基于工程技術理性原則的城市濱水重點地段營建實踐

應亦寧 孫一民

華南理工大學建筑學院

粵港澳大灣區(qū)河網密布、水資源充沛，濱水區(qū)域由于其區(qū)位、歷史沿革成為城市發(fā)展關注的前沿地區(qū)。城市濱水重點地段營建成為大灣區(qū)城市發(fā)展的重要特征之一，如近些年來快速發(fā)展建設的廣州琶洲西區(qū)、南沙明珠灣起步區(qū)、白鵝潭片區(qū)、中山岐江新城、深圳前海等城市新CBD、城市副中心，均與江河、海灣等自然水體相鄰，塑造了富有嶺南魅力的城市形象。

1 城市濱水重點地段營建的特殊性

城市濱水重點地段由于其特殊的環(huán)境基底，城市營建條件具有特殊性：一方面，濱水區(qū)有著優(yōu)質的自然資源和景觀，水陸之間的氣流交換也提供了城市氣候微循環(huán)的有效途徑；另一方面，濱水地段也存在著泥沙堆積、潮汐侵蝕、地下水活動、地勢標高等對城市營建造成不確定性的自然因素[1]。面向高速、品質化的開發(fā)需求，城市濱水重點地段營建需應對多重挑戰(zhàn)。

1.1 濱水特殊地質對復雜地下空間建設的挑戰(zhàn)

地下空間資源的開發(fā)利用，可以顯著提高單位面積的土地利用容量和土地使用價值。濱水城市重點地段開發(fā)強度高，而地下停車空間、軌道線和軌道站點、市政管網相互交織，相應地也就面臨著更多地下空間的開發(fā)需求以及隨之而來的一系列問題。

一方面，由于長期的河道泥沙堆積和潮汐沖刷，軟土深厚是灣區(qū)城市濱水區(qū)的地質特征之一，建設工程面臨著基坑崩塌滑坡、地面沉降的危險[2]，同時提高樁基礎埋深要求會增加建設成本；另一方面由于臨近水體，地下水位較高，所處深度范圍土層透水性強等也會導致地下室工程需處理抗浮等問題。多種問題交織，加大了城市濱水重點地段地下空間建設的困難性。

1.2 洪澇風險對城市高強度開發(fā)活動的挑戰(zhàn)

全球氣候變化引發(fā)的海平面上升和風暴潮加劇影響著灣區(qū)城市安全，城市濱水重點地段是應對水環(huán)境變化的“一線”。傳統(tǒng)的“大鋪大建”式開發(fā)意味著硬質地面顯著增加，面臨雨洪挑戰(zhàn)時，地面雨水下滲減少，加之筑高堤壩等傳統(tǒng)防洪手段，使得一旦外江水位過高，無法及時通過城市管網及內河涌排出雨水，極易形成城市內澇[3]。硬質地面的增加是不可避免的城市營建后果，在此前提下，如何通過盡可能多的留存自然基底及標高設計等工程技術手段，削弱城市內澇風險是值得研究的議題。

1.3 對外交通組織對城市空間連續(xù)性的挑戰(zhàn)

城市濱水區(qū)由于其所處位置，垂直于濱水界面方向的對外車行交通組織需依賴橋梁、隧道。高架橋梁由于橋底空間特征及退距要求，影響橋梁兩側城市空間的聯系；隧道工程則由于高額的建設成本和與地下空間的協調難度，從規(guī)劃審批到施工建設都面臨著一定困難；引橋或隧道敞口段增加了交通系統(tǒng)復雜性。平行于水系的城市車行道路，也導致了濱水地塊與水岸間的割裂[4]。

1 項目區(qū)位

2 集約建設應對特殊地質條件

2 工程技術理性——城市設計實施的重要原則

近年來，面向高速的發(fā)展需求，灣區(qū)城市設計工作呈現出項目密、周期短的特征，伴隨著中央城市工作會議提出“精明增長”“緊湊城市”等理念的要求，城市建設關注點轉向精細化、品質化，以往粗放式的城市建設方式不再適應發(fā)展需求，需要更加注重提高效率、節(jié)約資源。就方法而言，傳統(tǒng)的城市設計方法過程偏重于通過界面、視線關系等塑造城市空間，但對空間的具體實施關注不足或更多關注參與主體的行為研究；就技術而言，目前宏觀層面的控規(guī)技術及微觀層面、單體工程的建設技術已較為完善，但對中觀尺度、起銜接作用的技術內容研究不足，同時對各類建設工程技術間的協調應用不足。隨著城市建設復雜性的不斷顯現，城市營建更多表現為各類系統(tǒng)工程的綜合，對各類工程技術的理性應用能夠有效協調各類城市工程、協助城市設計實施。落實于城市營建的具體過程中，集中體現為選擇適宜的技術策略，兼顧工程效率、成本控制、環(huán)境品質[5]。

