南滨路一市民在碧水蓝天间遛狗。(资料图片) ■未来城市将全力治理交通拥堵、城市内涝、垃圾围城、城市雾霾等“城市病”。充分开发利用地下空间,将城市交通、污水处理厂、商场建在城市地下,是消除“城市病”的有效手段。 ■未来建筑将创新采用钢-混凝土组合结构,解决传统建筑的混凝土结构跨越能力受限,肥梁胖柱,材料消耗大,抗震性能不佳等缺点。 4月21日,由中国工程院、重庆市人民政府主办的中国(重庆)建筑产业现代化高端学术论坛在渝举行。来自中国工程院的3名院士和1名业内专家,分别围绕“当前城市建设存在的问题及对策”“绿色建筑与绿色城市”“数字建筑”“科学与工程”等主题进行了专题讲座,掀起一场建筑行业的头脑风暴。 论坛中,部分院士专家,就建设以“生态、宜居、可持续发展”为目标的绿色城市进行了分析与探讨。 “城市病”制约绿色城市建设 改革开放以来,我国城市建设发展日新月异,取得了令人瞩目的巨大成就。“然而在过去,我国城市注重高层建筑、大广场、宽马路的粗放发展模式,酿成了城市病。” 中国工程院院士、中国人民解放军陆军工程大学教授钱七虎认为。 在钱七虎看来,当前“城市病”主要体现为:交通拥堵、城市内涝、垃圾围城、城市雾霾、地下水和土壤受到严重污染等。 这些,都给绿色城市建设造成了阻碍。 同样不容忽视的是,我国的耕地红线是18亿亩,但既有耕地已为18.8亿亩,城镇化发展正面临着无地可用的困境。这也给绿色城市建设带来了挑战。 工程建设组织方式落后、建筑设计水平有待提高等因素带来了能耗高、资源浪费较大、环境污染严重等问题,也是一种典型的“城市病”。 对此,中国工程院院士、清华大学教授聂建国表达了自己的担忧:我国建筑能耗占国家全部能耗的32%,建筑行业已成为国家单项能耗最大的行业;每年,我国消耗全球一半的钢铁和水泥用于建筑业,并且,水泥和钢铁的碳排放量占到总排放量的30%以上。 此外,我国大规模的基础设施建设还产生了大量建筑垃圾。据统计,目前,全国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%-40%。 “总的来看,当前城市建设存在品质品位有待提升、科技支撑决策不够、设计创新亟待加强等不少问题。”聂建国认为。 开发利用地下空间发展绿色城市 如何治理“城市病”,为绿色城市建设扫清障碍? 钱七虎的构想是:充分开发利用地下空间。即把城市交通(地铁和轨道交通、快速路、越江和越海湾隧道)尽可能转入地下;把其他一切可以转入地下的设施,如停车库、污水处理厂、商场、餐饮、休闲娱乐和健身等设施,也尽可能建于地下。 “这不仅仅是缓解城市建设缺地、城市交通拥堵等‘城市病’,实现土地多重利用的一种办法,也是发展绿色城市的题中之义。”钱七虎说,开发利用地下空间,可以实现“四节一环保”——节能、节地、节水、节材,减少污染,保护环境。 譬如,地下空间为可再生和清洁能源利用,开辟了一条有效途径。太阳能、风能、潮汐能等季节性能源,可以通过地下空间来进行存储使用;地下土壤、地下水的低密度天然能源,也可以得到利用。 就拿地源热泵技术来说,其已在欧美国家得到普遍应用。 “目前在中国,杭州、深圳、南京等城市已开始开发地下空间,值得重庆借鉴。”钱七虎建议,重庆是山地城市,土地利用面积比平原城市少,更需要开发地下空间。尤其是,尽可能多建隧道,把城市交通转入地下。 据他介绍,在南京,现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,全长26公里;在深圳前海,正在规划“地下快速路+地下环路+地下车库”的三级地下车行系统。 而在发达国家,早就进行了这方面的探索。如:1994年,美国波士顿拆除了大量的高架路,建设地下路。2007年竣工后,汽车穿越波士顿城的平均时间从19分钟缩短到3分钟;日本东京继2007年建成并通车新宿线后,目前又正在建设另一条地下线——中央环状地下快速线。 建筑工程结构需创新 针对建筑行业能耗高、资源浪费较大、环境污染严重等城市建设问题,聂建国建议,应在建筑工程结构方面进行创新。 据介绍,当前,对于高层建筑、交通枢纽、桥梁隧道、地铁工程等建筑,建筑行业主要采用的工程结构有传统混凝土结构、传统钢结构和钢骨混凝土结构三种。 聂建国表示,这三种结构都有明显的缺陷——传统建筑的混凝土结构跨越能力受限,肥梁胖柱,材料消耗大,抗震性能不佳,综合效益差;传统钢结构用钢量大,结构高度大,造价高;钢骨混凝土结构,钢结构工艺省不了,混凝土工艺更复杂,材料利用率低,施工工序复杂,质量控制难度大。 基于此,聂建国认为,建筑工程结构的未来,应该是高性能,内涵是适用、经济、绿色、美观。这样,才有利于绿色城市建设,促进城市品质提升。 如何才能实现建筑工程结构的高性能?聂建国的建议是:创新采用钢-混凝土组合结构,以充分发挥钢材和混凝土材料的各自优点,扬长避短,实现“1+1>2”的效果。 聂建国的相关研究及深圳万轩楼、武昌火车站等部分应用案例表明,钢-混凝土组合结构的承载力高、刚度大、耐久性和抗震性好,能够避免或减小混凝土开裂和钢结构疲劳开裂的影响。同时,还具有环保、维护费用低、性价比高、综合效益好及预制装配、快速施工等优点。
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