淺談城市地下空間的利用

蔡朝生

（黑龍江省第三森林調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院）

自從人類出現(xiàn)以來.已有300萬年以上的歷史。在這段漫長的時期內(nèi)，地下空間作為人類防御自然和外敵侵襲的防御設(shè)施而被利用；隨著科學(xué)技術(shù)和人類文明的發(fā)展，這種利用也從自然洞穴的利用向人工洞室方向發(fā)展；到現(xiàn)在地下空間利用的形態(tài)已千姿百態(tài)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出為個人生活服務(wù)的利用領(lǐng)域，而擴大到為了保持作為集團的居民的生活需要空間。在現(xiàn)代世界中，人口的增長和城市化的現(xiàn)象，促使城市過密化，隨之發(fā)生城市運輸能力的降低，飲用水不足，生活環(huán)境惡化等問題。為了解決這些問題，有必要強化城市的各項功能和改善城市的景觀，為此，就要充分利用地下空間。

1 城市地下空間的布局

城市地下空間布局是城市形態(tài)、結(jié)構(gòu)、工程技術(shù)與地下建筑組合的綜合反映，它的利用規(guī)劃必須和城市建設(shè)有機地結(jié)合起來，要有超前性、長期性、連續(xù)性適合城市發(fā)展的需要。城市地下空間布局的核心內(nèi)容是研究城市主要功能在地下空間的分布和演化規(guī)律，其主要任務(wù)是將地下空間各組成部分按其不同功能要求和發(fā)展序列有機地組合在一起。[1]

1.1 城市地下空間規(guī)劃布局的特殊性。城市地下空間布局規(guī)劃是城市地下空間總體規(guī)劃的重要內(nèi)容,是地下空間開發(fā)利用的基礎(chǔ)性工作。城市地下工程規(guī)劃作為城市規(guī)劃的一部分，本質(zhì)上與地面設(shè)施的規(guī)劃沒什么差別，但其發(fā)展遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)的城市規(guī)劃成熟，有著其以下幾方面的特殊性：（1）經(jīng)濟技術(shù)要求比較高。（2）由于城市開發(fā)遵循了“城市地面空間開發(fā)→城市上部空間開發(fā)→城市地下空間開發(fā)“這樣一個次序，當(dāng)?shù)孛婧蜕喜靠臻g開發(fā)完善后，其下方的地下空間基本處于難以更改的境地。（3）地下工程建設(shè)缺乏法律保障，私有土地下方的地下空間開發(fā)困難比較大。（4）與地面空間最根本的區(qū)別：介質(zhì)區(qū)別。地面以上空間是各向同性的空氣介質(zhì)，地下空間是各向異性的土介質(zhì)或巖石介質(zhì)，導(dǎo)致地下工程開發(fā)內(nèi)容少，表現(xiàn)形式單一。

1.2 城市地下空間布局的基本原則[1]。盡管城市地下空間布局是城市規(guī)劃的一部分，但由于地下空間布局幾乎涉及所有的城市功能，需要考慮城市社會、經(jīng)濟、環(huán)境等各項要素；同時也是一個相對獨立的開放的大系統(tǒng)，需要綜合考慮許多方面的問題等：諸如上下部空間的協(xié)調(diào)、地下多種設(shè)施之間的協(xié)調(diào)、技術(shù)經(jīng)濟以及人的生理、心理問題。城市地下空間的總體布局原則是：根據(jù)城市的性質(zhì)、規(guī)模和各種前期研究成果，將城市可利用的地下空間，按其不同功能要求，有機地組合起來，使城市地下空間成為一個有機的聯(lián)合整體。將城市地下空間功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)作為研究城市地下空間布局的楔入點,便于從本質(zhì)上把握地下空間發(fā)展的內(nèi)在關(guān)系,提高城市地下空間規(guī)劃的合理性和科學(xué)性。在研究城市地下空間布局時,除要符合城市總體布局必須遵循的基本原則外,還應(yīng)遵循以下基本原則：（1）上下部空間協(xié)調(diào)原則。城市上下部結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)發(fā)展是城市地下空間規(guī)劃重要組成部分，城市下部結(jié)構(gòu)之對應(yīng)于城市上部結(jié)構(gòu)，具有從屬性和制約性，它們經(jīng)歷著從制約到協(xié)調(diào)，再由協(xié)調(diào)到制約這樣一個演化過程。在地下空間開發(fā)中，辯證地協(xié)調(diào)兩者的發(fā)展，以求達(dá)到城市布局結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。在整體開發(fā)的同時,應(yīng)堅持“人在地上,物在地下“ 的原則：人的長時間活動(如居住、辦公)放在地上，短期行為(如出行、購物)放在地下等。（2）遠(yuǎn)期與近期相呼應(yīng)原則。地下空間開發(fā)利用和人防建設(shè)、城市建設(shè)全面結(jié)合，近期先開發(fā)一部分重要地區(qū)的重要項目，遠(yuǎn)期隨著城市的發(fā)展,有計劃、有步驟地開發(fā)地下空間。將城市地下空間開發(fā)利用規(guī)劃納入城市總體規(guī)劃和社會經(jīng)濟發(fā)展計劃中,并納入城市規(guī)劃管理的軌道,使城市地上、地下空間有機組合,充分發(fā)揮綜合效益。

