上海世博园地下空间开发利用的特色与启示

1、 9【 上海世博园地下空间开发利用的特色与启示束 昱 朱黎明 路 姗摘要】 分析提炼了上海世博会 “将园区交通、 市政、 防灾、 能源、 环保以及商业、 展示、 观光、 娱乐等多项功能有机集合, 规模化、 系统化、 秩序化地转入地下,创造性地集成应用节能环保与绿色低碳技术, 促成世博园地上地下协调和谐,打造一届绿色生态、节能低碳的世博盛会”的显著特色,研究提出了对未来我国城市低碳化发展的经验启示与借鉴建议。 关键词】世博会 地下空间 低碳城市 协调和谐The Characteristics and In-spiration of the Underground Space Utilizatio

2、n in ShanghaiExpo SiteAbstract: By reviewing ,summarizing the experience of the World EXPOs held in history, through the view of “underground space and low-carbon city”, we analyze t h e c h a r a c t e r i s t i c o f u n d e r g r o u n d space of Shanghai World EXPO which is “combining the functi

3、ons of traffic, municipal, disaster prevention, energy, environmental protection with commerce, exhibition, tour, entertainment and so on in the area of the EXPO, removing them into underground massively, systematically, and orderly, and applying green technology and environment-friendly technology

4、integratedly, which is contribute to the harmonious of aboveground space and underground space, makes a grand gathering EXPO with the idea of green, ecology, energy-conservation and low-carbon.”After research we present the strategy idea of connections between developing low-carbon cities and uses o

5、f underground space resources in our country.Keywords: World EXPO, Underground space, Low-carbon city, Coordinate and harmonious0 前言回顾总结世博会举办历史 , 世 人已经在地下空间开发利用的发展进 程中进行了许多有益的探索和尝试 。 上海世博会如何通过地下空间资源开 发利用的借鉴传承与创新展示来演绎 “ 城市 , 让生活更美好 ” 主题 , 这是 世界关注 , 中国应努力提交的答卷 。根据 2010上海世博会总体规 划 , 作为世博园区十大建设系统工程 之一的地下

6、空间开发建设 , 总规模超 过 40.0万平方米 , 主要功能包括 “ 地 铁 、 地下道路 、 地下车库 、 地下公共 步道 、 地下展馆 、 地下商店及餐饮街 、 地下文化娱乐 , 以及地下防灾 、 地下 能源中心 、 地下变配电站 、 市政综合 管沟 、 建筑设备用房 ” 等 , 几乎涵盖 了历届世博会地下空间开发利用的 所有功能类型 , 其规划建设特色集中 体现在 “ 一轴四馆 ”、 最佳实践区及 园区交通 、 市政 、 防灾 、 能源 、 环保 等所有永久性城市基础设施上 。1 世博轴及其地下空间特色世博轴位于浦东世博园核心区 主轴线 , 占地面积约 13.0万平方米 , 由地面二层

7、高架平台和地下二层空间组成 , 横跨 4条园内城市道路 , 连接 2条地铁线以及园区主出入口 广场 、 滨江庆典广场 , 与中国馆 、 世 博主题馆 、 世博中心 、 世博文化中心 相连通 。 其中 , 地上建筑面积约 6.0万平方米 , 地下建筑宽约 100米 , 长 约 1,000米 , 面积约 19.0万平方米 , 建筑主体的约 3/4位于地下 。世博轴作为世博会最重要的主 入口 , 不仅要满足大规模人流安全 、 舒适地出入园区和安检的需要 , 同时 要为游客提供交通 、 集散 、 就餐 、 购物 、 观景 、 休闲等功能 , 是世博园区重要 的交通 、 景观和商业综合体 。 世博轴 超

