未来城市的样板间

作者:三联生活周刊

未来城市的样板间0( “水晶”的外景 )

伦敦市的新地标

作为人类历史上第一个工业化国家的首都,伦敦是地球上出现的首个现代都市,早在20世纪初期就拥有650万居民,是当时的世界第一。自那时起,城市的发展速度越来越快,如今大伦敦区的人口总数已经超过了1200万,却连世界前10名都排不上了。不过,如果你想要了解世界城市的发展轨迹,伦敦仍然是最好的样本。

伦敦曾经被称为雾都,在文艺作品中代表着工业文明最糟糕的一面。从小说家们的描述中我们知道,当年的伦敦是一个糟糕的地方,空气中弥漫着因烧煤而产生的刺鼻气味,泰晤士河的河面上永远漂浮着垃圾,贫民窟里老鼠比人多,传染病成了伦敦人最厉害的杀手。虽然如此,伦敦却仍然吸引了大批英国农民放弃自己的“田园生活”,心甘情愿地来雾都打拼,这是为什么呢?

美国资深环保人士、斯坦福大学生态学系毕业生斯图尔特·布兰德(Stewart Brand)在他刚刚出版的一本关于环保的畅销书《地球的法则》(Whole Earth Discipline)中指出,是“推”和“拉”这两种动力导致了大量农村人口自愿搬迁到城市里居住。“推”说的是农村生活往往相当无聊,又辛苦又贫穷,很多东西都没有,农民们的生活缺少变化,靠天吃饭,生活得不到保障,把农民们推离了农村。“拉”说的是丰富多彩的城市生活让人激动,而城市人口的自由流动解放了人的天性,为人们提供了更多的机会,把农村人口拉向了城市。

书中列举了大量事实证明城市化趋势不可阻挡。1800年,全世界只有3%的人居住在城市,1900年这个数字上升到了14%,2009年城市人口首次超过了农村人口,预计到2050年时将有80%的人居住在城市里。目前全世界平均每周有大约130万人从农村搬到城市,这是地球有史以来规模最大的人口迁徙。

未来城市的样板间1( “水晶”的外景 )

不少人对这一现象忧心忡忡,比如印度圣雄甘地就认为农村化可以让印度人回到殖民前的状态,有利于恢复印度的传统文化。但曾协助草拟印度宪法的贱民安伯达(B.R.Ambedkar)则持不同看法,在他眼里,农村“是一个粪坑,是愚昧之乡、短视之乡,以及地方小团体”,他呼吁印度贱民们往城市里逃跑,以求在城里获得匿名。

城市对于广大印度农村妇女而言也是一种解放。全球妇女基金会主席卡维塔·拉姆达(Kavita Ramdas)曾经这样解释:在印度农村,妇女只能依从于她的丈夫和亲戚,做点农活,或者是唱唱歌。假如她搬到城里去,她可以找到一份工作,或者开一个店,还可以送孩子去上学。

未来城市的样板间2( 陈列在“水晶”里的一件艺术作品 )

但是,如果农民们进城后只能住在贫民窟里,他们的美好梦想还能实现吗?年轻时的布兰德曾经很担心此事,但他后来通过大量实地考察后得出结论说,贫民窟其实是一个充满活力和自净能力的地方,不要过分惧怕它的存在。贫民窟虽然从外面看很糟糕,甚至会给所属城市“丢脸”,但它保证了那些初次涉足大城市的农村人能有个安身之地,并且为他们中的很多人提供了第一份工作,功德无量。

事实上,随着文明的进步,很多过去曾经肮脏不堪的贫民窟都渐渐消失了,伦敦就是一个很好的例子。如今的伦敦不但没有了传统意义上的贫民窟,就连曾经被人诟病的空气污染和水污染等问题也得到了有效的治理。伦敦现在的空气质量在正常天气情况下都可视为良好,沿着泰晤士河晨跑已经成为很多伦敦人的生活习惯。

未来城市的样板间3( “水晶”的外景 )

但是,伦敦也有自己的问题。如果一名游客选择从西斯罗机场乘坐出租车进入伦敦市中心,那么他几乎会遭遇堵车,因为伦敦市中心至今保持着100多年前的格局,不但缺乏高速公路,就连适合车辆行驶的笔直的大马路都很少见,汽车们只能在原本为马车设计的狭窄而又弯曲的道路上缓慢行驶。自行车更加倒霉,很多时候都只能和汽车共用同一条车道,骑手们在车缝间钻来钻去,看上去异常危险。

