陈湘生
中国工程院院士
深圳大学土木与交通工程学院院长
陈湘生：非常感谢大会让我有机会向大家汇报。原来是让我讲一下中国基础设施方面的内容，因为那是英文的文章，是去年年底跟日本土木工程协会交流，后来在香港交流的。但今天的受众都是内地人，所以我还是讲一下城市轨道交通这一块的事情。
理论上说，建筑装饰业现在有点信心不足。其实我是搞土木工程的，我的信心比你们还不足。但是我还在这里继续跟大家一起交流，探讨一下。
尊敬的各位同行，我是在煤炭科学研究总院搞矿山建设工程19年，在深圳地铁工作了19年，2018年还没有离开深圳地铁，偷偷在深圳大学组建了未来大学城市研究院，2019年就投奔深大了。所以跟大家有很多共同的感想。
这些是轨道发展的历程，下面是一些里程碑的事件。我把国内的轨道交通分了6个阶段，个人认为从2018年开始，轨道交通是由量到质的转变。说白了是当时前政协主席在内蒙成立60周年会上叫停了包头地铁，因为我也是包头地铁的总顾问，那个时候认为轨道交通慢慢的就不会像以前那么猛的发展了，所以大家搞轨道交通的一系列都是一片哀声，但是现在依然是重要的组成部分。截止到今年上半年有57个城市开通了轨道交通，里程是1万，在建里程6千多公里，每年投资6千亿左右。这是全球前十位里程最多的城市，除了第九位莫斯科之外，剩下的都是内地的城市，发展规模巨大。
面临着什么样的挑战？
一方面是碳排放，左边的图（见PPT）是去年获得诺贝尔奖的人认为碳排放和温升是对应的一百年，但是否正确，我是不敢挑战他，但是我的内心要挑战他。因为人类历史上有三次地球温度超过46度的，特别是最近一次就是14万年前，这是丁院士，科学院还有6个院士同时说，人类历史上有三次超过46度，那个时候没有什么碳排放，没有人类太多的活动，为什么温度也有46度？现在的温度，这一百年就跟这个关联了？这个问号问得好，所以我回去看看他的公式算法，把地球作为恒温，宇宙也是基本恒温，那肯定是不对的。太阳系都在转，地球也在转，到底宇宙里面哪一方温度高，哪一方温度低？第二地球本身温度不是恒温的，火山爆发，这个公式本身的条件是错误的，所以获得诺贝尔奖，不知道后面的意义是什么。这里不说了。不管怎么说，减少碳排放，减少对自然的掠夺，保持生态文明，这个是人类共同的目标，这是我讲的一个基本理念。
第二个是居民的需求是安全、便捷、高效、舒适。轨道交通还要便捷。
第三是两个大的层面，一个是经济，一个是土地资源。这两个方面的两大问题，各有两个小问题。第一个轨道交通因为它的整公益性特点，内部效益外部化，经济效益社会化，全球没有任何一家地铁公司靠运营能够持平，港铁最牛也是靠土地资源利用，深圳地铁也是靠土地资源，没有土地资源不可能盈利，因为它的属性所在。所以不是说地铁业绩不咋的。第二方面，每年投资，尽管2018年叫停了，但是每年投资6千亿左右，特别是今年又来了一次小波的大投资。一个是地铁运营亏损，第二个是投资巨大。还有土地资源紧张，一个是城镇化越来越快，城市土地越来越紧张，特别是深圳。另一方面地铁的车辆占地和安保控制区又占用了大量的城市土地资源，自身难以为继。
怎么办？
通过思辨来看，用现代技术与先进理念来解决建安全、便捷、高效、舒适的城市轨道交通，主要通过如下三方面：
一是装备和安全控制技术；
二是科学重塑地铁运营隧道安全保护控制区条例；
三是多规合一，多网合一。
