充分開發(fā)利用地下空間建設(shè)節(jié)約型城市

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如何建設(shè)具有中國(guó)特色的資源節(jié)約型城市,成為我國(guó)城市建設(shè)面臨的重大問題。我認(rèn)為解決該課題的關(guān)鍵在于運(yùn)用先進(jìn)適用的城市規(guī)劃理論和科學(xué)技術(shù)來(lái)進(jìn)行城市規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營(yíng),其中的一個(gè)重要方面是充分開發(fā)利用城市地下空間,從而節(jié)約城市的用地、能耗和用水。
    通過開發(fā)利用地下空間節(jié)約城市用地開發(fā)利用地下空間,把城市交通(地鐵和軌道交通、地下快速路、越江和越海灣隧道)盡可能轉(zhuǎn)入地下,把其他一切可能的設(shè)施(如停車庫(kù)、污水處理廠、商場(chǎng)、餐飲、休閑娛樂等)盡可能建于地下,就有可能實(shí)現(xiàn)土地的多重利用,提高土地利用效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)地的要求。
    積極合理開發(fā)地下空間,節(jié)地的效果相當(dāng)明顯。以北京舊城區(qū)為例,有專家估算,其可合理開發(fā)的地下面積為41.2平方公里。以地下兩層建筑計(jì),可提供0.55億平方米的建筑面積,比舊城區(qū)原有建筑面積還多。土地的多重利用有助于城市"減肥",相對(duì)減少城市化面積,遏止城市超限擴(kuò)展,有助于建成"緊湊型"的城市結(jié)構(gòu)。
    通過開發(fā)利用地下空間節(jié)約城市能耗"緊湊型"城市減少了居民的出行距離和機(jī)動(dòng)交通源,相對(duì)降低了人們對(duì)機(jī)動(dòng)交通特別是私人轎車的依賴度,相對(duì)增加了居民步行和騎自行車出行的比例,這一切將導(dǎo)致能耗大戶——交通能耗的降低,實(shí)現(xiàn)城市節(jié)能的要求。
    充分開發(fā)利用地下空間,建設(shè)節(jié)約型城市還包括充分利用地下土壤、地下水等天然能源作為冬季熱源和夏季冷源,然后再由熱泵機(jī)組向建筑物供熱或供冷。地源熱泵技術(shù)就是這樣一種利用地下可再生能源、既可供暖又可供冷的新型中央空調(diào)系統(tǒng),它包括地下埋管式地源熱泵和抽取地下水然后回灌的水源熱泵。埋管式地源熱泵技術(shù)目前正在國(guó)外大面積推廣,在歐美國(guó)家已得到普遍應(yīng)用,是一種成熟可行的可持續(xù)發(fā)展的節(jié)能新技術(shù)。美、德等國(guó)還正在研究開發(fā)地下永久非枯竭的清潔能源——深層干熱巖發(fā)電,美國(guó)LosAlamos實(shí)驗(yàn)室在卡爾德拉的芬登山上建成了一個(gè)10MW的HDR(深層干熱巖)發(fā)電站。該電站主要由兩個(gè)深度為3000多米的鉆孔及其連通孔組成,冷水由一個(gè)鉆孔灌入,另一個(gè)孔產(chǎn)生200攝氏度的蒸汽,蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。
    通過開發(fā)利用地下空間節(jié)約城市用水建設(shè)節(jié)約型城市要"開源與節(jié)流并生",關(guān)鍵是要建立城市水系統(tǒng)的良性循環(huán)機(jī)制。在這方面,外國(guó)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)是:充分利用雨水、開發(fā)污水再生利用和建立地下"水銀行",以調(diào)節(jié)和緩解城市供水,這些經(jīng)驗(yàn)的實(shí)施都需要開發(fā)利用地下空間。日本、瑞士和牙買加等國(guó)利用屋頂收集雨水,并通過管道送到地下儲(chǔ)水庫(kù)。污水經(jīng)初級(jí)處理后得到的中水在很多國(guó)家被推廣利用,例如日本每年供工業(yè)用和綠化用的中水達(dá)1.3億立方米。有專家估計(jì),北京市污水處理后的再生水經(jīng)過中水系統(tǒng)進(jìn)入家庭,全年可節(jié)水10億立方米,即達(dá)到南水北調(diào)中線一期工程送達(dá)北京的輸水量。
    中國(guó)北方地區(qū)缺水的重要原因之一是雨量全年分布極不均勻:夏季多暴雨和雨洪,冬春多干旱。若采取建壩、修水庫(kù)等手段,可能淹沒耕地和森林,引起庫(kù)區(qū)泥沙淤積和下游河道沖刷,從而影響生態(tài)和環(huán)境。發(fā)達(dá)國(guó)家在電力供應(yīng)充裕的情況下,目前轉(zhuǎn)而采用地下"水銀行"來(lái)調(diào)節(jié)供水,即建設(shè)地表入滲和井灌補(bǔ)給工程系統(tǒng)儲(chǔ)水于地下地質(zhì)構(gòu)造。美、英、法、荷以及中東諸國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明,這是一種可行的、費(fèi)用低廉的解決和緩解供水的方法,可一舉多得:儲(chǔ)水于地下,在水短缺時(shí)提供用水;控制由于過度抽用地下水而引起的海水入侵和地面沉降;維持河流基流;通過土壤中的細(xì)菌作用、吸附作用和其他物理、化學(xué)作用改善水質(zhì),特別是讓初級(jí)處理后的污水再生水滲入地下提高其水質(zhì),實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用;后,也是重要的,它保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,這一點(diǎn)特別值得超采地下水嚴(yán)重而導(dǎo)致地面大面積沉降的華北地區(qū)借鑒學(xué)習(xí)。
    建設(shè)節(jié)約型城市必須從規(guī)劃抓起,城市節(jié)地、節(jié)能和節(jié)水主要在于宏觀控制、微觀落實(shí),要在深入研究開發(fā)利用地下空間的基礎(chǔ)上,在編制城市總體規(guī)劃時(shí)同步編制城市地下空間規(guī)劃,以落實(shí)貫徹中央提出的科學(xué)發(fā)展觀,適應(yīng)城市可持續(xù)發(fā)展以及建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型城市的需要。