从民用到军用ag真人官网的地下设计

　　纽约地铁富尔顿换乘中心是纽约市地铁换乘枢纽， 有27个入口， 6.6万平方英尺的零售和商业办公空间， 9条地铁线路交汇，每天换乘人数达30万人次， 堪称纽约地铁的“ 中央车站”。

　　近年来，关于城市的发展，有个热词引起大家关注——地下空间。随着技术的不断进步，地下空间的开发呈现出蓬勃发展的趋势。下面我们就来聊聊美国的地下空间发展与利用。

　　一般来说，地下空间泛指地表以下的空间，是地表土地资源向下的延伸，是国家的战略资源。从城市建设的角度来说，地下空间多指以空间为载体的地下空间工程。随着时代与科技的飞速发展，地下空间的作用和功能为了适应城市和人类的发展也在随之改变。

　　夏延山地下指挥中心的2米厚、重25吨的钢筋混凝土大门，大门在建成后， 历史上只关闭过一次。

　　当今，随着经济的发展和人口的持续增长，产生了很多城市化带来的问题，比如交通拥挤、环境污染、基础设施落后，使城市的发展严重受限，制约了城市发展的正常运行，影响了城市功能的完善。1863年，英国伦敦建成了世界上第一条地铁，从此拉开了近代开发利用地下空间的序幕。社会生产力大爆发，使近代人类开始逐步重新认识和突破传统概念。1854年开工建设、1863年1月正式运营的伦敦地铁大都会线是世界上历史最悠久的地下轨道系統，初期线路由帕丁顿站到临时的法灵顿街站间运行。至此，由蒸汽发动机作为动力牵引的木质车厢第一次走向地下，并向世界预示人类行为空间和心理空间开始正式、大规模地进入“黑空间”。伦敦地下轨道系统的建设同时也标志着人类对地下空间的开发利用进入近代发展的纪元。

　　人类发展的漫长文明史揭示了不同文化背景、地域差异下的民族都在为自身的发展争取更为优越的生存环境和条件，而对空间的探索和改造行为始终伴随其中，对地下空间价值的认识也逐步清晰。科学技术的进步带来社会生产力的大幅提高，人类逐步从原始“穴居”演变至建设规模庞大的“地下城市”，对地下空间设计也从被动利用到主动重视，城市地下空间设计的前景无论从广度上还是从深度上都将迎来新的机遇。人类对地下空间的初步利用最早可以追溯到史前时代原始人类对于天然洞穴或地穴的利用。地下及岩体洞穴不但可以为早期人类提供躲避自然灾害等恶劣环境的最佳栖息场所，还可以有效储存剩余食物及较好地防止野兽攻击侵害，显示了地下空间适应人类生存环境的自然抉择。在地下市政工程方面，位于古罗马城地下的马克西姆下水道是古代世界最为宏伟、历史最为悠久的地下市政工程，距今已有2500多年历史，在现在的罗马城中仍被正常使用。公元前6世纪左右，伊达拉里亚人首先开始使用岩石所砌的渠道系统，将暴雨造成的洪流从古罗马城排出，其主干渠道宽度超过4.88米。之后罗马人在此基础上又继续扩建为7个分支分布于城市街道，最终汇入主道马克西姆下水道。这一人类首次的大规模地下市政工程，在当时的技术条件之下堪称奇迹。

　　国外地下空间的开发利用，从大型建筑物向地下的自然延伸发展、到复杂的地下综合体（地下街）、再到地下城（与地下快速轨道交通系统相结合的地下街系统），地下建筑在旧城的改造再开发中发挥了重要作用。同时，地下市政设施也从地下供、排水管网发展到地下大型供水系统，地下大型能源供应系统，地下大型排水及污水处理系统，地下生活垃圾的清除、处理和回收系统，以及地下综合管线廊道（共同沟）。与旧城改造及历史文化建筑扩建相随，在北美、西欧及日本出现了相当数量的大型地下公共建筑：有公共图书馆和大学图书馆、会议中心、展览中心以及体育馆、音乐厅、大型实验室等地下文化体育教育设施。地下建筑的内部空间环境质量、防灾措施以及运营管理都达到了较高的水平，而美国无疑是其中的佼佼者。

　　美国虽然国土辽阔，但因城市高度集中，城市矛盾仍十分尖锐。在发展地下空间的过程中，美国的成绩单可谓亮眼，主要在以下几个领域取得了不错的成绩。

　　首先是地铁。纽约市地铁曾在2011年时还是世界上运营线亿人次，而如今运营下路最长的地铁是在上海。纽约中心商业区有4/5的上班族都采用公共交通，这是因为纽约地铁突出了经济方便和高效率等特点。纽约市大部分地铁站比较朴素，站内一般只铺水泥地面，很少有建筑以外的装饰。市中心的曼哈顿地区， 常住人口10万，但白天进入该地区的人口近300万，多数是乘地铁到达的。四通八达、不受天气状况影响的地下步行道系统，很好地解决了人、车分流的问题，缩短了地铁与公共汽车的换乘距离，同时把地铁车站与大型公共活动中心从地下道连接起来，非常便利。典型的洛克菲勒中心地下步行道系统，在10个街区范围内，将主要的大型公共建筑在地下连接起来。

