摩地大樓
——概念、案例與發(fā)展趨勢(shì)

王和平，胡振宇

（南京工業(yè)大學(xué)）

1 概念

十九世紀(jì)中葉，隨著電梯系統(tǒng)的發(fā)明與新材料新技術(shù)的應(yīng)用，城市高層建筑開始不斷涌現(xiàn)；二十世紀(jì)中葉以后，隨著資本主義經(jīng)濟(jì)的上升和一系列新結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展，高層建筑在世界范圍內(nèi)開始普及，紐約、芝加哥建成了數(shù)量眾多的超高層建筑；進(jìn)入二十一世紀(jì)，人類建設(shè)高層建筑的狂熱依然沒有減退，但隨著摩天大樓（Skyscraper）的不斷增多，給城市帶來了諸多困擾，如城市氣候環(huán)境問題、光污染問題等等。并且有些地區(qū)有特定的條件限制，高層建筑不允許建造。隨著現(xiàn)代城市的高速發(fā)展，地面現(xiàn)有空間已不能滿足城市發(fā)展的需要，向地下開發(fā)利用已成為當(dāng)代城市發(fā)展的主要任務(wù)之一。

“地下空間”的概念是在19世紀(jì)80年代提出的，但人類對(duì)地下空間的探索和利用由來已久，最早可追溯到原始社會(huì)對(duì)天然洞和地穴的利用。城市在發(fā)展過程中由于不斷擴(kuò)大引起了人口激增與空間限制之間的矛盾，如環(huán)境質(zhì)量惡化，城市規(guī)模過渡蔓延，土地資源逐漸減少等等，這些都是城市地下空間開發(fā)利用的根本動(dòng)因。為此，很多建筑設(shè)計(jì)者和專家學(xué)者紛紛提出了往地下更深層開發(fā)的設(shè)想——向地下深層開挖建設(shè)“摩地大樓（Earthscraper）”?！澳Φ卮髽恰本褪窍虻叵麻_挖的巨型地下深層建筑物，與摩天大樓一樣，擁有幾十甚至上百層，主要供交通、居住和商業(yè)的需要，現(xiàn)代城市地下空間建設(shè)有的還為核防御而準(zhǔn)備。如墨西哥的“摩地大樓”和eVolo摩天樓競(jìng)賽一等獎(jiǎng)——“紐約地平線”，還有近期開始營業(yè)的上海深坑酒店，海拔負(fù)65米，這些都是在向地下深層開發(fā)的案例。

2 案例解析

2.1 向地下生長的“摩地大樓”

為解決墨西哥城所面臨的一系列難題：人口增長、建筑用地稀缺、歷史建筑物保護(hù)以及建筑物限高問題。墨西哥建筑公司BNKR提出了一個(gè)大膽的想法——修建“摩地大樓”（見圖1）。

圖1 概念圖

該項(xiàng)目位于墨西哥首都墨西哥城的憲法廣場(chǎng)，是一個(gè)倒三角形的巨型地下建筑物。它擁有一個(gè)面積達(dá)775 000㎡的玻璃“屋頂”，呈倒三角形的“大樓”中心是一個(gè)“天井”，讓自然光能從地面直達(dá)地底，“天井”周圍包圍著可利用的建筑空間。這座大樓共55層，前10層是一個(gè)博物館，用于展出阿茲臺(tái)克文明和瑪雅文明遺留下來的古器物。往下10層用作商業(yè)區(qū)和住宅區(qū)，再往下的35層將用作寫字樓。

“摩地大樓”是倒金字塔形狀的，其內(nèi)部設(shè)計(jì)了斜坡，以保證墻體結(jié)構(gòu)的一致性。這大大降低了建筑維護(hù)的需要，而且不會(huì)使周邊建筑的地基出現(xiàn)問題。這樣的結(jié)構(gòu)能有效地抵御周圍土地帶來的側(cè)向力，具有特別強(qiáng)的抗震能力。

