【学生作品】未来的城市是什么样的?


撰文:倪方舟 

整合:李思思 张航 倪方舟 万成 夏林峰

以上作者均为中山大学地理科学与规划学院2015级城乡规划专业本科生


指导老师:李郇  中山大学中国区域协调发展与乡村建设研究院院长,中山大学地理科学与规划学院教授、博导

版权说明:感谢作者授权发布,如有转载等事宜,请联系原作者。


引子

  按照现在的发展速度,未来一定会形成“人”和“机器”的竞争。在未来,人和机器应该是世上两种性质不同、但能力相当的物种。这两种物种要想并存,就要有差异化。从现在开始,人类和机器必须分道扬镳,人类负责思考和人文,机器负责运算和执行。人类需要把理性和逻辑的事情交给机器,把自己的情操发挥的越来越高尚!


  机器人超越我们的,是智商和运算层面……我们需要激发大脑的这些潜能,才能继续做地球的统领者!人类必须守住最后一个阵地:情感和灵感!我们必须在优秀的高科技能力之外,培养符合高感性和高体会的工作能力。未来的社会风尚容易被那些具有有人文关怀的人去引领,这些人包括艺术家、设计师、小说家、护理员、咨询师等等,他们将会获得最大的社会回报,并享受到极大的快乐。


  发挥一下想像力,把过去150年以一出三幕剧来展示:第一幕是19世纪的工业时代,主角是工厂工人;第二幕是20世纪的资讯时代,主角是知识工作者;第三幕的帘幔已经拉起,可称为感性时代,主角就是创作者;未来的世界将属于具有高感性能力的一个族群——有创造力、具同理心、能观察趋势,以及为事物赋予意义的人。

——水木然《工业4.0大革命》



PartI 垂直城市

——土地紧缩背景下的必经之路


  面对全球面积紧缺、人口数量激增、环境恶化等的局面,“紧缩城市”成为了学者们研究的热点。以己之见,城市的紧缩不仅是平面上、更多应该是垂直空间上,当代提倡的“紧缩”理应为三维立体的。

 

  著名建筑师勒·科布西耶对综合性商业大楼提出了其独特的设计理念和方法,当年轻的建筑师们深刻理解了这种需求后,在这个垂直空间的领域开始大放异彩。迪拜的哈利法塔、中国深圳光明新区、日本六本木山就是这种“垂直城市”的实际应用。


WOHA垂直城市 (图片来源:筑龙网)


  在传统扁平化的规划中,居住、生活、工作等活动的空间载体摊大饼式开展,连接各种活动的交通往往也是在有限空间中错综复杂。而理想的“垂直城市”会有独立的交通系统,依托大量的公共交通站点脱离对小汽车的依赖。


  在这个有自己能源系统的“微城市”中,收集的太阳能、生物能直接供应垂直公共交通。生活在这里的每个人能通过种植植物获得免费交通通行机会,人们在能源上以社区为单位自己自足,社区居民以比较优势进行能源和其他物品的等价交换,在一定程度上实现“大同”。


  “垂直城市”不仅在每一层有公共中心,并且到一定层数会形成更高级别的公共中心。其活力中心、城市地标的形成与扁平城市不同的是,其是开枝散叶般依附在主体城市建筑上。城市的天际线不仅分层分布,还可构成“城市建筑”的外围体量。


  当然,本着“设计是对问题的艺术性解答”的理念,人们提出了“垂直城市”的概念,既然是为了解决当今社会问题而提出的,则不能让其再次成为未来的问题。因此,这样的垂直城市的建设应该控制在什么量上?在哪建设?…众多问题都是值得我们去思考的。


伦敦城市农舍 (图片来源:Dezeen)



拓展:地下城市

——探索新居住空间和美好人居环境

背景

  2019年春节,中国硬科幻大片《流浪地球》热映,地下城成为地球居民唯一的避难栖身之所。现实生活中我们不可能在地下5000米的深度去建设可容纳几十亿人的“未来城市”,在现有技术条件限制下也无法实现,因为目前还没有研究出寿命长达2000年的建筑材料,矿业工程到达地下1000米就会遇到非常多的“深部”课题。