1.3 城市地下空間布局的方法[2]。（1）以城市形態(tài)為發(fā)展方向。城市上下部地下空間功能形態(tài)具有對應(yīng)性和協(xié)調(diào)性，這種對應(yīng)與協(xié)調(diào)首先體現(xiàn)在區(qū)位上，城市重要地段的開發(fā)一般也是地下空間開發(fā)的密集處，然后是軌道交通帶動地下空間的發(fā)展。城市形態(tài)有單軸式、多軸環(huán)狀、多軸放射等。（2）以點、線、面為主體。城市地下空間布局的方式應(yīng)以點、線、面為主體，通過不同方式的連接,組成有機的整體。如南京新街口地區(qū)地下空間布局，以“六線、六核“為骨架，以地鐵、地下步道為線，將各地下空間連接成面,并通過地下停車庫、下沉式廣場為核,與地面空間相聯(lián)系，形成地下地上綜合的空間體系。（3）以城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)為骨架。地鐵是城市地下空間中規(guī)模最大、覆蓋面最廣的地下公共設(shè)施，地鐵線路將城市主要人流方向連成網(wǎng)絡(luò)。某種程度上是城市結(jié)構(gòu)的反映,城市地下空間布局以地鐵為骨架，可以充分發(fā)揮地下空間利用的綜合效益。（4）以大型地下空間為發(fā)展源。在城市局部地區(qū)，特別是城市中心區(qū)，地下空間形態(tài)的形成分為兩種情況，一種是有地鐵經(jīng)過的地區(qū)，另一種是沒有地鐵經(jīng)過的地區(qū)。有地鐵經(jīng)過的地區(qū)，在城市地下空間規(guī)劃布局時，都應(yīng)充分考慮地鐵站在城市地下空間體系中的重要作用，盡量以地鐵站為結(jié)點，將周圍大型的公共建筑、商業(yè)建筑、寫字樓等通過地下空間的相互聯(lián)系，形成更大的商業(yè)、文化、娛樂區(qū)。

在沒有地鐵經(jīng)過的地區(qū)，在城市地下空間規(guī)劃布局時，應(yīng)將地下商業(yè)街、大型中心廣場地下空間作為結(jié)點，通過地下商業(yè)街將周圍地下空間連成一體，形成脊?fàn)畹叵驴臻g形態(tài)或以大型中心廣場地下空間為結(jié)點，將周圍地下空間與之連成一體，形成輻射狀地下空間形態(tài)。城市地鐵網(wǎng)絡(luò)的形成需要數(shù)十年,城市地下空間網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的形成就更需要時日,因此,城市地下空間規(guī)劃需進(jìn)行長期規(guī)劃,逐步實施,而且隨著條件的變化可能逐步調(diào)整。遠(yuǎn)期城市地下空間通過地鐵形成完善的城市地下網(wǎng)絡(luò)空間,地下城市初具規(guī)模,同時城市綜合效益也會很明顯。

2 地下空間發(fā)展的重點

目前各國都把地下空間利用的重點，放在城市建設(shè)上。如前所述，地下空間作為城市的重要資源，得到了多方面的應(yīng)用，如辦公樓、地下街、地下停車場、交通設(shè)施等。這些設(shè)施與地面設(shè)施-起構(gòu)成了城市的立體空間網(wǎng)絡(luò)。

