Подземные города: от древности до недалекого будущего

Приветствую вас, дорогие читатели.

В своей предыдущей публикации на SE7ENе — «Пещерные астронавты. Предыстория освоения внеземных лавовых трубок» — я размышлял о том, насколько иронично, если освоение Марса начнется именно с пещерного формата, некогда пройденного человечеством на заре цивилизации. Эта мысль подтолкнула меня к дальнейшим изысканиям, которые показали: современные урбанистические структуры на удивление хорошо адаптированы к погружению под землю, и речь давно не идет исключительно о разветвленных сетях метрополитена. Примерно с наступлением XXI века архитекторы и инженеры создают как футуристические концепты, так и вполне практичные проекты подземных поселений, хотя первые прообразы подобных «человеческих муравейников» уходят корнями еще во времена расцвета Византийской империи. Ниже я подробно остановлюсь на ключевых тенденциях подземной урбанистики, главным катализатором которой сегодня выступают стремительные изменения климата.

Некогда уважаемый Сергей Паганка из сообщества «Котов» опубликовал на SE7ENе превосходную историко-градостроительную работу «Человейники в древности», заставившую меня задуматься: а так ли нова страсть человечества к скученности и урбанизации? Города античности были миниатюрными, плотными и подчас некомфортными для быта, однако они превосходно справлялись с функциями обороны и концентрации ресурсов. К тому же приток мигрантов в городские центры во все времена играл не меньшую роль, чем естественный прирост, а порой люди селились в городах по принуждению или в силу служебного долга. Яркий пример тому — многочисленные раннесредневековые поселения, выросшие на месте бывших римских военных лагерей.

Помимо фортификационного фактора, критически важными всегда оставались близость водных артерий и способность возводить жилища из подручных ресурсов. Здесь уместно привести цитату из упомянутой статьи Сергея Паганки, поскольку она закладывает фундамент для моих дальнейших рассуждений:

Но как же материалы? Сейчас то строят из шлакоблоков, а раньше вон как красиво делали из дерева и кирпича… Но на самом деле, что сейчас, что раньше — лепят одинаково из всякого. Вообще к вопросу о различных архитектурах и вечному: «почему у славян не было каменных храмов как в Греции?», потому что все народы во всех локациях строят себе города, изваяния и храмы из самого доступного и дешёвого материала. В шумерах это кирпич‑сырец, в Риме кирпич, в Новгороде бревно. В Греции камня много, вот они и строят всё из камня. На севере леса много — могут позволить себе строить из леса. Просто достать — легко построить. Такие выверты сознания как Стоунхендж, к которому камни везли из‑за тридевять земель — исключение из правил, потому и запало всем в душу. Сейчас строят чуть ли не из пенопласта, и я уверен — дай древнему человеку пенопласт — и он бы из него дома клепать начал. Научи экономить землю и строить клетушки вверх — начал бы строить высотки

Действительно, богатейший исторический опыт возведения скальных и подземных убежищ толкает человечество к возвращению в пещеры из века в век, независимо от географии. Практика, которую я далее буду называть «подземным урбанизмом», не только логично продолжает концепцию вертикального зодчества (дополняя высотные доминанты уходящими вглубь ярусами), но и приобретает жизненно важное значение на фоне глобального потепления.

Истоки подземного расселения

Давайте определимся, какие предпосылки стимулируют не просто переселение под землю, но и полноценную урбанизацию подземного пространства:

1. Наличие природных пещерных систем, сформированных в податливых, но стабильных породах.

2. Возможность превращения горных возвышенностей в неприступные крепости и дозорные бастионы.

3. Экстремальные температурные колебания на поверхности или затяжные периоды зноя.

4. Близость подземных водоносных слоев, позволяющая, например, строить подземные мельницы.

Тем не менее, подземные анклавы и тем более города представляют собой хрупкие экосистемы, чье долгосрочное функционирование сопряжено с серьезными вызовами:

1. Перманентная угроза обрушений или затоплений.

2. Дефицит естественного света и холода (что исключает традиционное земледелие и пагубно влияет на циркадные ритмы).