  但是, 2050年将近86%的发达国家人口以及64%的发展中国家人口将居住在城市地区(联合国预测),人口增加带来的环境污染、气候变化、交通拥堵、房价飙升等一系列问题,也迫使我们的城市“向下生长”,去寻求更具成本效益的“新方向”。


  现今人们生活的土地越来越少,人口越来越多,在人类发展的近一百年,实现了总人口20亿——60亿的爆炸式增长。而超过一半的人生活在城市。一方面城市变得越来越拥挤,环境也越来越差,生活质量堪忧;另一方面湖泊、森林等绿色景观遭到不同程度地侵蚀和破坏,生活环境愈来愈恶化。城市发展的早期,霍华德等学者对田园城市就有了美好的构想。追求良好的人居环境是人类的共同愿望。


  人类也不断探索着新的生活空间,向太空、向深海、向地下。而运用最充分、改造技术最成熟的还是地下空间。


  值得注意的是,北京周口店遗址表明,人类祖先开始从地下开发,而不是从地上,《易·系辞下》亦有记载:“上古穴居而野处”。洞穴,代表着潮湿、阴暗甚至阴森,然而伴随现代城市高速发展,在现代建筑工程技术和先进科技的加持下,从宽敞明亮的地铁到人声鼎沸的地下购物中心,现代地下建筑已经逐步被世人所接受,地下建筑也承担起缓和城市空间矛盾,改善生活环境的作用,也为人类开拓了新的生活领域。



现状

  目前普遍的地下空间类型主要为地铁交通和一些大型的商场、停车场等。发掘深度也不足百米,人类生活的主要舞台仍在地表。地下空间仍有很大的挖掘潜力。


  在部分地区,人类也对地下空间的探索进行了突破性和创造性的尝试。中国上海世茂仙境酒店(深坑酒店)历时12年在90米深的采石场废弃矿坑中建造。它充分利用了深坑岩壁的曲面造型悬挂并建造在深坑岩壁之上,主体由地表以上2层及地表以下88米的15层构成,设有会议室,餐厅,咖啡馆和一个大宴会厅。整个酒店设有自然空气循环系统,来自设备和人员的暖空气从顶层的通风口升起和排出。


上海世茂仙境酒店(深坑酒店) (图片来源:谷歌)


  蒙特利尔地下城(Montreal~q~ Underground City)则是全球最大地下综合体。蒙特利尔每年有4到5个月的冬季,在最冷的时候,气温会下降到零下34度,一年的积雪量多达2.5米,而且还会伴有呼啸的北风和骤雨。夏季蒙特利尔又是令人窒息的闷热。然而,蒙特利尔一度被评为是全球最适宜人类居住的三个城市之一,这一称号便是得益于地下城的存在。


  为避免地面上的恶劣天气,1962年蒙特利尔修建了地下城,初始建筑面积50万平方米。目前,地下城长度达17公里,总建筑面积400万平方米,有33公里隧道,43处室内停车场,190个外部访问点,每天约有50万人进入。这座相互连接的60座大厦中,可提供购物、旅馆、办公、银行、博物馆等服务,其中包括了占全部办公区域80%和相当于城市商业区总面积35%的商业空间。此外,地下城连接了10个地铁车站、2000个商店、34家电影院、2所大学、2个火车站和一个长途车站。


蒙特利尔地下城地图 (图片来源:montrealsouterrain.ca)


  墨西哥倒置的地下金字塔是极富未来感的设想。墨西哥老城新增建筑空间捉襟见肘,而且在规定限制建筑物的地方,建筑物高度均不能超过8层。在这种情况下BNKR Arquitectura的Estaben Suarez设计了“Zocalo”——一个巨大的倒金字塔,是一座可容纳约10万人的地下城市。金字塔深度300米,地下有75层,将建在墨西哥城的主广场下方,拥有一个240米×240米的玻璃天花板,可以从上方获得自然通风和光线,并进一步融入光纤照明技术。金字塔的每十层楼都有垂直的花园,供应食物和净化空气。前十层将突出博物馆和艺术画廊,而下面的十层将用于零售和生活空间。其他楼层将用于办公室和其他目的。