8、大规模的建筑尺度和 6个大型 “ 阳 光谷 ” 的规划设计 , 使其在很多方面 突破了一般意义上的建筑概念 , 突出 了对人性化和高品质城市空间的关 注 , 打破了传统的地上与地下空间概 念 , 塑造了地上地下多层分布的特色 街道 , 创造了崭新的地下空间综合开 发利用模式 , 促进了地上地下的协调 和谐 , 使地下空间同样拥有阳光和新 鲜空气 。 世博轴独特的建筑造型和庞 大的建筑规模 , 其设计挑战 、 建造技 术 、 安全防灾 、 绿色环保等难度是同 类建筑中前所未有的 , 其技术含量和10先进性也代表了当今国际上相关领域的最高水准 。2 中国馆及其地下空间特色中国馆建筑由国家馆和地区馆

9、两部分组成 , 总建筑 面积约 16.0万平方米 , 其中地上建筑面积超过 10.0万平 方米 ; 地下建筑面积约 6.0万平方米 (图 1。中国馆内部的地下空间主要由地下一层和局部两层 构成 , 其中 , 中国国家馆地下两层 , 地区馆地下一层 , 主 要由地区馆过厅 、 准备间 、 冷冻机房 、 变配电机房 、 垃圾 站 、 空调机房等地下设施构成 。 围绕整个园区地下布置的 地下垃圾气力输送系统在中国馆的地下设置了一个接口 , 在中国馆中产生的所有垃圾可以通过这个接口通过气力 运输到达垃圾处理站 。 中国馆地下的冷冻机房采用冰蓄冷 技术 , 在电价较低的时候将馆内蓄的水结成冰 , 在用电

10、高 峰期时使用室内的冰进行制冷 , 既节省了成本 , 又降低了 在高峰期时对城市电网的压力 。 中国馆使用功能在地上与 地下空间中的科学配置 , 实现了特大型展示建筑空间的协 调与和谐 。3 主题馆及其地下空间特色世博会主题馆位于世博轴西侧 , 紧邻轨道交通 8号 线浦东周家渡站 , 占地面积约 11.5公顷 , 主题馆东西总 长约 290米 , 南北总宽约 190米 , 总建筑面积约 13.0万 平方米 。 其中 , 地上二层 , 为亚洲第一大跨度大空间展示建筑 , 总面积约为 8.0万平方米 , 以大型展厅为主 ; 地下 一层 , 建筑面积约为 5.0万平方米 , 由地上 4个展厅 、 地

11、 下展厅 、 中庭 、 下沉式广场以及附属用房组成 , 为世博会 永久保留建筑 (图 2。 其中位于世博轴东侧的地下展厅 建筑面积超过 1.2万平方米 , 由地下展厅会议区域 、 洽谈 用房 、 设备区域与停车库等组成 。主题馆在 “ 双向巨跨城市客厅 ”、“ 光电建筑一体 化太阳能屋面 ” 和 “ 垂直绿化墙面的城市绿篱 ” 等设计创 新之外 , 在开发利用地下空间 , 营造 “ 人性化 ” 观展环境 和立体化 “ 应急疏散 ” 体系等方面创造了特色 。 由于主题 馆排队等候时间可能会达到 1个小时以上 , 馆内除了设 置前厅 , 方便参观者高温天或雨天排队等候 , 还在中厅 、 地下室和下

12、沉式广场等处设置了相应的辅助和便利设施(如母婴休息室 、 办公场地 、 会议室和 VIP 接待等空间 , 充分体现以人为本的原则 。 鉴于主题馆参观人流量极大 , 突发状态下的安全疏散必须倍加重视 , 为此充分开发利用 主题馆地下空间布置专用应急疏散系统 。 在确保主题馆整 体设计美感的同时 , 消防和规划部门决定建设一条地下避 难通道 , 并在馆中央设置 4个地下逃生门 。 一旦发生火灾等紧急情况 , 距离展馆四周出入口较远的游客可及时通 过地下通道疏散逃生 , 形成地上地下一体化应急疏散与避 难体系 , 确保游客安全 。4 世博中心及其地下空间特色世博中心紧邻浦东滨江世博公园 , 南侧依次