3. Проблемы с воздухообменом, а при интенсивной вентиляции — высокие риски стремительного распространения пожаров или угарного газа.

4. Склонность подземных структур трансформироваться в запутанные лабиринты.

5. Крайняя сложность логистики тяжелых и крупногабаритных грузов.

Упомянутые выше альпийские пещерные замки стали неотъемлемой частью швейцарской культуры, однако классическим образцом масштабной подземной урбанизации (где инфраструктура органично разрасталась вместе с ростом населения) по праву считаются пещерные поселения Каппадокии в Турции. Этот регион обладает уникальным вулканическим ландшафтом, где еще в античные времена в толще туфовых скал вырубались целые населенные пункты:

Крупнейший подземный город Каппадокии — Деринкую (что переводится как «Глубокий колодец») — сегодня заброшен и превращен в музейный объект. Это грандиозное 18-ярусное сооружение было обитаемо на протяжении тысячелетия: с VIII века до н.э. вплоть до VIII–X веков нашей эры. Пробыв в забвении более тысячи лет, вход в него был обнаружен случайно в 1963 году местным жителем во время ремонта подвала. Вот как это выглядит на поверхности сегодня:

А так выглядела схема внутренних уровней в периоды расцвета:

Деринкую был рассчитан на единовременное размещение до 20 000 душ. Внутри имелись собственные колодцы, зернохранилища, культовые помещения и продуманная система вентиляции; туннели связывали его с соседними поселениями. До сих пор ведутся споры о том, был ли это постоянно заселенный город или временное гигантское убежище на случай вражеских набегов. Подробности можно узнать здесь. В контексте нашей темы Деринкую служит прекрасной иллюстрацией того, что многовековое проживание под землей издавна служило эффективным щитом против климатических аномалий и катаклизмов.

Мотивы подземной экспансии мегаполисов

Ранее на страницах SE7ENа я рассказывал о наших успехах в создании искусственных островов. Хотя этот тренд пока не приобрел глобального размаха, насыпные территории успешно разгружают прибрежные мегаполисы, выполняя роль промышленных портовых кластеров или элитных районов. Аналогичным образом углубление современных городов под землю представляет собой процесс расширения полезного пространства за счет сращивания городской среды с инфраструктурой метрополитена.

В этом главное отличие современных проектов от Деринкую: они не заменяют поверхность, а органично продолжают ее. Если Деринкую был самостоятельным гигантом, способным приютить жителей всей округи, то современные мегаполисы врастают в грунт, формируя полноценные подземные кварталы. Приведу несколько ярких примеров.

Хельсинки. Подземный комплекс, интегрированный с городским дата-центром. Жилая зона находится на глубине 400 метров, причем тепла, выделяемого серверами, с избытком хватает на обогрев полутысячи домов. В этом же секторе разместились бассейн, часовня и рекреационная зона для детей, своды которой оборудованы динамической подсветкой, имитирующей смену рассветов и закатов.

Мехико. Концепт перевернутого небоскреба «Earthscraper», уходящего вглубь на 300 метров. Проект предусматривает прозрачное стеклоперекрытие на поверхности, естественную вентиляцию и систему оптоволоконного освещения. Обширные верхние ярусы инвертированной пирамиды отведены под гидропонные фермы, вырабатывающие кислород и производящие продовольствие. Верхние десять уровней отданы под культурные пространства и музеи, а следующие за ними — под жилье и ритейл.

Монреаль. RÉSO — грандиозная подземная сеть в сердце канадского мегаполиса, функционирующая с 1962 года. Поскольку зимние морозы здесь нередко опускаются ниже —20 ℃, комплекс создавался как теплая альтернатива замерзающей поверхности. Сеть охватывает площадь около 12 квадратных километров и насчитывает свыше 120 точек входа. Здесь работают торговые моллы, офисы, театры, университетские аудитории, библиотеки и ледовые арены, а также жилые апартаменты. RÉSO тесно связана с метрополитеном, пригородными поездами и наземными строениями, поэтому строго под землей находится лишь часть комплекса. Ежесуточно подземный город посещают до полумиллиона человек, а общая площадь внутренних помещений превышает 3,6 квадратных километра.

