基于工程技术理性原则的城市滨水重点地段营建实践

应亦宁 孙一民

华南理工大学建筑学院

粤港澳大湾区河网密布、水资源充沛，滨水区域由于其区位、历史沿革成为城市发展关注的前沿地区。城市滨水重点地段营建成为大湾区城市发展的重要特征之一，如近些年来快速发展建设的广州琶洲西区、南沙明珠湾起步区、白鹅潭片区、中山岐江新城、深圳前海等城市新CBD、城市副中心，均与江河、海湾等自然水体相邻，塑造了富有岭南魅力的城市形象。

1 城市滨水重点地段营建的特殊性

城市滨水重点地段由于其特殊的环境基底，城市营建条件具有特殊性：一方面，滨水区有着优质的自然资源和景观，水陆之间的气流交换也提供了城市气候微循环的有效途径；另一方面，滨水地段也存在着泥沙堆积、潮汐侵蚀、地下水活动、地势标高等对城市营建造成不确定性的自然因素[1]。面向高速、品质化的开发需求，城市滨水重点地段营建需应对多重挑战。

1.1 滨水特殊地质对复杂地下空间建设的挑战

地下空间资源的开发利用，可以显著提高单位面积的土地利用容量和土地使用价值。滨水城市重点地段开发强度高，而地下停车空间、轨道线和轨道站点、市政管网相互交织，相应地也就面临着更多地下空间的开发需求以及随之而来的一系列问题。

一方面，由于长期的河道泥沙堆积和潮汐冲刷，软土深厚是湾区城市滨水区的地质特征之一，建设工程面临着基坑崩塌滑坡、地面沉降的危险[2]，同时提高桩基础埋深要求会增加建设成本；另一方面由于临近水体，地下水位较高，所处深度范围土层透水性强等也会导致地下室工程需处理抗浮等问题。多种问题交织，加大了城市滨水重点地段地下空间建设的困难性。

1.2 洪涝风险对城市高强度开发活动的挑战

全球气候变化引发的海平面上升和风暴潮加剧影响着湾区城市安全，城市滨水重点地段是应对水环境变化的“一线”。传统的“大铺大建”式开发意味着硬质地面显著增加，面临雨洪挑战时，地面雨水下渗减少，加之筑高堤坝等传统防洪手段，使得一旦外江水位过高，无法及时通过城市管网及内河涌排出雨水，极易形成城市内涝[3]。硬质地面的增加是不可避免的城市营建后果，在此前提下，如何通过尽可能多的留存自然基底及标高设计等工程技术手段，削弱城市内涝风险是值得研究的议题。

1.3 对外交通组织对城市空间连续性的挑战

城市滨水区由于其所处位置，垂直于滨水界面方向的对外车行交通组织需依赖桥梁、隧道。高架桥梁由于桥底空间特征及退距要求，影响桥梁两侧城市空间的联系；隧道工程则由于高额的建设成本和与地下空间的协调难度，从规划审批到施工建设都面临着一定困难；引桥或隧道敞口段增加了交通系统复杂性。平行于水系的城市车行道路，也导致了滨水地块与水岸间的割裂[4]。

1 项目区位

2 集约建设应对特殊地质条件

2 工程技术理性——城市设计实施的重要原则

近年来，面向高速的发展需求，湾区城市设计工作呈现出项目密、周期短的特征，伴随着中央城市工作会议提出“精明增长”“紧凑城市”等理念的要求，城市建设关注点转向精细化、品质化，以往粗放式的城市建设方式不再适应发展需求，需要更加注重提高效率、节约资源。就方法而言，传统的城市设计方法过程偏重于通过界面、视线关系等塑造城市空间，但对空间的具体实施关注不足或更多关注参与主体的行为研究；就技术而言，目前宏观层面的控规技术及微观层面、单体工程的建设技术已较为完善，但对中观尺度、起衔接作用的技术内容研究不足，同时对各类建设工程技术间的协调应用不足。随着城市建设复杂性的不断显现，城市营建更多表现为各类系统工程的综合，对各类工程技术的理性应用能够有效协调各类城市工程、协助城市设计实施。落实于城市营建的具体过程中，集中体现为选择适宜的技术策略，兼顾工程效率、成本控制、环境品质[5]。

3 基于工程技术理性原则的城市滨水重点地段营建实践

通过分析城市滨水重点地段所面临的挑战，设计团队从面向控规的城市设计优化到地区城市总设计师制度管控，基于工程技术理性原则对琶洲西区、南沙明珠湾起步区C2单元、白鹅潭中心商务区进行了城市营建实践。

3.1 工程技术理性原则下的城市设计优化

针对控规的城市设计优化，是城市设计实施的重要过程。面对城市滨水重点地段的设计挑战和精细化、可持续目标，设计团队将兼顾工程效率、成本控制、环境品质的工程技术理性原则具体化为：集约紧凑的街块系统、高效协调的公交系统、绿色韧性的绿地系统。