2.1 地下(商業(yè))街。“地下街“一詞，最初是在日本出現(xiàn)的。其發(fā)展初期是在一條地下步行道的兩側(cè)開設(shè)一些商店而形成.由于與地面上的街道類同，因而稱為“地下街“。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，地下街從內(nèi)容到形式上都有很大的變化，已從單純的商業(yè)性質(zhì)變?yōu)槿谏虡I(yè)、交通及其他設(shè)施（如文化娛樂設(shè)施）為一體的綜合地下服務(wù)群體建筑。[3]目前常見的地下街的基本類型有3種：（1）廣場型。多修建在火車站的站前廣場或附近廣場的下面，與交通樞紐連通。這種地下街的特點是規(guī)模大、客流量大、停車面積大。如日本車站的八重州地下街分為上下二層，上層為人行通道及商業(yè)區(qū)，下層為交通通道，有高速鐵路和地下鐵道。（2）街道型。一般修建在城市中心區(qū)較寬廣的主干道之下，出人口多與地面街道和地面商場相連，也兼作地下人行道或過街人行道。（3）復(fù)合型。上述兩種類型的綜合，具有兩者的特點。一些大型的地下街多屬此類。

2.2 地下停車場。由于人口向城市集中，汽車數(shù)量的增加使城市中停車場的需求量也增加了。停車場占地面積大。在城市用地日趨緊張的情況下，將停車場放在地面以下，是解決城市中心地區(qū)停車難的途徑之一。

2.3 地下鐵道。目前，地下鐵道已成為發(fā)達(dá)國家大城市公共交通的重要手段，一些大城幣如紐約、芝加哥、倫敦、巴黎、東京、莫斯科等地下鐵道運營里程都超過100km以上。其中倫敦地下鐵道里程達(dá)420km，有298個車站，年運量7.5億人次，占公交運量的95%；巴黎的地下鐵道，有385個車站，平均站距500m，時速22km/h，每隔1.5min發(fā)一道車，年運量達(dá)15億人次。

2.3.1 開發(fā)地下鐵道的優(yōu)勢。（1）交通優(yōu)勢。由于地下鐵道具有：運量大，其運量為公共汽車的6-8倍，完善的地下鐵道系統(tǒng)可承擔(dān)市內(nèi)公共交通運量的50%左右；行車速度快，地下鐵道不受行車路線的干擾，其行駛速度為地面公共交通工具行車速度的2～4倍；此外，地下鐵道運輸成本低、安全、可靠、舒適；而且地下鐵道的大部分線路修在地下，能合理地利用城市的地下空間，保護城市景觀等特點，因此地下鐵道在大城市公共交通中起到了越來越重要的作用，有關(guān)城市學(xué)家認(rèn)為，人口超過100萬的城市，為適應(yīng)未來的交通需求和城市空間的合理利用都宜修建地下鐵道。此外，在地鐵建設(shè)時，地下開挖形成了大量的地下空間，由于地鐵線路設(shè)置比較深,形成多層地下空間，靠近地面的地下空間層宜充分利用。市民可以在這些地下空間穿行，通過地下空間甚至可以穿越幾條街。這種做法，既為地下空間的開發(fā)利用提供了人流、客流，也為市民提供了遮風(fēng)擋雨的通道，使得地面交通井然有序（2）商業(yè)優(yōu)勢。地鐵建設(shè)還可以充分發(fā)揮“地下經(jīng)濟“優(yōu)勢，地鐵樞紐站地下層可以將幾個商業(yè)空間連通,發(fā)展成為大型地下商業(yè)設(shè)施,給市民的購物帶來便利。如美國洛克菲勒中心、中央廣場的地下一層不斷擴大，整個系統(tǒng)橫向連接多個商業(yè)中心，形成一個巨大的地下商業(yè)步行空間。利用人流高聚集這個地鐵的典型效應(yīng)特征，配套商業(yè)經(jīng)營性空間的開發(fā)，可以改善行人購物環(huán)境，保證行人在雨雪風(fēng)等惡劣的天氣里可以出行購物，并有足夠的人流，使商業(yè)經(jīng)營良性運作，同時為地鐵提供大量的客流，促進(jìn)地鐵的發(fā)展。