Zocalo地下城 (图片来源:Archdaily)



地下城的设想

  未来的城市有可能向地下生长。地下是人们进行生产、生活的主要空间,同样有生活居住区、商务办公区、行政管理区、工业区等功能划分,也有图书馆、博物馆、商场、百货公司、学校、医院、运动场等各类配套设施。地表全部还原为自然景观,尽力呈现地球原有的生态环境。地表与地下通过垂直管道建立联系,地表作为一个完整的巨型生态公园,供人类休闲游憩。


《流浪地球》海报 (图片来源:豆瓣)


  此外,地表作为一个物质交换的介质。人类在地下产生的废气、废水排放在地表,由自然环境配合一些人工设施进行净化,再输送回地下供人类使用(原有地表环境只有一小部分是生态环境,自我净化效率偏低,新地表环境是一个完整、成体系的系统,净化效率更高)以此形成一个有机的良性循环。地下冬暖夏凉的环境,减少了空调、暖气等气温调节器的使用,有效防止了温室效应的发生。


  地下城市垂直交通依靠大型电梯进行组织,水平交通主要通过轨道交通组织,世界各大城市以此建立起发达的轨道路网;同时也可以修建道路,运行汽车;飞机、轮船不再适用。建筑向地下生长,一层最靠近地表,向地底修建越深,层数越多。同时建筑的内涵有所变化,地表建筑的建造是做加法,用建筑材料限定出空间;地下建筑的建造是做减法,挖出一块空间。图底关系反转。小型景观、水体等均为人造。



优势与缺点

  城市中有计划地建造地下建筑,对节省城市用地,降低建筑密度,改善城市交通,扩大绿地面积,减轻城市污染,提高城市生活质量等方面,都可以起到重要的作用。


  地下建筑也可以与周围的生态系统完美融合,不仅可以为人类提供安全和健康的生活,在现代建筑设计引领下更可以具有令人愉悦的美学感受,也很容易地与周围的景观相匹配,而不是与周围景观难以融合的地上建筑。


  此外,地下建筑最大的优势在于其对于能源效率的极大节约。一方面地下温度保持相对的稳定,另一方面地下建筑可以因地制宜的采取地热和热交换技术保持室内温度,因此即便不使用其它人工加热和冷却技术(如空调),地下建筑都能保证室内冬暖夏凉。据测算,与传统地下建筑相比,地下建筑能源费用的支出可减少80-95%。


  地下建筑是人类应对极端灾难的庇护所。地下建筑具有天然的绝缘性,在面临极端灾害时,甚至可以设置为气密性的,从而免受生化武器影响。同时,地下建筑对于飓风、冰雹等超级自然灾害也具备天然的“免疫性”。


  当然,地下建筑也有缺点,首当其冲的就是已经习惯了地上生活的人们能否跨越长期在地下生活的恐惧和障碍。现代人类已经习惯于地铁通勤或者在地下商城长时间购物,但是目前还没有研究证明人们能够彻底接受7×24小时的地下生活。


  因此,在从传统地上房屋转移到地下建筑之前,人们需要从心理上做好充足的准备。其次,由于地下建筑是非常昂贵的,因此需要从顶层设计阶段就做好规划,特别是在洪水、地震等自然灾害易发地区建设需要额外论证。第三,在施工期间和施工后,需要特别注意保护结构免受潮湿。第四,不同于传统建筑打开窗户就能享受清新自然的空气,地下建筑通风难度呈指数级上升,如何设计安全、舒适的通风结构将是城市设计师面临的巨大难题。



Part II 漂浮城市(案例)

——向海洋进发!


