于裝配式建築的結構體係和相關連接構造,而鋼-混凝土組合結構可以提供合理的選擇。

  “譬如,蓋樓的時候,樓板可優先選擇混凝土疊合樓板。”聶建國説,這種樓板構造簡單,堆放運輸方便,安裝便捷,質量可控性好。同時,性能與整澆混凝土樓板等同。

  鄧文中:

  要把工程當成一門藝術去打造

  “工程的目的是為人建造生活需要的物品,它是一門藝術,與科學是有區別的。”論壇上,中國工程院外籍院士、林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司董事長鄧文中談及科學與工程時如是説。

  他認為,科學只有對不對,沒有好不好;藝術沒有對不對,只有好不好。譬如,由林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司設計的重慶東水門大橋,原有的設計是四車道,通輕軌。建成後,實現了原來的設計,科學上無所質疑。“但從藝術的角度來説,有些人喜歡這樣的設計,有些人不喜歡,就不能説誰對誰錯了。不過,幸運的是大部分市民都喜歡這座橋!”

  同時,科學、工程又與技術、數學相關聯,組成“四元論”。其中,科學是基礎,技術是手段,工程是應用,數學是表達。

  值得注意的是,四者雖相互關聯,卻不能混為一談。工程並不是單純的科學應用或者技術應用,也不是相關技術的簡單堆砌和剪貼拼湊,而是科學要素、技術要素、經濟要素、管理要素等多要素的集成、選擇和優化。

  袁正剛:

  用“數字建築”助力建築業轉型升級

  “當前,我國建築行業信息化存在不少問題。尤其是,信息化與業務‘兩張皮’現象比較突出。而發展‘數字建築’,有助于解決這方面的問題,助力建築業轉型升級。”廣聯達科技股份有限公司董事、總裁袁正剛建議。

  在袁正剛看來,“兩張皮”現象具體表現是:信息化以技術為目的,沒有與業務相結合。業務部門參與程度弱,決策層不重視不關注信息化建設。 更嚴重的是,目前建築企業普遍使用的ERP(企業資源計劃)係統存在不少問題。例如,係統以産品為主,不是以項目為主,偏向于穩定的流程與業務,不能適應靈活多變的建築企業和項目組織。

  而作為建築産業轉型升級的核心引擎,“數字建築”由BIM(建築信息模型化)、雲計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等數字技術引領,並結合精益建造理論方法,集成了人員、流程、數據、技術和業務係統。由此,可實現建築全過程、全要素、全參與方的數字化、在線化、智能化,構建項目、企業、産業的平臺生態新體係,從而推動以新設計、新建造、新運維為代表的産業升級,實現讓每一個工程項目成功的産業目標。

  “數字建築”已經有了應用,比如貴州的“住建雲”係統,已建立各類數據表近400張,採集數據總量1579余萬條,完成“企業”“人員”“項目”三大核心數據資源的建庫工作,促進了行業數據的集聚、融通。

編輯: 陶玉蓮
精彩圖片
010070150010000000000000011117061124396864