13、为世博 会期间的公共餐饮广场和主题馆 , 东侧为世博庆典广场及图 1-1 中国馆效果图世博规划 上海世博园地下空间开发利用的特色与启示 /束 昱 朱黎明 路 姗图 1-2 中国馆剖面示意图图 1 中国馆图 2-1 主题馆效果图图 2 主题馆图 2-2 主题馆剖面示意图 11文化中心 。 基地北望黄浦江 , 南至浦明路 , 东起世博轴 , 西邻特钢大舞台 。 东西长约 530米 , 南北宽约 140米 , 总用地面积 6.65公顷 , 总建筑面积 14.2万平方米 , 其中 地上 7层约 10.0万平方米 , 地下一层约 4.2万平方米 , 主要由地下广场 、 设备用房和停车库组成 。 最具特色

14、之一 的世博中心大堂设计了一个沉至地下层的景观广场 , 内部 种植植物 , 令室内空气得到净化和清洁 , 使地下空间充满 生机和活力 。以往大型公共建筑之所以能耗高 , 主要在于空调风 机 、 水泵电耗巨大 , 而世博中心发挥邻近黄浦江的优势 , 采用了江水源 、 冰蓄冷 、 水蓄冷 、 雨水收集等新型能源转 换技术 , 并充分开发利用地下空间布置各种机械设备 。 世 博中心完全是按中国和国际标准建成的 “ 绿色低碳 ” 建筑 , 在屋顶安装了总装机 1,000千瓦的光伏电站 , 预计年发电 量近 1,000万千瓦时 , 并可进入市政电网 , 创下了三个 “ 世 界第一 ”。 据估算 , 世博

15、中心总能耗低于国家节能标准 规定值的 80%, 建筑节能率为 62.8%, 非传统水资源利 用率为 61.3%, 可再循环建筑材料用料比为 28.9%。 世 博中心每年节约的能耗相当于 2,160吨标准煤 (相当于节 约了上海 1万多户居民一年总用电量 , 年减少二氧化 碳排放 5,600吨 , 年节约自来水 16万吨 (相当于上海 1,000多户居民一年的用水量 。 为世博会留下经认证的绿色财 富和低碳世博的理念 , 也将为未来低碳建筑与城市发展起 到示范作用 (图 3。5 世博文化中心及其地下空间特色世博文化中心位于浦江南岸的世博核心区 , 用地面 积约 6.7万平方米 , 总建筑面积约

16、12.6万平方米 , 其中 地上为单层 18,000座多功能剧场及环绕主场馆周边的六 层建筑 , 总面积为 7.4万平方米 ; 地下为两层 , 每层约 2.6万平方米 , 总面积为 5.2万平方米 (图 4。 其中 , 地下一层为多功能的娱乐场所 , 有咖啡吧 、 茶座 、 音乐 剧场等设施 , 地下二层为地下车库 、 空调设备用房 、 水泵房 、 变电站 , 还有一个可以 24小时制冰滑冰的练习场 。 世博文化中心的地下还与世博轴 、 地铁 8号线和磁悬浮车站 、 越江隧道等地上地下交通枢纽有机贯通 。世博文化中心的弧形外观不只是为了凸显这座文化 新地标的时尚感 , 其中蕴藏着精妙的环保构思

17、 :下层圆弧表面形成自遮阳体系 , 在高温季节避免阳光直射 , 同 时为玻璃屋顶的地下空间进行自然采光 。 整体设计充分体现了节能环保与低碳理念 , 完全按照 3R 原则 (减量化 Reduce , 再使用 Reuse , 再循环 Recycle , 考虑采用 光电幕墙系统 、 江水源冷却系统 、 气动垃圾回收系统 、 空 调凝结水与屋面雨水收集系统 、 程控型绿地节水灌溉系 统 , 并通过多种有效的技术手段 , 对能源和水消耗 , 室内 空气质量和可再生材料的使用等多方面进行控制 , 使文化 中心成为真正意义上的绿色低碳建筑 , 充分体现和谐共生 及 “ 城市 , 让生活更美好 ” 的主题