满足居民需求，轨道交通、土地资源、城市空间、生态平横之间的协同。我提出来轨道交通的规划影响上面的规划，轨道交通的规划影响城市空间，应该是互为因果，被中国城市轨道交通批得一塌糊涂。2019年他们自己说了，轨道交通规划和上位规划互为因果关系，这是他们年会的第三条结论，和我2018年说的是一样的。所以，我们要做到用HOD的理念，就是以人为本的轨道交通规划，而不是以轨道交通为本的，就是TOD，现在TOD吹得一塌糊涂，就是以轨道交通为老大，以我为中心来发展。大家都知道TOD最早是在美国战后，经济不景气，以芝加哥城市为基础提出来城市要以发展轨道交通，发展芝加哥城市。但是芝加哥轨道交通已经封掉了，现在轨道交通全停了，城市依然在发展。为什么？实际上核心还是回到我们党中央的话，不忘初心，为人民服务。以人为本，后面我会讲。如果我们通过这个以人为本的概念来规划轨道交通和城市空间，解决城市居民需求、轨道交通、土地资源、城市空间和生态平衡之间的协同，也就是说在生态承载力、城市空间承载力的前提下，满足居民的需求，实现社会、城市环境、运营、安全与经济效益三大领域的可持续。
这些是大话，但事实就是这样。十六大探索思路、十七大提出理念，十八大正式把生态文明和政治、经济、社会、文化，五位一体的战略正式明确，十九大更明确美丽中国，二十大提出了双碳战略。秉承的中华文化发展的脉络就可以看出来，从原始文明到农耕文明到工业文明再到生态文明的历史趋势，所以总书记在一般性辩论会上向全球承诺，我们力争在2030碳达峰，2060碳中和，写了“力争”，请记住力争不是必须。包括现在俄乌战争以后，欧洲很多国家开始用煤炭，他们的碳排放猛争了，所以生存是第一位的，人是第一位的。
我们要怎么创新？2007年就开始在深圳地铁提出来生态文明建设的理念，这是有书为证，有奖为证的。
深圳土地紧张，尽量让地铁下沉建筑，但确保建筑物安全。或者是建筑物上跨地铁，这原来是不允许的，但是通过科学的研究，实现了这一套东西。
第三点，把地铁沿线的土地和城市空间的需求，和居民的需求，还有产业化融为一体，不是就轨道交通轨道交通，就轨道交通满足客运的功能，实际上客运和城市一体化是融在一起的。
此外我们比较早在全国率先实现数字化建设，减少地铁规划设计的差、错、漏、碰。
此外我们在滨海城市，混凝土受到海水的侵蚀，怎么解决耐腐性的问题，我们联合了几位院士 开展了滨海城市混凝土的耐久性的研究，就这一项单11号线，节省原材料2千多万，碳排放极大的降低。
下面我们提出了城市全域多规合一，不是先有上位规划再搞轨道交通规划，把人放在中间，看看社会怎么实现可持续，经济怎么实现可持续，生态怎么实现可持续。看看这三者之间的空间关系，我们把所有的需求放在里面。放在一张图上，各种需求在一张图上，按照中科院深圳分院提出来的，看看整个深圳的人口分布密度以及产业的需求，将轨道交通的枢纽和换乘站放在人口最密集的地方，放在产业最需求的地方，这样打造城市综合体，解决深圳土地不够的问题，特别是绿化面积越来越少的现象，这样打造的城市综合体，极大的减少了占用城市地面土地，能往下的往下，这样开发以后，在每一个交界点，每一个换乘枢纽或者是综合体，做好点，连好线，建好网，实现城市枢纽与城市的融合，重塑城市空间，把各类联起来，提升整个片区的各项功能。
我们把上面这些东西实现三个目标，就是生态、社会、经济三个可持续，一共7个方面。凝练为四大发展理念，按照这四个理念，我们提出来每一个综合体有12个要素，就是你的规划、设计按照这12大要素去做，有的可能13、14，有的可能7、8、9，不一定全是，但基本这个是核心，按照这个去规划枢纽或者综合体，真正实现以人为本。
