垂直城市——未来的城市
雄安建设应优先考虑三维城市方案
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雷奕安

2017年4月,为了实施京津冀协同发展的国家战略,疏解首都功能,我国决定成立和发展雄安新区。设立雄安新区,是继深圳经济特区和上海浦东新区之后又一全国意义的新区,是国家的千年大计。

雄安新区的发展,应优先考虑下一代城市,即三维城市方案。三维城市节约土地,环保节能,安全智能,功能优异,不受自然气候影响,是下一代城市的必然发展方向,其设计理念也与雄安新区发展的构想一致。因此,三维城市方案,是雄安新区建设的最佳选择。

下面将逐一说明理由。

一、什么是三维城市?

三维城市,国外也叫垂直城市(Vertical City, VC),就是将城市沿高度方向建设,具有很大的体量,可以简单理解成一座巨大的大楼。整个大楼封闭,空间宽裕,与自然环境隔离,是专属的人类生存空间。(Vertical City的中文翻译应该是三维城市,或者立体城市,垂直城市不太符合中文习惯,类似的还有Vertical Farming,应当翻译为立体种植,立体农场,而不是垂直种植)。

具体建设的时候,相当于把很多个街区纵向垒起来,并封闭。每一个纵向大层可以取20米到40米高,整个城市大约10到20层,总高度四五百米。一个大层相当于传统城市规划里的一块地,可以留给二级开发商开发。一般的城市活动,包括大型室外体育活动,最多20米净空就够了。一般的经济住宅小区,一般也是6层,20米高度以下。一座城市,也可以安排一两个40米高的大层。


二、三维城市有哪些优势?

首先,三维城市非常紧凑。城市土地利用率可以提高几十倍。困扰现在一线城市的土地资源紧缺,房地产价格过高问题,可以彻底得到解决。三维城市的物业成本主要是城市的建筑成本,土地成本几乎为零,人人都能负担得起。

其次,三维城市能彻底解决交通问题。既节约了大量交通系统占用的资源,减少了所有人的通勤时间,净化了环境,还因为冲突和竞争的减少,人和人面对面接触的增加,改善了人际关系。

第三,三维城市是一个封闭的,与自然环境隔离的专属人类生存空间,是专为人类定制的栖息地。不受自然环境困扰,没有自然灾害。不会太热,太冷,太潮,没有风雨雪雹,没有雾霾。生活和工作空间,温度湿度恰到好处,永远都很舒适。没有野兽和害虫。

第四,三维城市是一个自然的智能城市,原则上所有的人,所有的物,所有的设施,都可以连到网上。室内的温和友好环境为以后机器人承担各种服务创造了条件。

第五,三维城市是一个安全的城市,各种意外发生可能大幅降低,例如交通事故,自然灾害,意外伤害,等等。由于监控无处不在,万物互联,刑事犯罪有也会大幅下降。真正做到路不拾遗,夜不闭户。

第六,三维城市的市民更平等,每个人的生活品质都很高,差别不大,跟个人经济条件关系不大。每个人都可以生活在最好的环境里,享受同样快捷和高品质的服务,得到及时的帮助。

第七,三维城市非常节能,不需要季节性取暖和制冷。实际上完全不需要取暖,因为三维城市的表面积与体积比非常小,外界环境对城市内部环境影响非常小,只需要把日常活动产生的少量热排出城市即可。

第八,城市的扩展性好,三维城市的建设可以分阶段逐层向上延伸,在建造上层生存空间的同时,不影响下面城市功能的发挥。特大城市可以建成三维城市集群,楼宇之间用大容量快速公交系统连接,整个城市集群任意两点间的交通不超过半小时。由此也带来可以连续建设,连续投入使用,财务成本低的好处。

第九,由于消除了基于机动车的交通系统,城市中人均占有空间,以传统城市更大。机动车的消失,也消除了主要的噪音污染源和空气污染源。

第十,由于没有季节变换,城市内卫生条件非常好,人们不容易生病,健康大幅改善。外源性传染病难以传人,如禽流感。智能城市可以直接监控每个人的健康状况,症状或前兆刚开始出现,就可以建议市民上医院检查。

第十一,三维城市环境温和,没有风雨侵蚀,日光暴晒,城市内建设不需要考虑保温防潮,可以很简单地拼接各种建筑。也很容易重构,或拆除。城市中的各种工业产品,因为环境温和稳定,使用寿命也大大延长,从而减少了工业基础物资的生产量需求,社会整体运行更低碳。

第十二,由于与上一条相同的原因,三维城市的基础设施使用寿命长,维护简单,升级换代容易,大大优于传统城市。

第十三,对接未来技术发展趋势。未来几十年内,是人工智能,机器人大发展的时代。三维城市由于全城智能化,环境温和,适合机器人活动,可以由机器人或其它智能设备提供各种服务。