對(duì)憲法廣場(chǎng)的人文保護(hù)是該項(xiàng)目的突出設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。憲法廣場(chǎng)是墨西哥城最重要的公共設(shè)施之一，它與大教堂、墨西哥國家宮和市鎮(zhèn)府大樓相接壤，由于建在地下，這座形似倒立阿茲臺(tái)克金字塔的摩地大樓不會(huì)對(duì)憲法廣場(chǎng)造成太大影響。同時(shí)，“摩地金字塔”的設(shè)計(jì)也是向盧浮宮門前廣場(chǎng)那座著名的玻璃金字塔致敬。

2.2 紐約地平線

項(xiàng)目名為“紐約地平線”（“New York Horizon”）（見圖2）——一個(gè)水平延伸的橫向“摩天樓”，方案出自紐約的兩個(gè)年輕設(shè)計(jì)師，Jianshi Wu和Yitan Sun，該方案從2016 eVolo摩天樓競(jìng)賽的489個(gè)來自世界各地的參賽作品中脫穎而出。

圖2 概念鳥瞰圖

“紐約地平線”不是傳統(tǒng)地向上建造摩天大樓，而是通過向下挖掘中央公園的基巖來設(shè)想一種新的范例，這將揭示公園崎嶇的自然地形，同時(shí)在周邊建造一個(gè)連續(xù)的摩天大樓墻，以容納可居住的空間享有新地下公園一覽無余的美景。該項(xiàng)目旨在與城市密集建造的建筑和高聳的摩天大樓形成鮮明對(duì)比，同時(shí)為紐約人提供一個(gè)自然環(huán)境，讓他們可以享受并用作逃離繁忙的城市生活。這個(gè)重新設(shè)想的公園可以讓城市里的人進(jìn)行徒步旅行、登山、游泳等戶外活動(dòng)。

這個(gè)300m高、30m厚的巨型結(jié)構(gòu)建筑將在中間創(chuàng)造18km2（相當(dāng)80倍于帝國大廈）的面積將引入具有多樣性的自然景觀。而環(huán)繞新公園周圍的11.27km（7mi）長的類墻體巨型結(jié)構(gòu)會(huì)在30m的厚度中包含公寓，店鋪，博物館，圖書館等功能分區(qū)的同時(shí)并不阻礙對(duì)新公園的視野和連接性。

“紐約地平線”靈感來源于由Frederick Law Olmsted和Calvert Vaux在150年前設(shè)計(jì)的中央公園。設(shè)計(jì)者認(rèn)為這是一種新型的“摩天樓”，其大膽的概念的目的在于扭轉(zhuǎn)景觀與建筑之間的傳統(tǒng)關(guān)系。取代當(dāng)下高度密集的建造環(huán)境，讓單體建筑在環(huán)繞周圍的同時(shí)作為一種補(bǔ)充和修飾，而自然的景觀成為了項(xiàng)目核心。

2.3 上海世茂深坑洲際酒店

項(xiàng)目位于上海松江國家風(fēng)景區(qū)天馬山深坑內(nèi)，酒店設(shè)計(jì)者是馬丁·約克曼（Martin Jochman），同時(shí)也是世界級(jí)迪拜帆船酒店的設(shè)計(jì)者。深坑原是解放前日本侵略者的采石場(chǎng)，如今這個(gè)曾經(jīng)城市的“傷痕”變成了驚艷全球的建筑瑰寶(見圖3)。

這里建筑限高僅為20m，該項(xiàng)目建筑格局為地上2層、地平面下16層（其中水面以下2層），海拔為負(fù)65m，總建筑面積超過60000㎡，共擁有370間客房，所有客房均設(shè)有觀景露臺(tái)，賓客可坐享其間欣賞峭壁瀑布絕景。

圖3 剖面圖

建筑布局特點(diǎn)是將主體建筑放在采石坑的東面崖壁位置，沿崖壁豎向布置主體客房和餐飲娛樂設(shè)施。與主體建筑相聯(lián)的群房限高10m，盡可能在水平方向展開，使建筑各個(gè)功能部分既可相通，又保有各自單獨(dú)的出入口，確保安全。

建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為地下至水面的建筑依崖壁建造，坑內(nèi)各樓層建筑平面中部為豎向交通單元，兩側(cè)均為圓弧形曲線客房單元?？觾?nèi)建筑平面狹長且呈現(xiàn)L形。在設(shè)計(jì)中將豎向交通單元和左側(cè)圓弧形曲線客房單元連成整體，兩側(cè)圓弧形曲線客房單元沿徑向的豎向剖面也呈現(xiàn)不同的曲線形態(tài)。