首先是大运枢纽，大运3号线是高架，另外3条线是地下，如果过去只是地下连通就好了，上面的人到地下连通的时候就不愿意走了，还要跨马路，怎么办？我们形成了地面跨上面也连通，地下也连通，四个向线里的上下都用电扶梯，人们上下都快了。所以把四个向线全部连起来。通过一个城市的枢纽或者综合体，解决人们慢行不舒畅的难题。此外，前海已经建成的3条线，1、5、11号线，和正在建设的城际，以及规划好的港深西部快线，五条线在一起，怎么打造一个综合体。中间的图就是未来建成的综合体，总建筑面积将近290万平米，地下98万平米，当年这是全国最大的地下空间单体。这样集成以后，在这里打造一个城市综合体，这么大的面积，前海现在的房价在10万以上，这样算下来，就是将近3千亿的收入，扣除成本，除掉税收，还大概可以赚2千亿。2千亿是什么意思？深圳未来轨道交通所有的投资在这一块全覆盖，再加上地铁物业管理等等去维持地铁的全生命周期的运维，是没问题的。这也是学香港的。
此外在中心区，大家熟悉的是福田区，现在所在的地方，原来已经有广深港福田地下枢纽，当年是全国最大的高铁地下枢纽，37.8万平米，现在排到第二、第三了。加上原来已有的6个换乘枢纽，少年宫、福田站、市民中心站、购物公园、会展中心、岗厦站。还没有把中心区地下空间将近800万，将来开发到1千万平米的地下空间连通，就在岗夏北，根据已有的线路和将来规划的线路，在这里设置了枢纽。这样是7个枢纽换乘站融为一体，地下空间互联互通，在CBD地区的地下空间，不用再走到地面就可以互联互通了，个别地区还有待于打通。
介绍一下岗厦北，原来是用混凝土结构做梁，梁的高度要4.75米高，后来用了钢能结构，把4.75米减少了1.5米的高，因为钢材是抗拉强渡大，上面用混凝土，正好可以通过中心点，受拉不受减。把梁高变成了3.25米，给装饰装修的人就提供了更好的空间，所以才有这么好的一个新的地铁的打卡点。它的无柱面积是48.6×52.6米，这么大的空间，是全球最大的无柱地下空间。原来是三层，后来加了一个中间架空层，让大家环着可以走，把地下空间全部打通。我这里讲的意思，我们国家是脱节的，规划是规划，设计是设计，施工是施工，最后验收是验收，还有结构，还有建筑，还有很多方式是脱钩的，表面在一起，实际上说白了，十个岩土工程师支持一个结构工程师，最后是靠装饰装修去穿衣服和戴帽子的，整得漂亮一点。从来不像国外是一个体系的，所以把我们穿衣戴帽的人搞得很被动，受制于人，受制于建筑师，有时候还受制于结构师，偶尔受制于搞岩土的，这块得不好，那块做得不好。
土木工程发展有几次革命，当然最早还有木材，然后有混凝土，再有钢材，这是硬的材料的进步，导致了土木工程的革命。现在到什么时候？现在到软的和硬的融合的时候，我认为是第四次土木工程的革命，就是数字化和智能化。这个时候装修装饰业是最重要的时候，只有我们能把这些连在一起，看我们自己愿不愿意做这个事情了。这是我个人的观点，我们也联合同济大学，当然深圳大学是地方学校，我们联合同济大学、清华大学，准备给教育部要把土木工程专业做适当的调整，叫做“土木（信息）工程”，让软的赋能硬的，原来是每一个硬的革命就有土木工程的革命，再有硬的革命，再到钢材又有一次革命。现在我个人认为是数字化和智能化，包括人工智能赋能土木工程，软的和硬的结合，就做成有血有肉的工程。希望是“类人建筑结构”，这偏论文发表在美国工程院杂志今年的春季版上。
轨道交通隧道，国内外对隧道运行安全都有一个保护区，隧道的上面和左右两侧各50米，香港是左右两侧各80米，这个土地是严格控制，不能开挖的，开挖要经过申请，而且很困难。通过十几年的研究，突破了这个结果。就是建立了跨地铁运营隧道、地下空间综合利用。特别是对前海的作用非常巨大。
怎么做？