2.3.2 地下鐵道開發(fā)中產(chǎn)生的問題。城市地下鐵道不同于一般鐵路建設(shè)，其線路一般選擇在城市中心繁華地區(qū)、城市交通主干道。因此，城市地下鐵路的環(huán)境影響主要為地面沉降的影響及棄土棄渣的處理；高架線路的環(huán)境影響主要為噪聲干擾；地面線路的環(huán)境影響主要表現(xiàn)為噪聲及振動：（1）建設(shè)期間對城市交通的影響。地下鐵道交通建設(shè)期間，由于車站封閉施工及施工占地，將對原有道路的交通產(chǎn)生阻塞干擾,影響市民出行。（2）建設(shè)期間對城市居民生活的影響。建設(shè)期間的影響主要為占地及動遷各類管線、各類用房、綠地以及動遷居民；對沿線居民及商服、休閑場所的影響；工程施工,尤其是車站施工過程中產(chǎn)生的噪聲、施工機械廢氣、粉塵、揚塵等污染物將影響附近區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量,進(jìn)而影響區(qū)域內(nèi)居民的生活質(zhì)量。（3）建設(shè)施工對周圍建筑物的影響。軌道交通線路易穿過城市中的橋梁、樓房等建筑物，在施工過程中，機械以及其他設(shè)施的操作產(chǎn)生的振動將會產(chǎn)生這些建筑物產(chǎn)生的影響，在施工中應(yīng)該充分考慮這方面的因素。

2.3.3 地下鐵道開發(fā)保障措施?；谏鲜龇治?，為了確保最大程度發(fā)揮出地下鐵道的優(yōu)勢，降低修建中的影響，應(yīng)采取下列措施：（1）重視站點與綜合開發(fā)地塊的連接及各建筑的建設(shè)時序。將地鐵站廳和綜合開發(fā)區(qū)物業(yè)進(jìn)行綜合設(shè)計，充分利用地鐵的優(yōu)勢，利用站廳和綜合開發(fā)區(qū)之間的地下空間，增加商業(yè)，帶來收益；站廳施工時的，可以對將要進(jìn)行開發(fā)的地下空間進(jìn)行同步施工，并預(yù)留與綜合開發(fā)物業(yè)的連接通道,減少工程造價。（2）優(yōu)化交通組織，合理確定地下空間開發(fā)的商業(yè)面積。要在滿足地下工程各項要求，處理好交通組織，均衡交通流，制定科學(xué)合理的道路施工期間的交通組織方案，并對其展開具體分析，評價其可行性并提出相關(guān)建議，在考慮開發(fā)成本和收益的基礎(chǔ)上，確定合理的商業(yè)面積。（3）制定環(huán)保措施。施工單位在開發(fā)之前，做好周邊管線、地質(zhì)的調(diào)查，處理好與這兩者的關(guān)系，保障工程順利進(jìn)行，并減少開發(fā)成本；并制定詳細(xì)有效的環(huán)保措施，施工時加強環(huán)保管理，可考慮以下方面：采取相應(yīng)的措施減少水土流失；選擇合適的土石方位置；科學(xué)合理的預(yù)防施工噪聲；防大氣污染及水質(zhì)污染；臨時施工用地及料場選擇；綠化。

隨著城市化進(jìn)程的加快和現(xiàn)代經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市人口不斷增加，人們的活動空間越來越小，不得不面對諸如城市交通擁擠、環(huán)境污染、資源匱乏的“城市綜合癥“。大力開發(fā)利用城市地下空間，這不僅是21世紀(jì)城市發(fā)展的必然趨勢，也是衡量城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。但是在尋求和開發(fā)地下空間資源時，應(yīng)注意不同城市地下空間布局與形態(tài)具有不同的特征，因此我們不僅要科學(xué)、合理、高效、有序地利用這寶貴的地下資源，而且要系統(tǒng)、長遠(yuǎn)的作出符合城市地下空間發(fā)展的布局形態(tài)規(guī)劃，以提高城市用地效率，減少城市災(zāi)害損失，實現(xiàn)城市的安全可持續(xù)發(fā)展。

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