3.1.1 紧凑合宜的方格网小街区形态

研究表明，50～70m的街区尺度最有利于聚集行人活动，80～100m则是能够同时兼顾步行和机动车交通的街区尺度[6]，高密度方格网街区形态通过较为均质的交通流组织保持路网的充分利用、良好的连续性和选择性[7]，可以有效改善交通循环能力与地块可达性，提高地块开发灵活性。同时，方格网的街区形态便于市政系统设计实施的标准化，使得城市营建更加高效。

琶洲西区将原控规中200m×200m地块细分为80m×120m，加密支路网密度至12.9km/km2，增加交通可选择性与便捷性，增强交通疏导能力，提高地块可达性，降低交通能耗成本；同时增加了可开发地块数量，提升土地开发潜力。以互联网集聚区为例，可出让地块数量由9块增加为15块；南沙明珠湾起步区C2单元和白鹅潭中心商务区也通过细分路网，分别增加开发用地8块和13块，形成灵活出让、活力怡人的街区形态。

3.1.2 集约立体的地块开发模式

在南沙明珠湾起步区C2单元的建设实施中，由于其软土深厚的地质特征，持力岩层平均深度为40～50m，根据前期工程分析，桩基础需达到较大埋深。例如中金岭南等地块桩基埋深需达到70m，在这一特殊的建设条件下，结合“小街区、密路网”的建筑集约布置，限制地下室单层面积，一定程度减少了建筑基础建设成本，降低不均匀沉降风险[8]。

除了规划阶段的集约布局，城市设计优化鼓励多种业态的立体混合搭配，提升土地活力和价值。以琶洲西区为例，对于商务办公地块，鼓励兼容商业属性引入服务式公寓功能，结合配套商业打造24h活力CBD；创建多功能片区，减少与其他功能区之间的交通需求，缓解片区交通压力，实现可持续发展。

表1 城市设计优化前后路网方案对比

3.1.3 协调地块建设的公交系统优化

小街区、密路网的前提下，地块本身面积较小，扣除地下室施工面、挡土墙、地下实际可使用面积后，地块面积将进一步减小，空间布置紧张。琶洲西区通过采取“适度从紧”的地下停车策略，对办公、商业等地块停车配建指标以相关规范限值进行控制，减少地下空间开发压力。而支撑这一策略的重要前提是对片区公共交通系统的优化：规划城市轨道交通线路3条，18号线、19号线换乘站点与现状8号线磨碟沙站共同形成地区交通换乘枢纽，同时结合有轨电车系统提高公共交通出行便利性，减少车行交通和地下停车压力。这样的综合策略，也回应了琶洲西区由于基岩深度浅的地质特征所造成的地下空间开发成本高昂这一工程技术问题。

另一方面，由于轨道交通规划通常着眼于市域范围，较难与片区规划同步开展，线位布置与地块建设发生冲突的情况时有发生，城市设计优化需对两者进行协调。以琶洲西区科大讯飞地块为例，按照规划地铁线位，地铁隧道退界线将切入地块东南角12m，一方面地下室底板面标高与地铁隧道发生冲突，另一方面由于地铁轨道原因无法采用锚杆形式解决因临近珠江边而需考虑的地下室抗浮问题，严重影响建筑物的安全。如果按照规划线位实施，地块东南角区域将无法利用及进行建设，对地块本身63m×73m的尺度来说影响巨大。城市设计优化中，通过最小转弯半径的研究优化线位，将19号线轨道中心线及相关退界线向东南方向偏移，退出至地块红线以外，保证了地块设计的完整性。

类似的，在南沙明珠湾起步区C2单元城市设计优化中，设计团队对NS1线线位方案进行研究。沙嘴东路作为岛尖红线宽度最大的主干道，宽度适合线位布置，但由于正在建设的沙嘴东路公共地下空间采用桩长接近60m、嵌固花岗岩层的混凝土灌注桩，柱间距仅6～8m，没有空间布设轨道交通线路，因此考虑将线位南移至规划横五路；进一步考虑到若线路穿过已建的中交汇通地块，需采取工程桩托换等技术措施，因此选择经七一路穿过尚在规划设计阶段的越秀地块，减少对已建地块工程的影响；同时对越秀地块图则进行调整，确保双塔楼的可建范围符合地铁隧道的退界要求。

3.1.4 景观生态效用最大化的绿地系统设计

在加密城市路网、土地集约利用的基础上，通过绿地集中设置的形式，改变各地块内绿地“各自为政”的散布状态，打造高效利用的城市公共绿地，营造大疏大密的城市格局。集中设置的公共绿地，成为紧密联系滨水空间或重要节点的城市通廊。