拥挤的交通是几乎所有现代城市的顽症,伦敦也没能幸免,但这也许可以看作城市生活必须要付出的代价吧。假如你因为受不了堵车之苦而搬离伦敦,空出来的位置立刻就会被新来的人填满。这么多年来,伦敦一直是全世界的人们共同向往的居住地,在这里生活和工作不但可以开阔眼界,也更容易结识有趣的人,其优点是无可替代的。

未来城市的样板间4( “圣玛丽斧街30号”作为英国具代表性的摩天大楼,使用了很多节能措施,尽可能利用自然采光和通风 )

与此同时,伦敦每年还能吸引5000多万名来自世界各地的游客,因为只有在伦敦这样的大城市,才能把一大批世界闻名的景点和博物馆集中到一起供人参观,包括大本钟、西敏寺、大英博物馆、自然历史博物馆、格林尼治天文台、温布利体育场和千禧巨蛋(The Millennium Dome)等一大批新老景点都可以通过著名的伦敦地铁很方便地抵达。

如今的伦敦又多了一个新景点,那就是由西门子公司投资建设的“城市可持续发展中心”。今年9月19日,本刊记者受邀参加了该中心的揭幕典礼,伦敦市长鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)在典礼上发表讲话,称其为“伦敦市的新地标”。

未来城市的样板间5( 以阿联酋航空公司命名的英国首个城市缆车线路 )

西门子的野心

西门子城市可持续发展中心位于伦敦东区的皇家维多利亚码头,和千禧巨蛋隔河相望。这座建筑的外墙全是玻璃做的,看上去很像一个不规则晶体,所以又被称为“水晶”(The Crystal)。整座建筑高18米,长88米,宽45米,使用面积约为6000平方米,其中包括一个有270座的多功能报告厅,以及若干间小会议室和办公区,大部分都可以出租,用来召开研讨会或者举办各种活动。事实上,这个多功能报告厅今年下半年已经全部租出去了,档期全满,要想租的话只有等明年。

未来城市的样板间6( 位于泰晤士河畔的伦敦市政厅 )

“水晶”只花了一年半的时间就建造完成,总投资为3500万欧元。西门子之所以愿意花这么多钱建“水晶”,当然不光是为伦敦建造一个新地标,或者只是将其作为商业会展中心来收取租金,他们有着更大的野心,那就是“未来城市”这个潜在的巨大市场。

“城市是世界经济的发动机,同时又是对环境影响最大的地方,我们这个星球的未来就取决于城市将如何发展,而西门子建造‘水晶’的目的就是为公众提供一个与未来城市可持续发展相关的技术展示平台,以及为对此话题感兴趣的人们提供一个交流的场所。”西门子股份公司总裁兼首席执行官罗旭德(Peter Loscher)先生在开幕式上表示,“我希望这个展示平台能创造一个三赢的局面,即西门子公司、伦敦政府和地球环境都能从中获益。”

未来城市的样板间7( 西门子公司总裁兼首席执行官罗旭德 )

正如罗旭德所说,地球正处于历史上城市扩张速度最快的时期,目前全球城市居民正以每秒2人的惊人速度增长,高密度的城市使得半数的地球人口可以生活在2.8%的陆地面积上,不久以后,这个数字将变成80%的人口生活在3%的陆地面积上。城市为全球经济贡献了80%的份额,但与此同时,城市也是地球环境污染的主要来源。据统计,全球2/3的能源消耗是在城市里发生的,人类活动导致的碳排放中有70%出自城市,其中光是城市建筑物的能源消耗就占了全球总消耗的40%,其二氧化碳排放量则占了总排放量的21%。其他污染,包括水污染、空气污染和噪音污染等等也都以城市为最。

那么,城市是否真的就是地球污染的罪魁祸首呢?答案要看你以什么样的标准来衡量。布兰德在《地球的法则》一书中指出,计算一座城市的生态足迹,必须按照人均值来计算。照此算法,城市是对环境破坏最少的人居形态,比起居住在密度更低的地区的居民,城市居民人均消耗的土地、能源和水都更少,他们所排放的污染也更少,这是因为城市和大部分动物一样,都遵循克莱伯法则(Kleiber's Law),即动物将随着体积的扩大而导致其新陈代谢的效率增高,从小鼠到大象都是如此。

未来城市的样板间8( 西门子海上风电项目首席执行官迈克·汉尼拔 )