18、。6 世博园地下市政管线综合管沟图 3-1 世博中心效果图图 3-2 世博中心剖面示意图图 3 世博中心图 4-2 世博文化中心剖面示意图图 4 世博文化中心图 4-1 世博文化中心效果图世博园区规划建设的市政管线综合管沟是园区最具 代表性的市政公用型地下空间综合开发建设项目 。 该设施 一方面须与城市给水 、 排水 、 电力 、 通信 、 环卫系统结 合起来 , 同时要考虑世博展期和世博后园区再开发有机结 合 , 必须通过 “ 统一规划 、 统一建设 、 统一管理 ” 最大限 度发挥市政公用设施集约化的价值 。根据规划设计建设的园内市政综合管沟总长约 6.4公 里 , 其中现浇整体式综合管廊

19、长约 6.2公里 , 预制预应力 综合管廊长约 200米 。 沟内主要集中铺设 :电力 、 照明 、 供水 、 通信 、 广播电视 、 交通讯号以及气动垃圾输送系统 等管线 。气动垃圾输送系统无需人工收集 , 被投入室内外垃 圾投放口的垃圾可自动 “ 排队 ” 进入管道 , 在气力 “ 押送 ” 下到达压缩站 , 经过分离 、 压缩 、 过滤 、 净化 、 除臭等 , 最终脱胎换骨排到户外 。 该系统主要服务世博中心 、 中国 馆 、 主题馆 、 文化中心等核心区域 , 以及贯穿这些场馆的 公共市政道路 , 总覆盖面积约 0.5平方公里 , 全长约 6.0公里 , 每天能够收集生活垃圾 60吨

20、 。 该系统为目前国内 规模最大 、 技术最先进 , 开创了我国城市市政垃圾管道输 送的新纪元 。与此同时 , 上海市政府于 2007年批准实施了 “ 上海 世博会园区管线综合管沟管理办法 ”, 为我国市政管线综 合管沟的规划建设与使用管理提供了法规范例 。7 世博园地下变电站及其特色为了节约土地资源 , 美化园区环境 , 保障设施安全 , 为世博会提供安全 、 优质 、 清洁 、 可靠的电力保障 , 世博 园区电力核心工程中的三座 110千伏输变电工程均为全 地下式变电站 , 地面部分是与周边环境协调的绿化工程 , 形成地上与地下的统一与和谐 。8 世博地下公共交通系统特色世博地下交通系统的

21、最大特色是功能多样 、 体系完 整 。 按照上海市轨道交通规划 , 到 2010年世博会召开前 , 将建成 5条 (4号线 、 6号线 、 7号线 、 8号线和 13号线 世博段 直接服务世博的轨道交通线路 , 共有 14座车站 为世博区域直接服务 , 这是世博会举办史上前所未有的 。 地下公共交通系统特色主要体现在以下功能 , 即 :(1 集散功能 :通过构建地上地下一体化的立体交 通系统 , 使世博园区周围车流得到很好的引导 , 交通秩序 得到维护 ;(2 衔接功能 :通过地下交通系统衔接园区内外的 车流人流 , 同时园区内各展馆之间也主要通过地下道路和 地下通道相互连接 ;(3 停车功能

22、 :建设地下停车场 , 实施有序的停车 管理 , 改善园区交通环境 , 为游客在地面的活动提供舒适 的环境 ;(4 物流功能 :利用地下空间建设物流专用通道 , 具有快速 、 及时 、 大运量等特点 , 成为便捷的物流通道 , 同时也可减少对地面道路的占用 , 改善地面环境 ;(5 疏散功能 :设置紧急疏散通道系统 , 积极应对 突发事件 , 安全快速疏散人流 , 保障游客人身安全 ; (6 人文功能 :轨道交通已经融入了城市人生活 , 文化地铁的打造也形成了世博地下交通系统的一大特色 。 世博会期间上海市部分地铁车辆和车站都精心 “ 打扮 ”, 特意引入世博元素 , 使人们一乘上地铁就能感受

