城市地下空間規(guī)劃的原則和理論

谷 子

（重慶大學土木工程學院， 重慶 400015）

1 地下空間開發(fā)的必要性

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的一步步深入，城市的建設速度越來越快。伴隨城市建設而來的是，像城市用地緊張、交通情況惡化、城市生態(tài)失衡等一系列的問題[1]。這些問題為城市居民的生活帶來了很大的不便。在此情況下，比較有效的解決方案是合理開發(fā)城市的地下空間資源。

1.1 地下空間資源的開發(fā)有利于推動城市經(jīng)濟的發(fā)展。

地下城市空間的開發(fā)可以補充城市的服務功能，建設地下鐵路，地下過街通道等設施聯(lián)通地面上的城市街道，可以方便群眾生活。另一方面，由于交通和商業(yè)的互動作用，對地下空間的開發(fā)又可以刺激地區(qū)經(jīng)濟的繁榮。同時地下空間具有如抗震性、隱蔽性、恒溫性等性質又優(yōu)于地上空間，適合于特定的需求的行業(yè)入駐。這樣的建設方案對特定行業(yè)可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)質量，實現(xiàn)更優(yōu)化的發(fā)展。

1.2 地下空間資源的開發(fā)有利于改善城市環(huán)境。

隨著人口數(shù)量的激增，人們對生活質量要求的提高，發(fā)達的城市一般都呈現(xiàn)出城市地面空間布局過于擁擠，建筑密度過高，發(fā)展用地嚴重不足的問題。就北京市而言，從2006年到2015年的十年間城市常住人口增長了35.6%，從趨勢來看城市的人口數(shù)目還會繼續(xù)增加，產(chǎn)生對城市環(huán)境更大的挑戰(zhàn)。合理開發(fā)城市地下空間實際上擴大了城市空間容量，可以降低城市地面建筑密度，改善城市交通擁堵狀況。對改善城市環(huán)境起到了良好的促進作用。

圖1. 2006-2015年北京市常住人口的變更

1.3 地下空間資源的開發(fā)有利于城市的安全。

通常的城市地下資源的開發(fā)都可以和城市人防工程很好的結合在一起。地下空間有隱蔽性，抗震性，封閉性等性質，可以儲備能源和物資。在戰(zhàn)時狀態(tài)下地下空間又可提供緊急避難所，供人們躲避地面上的各種災害。

2 地下空間規(guī)劃的基本原則

（1）地下空間的規(guī)劃應該納入城市的總體規(guī)劃當中，與城市的總體規(guī)劃相互協(xié)調。

（2）地下空間規(guī)劃應該同時做到保護城市的歷史元素、美化地面景觀和保護生態(tài)環(huán)境。

（3）地下空間的建設不是一蹴而就的，地下空間規(guī)劃應符合城市的發(fā)展水平和綜合實力?？傮w長遠規(guī)劃，分步實施。

（4）地下空間規(guī)劃的目標是改善城市的居住環(huán)境，要做到在地下空間的建設過程中不破壞和惡化生態(tài)環(huán)境。

（5）地下空間最好能具有多重身份和多重功能。城市地下空間的規(guī)劃應結合城市具體情況，可滿足防災、減災需求。

3 地下空間設計的典型劃理論

在地下空間發(fā)展建設的同時，不同時代的建筑師們也提出了各種各樣的地下空間建設理論。

3.1 線性城市理論

線性城市理論由西班牙工程師索里亞 馬塔（SoriayMata）于1882年提出。馬塔認為城市會沿著運輸線呈線形發(fā)展，城市可以沿著運輸線建立空中、地面以及地下的三層布局。但實際上，馬塔的思想只在并沒有在很大范圍上被實施。