3 基于工程技術理性原則的城市濱水重點地段營建實踐

通過分析城市濱水重點地段所面臨的挑戰(zhàn)，設計團隊從面向控規(guī)的城市設計優(yōu)化到地區(qū)城市總設計師制度管控，基于工程技術理性原則對琶洲西區(qū)、南沙明珠灣起步區(qū)C2單元、白鵝潭中心商務區(qū)進行了城市營建實踐。

3.1 工程技術理性原則下的城市設計優(yōu)化

針對控規(guī)的城市設計優(yōu)化，是城市設計實施的重要過程。面對城市濱水重點地段的設計挑戰(zhàn)和精細化、可持續(xù)目標，設計團隊將兼顧工程效率、成本控制、環(huán)境品質的工程技術理性原則具體化為：集約緊湊的街塊系統(tǒng)、高效協調的公交系統(tǒng)、綠色韌性的綠地系統(tǒng)。

3.1.1 緊湊合宜的方格網小街區(qū)形態(tài)

研究表明，50～70m的街區(qū)尺度最有利于聚集行人活動，80～100m則是能夠同時兼顧步行和機動車交通的街區(qū)尺度[6]，高密度方格網街區(qū)形態(tài)通過較為均質的交通流組織保持路網的充分利用、良好的連續(xù)性和選擇性[7]，可以有效改善交通循環(huán)能力與地塊可達性，提高地塊開發(fā)靈活性。同時，方格網的街區(qū)形態(tài)便于市政系統(tǒng)設計實施的標準化，使得城市營建更加高效。

琶洲西區(qū)將原控規(guī)中200m×200m地塊細分為80m×120m，加密支路網密度至12.9km/km2，增加交通可選擇性與便捷性，增強交通疏導能力，提高地塊可達性，降低交通能耗成本；同時增加了可開發(fā)地塊數量，提升土地開發(fā)潛力。以互聯網集聚區(qū)為例，可出讓地塊數量由9塊增加為15塊；南沙明珠灣起步區(qū)C2單元和白鵝潭中心商務區(qū)也通過細分路網，分別增加開發(fā)用地8塊和13塊，形成靈活出讓、活力怡人的街區(qū)形態(tài)。

3.1.2 集約立體的地塊開發(fā)模式

在南沙明珠灣起步區(qū)C2單元的建設實施中，由于其軟土深厚的地質特征，持力巖層平均深度為40～50m，根據前期工程分析，樁基礎需達到較大埋深。例如中金嶺南等地塊樁基埋深需達到70m，在這一特殊的建設條件下，結合“小街區(qū)、密路網”的建筑集約布置，限制地下室單層面積，一定程度減少了建筑基礎建設成本，降低不均勻沉降風險[8]。

除了規(guī)劃階段的集約布局，城市設計優(yōu)化鼓勵多種業(yè)態(tài)的立體混合搭配，提升土地活力和價值。以琶洲西區(qū)為例，對于商務辦公地塊，鼓勵兼容商業(yè)屬性引入服務式公寓功能，結合配套商業(yè)打造24h活力CBD；創(chuàng)建多功能片區(qū)，減少與其他功能區(qū)之間的交通需求，緩解片區(qū)交通壓力，實現可持續(xù)發(fā)展。

表1 城市設計優(yōu)化前后路網方案對比

3.1.3 協調地塊建設的公交系統(tǒng)優(yōu)化

小街區(qū)、密路網的前提下，地塊本身面積較小，扣除地下室施工面、擋土墻、地下實際可使用面積后，地塊面積將進一步減小，空間布置緊張。琶洲西區(qū)通過采取“適度從緊”的地下停車策略，對辦公、商業(yè)等地塊停車配建指標以相關規(guī)范限值進行控制，減少地下空間開發(fā)壓力。而支撐這一策略的重要前提是對片區(qū)公共交通系統(tǒng)的優(yōu)化：規(guī)劃城市軌道交通線路3條，18號線、19號線換乘站點與現狀8號線磨碟沙站共同形成地區(qū)交通換乘樞紐，同時結合有軌電車系統(tǒng)提高公共交通出行便利性，減少車行交通和地下停車壓力。這樣的綜合策略，也回應了琶洲西區(qū)由于基巖深度淺的地質特征所造成的地下空間開發(fā)成本高昂這一工程技術問題。