23、到世博会 浓厚的人文气息 , 从一个侧面演绎上海世博会主题 。9 城市最佳实践区及其地下空间特色上海世博会城市最佳实践区的规划建设 , 使城市精品 首次作为展品直接参与世博会展示 , 这是世博会历史上的 一大创举 。 这也是世博园区中新理念 、 新技术 、 新材料 、 新工艺的集中示范基地 , 是集中展示 、 交流与推广城市最 佳实践的全球平台 , 对世界城市的未来发展产生积极影响 。 根据规划设计 , 在最佳实践区南侧的中心绿化带下 建设了一座全地下式能源中心 。 该能源中心是世博会浦西 园区的供电 、 供热 、 冷却的 “ 心脏 ”。 35千伏变电站总 容量为 3.2万千伏安 , 通过 “

24、 主厂房变电站 ”、“ 中部展 馆 ”、“ 北部街区 ” 等 9个 10千伏配电站 , 直接为面积 达 15公顷的城市最佳实践区提供安全 、 稳定的电力 。10 结语上海世博会园区规划建设中通过地下空间资源的开 发利用 , 释放更多地面空间营造绿地 、 广场 , 一方面提升 土地空间利用效率 , 改善环境品质 , 成为地上建筑与园区 实现绿色低碳的载体 ; 同时 , 还提供了安置城市基础设施 系统的巨大空间资源和能源资源 , 使世博园区的大型交通 设施 、 商业文化娱乐与展示设施 、 变电设施和能源供给中世博规划 上海世博园地下空间开发利用的特色与启示 /束 昱 朱黎明 路 姗12 13作者简

25、介束 昱同济大学地下建筑与工程系教授 同济联合地下空间规划设计研究院院长朱黎明同济大学地下建筑与工程系硕士研究生路 姗同济联合地下空间规划设计研究院副总工程师,硕士心地下化 。 雨水收集回收利用的地下化 , 以及垃圾运输的 管道化和地下化 , 为世博园区提供了一种全新的绿色低碳 化城市发展样式 。我国低碳城市规划建设现处于起步探索阶段 。 2009年哥本哈根会议以来 , 能源消费结构与碳排放问题已经成 为影响和制约我国可持续发展的重大社会和政治问题 。 上 海世博会地下空间资源开发利用是促进世博园绿色低碳 化的成功探索 , 为我国发展低碳城市提供了极其科学有效 的技术路线 。笔者认为 :以上海

26、世博会为契机 , 科学适度 、 经济 有效地开发利用地下空间资源 , 必将成为未来我国城市低 碳化发展的最佳选择 。 预测我国城市社会与经济科技发展 趋势 , 笔者建议 :未来我国城市低碳化发展战略应大力提 倡和优先发展与地下空间资源的开发利用的联动发展机 制 , 特别应优先发展地下公共交通设施 。 应大力推进生 命线系统管线的综合和集约化 ; 应大力发展地下新能源设 施 ; 应大力发展地下防空防灾设施 ; 应有序发展地下仓储 和物流设施 , 促进城市资源的节约集约化利用和协调和谐 与可持续发展 。(参与本项调研及论文写作的还有同济联合地下空 间规划设计研究院周庆芬、朱良成、董爽、朱宇宁等硕士 研究生。 参考文献:1包联进 , 姜文伟 , 周建龙 . 上海世博中心结构设计 J.上海 建筑科技 ,2007(6:1-4,8.2邓小兵 .2010上海世博会开发运行研究 ,2006.3傅海聪 .2010世博场馆“世博中心”的设计介绍 C.2010上海世博照明研讨会文集 .4何镜堂 , 张利 , 倪阳 . 中国 2010年上海世博会中国馆 J.建 筑学报 ,2009(6:10-13.5何志刚 , 方琦 . 全地下式雨水泵站及调蓄池在世博会园区中 的应用 J.城市道桥与防洪 ,2009(