　　其次是地下建筑物。美国地下建筑单体设计在学校、图书馆、办公、实验中心、工业建筑中也成效显著。一方面较好地利用地下特性满足了功能要求，同时又合理解决了新老建筑结合的问题，并为地面创造了开敞空间。如美国明尼阿波利斯市南部商业中心的地下公共图书馆，哈佛大学、加州大学伯克利分校、密执安大学、伊利诺伊大学等处的地下、半地下图书馆，都较好地解决了与原馆的联系并保存了校园的原有面貌。旧金山市中心叶巴布固那地区的莫斯康尼地下会议展览中心的地面上，保留了城市仅存的开敞空间，建设了一座公园。

　　美国的地下供水系统也可圈可点。纽约市的大型供水系统，完全布置在地下岩层中，石方量130万立方米，混凝土54万立方米。除一条长22公里、直径7.5米的输水隧道外，还有几组控制和分配用的大型地下洞室，每一级都是一项空间布置上复杂的大型岩石工程。

　　这里需要特别提到的是美国波士顿的地下通道。由于20世纪50—60年代建设高架路很少考虑到道路对周围地区的割裂，中央大道高架桥的建设，将原来的波士顿北区及相邻的滨水区与老城中心区相隔离，限制了这些地区在城市经济活动中发挥作用，并且建设中搬迁了2万名左右的居民。严重的交通堵塞和高发事故率，使一些商业机构搬迁出去，以寻求更利于增长和交通便捷的地区，由此带来的利税损失高达数百万美元。波士顿已没有更多地用于开发的城市用地，不能在老城和滨水区再建新的道路，唯一可行的方案是在现有的中央大街下面建设一条地下快速干道，在波士顿海湾建设一条海底隧道用来联系机场和城市中心，建立一个新的交通系统来完善城市交通，并以此为契机改善城市环境。

　　建设中央大道的最大挑战是如何在城市中心区进行改造和保持建设期间城市经济生活的持续性、交通的连续性，以及居民生活的正常，不能再像原来建设高架桥时那样不考虑道路对社区的各种影响。这便是修建可以与英吉利海峡、巴拿马运河及穿越阿拉斯加海峡的隧道相当的中央大道/隧道改造工程（Central Artery /Tunnel Project），这是20世纪美国最复杂、最宏大和最具技术挑战的高速路工程。该工程竣工后，快速路拥堵的时间将缩短到每天早晚高峰时间的2—3小时，基本相当于其他城市的平均水平，并可以降低城市12%的一氧化碳排放量。

　　这个工程还可以使城市在许多方面受益，如可以提供150英亩的城市可开发用地。其中由于高架桥的拆除，可腾出近30英亩土地，3/4用于城市绿地和开敞空间的建设，在波士顿中心区建设40英亩的公园;该工程挖出的土方可以用来增加100英亩以上的城市用地。在1991—2004年建设期间，保持了商业正常、交通与步行道尽可能舒适、居民尽可能少受影响，保持了城市经济活力。在中心区种植2400株乔木和6000多株灌木，用以改善城市环境。波士顿中央大道/隧道改造工程共历时15年，于2004年全面完工，工程的复杂程度和难度被世界公认。

　　美国堪萨斯州，一座名叫“生存公寓”的地下避难所据称可以抵御核导弹袭击，这个避难所意在为富翁们提供潜在的庇护。有地产商在2008年购买了这个冷战时期的导弹发射井，花费了大约2000万美元将其转化为一栋加强版的公寓，内设商店、图书馆、教室、杂货店、电影院、游泳池、攀岩墙，还有种植蔬菜和养鱼的复合养殖区。

　　美国不仅在民用领域对地下空间开发得很充分，在军事领域也将地下空间的功能发挥得淋漓尽致，这里得说说韦瑟山地下指挥中心。韦瑟山工程设施深藏在弗吉尼亚山中，位于首都华盛顿西北约75公里，它是20世纪50年代为了使美国总统和其他高级官员在发生核战争时藏身而修建的。1954年，美国矿务局开始将1936年挖的实验性矿井扩建成坚固的掩蔽部和指挥所，1958年竣工。多年来，经过长期的改造、加固，已建成为国家地下军事指挥中心。一旦受到核袭击，美国高级官员可以立即转移到这里，发布包括核报复和战后重建在内的各种命令。可能促使政府撤到韦瑟山的情况还包括恐怖组织袭击、华盛顿的水源被毒化、遭遇生化武器袭击等。