3.2 艾納爾的地下空間的利用

法國建筑師艾納爾（Eugène Hénard）發(fā)展了地下空間利用理論。于1906年，艾納爾就提出了對巴黎街道網(wǎng)的規(guī)劃設想。他提出建立環(huán)島式交叉口系統(tǒng)，在環(huán)島的地下空間范圍內修筑可供行人使用的過街通道，通道內設計有服務行人的便利設施。艾納爾還提出了對城市街道空間的多層次利用理論。將地表用做行人的步行和汽車的通行使用，地下一層為有軌電車交通層，地下二層用于鋪設市政管線，地下三層運輸城市垃圾，地下四層運輸貨物。這樣對城市地下的有計劃分配和多層次使用對城市的形態(tài)產(chǎn)生了深遠的影響，同時也影響了很多后來建筑師對地下空間的開發(fā)設想。

圖2. 線性城市理論

3.3 阿斯普倫德的“雙層城市”理論

瑞典建筑師阿斯普倫德（HansAsplund）在1970年代間提出了“雙層城市”，將地面空間和地下空間分離起來，人和非機動車使用地面空間，機動車在地下和半地下空間，人、建筑、交通實現(xiàn)協(xié)調發(fā)展。

4 地下空間設計中的問題

地下空間位于地表以下，與地面空間相比它具有穩(wěn)定的溫度、濕度和防災等特點·。但同時，其采光不足、通風不佳等問題也客觀存在。所以，在地下空間的設計當中要時刻注意其環(huán)境問題的影響。

4.1 生理及心理環(huán)境問題

地下空間位于地下，他使人缺乏了和自然的互動。地下空間環(huán)境有封閉的特點，其內部環(huán)境與地面空間環(huán)境差別很大。地面空間設計中時常無需考慮的因素，如有害氣體濃度、細菌的濃度、揮發(fā)性有機物的濃度等都在地下空間環(huán)境中人的生理情況產(chǎn)生著極大的影響。

地下空間環(huán)境對人體的心理情況的影響是無形的。雖然世界各國對于地下空間環(huán)境中的心理問題都做了不同程度的研究和改善，但迄今為止這個問題還沒有被很完善的解決。心理環(huán)境問題也是地下空間開發(fā)利用道路上的一大阻礙。

4.2 防火問題

火災是地上建筑工程中的一大研究課題，在地下建筑中這個問題更加重要。在地下工程中火災一旦發(fā)生，地下通風系統(tǒng)很容易發(fā)生問題。在密閉的環(huán)境中燃燒消耗了氧氣，同時產(chǎn)生的濃煙無法排出在地下空間中聚集。如此情況一旦發(fā)生將會造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。另外，地下空間由其位置特征導致，一旦發(fā)生火災很難及時對人員進行施救也很難對火情進行控制，以至撲滅火災。

4.3 疏散問題

地下空間位于封閉的地下環(huán)境中，只能通過有限的出入口與外界聯(lián)系起來。在發(fā)生緊急的情況（災害或者突發(fā)狀況等）時疏散時間很長。由于在封閉的地下空間中發(fā)生災害對于人員心理上的影響作用要遠高于地上建筑，恐慌和無秩序的疏散進一步加劇了疏散的困難性。此外地下建筑中人員的疏散方向與內部的煙和熱氣的自然流動方向一致也給疏散帶來了很大的困難。

4.4 個性問題

建于不同地質狀況下，擁有不同建筑性質的地下空間建筑存在不同特征的個性問題，應該具體情況具體分析，做好地下空間環(huán)境的設計工作。

5 結語

城市地下空間是寶貴的土地資源，經(jīng)濟資源和戰(zhàn)備資源[2]。城市地下空間資源應該在合理限度內充分得到利用。工程技術人員應對城市地下空間資源做出完善的規(guī)劃和設計，同時也不應該忽略地下空間其身存在屬性上面的問題。城市地下空間的合理利用一定會對城市居民的生活起到極大的益處。

[1]馬貴軍, 趙志峰, 葉帥華. 地下工程概論[M]. 人民交通出版社，2016

[2]周云. 城市地下空間放在減災回顧與展望[J].地下空間與工程學報 2006(2)：467-474