另一方面，由于軌道交通規(guī)劃通常著眼于市域范圍，較難與片區(qū)規(guī)劃同步開展，線位布置與地塊建設發(fā)生沖突的情況時有發(fā)生，城市設計優(yōu)化需對兩者進行協調。以琶洲西區(qū)科大訊飛地塊為例，按照規(guī)劃地鐵線位，地鐵隧道退界線將切入地塊東南角12m，一方面地下室底板面標高與地鐵隧道發(fā)生沖突，另一方面由于地鐵軌道原因無法采用錨桿形式解決因臨近珠江邊而需考慮的地下室抗浮問題，嚴重影響建筑物的安全。如果按照規(guī)劃線位實施，地塊東南角區(qū)域將無法利用及進行建設，對地塊本身63m×73m的尺度來說影響巨大。城市設計優(yōu)化中，通過最小轉彎半徑的研究優(yōu)化線位，將19號線軌道中心線及相關退界線向東南方向偏移，退出至地塊紅線以外，保證了地塊設計的完整性。

類似的，在南沙明珠灣起步區(qū)C2單元城市設計優(yōu)化中，設計團隊對NS1線線位方案進行研究。沙嘴東路作為島尖紅線寬度最大的主干道，寬度適合線位布置，但由于正在建設的沙嘴東路公共地下空間采用樁長接近60m、嵌固花崗巖層的混凝土灌注樁，柱間距僅6～8m，沒有空間布設軌道交通線路，因此考慮將線位南移至規(guī)劃橫五路；進一步考慮到若線路穿過已建的中交匯通地塊，需采取工程樁托換等技術措施，因此選擇經七一路穿過尚在規(guī)劃設計階段的越秀地塊，減少對已建地塊工程的影響；同時對越秀地塊圖則進行調整，確保雙塔樓的可建范圍符合地鐵隧道的退界要求。

3.1.4 景觀生態(tài)效用最大化的綠地系統(tǒng)設計

在加密城市路網、土地集約利用的基礎上，通過綠地集中設置的形式，改變各地塊內綠地“各自為政”的散布狀態(tài)，打造高效利用的城市公共綠地，營造大疏大密的城市格局。集中設置的公共綠地，成為緊密聯系濱水空間或重要節(jié)點的城市通廊。

4 琶洲西區(qū)公共交通系統(tǒng)優(yōu)化

5 對切入地塊范圍的軌道線位進行優(yōu)化

6 結合實際建設進展的軌道線位優(yōu)化

7 集約布置綠地形成效用最大化的城市綠廊空間

8～10 智慧綠廊協助銜接城市開敞空間

11 琶洲西區(qū)復星地塊方案優(yōu)化過程

12 琶洲西區(qū)唯品會地塊方案優(yōu)化過程

13 結合精細實體模型的動態(tài)更新推動片區(qū)方案與實施

14，15 總設計師團隊對琶洲西區(qū)互聯網創(chuàng)新集聚區(qū)各地塊方案拼合研究，促進片區(qū)公共空間建設的整體性和品質化

16 琶洲西區(qū)唯品會黃龍四地塊通過總設計師協調機制共同開挖基坑

例如，琶洲西區(qū)通過綠地的集中設置，形成貫穿南北的城市綠廊，有效加強了一江兩岸的有機聯系；明珠灣起步區(qū)C2單元形成垂直于水岸的城市綠地，將地鐵站點、重要商務組團和濱水超級堤公園緊密連接在一起；白鵝潭中心商務區(qū)通過綠地騰挪，形成由地鐵站點通往珠江邊的連續(xù)綠廊，聯系“三館合一”標志性公共建筑，同時也形成通往沙面、白天鵝賓館的開敞視廊。