道理虽然没错,但大城市的交通拥堵和能源浪费等现象仍然是严重的问题,必须依靠更加绿色的科技来解决。西门子自认为在这个领域有技术优势,早在去年10月就创立了一个基础设施与城市业务领域,将过去分散在其他领域的轨道交通、交通与物流、中低压、智能电网和楼宇科技等相关部门整合到一起,便于向顾客提供更加高效的解决方案。

“据我们估计,城市基础设施领域的全球市场价值超过了3000亿欧元,是未来一个很重要的市场。”西门子基础设施与城市业务领域首席执行官博乐仁(Roland Busch)向记者们介绍说,“‘水晶’中专门开辟了一个2000多平方米的新技术展示区,运用世界上最先进的声光电设备向观众介绍与城市相关的各种先进技术和工艺,并展望城市的未来。”

记者们走进这座展厅,立刻就被周围大屏幕上闪动着的光影笼罩住了。这是一个非常强调人机互动的展厅,几乎每个展台都有输入设备,游客们可以自己动手输入自己想要了解的问题,或者通过修改参数的办法学习城市管理的相关知识,甚至可以自己动手设计一个城市的交通系统,并立即看到结果。

“水晶”就像是未来城市的一个样板间,游客们可以在这里尽情体验未来城市的各种有趣的细节,想象未来人类的生活。

甚至“水晶”这座建筑物的本身就是一个更大的样板间。整座建筑全靠电力驱动,安装在房顶的太阳能电池板可以提供所需电力的20%,地热泵所发的电可以满足余下的部分。大楼广泛采用自然光照明,以及低能耗混合通风模式,屋顶还有雨水收集系统,节约水资源。西门子设计的智能控制系统对整幢大楼实行统一管理,这使得“水晶”比同类建筑节能50%。整体算下来,“水晶”的二氧化碳排放量比同类建筑下降了65%。

“大型公共建筑的智能控制系统投资小、见效快,是最合算的节能减排措施。”西门子基础设施与城市业务领域亚太区总裁肖松博士介绍说,“我们为北京朝阳区政府大楼所做的节能减排升级服务每年至少节能12%,按照现在的能源价格计算,只需3~5年就可以收回投资。”据肖松博士介绍,西门子的基础设施与城市领域在中国拥有5200名员工,以及6个研发中心和11家运营企业,首都机场3号航站楼的行李货物分拣系统就是西门子做的。

海上风电

如何建造一个可持续发展的未来城市?答案千头万绪,但最关键的因素一定是能源,尤以电力的生产方式最为重要。

传统化石能源不但能导致气候变化,而且本身的储存量也有限,发展可再生能源是未来人类唯一的选择。从目前的情况看,可再生能源所包含的范围其实很有限,最有前途的无外乎是水电、太阳能、风能和生物质能源这四大类。但是这些能源形式也存在各种问题,比如布兰德就认为,所有基于低碳的能源基础设施大都需要巨额投入,同样会带来巨大的破坏力,同时也比传统化石能源需要更长的建造周期,这就是为什么有人戏仿科幻小说中那个科学怪人“弗兰肯斯坦”的名字,将可再生能源称为“可再生能源斯坦”的原因。

就拿风电来说,表面看似乎非常绿色,但其实也存在很多问题,比如占地面积太大,破坏自然景观,对某些鸟类和蝙蝠有一定的危害等等。更重要的是,风电的发电量较低,需要很大面积的风场,以及很高的投资才能满足要求。比如目前大型陆地风电场最标准的风机功率大都为每台2MW左右,而三峡电站每台发电机组的功率就高达700MW。三峡一共有32台这样的机组,换句话说,要想代替三峡,就必须建造1.225万台风机!这还只是理论数字,风力发电对风速的要求太高了,产能很不稳定,风机的额定功率指的是最适合风速情况下的输出额,一般情况下风速达不到这个标准,因此普通风力发电机平均只能发出额定功率的1/3电力。

解决这个问题的一个方法就是把风场建到海上去。这样做有两大好处,一是海上风速和风向都比陆地更稳定,海上风场的发电效率比陆地高,风机也容易做得更大(同样可以提高效率)。目前已经投入使用的海上风机的最高额定功率已经达到了6MW的水平,有效发电时间也比陆上风场多了一倍。