先看运营隧道周边的土的力学性质，经过第一次施工以后，盾构或者是施工以后的变化，看我们再挖的时候它的承载力。第二个看现在运营隧道的结构，做到了两种变化情况下的实验，看看承载力还有多少。再去看看在这种情况下开挖，会有什么影响。经过综合考虑，开挖之前再等地铁休车之后的晚上，12点到凌晨4点，对隧道周边的土进行加固，提高土的抗力。这个时候进行运营隧道上面，左右两侧进行开挖的时候看他怎么变形，白天用全站仪，因为白天通车，晚上用三维激光扫描仪，对同一点进行测试。晚上测的是精确的，激光扫描达到0.2毫秒的精度，全站仪基本上一公分左右的精度，但是满足不了地铁安全控制需求。对同一点测的数据，白天的是粗的，但是它的趋势很清楚；晚上是精确的，我把精确的数据再同一点布上去，再看发展的趋势，我提出来“梳、密、粗、精”的概念，这样解决了白天开车运行的时候不知道怎么变化，变化得怎么样的趋势。突破了这个难题。
把上面的东西集成起来，研究出来了力系独立、变形隔离的理念。地铁继续运行，我进行地下开挖，中间还留了一点距离，可能隧道出问题，我可以修补，但是不影响我上部空间。上部结构一般不会出问题，这样把过去人为规定的用尺度来限制运营隧道的开挖，变成以结构安全为控制目标，科学的把原来的尺度限制变成地铁运营隧道，结构的安全为目标。这样突破了原来国内外的规范，这是一个重大的颠覆性的东西，由此我们实现了前海的，红色是土地不能开挖的地方。世界500强，其中有四家买了这块土地，后来退掉不要。当时的市领导说，陈湘生，你来想办法。我们就把这套东西开挖出来，这些红色的全部能建地下空间，少的两层，多的可以到四层。毕竟突破了这个东西，实现了国务院对前海的建设规划。所以我们在这一块，引领性的突破，为我们国家在城市轨道交通安全保护控制区、土地集约利用提供了非常好的手段。也支撑了后面说的城市综合体的建设。
此外，装配式结构发展越来越快，但是装配式结构有几种模式，一个是围护结构一体化，有的是隔离开的，这个是做得比较好一点的。这是我们提出来的，把围护结构取消，围护结构的功能由永久结构承担，我施工的时候就是永久结构了，减少了围护结构的渣土的开挖，减少了开挖过程中泥浆的排放，减少了围护结构混凝土的用量，极大的降低了碳排放，减少了投资，缩短了工期。这也是广东省的重大研发计划的一部分，也是国家重大项目的支持，力争在明年年底，在我们国家任何一个地铁公司实现这个工业性的实验。目前在深圳地铁做了一部分的实验。
（见PPT）中间的是传统的，左边第一列的数字是装配式，先要挖开，再把结构放下去，中间的回槽开得比较大，碳排放非常高。最后一列是我们通过研究得出来的，无论是土的开挖量、碳排放量、混凝土用量都极大的降低，基本上可以降低碳排放30%左右，土方开挖减少25%以上。效果是非常显著的。
装配式建筑在车辆段用得非常多，如果和装修装饰放在一起，就是内墙的装饰和外墙，我们的装饰业不仅仅是穿衣戴帽，而且把功能性的东西放在里面，我们的前途是非常广阔的。所以我建议装饰和结构，还有建筑最好能实现一体化。
广东省重大研发计划下，我联合中铁装备开发了全球最大段面的顶管机，一个车站顶过去一次就挖了一半，再顶回来，一个车站就建成了。效益也是非常好的，目前在深圳12号线已经顶完了，除了地面沉降稍微有点大，超过我们的三公分的要求，之外的其他都非常好。大家看这是整个的减碳，还有工期的缩短，还有混凝土的少用。这个是从全碳链上计算的，不是单独算一个车站。这样效果是非常好的，节省工期也比较多。
下一个是渣土的资源化利用，绿色的理念，无论是建造还是装修都是有关系的。我们进行了全市渣土化资源利用，去年做到1.0，全口径是45%的渣土得到了资源化利用，泥浆是60%得到循环利用。今年年底是2.0，会达到75%的水平，这是全市渣土处置分布图，也获得了“超越工程奖”。