实际上,困扰传统城市的几乎所有问题,如大城市病,交通,犯罪,各种污染,热岛效应,自然灾害导致城市功能瘫痪,传染病易流行,基础设施维护费用高,冬季取暖导致大范围空气污染,中暑,防冻,等待,在三维城市中都将不存在。

传统城市中,人们的日常生活就是与自然界的战斗。最早赶走猛兽,修筑城墙,盖房子遮风避雨,穿衣服保暖御寒。现代城市生活仍然需要与自然战斗,战严寒,斗酷暑。风雨雪雹霾,无一不严重影响人类日常生活。但传统城市把战线拉得很长,城市与自然接触的任何一个界面,都是与自然的战斗前线,人类的生存空间大面积地紧密接触自然,导致人与自然无所不在的战斗,无所不在的相互伤害。每一栋建筑,每一个人,每一处设施,都是与自然战斗的前线。三维城市将人类生存空间封闭起来,与自然的接触和交互最少,人类不去干扰自然,自然不来报复人类,是人类与自然最和谐的相处方式。

三维城市在与自然和谐相处的同时,人类的生存方式也更低碳,生活品质也更高。


三、三维城市的经济学

房产或物业,包括商业和住宅,其价值在于其大小,质量,和位置,而位置最重要。位置包含的信息很多,比如当地的舒适度(环境气候,空气质量),安全度(周边犯罪率,自然灾害发生频率和严重程度,意外伤害可能性),友好度(邻里关系,社区服务,周边人群素养,志趣相投者数量,……),社会资源丰富度(各种社会服务,教育,休闲,体育,医院,商业中心,……),各种机会的丰富度(就业,交友,创业,交流,……),基础设施及技术层次(信息化,交通,……),便捷性(获取任何服务的物流或流动代价),等等。

上述位置条件,又可以归纳为本身条件、资源的丰富度和可达性。

位置条件越好,物业的价值越高。各国中心城市物业价格远远高于其造价,就是因为都市效应带来了物业价值的提升。一般,城市越大,基础设施越完善,服务业越发达,物业价值就越高。

三维城市有优越的本身条件(舒适度,安全度,友好度)。由于构造紧凑,各种可达的资源也更丰富,获取成本也更低。因此,三维城市各种物业的价值也更高。单纯从上面说的物业价值条件衡量,三维城市物业的价值要远高于现在国内一线城市最高价值的物业。换句话说,三维城市中物业的价值(不是价格)超过20万元人民币每平方米。

但是三维城市的综合造价只有每平方米5000元左右。因此,三维城市的建设能够创造超额附加价值。

三维城市创造的巨额附加价值,为中国经济的产业升级,摆脱地产经济困局,消化过剩产能,建设创新型社会,提供了强大的直接支持。


四、雄安发展三维城市经济上可行

三维城市体量大,让人感觉建设成本会非常高。但三维城市的整体开发和费用并不比传统城市高。传统城市要开发大面积土地,道路,供热,供水排水,公共交通等基础设施投入非常大,这些系统的日常维护(耗损老化,保洁)的成本很高,运行(用电,采暖供热,制冷控温,交通体系)的成本也很高。三维城市的基础设施集成在城市建筑中,工程量远低于同规模的传统城市,运行和维护成本也低得多。因此,虽然三维城市的单位造价要略高于传统城市,但提供同样体量的人类生存空间,三维城市的造价要略低于,最多相当于,同样规模的传统城市。

三维城市以钢结构为主,因此,建筑用钢量会大于传统城市。但这在现在的中国不是问题。中国目前面临的问题是钢产量过剩。特别是在雄安所在的京津冀地区,河北一省的钢产量,就达每年2亿多吨,超过美国加日本的总和。

根据估算,三维城市,含里面的建筑和设施,综合成本每平方米4000到5000元,折合一个人的安置成本约50万元。这一成本已经包括所有的费用,住房,工作,休闲,城市配套服务,等等。雄安按远期规划400万人计算,静态总投资为2万亿元,如果在20年内达到此规模,平均每年投入为1000亿元,这是一个适中的数字。

如果只示范性地建设一座容纳20万人左右的专业城市,比如软件城,或人工智能城,那么只需要投入1000亿元左右。


五、雄安的地理气候适合发展三维城市

三维城市由于其内部环境独立,只要不直接建在地质断层之上,适合在各种地理气候条件下建设。

雄安地处华北平原中心,地势比较低洼,是华北内陆最低的地区。这也是白洋淀为什么在此成淀的原因。虽然华北气候近年来以干旱为主,但雄安建设是千年大计,我们需要考虑长期可能的气候变迁。由于全球变暖趋势的延续,华北会变得越来越湿润,防汛防涝雄安必须考虑的重要因素。