　　然而，美国军事领域地下空间利用的巅峰之作却是夏延山地下指挥中心。夏延山地下指挥中心始建于1961年5月，1966年4月交付北美防空司令部使用。它由15栋建筑物组成，总面积1.5万平方米。建筑物结构全部由20—30毫米厚的钢板组成，以减少核爆炸产生的电磁效应，顶部和四周都有数百米厚的岩石包围，组成坚不可摧的掩体，每座建筑物的底部由1319枚大型螺旋弹簧和液压制动器支起，每个弹簧重4.5吨。建筑物内设备完善，装有通风过滤设备，专门用来防御生化武器的攻击。建筑物之间留有一定间隙，以抵抗天然地震或遭到核攻击时的强烈震动。所有出入口和通气道均用防爆阀门密封，据称能经受核武器的直接命中。但目前如果遭受高当量核弹头的连续攻击，夏延山地下建筑物能否固若金汤，美国人也不无担忧。

　　从山洞口经过530多米的隧道才能到达指挥中心。隧道里装有两道2米厚、重25吨的钢筋混凝土大门，大门关闭后可使山洞与外界隔绝。自指挥中心投入使用后，大门只关过一次——那是“9·11”事件发生后的3小时。当时惊慌失措的美军得到的消息说，夏延山地下指挥中心也是袭击的目标。1966—1978年，夏延山地下指挥中心的主要任务是监视和预警洲际弹道导弹和远程战略轰炸机，负责各防空区平时和战时防空作战指挥与控制任务。它自动搜集和处理来袭目标的动态情报，识别来袭目标，指挥引导防空武器进行拦截，并及时向北美防空司令部和有关部门传送防空情报。

　　1979年起，为了对付苏联反卫星武器的威胁，增加了监视太空中的航天器，负责跟踪、识别航天器，判定其国别、类型、任务以及对美国和盟国的袭击企图等，同时为美国宇航局的航天器发射业务提供技术支持。随着航天技术的发展和美国太空新政策的制定，卫星在军事上的作用与日俱增，美国航天器和空间系统不断增多，与陆、海、空军作战部队的关系也日益密切。1985年9月1日，为协调陆、海、空军的太空军事计划和侦察、导弹预警、导航、通信、观测、气象卫星系统对地面的作战能力，美军参谋长联席会议决定成立美国航天司令部，在夏延山地下指挥中心建立太空防御中心，统一管理陆、海、空军的军事航天活动。从此，北美防空司令部只负责指挥各防空区的作战，把导弹预警、空间监视、防空预警任务移交给美国航天司令部。美国航天司令部仍履行美加两国防空协定中应承担的义务，向北美防空司令部提供导弹预警和空间监视方面的情报和支援。

　　人类的地下开发往哪里去？上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司专家提出的《上海宣言》指出了未来城市地下空间开发的主要方向：（1）节省土地资源，提高土地利用效率。（2）缓解城市交通压力，改善城市慢行交通。（3）提高地块连通性，增强（商业等）城市活力和改善城市环境。（4）提高城市承载力，增强城市综合抗灾能力。（5）保护城市生态环境，实现绿色发展。（6）减少环境污染，节约能源。即应增大地下交通比重，减少汽车尾气排放并为汽车尾气的收集处理提供条件;鼓励地源热泵对于地温能的利用，降低能源消耗，缓解空气污染与城市热岛效应。

　　20世纪70年代以来，面对软硬打击相结合的新方式，各类地下防护工程面临的威胁越来越严重，美国的防护专家、武器效应专家及军事家们曾开展了新防护概念和新防护原则的研讨。突破了“埋深”“抗力”传统观念，提出了坚固、隐蔽、分散（疏散）、重复设置（以量取胜）、机动、信息对抗等综合防护的新概念和新原则，并逐步走上地下防护工程技术与信息技术综合集成之路。建设信息化工程防护系统，使其侦察干扰、抵抗打击与摧毁的能力显著提高，并逐步与未来信息化战争接轨。信息化工程防护系统以信息技术为基础，在防护手段上，由单纯地以结构与材料所形成的“抗力”型防护，发展为由伪装、欺骗、障碍、拦截、干扰与工程结构综合提供对高精度、高能量、復合型打击武器的整体对抗与防护能力，以及由电磁防护技术、计算机网络安全防护技术等提供对信息武器软毁伤的防护能力。

　　由此可见，地下空间开发在人类发展的阶梯上将会占据越来越重要的地位。也许某天，这些“见不得光”的地方将会承载未来城市发展的希望之光。