經過針對控規(guī)的城市設計優(yōu)化，琶洲西區(qū)新增綠地與廣場用地18.53ha，明珠灣起步區(qū)C2單元新增綠地與廣場用地6.64ha，白鵝潭中心商務區(qū)通過綠地騰挪將原控規(guī)中兩處綠地新增為四處，形成連續(xù)的城市綠廊。自然基底的增加也能夠有效地協助應對城市內澇風險，相較傳統(tǒng)的加高堤岸和集中式防洪排澇工程設施，通過滲透草坪、滲水鋪裝等滲透性生態(tài)結構分流雨水至地下或收集管道中，減少洪峰時期城市下水壓力；滯蓄池、生態(tài)草溝等將短期內收集的雨水存儲，緩解洪澇風險并用做城市景觀或植物灌溉。

3.2 基于工程技術理性的城市總設計師制度

以針對控規(guī)的城市設計優(yōu)化為基礎，地區(qū)城市總設計師制度通過打造地區(qū)高品質公共空間、促進精細化建筑單體設計、協調項目工程實施，促進城市營建從“粗放”走向“精明”?？値焾F隊全程參與土地出讓后的“方案咨詢、報批、深化實施核實”環(huán)節(jié)，基于工程技術理性原則中對工程效率、成本控制、空間品質的關注，“動態(tài)彈性管理”和“多方協調”成為總師團隊工作的重要特征。

3.2.1 以城市設計導則為起點的動態(tài)彈性管理

城市設計優(yōu)化結果之一的城市設計導則，是總師團隊進行設計管控的依據文件，在具體實施過程中并非固定僵化，而是綜合考慮業(yè)主需求、公共空間改善、建筑創(chuàng)意、工程技術難點等方面，提出多贏的咨詢意見。以琶洲西區(qū)為例，在復星項目的溝通協調中，通過在地塊內設計兩個公共廣場，為城市提供更多公共空間的同時彈性滿足業(yè)主降低副樓高度的要求。在唯品會項目的溝通中，尊重地塊方取消1幢沿江塔樓的意愿，為內部建筑群提供更多沿江景觀?！皠討B(tài)彈性”的管控特征推動了極富創(chuàng)意的方案落地，為城市貢獻了高品質的公共空間。同時，總師團隊也采用動態(tài)更新的實體模型，協助整體片區(qū)的設計和實施推進。

3.2.2 關注工程實施效率的多方協調機制

城市總設計師團隊致力于促進不同地塊間項目工程實施的效率，提倡相鄰地塊的共同協作。在方案審查階段，團隊關注不同地塊間的方案銜接，通過拼合研究不同地塊的工程方案圖紙，促進片區(qū)整體公共空間的系統(tǒng)性、連續(xù)性和品質化。在建設實施階段，突破單個地塊、單個小基坑的局限，促進相鄰不同地塊共同開挖、共用地下防護墻。以琶洲西區(qū)互聯網創(chuàng)新集聚區(qū)的唯品會和黃龍4個地塊為例，通過基坑共同開挖，減少基坑建設成本約4 500萬元；同時也有效協調了地塊間地下空間銜接的技術問題。針對不同時序提出的片區(qū)規(guī)劃和地塊方案，通過組織地塊協調會方式，梳理城市營建過程中各項目建設的矛盾點，研究工程處理策略并協商優(yōu)化，快速高品質推進片區(qū)建設。

4 結語

城市是多個子系統(tǒng)的復雜集合，隨著新時期城市空間高品質、精細化營建需求的提升，各類建設工程推進越來越依賴相互之間的協調。通過針對控規(guī)的城市設計優(yōu)化、以城市總設計師制度為平臺的建設管控，城市設計方案能夠更加切實地落地實施；而貫穿其中的工程技術理性原則，推動城市設計方案的合理性、適應性，促進城市設計管控環(huán)節(jié)的靈活性、高效性。在粵港澳大灣區(qū)如火如荼的城市建設中，適宜的工程技術應用將成為城市高品質營建的關鍵。相較濱水重點地段的特殊背景，工程技術理性原則在城市營建中的應用有更多值得探討之處，值得更廣泛的思考與實踐。

致謝

感謝琶洲西區(qū)城市設計及地區(qū)總設計師項目組、南沙明珠灣起步區(qū)C2 單元城市設計及地區(qū)總設計師項目組、白鵝潭中心商務區(qū)核心區(qū)項目組對本文資料、內容的提供與指導！