
地下領域不僅空間能利用,還蘊藏著豐富的能源資源。以上海為例,上海年平均溫度16度左右,冬季地面溫度隨著深度的變化會降低,夏天則隨著地面溫度而升高,深度超過四米時,溫度變化就很小。在掌握了地層溫度變化的規律之后,如果把地層當中16度左右時的能量進行置換,那么夏天可以降溫,冬天可以供暖,這就是地源(水源)熱泵技術。2010上海世博會中,世博軸和幾個永久性場館的空調能源系統,約80%的能量是通過地源(水源)熱泵置換獲得。
束昱認為,開發利用地下空間現在還有生態環保方面的需求,以及新的城市災害的防御功能。由于人類城市活動,改變了城市的水系和水滲透的狀態,特大暴雨之后,地表雨水通過管路系統排水能力有限,會形成地表的大面積積水,局部地區形成澇災。如果建設地下河流,將積水快速排放到其中,短時間可解決澇災,雨水經過處理可以再利用。在這方面,德國的科學排水管道系統可稱之為典范。德國人向來重視城市規劃,地下排水系統也極其復雜和嚴密。首都柏林的下水道系統始建于1862年,下水管道總長9600公里,仿佛一座地下城市,它每年處理的廢水,相當于100個昆明湖的容積。柏林下水道的中樞管理系統,令每一滴水都不直接排到污水處理廠,而是由水泵倒入污水處理廠,把污水和雨水分開處理。混合系統的雨水管道,有3米高4米寬,轎車和小型卡車都能通行。隨著人口增加,德國并未將現有管道加粗加長,而是修建一些蓄水池,在強降雨時防澇并獲得一些額外的存儲量,甚至可以供應綠地的灌溉與噴泉用水。
地下空間需要合理規劃
現代城市在研究編制總體規劃階段,就應該考慮城市地下空間資源的開發利用規劃。城市地下空間規劃的編制,一般分為總體規劃和詳細規劃兩個階段。在編制城市地下空間總體規劃時,首先要根據城市的近、未來發展對地下空間的開發利用和需求,進行分析預測,研究城市發展進程中哪些功能性設施應該或最好轉入地下,再確定這些功能設施的規模、形態和開發時序等問題。確定功能,要圍繞安全、環境、效率、協調、可持續發展等原則,盡可能為現代人和未來人,在地面上留存更多的開放空間和自然空間。
地下空間的環境問題相當重要。當人們進入地下空間環境后,第一是由視覺反映帶來很多聯想。一提到地下,人們可能首先會聯想到“陵墓”、“防空洞”,再進一步才是“地鐵”、“車庫”、“商場”等。聯想的好壞,直接影響到對地下空間的心理接受或抵觸。在地面,能見到陽光、樹木、活動的人群,視野很寬;進入地下,封閉在有限的空間中,這些東西都看不到了。人們不知道會發生什么狀況,不確定是否安全,難以掌控周圍環境。第二個問題來自于嗅覺。地下空間的空氣調節,如果達不到衛生標準,就會散發出一種“地下霉味”,這種怪味使人們聯想到健康問題。沒有光照以及溫濕度的差異,也會影響到人們的心理。第三個問題,是地下空間狹小、封閉使人煩躁。
所以,在研究地下空間環境過程中,必須重視環境,要把地下空間環境的基本特性研究透徹,并把環境特性對人身體生理和心理的影響程度及規律弄清楚。 解決這些問題,要從多個方面考慮。首先,在空間上淡化人們進入地下空間的過程,在空間營造方面使人身處地下,卻沒有在地下的感覺。使用人們熟悉的光照、明暗、色彩、紋理、材料、形體、質感、粗糙度等,以此來改變地下空間的環境構成。第二,是改善空氣質量、溫熱環境,注意調節風速,使人在行進和工作的過程中更舒適。第三,是改善各種信息的誘導,要讓人非常清晰的知道,所在空間位置和周邊避難逃生設施,使人有安全感,遇到危險時有應急準備。第四,是想辦法把自然環境中重要的元素引入地下,比如陽光、綠色植物、流動水體、小動物等,讓人感覺地下環境與地上的差異不大,甚至可以通過影視手段,把地面的景象引入地下。束昱表示,他最近正在進行《世博地下空間環境生態化技術集成運用研究》的科研工作,要把環境生態化的材料、產品、技術和工藝集成,應用到營造世博地下空間環境生態化之中,他最近還在進行另一個科研項目,即如何建立一套地下空間使用安全的評價體系與實施辦法。上海現在已經有3000多萬平方米的各類地下空間設施在使用,地下空間的大規模開發利用,大量的人流要進入地下形成集聚。因此,對地下空間開發利用安全問題不僅要關注建設過程中的安全,關注使用安全也很重要。人流密集、突發公共安全事件、恐怖襲擊、設備故障,都可能引發次生災害。所以,要建立一個科學的評價體系,來評價各種功能業態下的地下空間。針對在使用過程中可能存在的風險和安全隱患,我們還需要進一步研究并提出如何實施評價的推進辦法,以及進一步改善、符合安全要求的技術策略,制定合理的應急預案,確保地下空間資源使用安全。