摩地大厦,回归穴居?

姜浩峰

曾拥有玛雅文明和金字塔的地方，将再次引领人类进入地下穴居生活吗？难道墨西哥城开辟了未来城市的先河？

被饶舌歌手们反复说道的城市钢筋水泥森林，是不是城市的最终形态呢？墨西哥建筑公司BNKR Arquitectura的地下55层建筑方案，至少提供了一种全新的理念。

这栋建筑物名为“Earthscraper”，显然是为了和英文“Skyscraper”——摩天大厦相对应，当然就是“摩地大厦”。摩地大厦将建在墨西哥首都墨西哥城的宪法广场，并成为城市新地标。它保留了首都的标志性广场和环绕它的各类建筑。从摩地大厦的设计图，可以看到类似倒置的金字塔深入地下，负55层的建筑体量，靠近地面的10层是博物馆，往下10层用作商业区和住宅区，再往下的35层用作写字楼，倒金字塔的塔尖深达地下300多米。为了让这个巨大的地下建筑获得自然光照射，建筑师们在广场中心设计了240米见方的“玻璃地板”，使得阳光能够通过这个透明地板以及中间的倒三角形天井照射到每一个楼层。承建该建筑的建筑公司的工程师埃斯特班·苏亚雷斯介绍说：“墨西哥城需要新的基础设施、办公楼、商店以及住宅楼，但是地面上已经没有可用的空间。联邦政府和地方法规又禁止破坏、拆毁历史建筑，并限制新建筑的高度在8层以内。宪法广场迫切需要改造，我们没有办法只能转而向地下发展。

施工有难度

“掘地300多米造一个地穴，是否有难度？万一大雨漏水可咋办？”网友“走势天堂”在名为“土木工程”的BBS上发问。

面对不少土木工程师都表示怀疑的问题，同济大学城市规划学院的博士生导师张松教授对《新民周刊》分析道：“从现代技术方面考量，应该可以完成这个工程。雨天防水之类问题都可以解决。毫无疑问，越往地心深处，施工难度越大。就像造摩天大楼一般是下大上小，越往高处施工难度越大；摩地大厦则反之，靠近地面的顶层面积最大，越往下越小，这也是建筑常识。”

不过张松同时指出，摩地大厦的投资成本很关键，如果不计成本地开发，即使完工也算不得“胜利”。作为一家企业的一个项目而不是科学实验，无疑是要考虑收支平衡的。目前地下3层的造价接近地面10层楼的造价，如果抛却成本问题，与安全相关的种种细节问题令张松忧心忡忡。“如今的摩天大楼逃生系统，已经经历了不少次损失惨重的事故，经验教训尚在摸索阶段。那么摩地大厦的逃生系统会不会有更多的纰漏呢？”张松说，“还有空气、能源的供应问题等等，都需要细细考量。”

浙江大学竺可桢学院副院长、岩土工程研究所副所长唐晓武教授，近年来深入研究的领域是土工合成材料应用、软黏土力学与地基处理等。唐晓武的看法与张松不谋而合，他认为摩地大厦绝不像摩天大楼那么好建造。“土木业内有这么句话：往上走，80层不稀奇；往下走，18层是地狱。地下造大楼，它会被土、水、岩石包围。往下挖掘，如果口子不足够大，挖不到10米，周围的软土就会像豆腐一样坍塌，给建设带来非常大的难度。”唐晓武说，“即使假设墨西哥BNKR公司在地表圈出足够大的面积开挖摩地大厦，软土塌陷不会成工程拦路虎，人们又马上会遇到另一个问题：爆岩取得空间的难度和成本相当大。除非周围的岩石都是砂岩，这种岩石外强中干，遇水即软化，很容易清除。但不太可能整个大楼所需的数百米地下空间周边都是砂岩地层。”唐晓武也认为，如果不计较投入的综合成本，那土木工作者能开发所有的土地搞地下建筑。

与张松不同的是，唐晓武认为摩地大厦的空气流通、排水和采光等问题都很容易解决。“跟摩天大楼一样，它只需要一套送风系统便可以维持。包括排污问题，只要有动力系统就可以解决，断电也不怕，可以用储存电。如今储存电的成本在急速降低，不会有太大问题的。”唐晓武还认为，地底的建筑只会比地表的容易抗震。地震时，建筑物三维受压，对于地底建筑，当有侧向力过来时，另外三侧有土挡着，吃力远低于地表只有空气包围的大楼，因此不易震塌。