上海地铁的系统性节能，跟装修装饰业是密切关联的。还有西安地铁的节能降碳增效技术，还有沈阳地铁、长沙地铁的节能，广州地铁的空调节能，还有深圳地铁的光伏发电。其实光伏发电和装修装饰都是有关系的，特别是屋顶的。这是广东地铁的，上海地铁基于全网的节能。还有光伏建筑一体化，这和装饰装修是完全拼在一起的。
另外是大连地铁，利用地温、储能，转化、新能源的利用。建海绵城市，这是深圳地铁的。这是广州地铁的，大家看到地铁车辆段建得非常漂亮。还有福州地铁，利用BIM技术，还有上海车辆段净零碳基地。我在2022年希望深圳设计院加盟深圳地铁，当然过程比较复杂，正好是加盟了。一个设计院在现在的转型阶段，如果不绑一家大的公司，我们的设计院业务肯定是下降的。因为基础设施建设的高潮已经到了顶点，下面到平缓期。（见PPT）这是西安地铁绿色车站，和高铁联为一体。因为我到英国、德国、美国都去了，发达国家最后生存得比较好的就是更新，更新比较好的就是依靠大家，依靠建筑的装修装饰，穿衣戴帽，大家可能去英国、德国比较多，房子的外面很难看，一进里面很温馨。他们强调的是那个结构有韧性，但是里面的装修装饰与时俱进。所以我们看到一些老的庄园里面非常漂亮，包括传统居民的住宅，里面都是换装饰装修的。所以我们装修装饰业在中国未来的前景可能是新材料，以及按人定制的时代，这一块的前途还是比结构设计、建筑设计的寿命要长得多的。所以大家不要老是没有信心，在于我们怎么做事情，怎么选择路子。
这是重庆大竹林车段的综合楼，还有深圳地铁数字化，2007年开始搞工程数字化管理。这里就一带而过，这是全市统一的地铁管理的智能平台，这是广州地铁智慧运营平台，还有盾构这一块。还有无人机用到地铁的维修，还有中国首条拥有自主知识产权的中低速磁悬浮。它的唯一缺点是耗能比较大，最大好处是免维护，而且维护成本也最低，所以他全生命周期还是划得来的。
深圳地铁大家能看得比较好的，我说的就是岗厦北，稍微代表装修装饰业的深圳最高水平，我可以这么认为。但是前面几次，我也不能怨装修装饰业的朋友们，因为很多东西不是你们定的，最后都是市领导拍的板，很难把一些需要的东西放到里面去，因为每个领导有自己的喜好，有自己的文化背景，有自己的文脉背景。这是西安地铁的文化角（见PPT），我去了三次，色彩过于艳了，但是到现场看非常漂亮，体现了汉唐文化，真的非常美。再看看杭州地铁，这是西湖快线，非常美。地铁站真正好的装修装饰还是比较少的，特别是深圳。
这是苏州轨道交通（见PPT），小家碧玉，把苏州的文化，苏州的小巧流水概念全部体现进去了。所以在轨道交通领域，装修装饰业还是有非常大的用途的。
最后说一下结束语，核心就是轨道交通走过了过去的建轨道交通，唯一目标是解决出行问题，变成了重塑城市空间，让居民自助减少出行，城市空间更宜居。而且我作为一个地铁人，虽然我离开地铁了，我感觉比较骄傲的是基本解决了深圳交通拥堵的难题，在一线城市里面交通是最头疼的。第二个是土地，经过建了将近11个城市综合体，基本上减少了像北京那样的摊大饼，使深圳的生态环境有了更多的地面。经过土地集约利用以后，城市空间变成了真正的立体城市，每公里地铁接驳的地下空间是上海的1.7倍，上海的面积是我们的多少，接近我们的6倍，当然他是郊区，如果只算城区是我们的3倍，但我们的承载力是2400万人，国家统计局的口径是1740万，实际上我们的承载力达到2千万。在这种情况下，上海是全国地下空间用得最大的，1.2亿万平米的地下空间，我们是6千多万平米，将近7千万地下空间的面积。算下来，按轨道交通的地层接驳我们比他们大得多。所以我们在落实总书记的双碳战略和绿水青山就是金山银山还是做得不错的。