Кубер-Педи. Особое место в этом ряду занимает Кубер-Педи — шахтерский городок в южной части Австралии. Добыча опалов началась здесь в 1916 году (сегодня на эти края приходится около 30% мировой добычи), однако сам поселок затерялся в бесплодной пустыне. Ближайший крупный центр Порт-Огаста лежит в 500 км к югу, а до столицы штата Аделаиды путь по дороге составляет около 850 км. Постоянное население едва превышает 1600 человек. Климат здесь настолько суровый и засушливый, что в 1980-х годах локации Кубер-Педи использовали для съемок постапокалиптического «Безумного Макса» при летних температурах на поверхности около +37 ℃. В результате снаружи остаются лишь подъездные пути и рудничные сооружения, тогда как жилые дома, отели и минералогический музей упрятаны под землю. Даже местное поле для гольфа из-за невыносимой жары функционирует исключительно по ночам, используя светящиеся в темноте мячи.

Специфика жизни под землей

Обобщая опыт перечисленных проектов, можно сформулировать ключевые условия для долгосрочного пребывания людей в подземных анклавах.

По своей сути подземное поселение ближе к сложной инженерной системе метрополитена, гигантскому муравейнику или искусственной пещере, нежели к традиционному городу. Для его энергообеспечения необходимы автономные станции, в идеале геотермального типа, интегрированные вглубь породы. Ценность подземного урбанизма резко возрастает в регионах с экстремальным зноем или суточными температурными качелями. Пространство должно развиваться по вертикальному, а не горизонтальному вектору, обеспечивая быстрый доступ из любой точки к лифтовым шахтам и путям эвакуации. На внутренних уровнях требуется автономная рельсовая или иная транспортная сеть, а также обособленные промышленные и агротехнические зоны. Если люди способны адаптироваться к искусственному свету, то растениям необходима инсоляция, поэтому агрокомплексы целесообразно размещать ближе к поверхности или снабжать световодами и зеркальными системами трансляции солнечных лучей.

Главными угрозами для таких поселений остаются подземные взрывы и пожары, затопления и масштабные обрухи, способные отрезать целые сектора. Именно поэтому стандарты безопасности должны копировать регламенты горнодобывающей промышленности. Крайне важно запроектировать максимальное число аварийных выходов на поверхность, а горючие материалы хранить исключительно наверху, избегая их накопления в жилых блоках. Утилизация отходов в закрытом пространстве затруднена, так что упор придется делать на замкнутый цикл рециклинга.

Подводя итог, отмечу, что наиболее жизнеспособными мне видятся два концепта: «метро-туристический» (в духе Монреаля) и «промышленно-вахтовый» (как в Кубер-Педи). Монреальский подход предполагает непрерывный синергетический обмен потоками между поверхностью и подземельем, в то время как австралийский сценарий связан с суровыми условиями и вахтовым бытом, напоминающим работу на морских нефтяных платформах. Устройство Деринкую по-своему уникально, но каппадокийский ландшафт слишком экзотичен для тиражирования подобных городов в современных реалиях.

Если рассуждать о перспективах внеземной колонизации, например на Марсе, модели Кубер-Педи и Деринкую кажутся мне наиболее перспективными. Геотермальная энергетика выглядит идеальным источником энергии для автономных поселений «с нуля», однако высокая вулканическая активность обычно сопряжена с сейсмической угрозой, где риски разрушения перевешивают энергетические плюсы.

Можно предположить, что на Земле подземное строительство в старых мегаполисах будет лишь набирать обороты на фоне климатических изменений, а глубокие водоносные горизонты в засушливых регионах станут стратегической альтернативой наземным ресурсам. Любопытно также оценить экономическую и техническую целесообразность подземного размещения дата-центров (по примеру Хельсинки) или целых поселков при них: помимо очевидных плюсов от утилизации тепла и шумоизоляции, это потребует принципиально нового уровня круглосуточного мониторинга и удаленной автоматизации.

 

Источник