  为响应联合国人居署的新城市议程,BIG与非盈利组织OCEANIX以及麻省理工学院海洋工程中心共同提出了Oceanix City的愿景,旨在打造全球第一个弹性化的、可持续发展的漂浮社区,能够满足1万名居住者的需求。


  借助BIG的网红效应,这个今年4月发布的未来城市设想在全世界范围受得到了巨大的关注。在以“可持续漂浮城市”为主题的第一届联合国高级圆桌会议上,来自联合国总部的创新者、探险家、海洋工程师和科学家针对海平面上升对沿海城市及国家带来的威胁提出了想法和解决方案。此次圆桌会议由OCEANIX,麻省理工学院海洋工程中心和BIG共同发起。


OCEANIX漂浮城市 (图片来源:Bjarke Ingels事务所)


  联合国人居署执行理事及联合国副秘书长Maimunah Mohd Sharif表示:“与城市合作是我们作为联合国机构的职责所在,不论项目位于陆地还是水上。我们已经准备好就漂浮城市进行对话,以确保这一创新性的方案能够得到有效实施并造福民众。”


Oceanix漂浮城市 (图片来源:Bjarke Ingels事务所)


  以联合国可持续发展目标为基础,Oceanix City被构想为一个人造的生态系统,能够对能源、水、食物和废弃物的流动进行调控,从而为模块化的海洋都市创造蓝图。


OCEANIX漂浮城市 (图片来源:Bjarke Ingels事务所)


  BIG的联合创始人Bjarke Ingels表示:“到了2050年,世界上最大城市的90%将面临海平面上升的问题。海洋可能摧毁我们,但同样可能成为我们的未来。Oceanix City是全世界第一个可持续且自给自足的漂浮社区,它是一个能够引导能源、水、食物和废弃物循环流动的人造生态系统,也是构建模块化海洋都市的蓝图。随着时间的推移,新的建筑将以有机形式不断增长、变化并适应新的需要,使300人居住的社区转变为万人居住的城市,并借助这种无限扩张的潜能,为关心彼此和地球的人们营造一个繁荣的海上家园。”



Part III 瞬间移动

——打破交通桎梏


  假设人们拥有类似于闪电侠的瞬间移动的能力,可以随心所欲地在短时间内移动到世界上任意一个地方,城市的结构将会怎样?


  当然,根据物理学的一般规律,这种假设是不成立的。可以放松假设,科技水平达到可以将物体快速传输的程度,即人、货物以及其他物品可以依靠某种新型交通工具实现快速的长距离的空间移动。这种移动远远快于现有的高铁、飞机等极限交通速率。而这种交通模式的成本低至可以全面普及到城市的公共交通。此时的城市结构和形态会是怎样?


  基于此种设想,推测城市结构会趋于扁平化和均质化,原有的中心结构和集聚现象将不复存在。各类地理要素的空间集聚将不会发生。各国家各地区的城市都相差无几,城市内部各处也都处处相同。城市的规模、结构和形态都将走向趋同。“区位”将不是影响城市选址和城市内部要素空间分布的因素。


  理由是,近现代城市空间结构的形成过程中,交通成本是一个重要的因素。古代开始城市就已经呈现集聚的结构了。古罗马城内有斗兽场、歌剧院、演艺中心、集市等完备的配套设施,给周边城镇和村落的居民提供了良好的城市服务,而四通八达的道路交通,缩短了居民抵达罗马城的交通成本,人才和资源都得以集聚。受限于交通工具,步行和马车的速度仍然很慢,罗马城也只能吸引到方圆十里或几十里的居民,稍远于某个距离,通勤时间和成本都是非常大的,良好的城市服务和资源也不足以抵消这种成本。罗马城的吸引力受到了限制,腹地很小,集聚程度也很弱,整体上人力和资源等地理要素的空间分布都还趋于分散。