什么是绿色建造？也值得思考。昨天、前天两天在北京参加中国土木工程协会的年会，催海（音）院士做了一个报告，他做的济南站的车站装修，就地取材，取了石板作为外墙的面，坏了就换一块。而且石板日晒雨淋也没问题，可能比其他城市做的豪华的、酒店式的装修要好得多。所以我极力推荐济南地铁参加这个年会。还有崔海院士主张的少用材料装修装饰，我认为是一个很好的取向。
卖一下深圳大学土木与交通工程学院，深大在全球四大排名里面，我们在国内平均在36-38位左右，深大就不说了。说说我的学院，我是2019年正式加盟深圳大学土木交通工程学院的，我担任院长，现在第二届。目前我们参加全国重点实验室，我们拿到了三个重点实验室，拿到一个国家工作中心。作为一个学校在全国来评，我们也进入前17，所以有了大平台。还有两个分室。另外是我们的大团队，有工程院院士3人，日本院士1人，乌克兰工程院士2人，国家杰青3人，有了大团队就形成了国家级人才领先的深地、深海、深空、岩土力学与低碳资源，智慧交通与运维、耐久性与可持续土木工程等四大团队，这四大团队在国内都是第一方阵的。
我还组建了未来地下城市研究院，我这个研究院所有东西都包含了，所以我们的进步非常快，我的团队基本上拿到了国家基金和国家自然基金，今年占整个学院的54%，杰青这些年还是不错的，引领了行业的发展，希望大家多多支持。另外希望把你们的孩子送到深大来，我们不辱使命，不负时代，绝不辜负你们对孩子们的期望。我今年带了一个博士，很荣幸深大建校40年，第一个博士毕业直接进入深大助理教授。当然助理教授算什么？但是大家不知道，能进清华北大或者同济、浙大，包括东南，其他学校我不说了，当助理教授或者当副教授可能比深大容易，而且不是一点点容易。因为我参加了清华还有同济、浙大、东南大学的副高、正高每年的外审，审出的资料，他们所有的成果和我们深大的比，我觉得不比我们优秀多少。当然每个学校有自己的学风、文化的沉淀，这不是说深大一天两天能形成的，所以我们也要向他们学习。因为我们土木工程获得了国际认证，今年很多学生直接进入香港，我一个硕士生直接进入香港工作，所以我们的前途是非常光明的。
敬请大家提出宝贵意见，我也希望装修装饰业的同行们，我也算一个准同行，毕竟我在深圳地铁工作了19年。建筑业不可能永恒，我2016年在国家国资委给他们几个主任对国企的考核，不要希望他们的合同额逐年增加，这是不可能的。你的量不可能永恒增加，这是第一个。第二个，关键是考核什么？国有资产的保值第一，增值第二，职工收入能稳定的上升，我觉得这个企业一把手就合格了，不要拿合同额去考核，因为建筑业不可能永恒。所以我们的装修装饰业最大的信心，就在于阵痛之后，选择未来城市更新，包括既有建筑的内饰，怎么用最好的材料做最好的事，做让人满意的事儿，我们真的有很广阔的路。不像以前是大包大揽，大的装修装饰，现在进入了城市更新时候的装修装饰。
我的建议和我的说法不一定对，供大家参考，敬请大家批评指正，谢谢大家。
主持人：感谢陈院士带来的精彩演讲，为我们带来了内地城市轨道交通发展现状以及现代化城市建设的创新与实践。城市发展可以说是未来可期的，我们也期待大家可以共同努力，使我们的城市更包容、更智慧、更宜居，从而实现城市的可持续、高质量发展。再一次感谢陈院士。
朋友们，让我们继续来聚焦民营经济，聚焦民营企业的高质量发展。当下在国家高度重视民营企业发展的背景下，作为民营建筑装饰企业， 我们该如何继续有所作为，加快发展？我想这是当下在座的每一位企业家正要深入思考的话题。所以，接下来我们即将掌声欢迎的是深圳市建筑装饰集团有限公司董事长吴富贵，为我们带来继续把红旗插到山顶上，建筑装饰民营企业高质量发展的思考与探索。
掌声有请。
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