摩地大廈,回歸穴居?

姜浩峰

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

被饒舌歌手們反復說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”——摩天大廈相對應，當然就是“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，并成為城市新地標。它保留了首都的標志性廣場和環(huán)繞它的各類建筑。從摩地大廈的設計圖，可以看到類似倒置的金字塔深入地下，負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地下300多米。為了讓這個巨大的地下建筑獲得自然光照射，建筑師們在廣場中心設計了240米見方的“玻璃地板”，使得陽光能夠通過這個透明地板以及中間的倒三角形天井照射到每一個樓層。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：“墨西哥城需要新的基礎設施、辦公樓、商店以及住宅樓，但是地面上已經沒有可用的空間。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。憲法廣場迫切需要改造，我們沒有辦法只能轉而向地下發(fā)展。

施工有難度

“掘地300多米造一個地穴，是否有難度？萬一大雨漏水可咋辦？”網友“走勢天堂”在名為“土木工程”的BBS上發(fā)問。

面對不少土木工程師都表示懷疑的問題，同濟大學城市規(guī)劃學院的博士生導師張松教授對《新民周刊》分析道：“從現(xiàn)代技術方面考量，應該可以完成這個工程。雨天防水之類問題都可以解決。毫無疑問，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?！?/p>

不過張松同時指出，摩地大廈的投資成本很關鍵，如果不計成本地開發(fā)，即使完工也算不得“勝利”。作為一家企業(yè)的一個項目而不是科學實驗，無疑是要考慮收支平衡的。目前地下3層的造價接近地面10層樓的造價，如果拋卻成本問題，與安全相關的種種細節(jié)問題令張松憂心忡忡?！叭缃竦哪μ齑髽翘由到y(tǒng)，已經經歷了不少次損失慘重的事故，經驗教訓尚在摸索階段。那么摩地大廈的逃生系統(tǒng)會不會有更多的紕漏呢？”張松說，“還有空氣、能源的供應問題等等，都需要細細考量。”

浙江大學竺可楨學院副院長、巖土工程研究所副所長唐曉武教授，近年來深入研究的領域是土工合成材料應用、軟黏土力學與地基處理等。唐曉武的看法與張松不謀而合，他認為摩地大廈絕不像摩天大樓那么好建造?！巴聊緲I(yè)內有這么句話：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，周圍的軟土就會像豆腐一樣坍塌，給建設帶來非常大的難度?！碧茣晕湔f，“即使假設墨西哥BNKR公司在地表圈出足夠大的面積開挖摩地大廈，軟土塌陷不會成工程攔路虎，人們又馬上會遇到另一個問題：爆巖取得空間的難度和成本相當大。除非周圍的巖石都是砂巖，這種巖石外強中干，遇水即軟化，很容易清除。但不太可能整個大樓所需的數(shù)百米地下空間周邊都是砂巖地層?！碧茣晕湟舱J為，如果不計較投入的綜合成本，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，唐曉武認為摩地大廈的空氣流通、排水和采光等問題都很容易解決?！案μ齑髽且粯?，它只需要一套送風系統(tǒng)便可以維持。包括排污問題，只要有動力系統(tǒng)就可以解決，斷電也不怕，可以用儲存電。如今儲存電的成本在急速降低，不會有太大問題的?！碧茣晕溥€認為，地底的建筑只會比地表的容易抗震。地震時，建筑物三維受壓，對于地底建筑，當有側向力過來時，另外三側有土擋著，吃力遠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2000萬，建筑用地卻稀缺，而歷史建筑物保護以及建筑物限高等問題困擾著政府和開發(fā)商。不獨墨西哥城，世界上人口千萬的大都市已超20座，且在不斷增長中，它們都面臨著這些困擾。

人類居停在地球，人口爆炸，大城市房價高企，不少人開始尋覓另一種生存空間。比如日本的東京大學就研究了一個空中的500立方米的建筑結構。

像墨西哥這樣向地下要空間的做法，其實也是不少建筑專家的共識。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，張松表示，同濟大學設有專門的地下建筑研究機構，早有超前研究以及模擬試驗?！耙苍S再過幾年上海也會有類似的地下空間。其實現(xiàn)在不少CBD和銷品茂已經附設了相當規(guī)模的地下城，只是深度還不夠，空間設計上還需要改進?！?/p>

唐曉武則試圖排除人們對地下建筑的誤解，他說：“人們大多認為地下空間陰冷潮濕，缺乏安全。其實地下建筑在恒溫性、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遠優(yōu)于地上建筑?！?/p>

何時能推廣

當然，各國有各國的情況，在上海城市規(guī)劃中，像墨西哥憲法廣場這樣規(guī)模的市中心地下建筑恐怕不會有。“在上海市中心，地鐵線路和地下商場遍布。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。比如人民廣場樞紐、外灘大道、隧道，都屬于地下空間利用。”張松說，這些淺層的地下設施，先到先得占了地方，將來的地下建筑綜合體，肯定只能選擇在市中心以外了。與墨西哥不同的是，未來上海的地下建筑綜合體將是地上地下一體化的，已經落成的虹橋樞紐其實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。

唐曉武認為，上海世界博覽會變電站完全可以改造成摩地大廈，光地下面積就可超過12萬平方米，如按辦公樓計算可以供1萬人以上辦公。

《新民周刊》了解到，國內地下建筑遇到的另一重大挑戰(zhàn)是權屬關系。比如，城市土地國有，建筑物則可以有產權人，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，可以不經地主的許可。而我國目前沒有類似法律。

張松還特別提到，歐洲是限制地下空間發(fā)展的。因為歐洲城市多有老建筑，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，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墨西哥峽谷時，就在湖泊周圍建造了金字塔。隨著阿茲特克帝國的壯大，他們在原有的金字塔旁邊建設了更新、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300米，是否將再次引領人類進入地下穴居生活呢？難道墨西哥城開了未來城市的先河？BNKR的設計師蘇亞雷斯說：“地下‘摩天樓向下穿越城市歷史的不同時期，尋找我們的根?！?/p>

遠古時期，人類就開始利用天然洞穴防寒暑、避風雨和躲避野獸。在中國周口店發(fā)現(xiàn)，50多萬年前，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，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，估計中國目前仍有3500萬以上的農村人口居住在窯洞中。當他們還沒有走出窯洞的時候，一種全新的穴居模式，正在城市里出現(xiàn)。當然，這只會是人類未來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、倉庫建筑，以及各種地下公用設施(如地下自來水廠、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。