建筑新方向

超大型城市墨西哥城，人口达2000万，建筑用地却稀缺，而历史建筑物保护以及建筑物限高等问题困扰着政府和开发商。不独墨西哥城，世界上人口千万的大都市已超20座，且在不断增长中，它们都面临着这些困扰。

人类居停在地球，人口爆炸，大城市房价高企，不少人开始寻觅另一种生存空间。比如日本的东京大学就研究了一个空中的500立方米的建筑结构。

像墨西哥这样向地下要空间的做法，其实也是不少建筑专家的共识。日本目前也正在研究地面50米以下深度建筑的研究。

在中国，张松表示，同济大学设有专门的地下建筑研究机构，早有超前研究以及模拟试验。“也许再过几年上海也会有类似的地下空间。其实现在不少CBD和销品茂已经附设了相当规模的地下城，只是深度还不够，空间设计上还需要改进。”

唐晓武则试图排除人们对地下建筑的误解，他说：“人们大多认为地下空间阴冷潮湿，缺乏安全。其实地下建筑在恒温性、恒湿性、隔热性、遮光性、气密性、隐蔽性、空间性、安全性等诸多方面远远优于地上建筑。”

何时能推广

当然，各国有各国的情况，在上海城市规划中，像墨西哥宪法广场这样规模的市中心地下建筑恐怕不会有。“在上海市中心，地铁线路和地下商场遍布。这些地下建筑，最多只有十几米深，属于浅层地下空间的利用。比如人民广场枢纽、外滩大道、隧道，都属于地下空间利用。”张松说，这些浅层的地下设施，先到先得占了地方，将来的地下建筑综合体，肯定只能选择在市中心以外了。与墨西哥不同的是，未来上海的地下建筑综合体将是地上地下一体化的，已经落成的虹桥枢纽其实有一些这样的味道了。但是虹桥枢纽太大，而且地下空间的利用还不充分。

唐晓武认为，上海世界博览会变电站完全可以改造成摩地大厦，光地下面积就可超过12万平方米，如按办公楼计算可以供1万人以上办公。

《新民周刊》了解到，国内地下建筑遇到的另一重大挑战是权属关系。比如，城市土地国有，建筑物则可以有产权人，但地下建筑的归属法律真空地带不少，特别是消防、抗震等级等诸多方面的立法，更显得滞后许多。日本有《地下深层空间使用法》，在地下60米以及更深处建造公共建筑，可以不经地主的许可。而我国目前没有类似法律。

张松还特别提到，欧洲是限制地下空间发展的。因为欧洲城市多有老建筑，老城格局也不是很大，欧洲人特别注重地下地上各方面的生态系统、人文建筑的保护，所以步子迈得小很多。

墨西哥城的摩地大厦，一方面是观念创新，另一方面也有着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。墨西哥先民阿兹特克人第一次到达墨西哥峡谷时，就在湖泊周围建造了金字塔。随着阿兹特克帝国的壮大，他们在原有的金字塔旁边建设了更新、更大的金字塔。曾拥有玛雅文明和金字塔的地方，第一次有想法将地下建筑深掘到负300米，是否将再次引领人类进入地下穴居生活呢？难道墨西哥城开了未来城市的先河？BNKR的设计师苏亚雷斯说：“地下‘摩天楼向下穿越城市历史的不同时期，寻找我们的根。”

远古时期，人类就开始利用天然洞穴防寒暑、避风雨和躲避野兽。在中国周口店发现，50多万年前，北京猿人就居住在天然岩洞中。据仰韶文化和龙山文化遗址的考古发现，证明在距今7000至5000年以前开始出现人工挖掘的居住洞穴。后来，人类开始在地面上建造住房，穴居逐渐不再是人类的主要居住方式。可穴居的传统一直延续至今，估计中国目前仍有3500万以上的农村人口居住在窑洞中。当他们还没有走出窑洞的时候，一种全新的穴居模式，正在城市里出现。当然，这只会是人類未来居住的多种模式中的一种而已。

地下建筑功能分类

军用建筑：指挥工事、发射工事、掩蔽工事等；

民用建筑：居住建筑、公共建筑、各种民用防空工程、工业建筑、交通和通信建筑、仓库建筑，以及各种地下公用设施(如地下自来水厂、固体或液体废物处理厂、管线廊道等)。

综合体：兼具几种功能的大型地下建筑称为地下综合体。