綜上，墨西哥的概念設(shè)計(jì)方案“摩地大樓”，紐約的“地平線”，上海深坑酒店都是城市建設(shè)者們?cè)诂F(xiàn)代城市開發(fā)遇到瓶頸和難題的背景下，向地下深層開發(fā)探索的創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，這表明人們開發(fā)地下空間的信心和決心。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)支持下，建設(shè)者們能不斷實(shí)現(xiàn)地下空間深度和規(guī)模地?cái)U(kuò)大。

3 發(fā)展趨勢(shì)

1）地下建筑類型快速增多，規(guī)模深度不斷擴(kuò)大

隨著城市需求和地下空間開發(fā)強(qiáng)度不斷擴(kuò)大，現(xiàn)今更多新的地下建筑類型逐漸增多。比如，應(yīng)對(duì)不斷增長的核能利用，核廢料的處理和貯存變成了一個(gè)嚴(yán)重棘手的問題。還有為改善城市環(huán)境方面，在地下設(shè)置污水處理廠已在不少發(fā)達(dá)國家中興起，地下建造城市垃圾處理場(chǎng)也是一個(gè)不錯(cuò)的想法。

2）建造技術(shù)與設(shè)計(jì)不斷提高，環(huán)境舒適度不斷優(yōu)化

時(shí)代在進(jìn)步，技術(shù)和設(shè)計(jì)也會(huì)不斷提高。未來的摩地大樓在結(jié)構(gòu)上會(huì)更加安全，技術(shù)使用上會(huì)更加智能，能源使用會(huì)更加高效，資源利用會(huì)更加節(jié)約。以往的地下空間由于自身原因，空間環(huán)境會(huì)比較差，精神體驗(yàn)上不如地面上的建筑空間。隨著設(shè)計(jì)和建造的不斷優(yōu)化，未來這些缺陷都能通過技術(shù)手段解決，并且在環(huán)境舒適度上會(huì)和地上一樣甚至?xí)矸潜葘こ５目臻g環(huán)境體驗(yàn)。

3）摩地大樓由個(gè)體到群體，由單一到綜合的多元化發(fā)展

一座城市發(fā)展到一定階段時(shí)，必然會(huì)由單一的、個(gè)體的、分散的狀態(tài)發(fā)展成為一個(gè)相對(duì)更加緊密的、群體性的一個(gè)綜合性城市。摩地大樓即地下建筑也是一樣，未來不斷發(fā)展的情況下，會(huì)更加緊密聯(lián)系，相互聯(lián)通成一個(gè)整體。未來的摩地大樓也一樣會(huì)在統(tǒng)一的城市總體規(guī)劃指導(dǎo)下發(fā)展，各種類型的地下建筑和諧有序地聯(lián)通，形成真正的地下城市。

4 結(jié)語

二十一世紀(jì)，人們注重環(huán)保，地面空間越來越緊迫，已不能滿足城市發(fā)展的需要。不管是概念性的“紐約地平線”和墨西哥的“摩地大樓”方案還是已建成的上海深坑酒店建筑，都表明隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展，我們已有能力并且需要向地下開發(fā)。雖然地下建筑自身有很多弊端缺陷，如安全問題，環(huán)境舒適性問題等都需要系統(tǒng)解決，但相信未來這些問題在建筑師和其他領(lǐng)域?qū)＜业墓餐ο露寄芙鉀Q。并且探索新的地下空間開發(fā)模式，提高地下空間的環(huán)境舒適度，更安全高效地利用地下空間，也是發(fā)展地下空間的目的所在。

目前，我國地下建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)及施工技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但我們?nèi)孕璨粩鄬W(xué)習(xí)創(chuàng)新，并引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)形成自己的地下建筑體系。要宏觀規(guī)劃我國的地下空間建設(shè)，使地上地下有機(jī)地結(jié)合成一個(gè)整體，把我國城市建成真正的“智慧型城市”。相信在未來不久，“迪拜負(fù)塔”、“廣州負(fù)塔”、“臺(tái)北零下101”一定會(huì)如榕樹生根一樣廣泛深入地下。