4 琶洲西区公共交通系统优化

5 对切入地块范围的轨道线位进行优化

6 结合实际建设进展的轨道线位优化

7 集约布置绿地形成效用最大化的城市绿廊空间

8～10 智慧绿廊协助衔接城市开敞空间

11 琶洲西区复星地块方案优化过程

12 琶洲西区唯品会地块方案优化过程

13 结合精细实体模型的动态更新推动片区方案与实施

14，15 总设计师团队对琶洲西区互联网创新集聚区各地块方案拼合研究，促进片区公共空间建设的整体性和品质化

16 琶洲西区唯品会黄龙四地块通过总设计师协调机制共同开挖基坑

例如，琶洲西区通过绿地的集中设置，形成贯穿南北的城市绿廊，有效加强了一江两岸的有机联系；明珠湾起步区C2单元形成垂直于水岸的城市绿地，将地铁站点、重要商务组团和滨水超级堤公园紧密连接在一起；白鹅潭中心商务区通过绿地腾挪，形成由地铁站点通往珠江边的连续绿廊，联系“三馆合一”标志性公共建筑，同时也形成通往沙面、白天鹅宾馆的开敞视廊。

经过针对控规的城市设计优化，琶洲西区新增绿地与广场用地18.53ha，明珠湾起步区C2单元新增绿地与广场用地6.64ha，白鹅潭中心商务区通过绿地腾挪将原控规中两处绿地新增为四处，形成连续的城市绿廊。自然基底的增加也能够有效地协助应对城市内涝风险，相较传统的加高堤岸和集中式防洪排涝工程设施，通过渗透草坪、渗水铺装等渗透性生态结构分流雨水至地下或收集管道中，减少洪峰时期城市下水压力；滞蓄池、生态草沟等将短期内收集的雨水存储，缓解洪涝风险并用做城市景观或植物灌溉。

3.2 基于工程技术理性的城市总设计师制度

以针对控规的城市设计优化为基础，地区城市总设计师制度通过打造地区高品质公共空间、促进精细化建筑单体设计、协调项目工程实施，促进城市营建从“粗放”走向“精明”。总师团队全程参与土地出让后的“方案咨询、报批、深化实施核实”环节，基于工程技术理性原则中对工程效率、成本控制、空间品质的关注，“动态弹性管理”和“多方协调”成为总师团队工作的重要特征。

3.2.1 以城市设计导则为起点的动态弹性管理

城市设计优化结果之一的城市设计导则，是总师团队进行设计管控的依据文件，在具体实施过程中并非固定僵化，而是综合考虑业主需求、公共空间改善、建筑创意、工程技术难点等方面，提出多赢的咨询意见。以琶洲西区为例，在复星项目的沟通协调中，通过在地块内设计两个公共广场，为城市提供更多公共空间的同时弹性满足业主降低副楼高度的要求。在唯品会项目的沟通中，尊重地块方取消1幢沿江塔楼的意愿，为内部建筑群提供更多沿江景观。“动态弹性”的管控特征推动了极富创意的方案落地，为城市贡献了高品质的公共空间。同时，总师团队也采用动态更新的实体模型，协助整体片区的设计和实施推进。

3.2.2 关注工程实施效率的多方协调机制

城市总设计师团队致力于促进不同地块间项目工程实施的效率，提倡相邻地块的共同协作。在方案审查阶段，团队关注不同地块间的方案衔接，通过拼合研究不同地块的工程方案图纸，促进片区整体公共空间的系统性、连续性和品质化。在建设实施阶段，突破单个地块、单个小基坑的局限，促进相邻不同地块共同开挖、共用地下防护墙。以琶洲西区互联网创新集聚区的唯品会和黄龙4个地块为例，通过基坑共同开挖，减少基坑建设成本约4 500万元；同时也有效协调了地块间地下空间衔接的技术问题。针对不同时序提出的片区规划和地块方案，通过组织地块协调会方式，梳理城市营建过程中各项目建设的矛盾点，研究工程处理策略并协商优化，快速高品质推进片区建设。

4 结语

城市是多个子系统的复杂集合，随着新时期城市空间高品质、精细化营建需求的提升，各类建设工程推进越来越依赖相互之间的协调。通过针对控规的城市设计优化、以城市总设计师制度为平台的建设管控，城市设计方案能够更加切实地落地实施；而贯穿其中的工程技术理性原则，推动城市设计方案的合理性、适应性，促进城市设计管控环节的灵活性、高效性。在粤港澳大湾区如火如荼的城市建设中，适宜的工程技术应用将成为城市高品质营建的关键。相较滨水重点地段的特殊背景，工程技术理性原则在城市营建中的应用有更多值得探讨之处，值得更广泛的思考与实践。

致谢

感谢琶洲西区城市设计及地区总设计师项目组、南沙明珠湾起步区C2 单元城市设计及地区总设计师项目组、白鹅潭中心商务区核心区项目组对本文资料、内容的提供与指导！