  到了近代蒸汽机被发明,火车和汽车开始出现,交通速率大大提高。陆地上,公路和铁路成了城市生长和扩张的生命线,快速向城市输送各类资源和人力,工业城市兴起和扩张;海洋上,轮船运输技术的发展,使得港口城市兴起并快速发展。因交通的发达,带来了劳动力和货物,促进了城市的发展,为劳动力服务的各类设施逐渐完善,城市功能体逐渐成熟和完备,拥有更好的服务和机会,吸引更多的居民,集聚趋势进一步扩大。现代汽车、火车、轮船、飞机等运输工具的进一步发展,城市往往也是铁路枢纽、公路枢纽、航空枢纽,加剧了地理要素在向城市的高度集聚,中心结构逐渐形成。城市化的过程,是区域的要素向城市集聚的过程,另一方面也是腹地的人才和资源的流失,发展在空间上的极度不平衡。


  当交通速率进一步增大,大到远超于常规的高铁、飞机。工厂、企业不用考虑交通的便利而沿道路布置,或集中在交通枢纽附近。电子芯片、石油、高级钢材等进口原材料不用集中运输到沿海港口城市,可以直接输送到内陆各个需要原材料的企业和工厂;煤矿不用集中至铁路网枢纽城市进行运输,可以分别配送至各个工厂。


  因强大的交通集散功能和良好交通区位而兴起的城市将会首先衰落。城市的产业、人口及资源将会趋向均质分布。即使不集聚,企业也能便利地与远在几百甚至几千公里外的企业进行信息交换;小城市的居民也能方便地在美国最大的百货商场获取想要的货品,能在最繁华的商业中心获取服务;人们可以方便在各个城市获取自己满意的工作,安心在原住地生活。资源、机会、福利此时处处相同。集聚失去了工作机会更多、生活便利、生产成本更小的优势,而原有的拥挤、环境差的负外部性将会发挥作用,促进要素在空间上的分散。


  整个城市、区域或整个世界都依靠这种实现快速交通的工具运转。瞬时交通已然成为一种公共产品。为了防止人们无限制地享受其带来的便利,各国和城市的政府需要对其严加管控,并形成《国际瞬时移动管理条例》等类似的条约约束人们的空间移动,通过收费和滥用的惩罚消除过度使用带来的负外部性。



Part IV 关于城市、经济、社会的一些思考


人口与劳动力

  总人口会减少,社会倡导优生优育,机器代人会进一步变成常态,社会劳动力的总数量减少,但单位劳动力产值提升,劳动力会像西方一样变成相对昂贵与稀缺的元素。



资本与社会阶层

      金融资本会进一步集中在少数人手中,社会阶层会进一步分化,随着大数据与人工智能的普及,需要人来参与的工作岗位会减少,机器人的普及使用,进一步提高来生产效率,让资本家的钱可以滚动起来,钱生钱,循环往复,而可以购买起先进生产工具的上层人士会成为社会绝对的统治阶层,20%的人会拥有80%的产品与财富,而20%的人也会进一步二八法则选择式淘汰,各行各业会诞生绝对的霸主,最终形成不到10%的精英阶层,通过先进的大数据与人工智能工具,统治90%普通民众的金字塔社会阶层结构,资本的绝对集中将成为常态。



生产工具

  传统靠人力驱动的工厂将不复存在,先进的软硬件发展水平与底层5G、6G的网络发展水平,将助推无人机、智能化机器人的崛起,社会80%的工作将由机器人完成,生产工具将呈现绝对的智能化与无人化。

 

  既然是从经济学的角度看未来城市的发展,那么参照我国对当前及未来经济形式的判断即是:我国正走入经济新常态。劳动力成本上升,出口压力增大等都将导致社会经济发展放慢,投资、出口、消费的驱动能力减弱,如果不依靠创新驱动,国际经验证明,该国往往会陷入中等收入陷阱。因此,如何理解“创新”并依靠创新发展,会给未来城市增添足够的动力。


  创新除了科技创新,自然还有文创等各种形式。同时,我们也不可忽视中国的国情,我国是传统的农业国家,乡村地区的建设一直是城乡规划和社会经济建设需要考虑的重要范畴。现阶段我国已转入人民日益增长的美好生活的需求和不平衡、不充分的发展之间的矛盾。这个不平衡,就有地区的不平衡、城乡的不平衡,这个不充分,即是文创和科创还未能够很好地造福国民的日常生活。

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