对于传统城市,由于设防面积大,防汛的成本很高,而防汛体系的利用效率很低。在大汛大涝面前,传统城市的疏散和救援都很困难。三维城市占用土地面积小,设防面积小,成本低。即使遭遇大洪水,只有底层有防汛要求,上层的生活工作不受影响。极端情况下,少量底层居民可以简单向上疏散,不需要大规模撤离。在可能性很小的极端大灾难情形,如两极冰盖消失,海平面大幅上升,三维城市仍有大量可用生存空间,如果必须,整个城市都可以从容撤离。而传统城市,在这样的大灾大难面前,必然遭受灭顶之灾。

华北地区目前冬春雾霾严重,主要原因之一是大规模的冬季供暖。三维城市由于环境封闭,无论冬夏,只有少量散热需求,完全不需要取暖。与传统城市相比,既节约了大量能源,又保护了环境。

随着气候变化,华北地区夏季也越来越炎热,潮湿。加上城市热岛效应,传统大城市如北京天津,经常遭遇高温,夏季制冷是最大的用电开销,而城市废热还是排放在城市之中,城市过热问题更严重。三维城市由于表面积相对小,内部封闭,冬夏差别很小,夏天即使要加大散热,总量也很小。


六、雄安新区发展与三维城市理念一致

雄安新区的设立,是为了突破现有经济模式的发展困局,促进京津冀协同发展,并疏解部分首都非核心功能。

改革开放四十年来,主要由投资和地产驱动的经济模式,创造了中国发展的奇迹。但是,产能过剩,环境代价过大,地产泡沫涌现,分配不平等,等问题,也有使中国迈入中等收入陷阱的危险。经济发展遭遇瓶颈。产业升级,保护环境,由生产向创新转型,改善社会分配,提高全民生活品质,是中国目前今后一段时间发展的方向。

三维城市的发展理念,与中国目前的发展方向完全吻合。

首先,三维城市的建设能够带动一大批产业升级,如建筑材料,建筑,基础建设,建筑装修,安防监控,室内环境控制,信息与自动化,大型机械,专用机械,以及各种相关的服务业。还能充分利用已有产能,变过剩产能为重要资产,让部分过剩产能逐渐、经济地退出。

其次,三维城市不仅建设了优质的城市内环境,同时也最大程度的保护了周边的自然环境。因为三维城市运行需要的能源和自然资源都少很多,而且城市环境封闭,对周边自然环境影响小。

再次,三维城市各种系统技术含量高很多,减少了大量低技术岗位,每个人有更多的机会学习和应用最新的技术和理念。三维城市的工作环境,也更适宜各种开发、创新、创业活动。因为各种资源唾手可得,公共服务丰富便捷,研究人员的物理距离更近,更容易合作交流,连攻关时的加班熬夜都更方便了。三维城市中的人类社会,必然是以创新和高端服务为主的社会。建设三维城市符合我国经济由生产型向创新型改变的战略规划。

第四,三维城市中,住房的位置和大小都变得不重要。因为城市中的任何位置,生活品质都一样好,大家更多在公共空间活动,享受各种公共服务。每个人生活品质的差别变得非常小,学习和就业的机会也更公平。随着人工智能教育,医疗,等技术的推广,现阶段主要的各种机会不平等,在三维城市中都会消失。

收入越来越不平等,是资本控制社会的必然现象,全世界都一样。在社会资源已经总体富足的条件下,探寻新的发展模式,改善全体人民的生活品质,消除因经济条件不同,带来的不平等和阶层固化,是中国现阶段应该着力突破的方向。

三维城市,能够大量供应高品质生活空间,大幅提高每个人的生活品质。即使虚拟的财富可能越来越集中,但每个人的实际财富,即生活品质,健康,寿命,等,都将大幅改善,因此人们实际上更平等了。

在讨论社会可持续发展技术方案的《下一次革命》中,认为三维城市是从技术上实现传统意义共产主义的一种方案。

另外一个重要因素是,虽然三维城市是颠覆性的技术,各方面都远远比传统城市优越,但三维城市的巨大体量,高品质生活条件,超高的容积率,相对低的成本,是传统物业项目的噩梦。三维城市在一个地方的出现将彻底破坏该地区原有房地产市场生态,遭到原有开发商,业主,和政府的反对(但对房价低地区冲击不大,毕竟三维城市物业总造价仍然显著高于传统物业。只有在雄安这样一个不以房地产和炒房以主要产业的地区,才能充分发挥三维城市的优势,避免对原有经济模式的冲击。


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