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BIM时代的垂直城市狂想曲

  可以想象吗?人们未来也许会生活在一座“竖”起来的城市!在这里,你的一切生活需要都可以得到满足:没有汽车,电梯是唯一的交通工具,15分钟内你可以抵达城市中的任何一个地方,因为,这座城市可能只是一幢摩天大楼!城市之间,大量节约出来的土地变成农田和森林,高速铁路穿梭于城市之间……这意味着,你将告别日复一日上下班的拥堵,房价不再高不可攀,每个人都可以从容地呼吸着新鲜清洁的空气……
  一个全新的概念——垂直城市,正在中国诞生。随着科学技术的发展,垂直城市的理念找到了扎根现实的可能,对于人口密度大、城镇化人口急剧攀升的一线城市而言,不啻于“拯救世界”的福音。
  垂直城市,当然不是简单地把水平的城市“摞”起来,亦非简单一栋垂直的建筑,而是一个有生命的绿色生态之城。从立体交通、衣食供给,到垃圾处理、居住环境等方方面面,垂直城市都将带来一场颠覆性的变革。
  83岁的华裔美籍建筑师金世海在近期“2016垂直城市国际论坛——助力京津冀协同发展”国际论坛上,曾描绘了一幅美丽的画卷:
  这是一个自给自足、没有污染的地方。每个垂直城市占地仅800平方米,多层裙楼垂直而上,可容纳约5万人居住和生活。裙楼首层用于基础设施服务,放置水源、下水道和电力线路设备以及一些机械、维护和储藏设备。此外,这里的能源是清洁的,除了风能、太阳能,连高空冷气都可以拿来综合利用;垃圾也必须分门别类,再通过滑道直接处理掉;电梯采用电磁技术为动力,在垂直和水平空间均可快速移动;花园甚至农田恰到好处地分布在城市中;每相隔100层,会有公共空间作为城市的中央广场……
  人们耳熟能详的某些超高建筑中,其实已经有了些许“垂直城市”的身影。迪拜的“哈利法塔”是目前最高的摩天大楼,七星级酒店、大型购物中心、餐馆、健身房、俱乐部、豪华公寓、办公区域等应有尽有;花园城市新加坡建起“Scotts大厦”,好似空中花园一般把各式各样的天台花园、空中露台和休闲设施镶嵌在公寓和办公间周围;还有日本东京的“六本木山”,以及上海的“上海中心”……
  可是,目前,在全世界范围内,仍没有一座建筑可以称之为真正的垂直城市。
上海中心大厦(图中右一)
  中国对垂直城市的需求最为紧迫。
  中国现有7.7亿人在城市,城市化进程仍在加快。
  中国的环境污染日趋恶化,城市病井喷式增长。
  垂直城市的理念和中国推进城市化的愿景是相契合的。
  中国政府拥有土地的所有权,更有机会让垂直城市成为现实。
  垂直城市把土地的集约使用做到了极致——人们居住、工作和生活的场所,只占现在土地使用面积的2%。
  作为一种新型的城市空间形态,中国应用垂直城市的模式,可以有效减轻人口膨胀、房价高涨、社会管理难度大、区域发展悬殊等问题。
  垂直城市综合建设及运行成本将低于传统城市,并对人类社会的发展产生深远影响。
  (以下图片为法国某建筑事务所设计的撒哈拉垂直城市的设计方案,建筑设计中包含了酒店、住宅、餐饮配套设施以及气象观测站。)
垂直城市的整体外观
楼顶设置了直升机停机坪
一楼入口处的室内水池
建筑内部覆盖了各种植被
  垂直城市的建设,其系统的庞大复杂可想而知,其规划、设计、施工、运维,是传统施工无法预计的,幸运的是,过去那些年,建筑行业已经积蓄了力量,准备迎接垂直城市可能带来的崭新设计和建设挑战:
  ◆超高建筑在材料属性和减震装置上的发明,带来了与建筑设计、预算相契合的结构系统。而且,建设形状和表层状况的提升,对于降低风阻和地震负荷的贡献巨大。
  ◆建筑信息模型(BIM)和先进的建模平台可以帮助结构工程师在一个全新的层面上与建筑师及承包商合作。
  ◆电梯产业从一维垂直安置发展到二维垂直和水平安置,以第一套无绳电梯系统为例,它将通过减少井道空间,采用多轿厢系统来提升运输力和建筑功效,这是垂直城市中解决交通问题至关重要的一点。人口在垂直和水平两个维度上的交通流动将进入一个全新的时代。