海上风场的第二个好处就是对环境影响小,人们的接受度因此也就较高。也许你不相信,这个世界上有很多人不喜欢看到风力发电机的叶片,有些美国人甚至发起了一场反风电运动,叫做NIMB,意为“不要在我后院干”(Not in My Backyard)。在西方民主社会,来自民众的诉求无论看上去多么荒谬,政府和大公司也不敢违抗,这就是为什么大部分德国海上风场都建在距离陆地200公里远海域的原因,虽然施工难度因此而大增,风电公司也毫无办法。

相比之下,英国人比较宽容,因此海上风场不必建那么远。本刊记者有幸乘坐西门子公司的快艇参观了著名的“伦敦阵列”(London Array)海上风场,这是目前全世界最大的海上风场,一期工程计划建造175个风机,每台3.6MW,总功率630MW,预计今年底竣工投产,可满足47万个英国家庭的用电,相当于每年少排放90万吨二氧化碳。西门子凭借这个大工程,一跃成为全世界风电装机容量和风电机数量双料冠军。

我们的快艇从距离伦敦一个小时远的码头出发,向北海驶去。出发那天天气晴朗,岸上感觉风很小,但一到了海上情况就完全不同了,不但风速很快,而且浪也很高,小船摇晃得十分厉害,大部分中外记者都出现了不同程度的晕船现象。据说国内某位领导视察海上风电项目,一路上就没离开过马桶,回来后发誓再也不搞海上风电了。

沿途看到不少风场已经建成投产,场面甚是壮观。按照英国政府的计划,大不列颠岛东南方向的这片海域将来都要被开发成海上风电场,到2020年时,英国1/4的电力将来自海上。

“建造海上风电机需要克服很多陆地上没有的困难,比如海浪的冲击,海水的腐蚀,以及涨潮落潮之间的水位差等等,所以对施工的技术水平要求很高,成本也相应要高一些。”西门子海上风电项目首席执行官迈克·汉尼拔(Michael Hannibal)向大家介绍说,“据我们估算,海上风机的造价约为140万欧元/兆瓦,虽然看上去很高,但一旦建成发电就基本上不需要任何花销了,因此伦敦阵列预计将在7~10年内就可以收回成本。我们保证这些风机可以安全生产20年,不过这不等于说20年后就不能工作了。”

说话间,快艇驶进了伦敦阵列。这里距离最近的陆地大约有20公里,因为风机之间的距离很远,看上去不是很高,但当船靠近一个正在安装叶片的风机时,大家才意识到每台风机都是一个庞然大物。汉尼拔介绍说,3.6MW风机的中心距离海面有90米高,每个叶片的长度为58米,转动起来好似泰晤士河畔著名的景点——伦敦眼。

看完安装风机的过程,我们登上了“海上浮动旅馆”吃午餐。这其实就是一艘游轮改装的工人宿舍,工人们每人都有一个单间,餐厅和办公区也都相当宽敞舒适,但是船舱里的空气并不好,有一股很浓的汽油味。为了节约成本,工人们每天工作12小时,每周工作7天。最多时需要连续在海上工作一个月,然后再上岸休息两周,还是很辛苦的。确实,风电绝不是某些人士想象中的那种田园牧歌般的样子,它其实是一个典型的高科技重型产业,安装过程需要消耗大量宝贵的钢铁等原材料,以及化石能源。

不过,世界上没有任何一种能源形式是有百利而无一弊的,关键看你最看重哪个,并因此而愿意放弃哪个。布兰德把未来地球的城市化运动和气候变化、生物科技放在一起,并称为人类本世纪即将面临的最重大的三个议题,他认为地球的未来就取决于人类将如何处理好这三个议题,其他问题显得相对不那么重要。为了处理好这三个议题,那种传统的回归农耕生活的所谓绿色环保理念就不适用了,因此他提出了“后环保运动”这个概念,并在原有的绿色中加入了大海的颜色,称其为“绿松石运动”(Turquoise Movement)。这个运动的参加者都是一批热爱科学和技术的蓝绿混合环保人士,相比浪漫的传统环保人士,绿松石派(Turqueys)们更讲究实际效果。他们不迷信传统,喜爱钻研高科技,对创新和风险项目更感兴趣。

西门子就是这样的一家绿松石企业。他们的理念是:既然人类已经离不开城市、离不开能源了,就必须想办法建造更加环保的城市,寻找更加安全可靠的可再生能源。人类社会一直在进步,往后走是走不通的,只有向前看,技术带来的问题只有依靠更好的技术来解决。(文 / 袁越) 样板间环境保护城市未来伦敦地铁