中國城市建設(shè)及地下空間發(fā)展分析

王 飛, 廖保林

(1.中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，陜西西安 710043； 2. 西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗室，四川成都 610031)

改革開放以來，中國城市建設(shè)突飛猛進(jìn)，取得了令世人矚目的成就。但與此同時也出現(xiàn)了一系列的問題，這些問題阻礙了城市發(fā)展的速度。因此，相關(guān)學(xué)者對此進(jìn)行研究，提出了大力開發(fā)城市地下空間與建設(shè)地下工程。1983年，文獻(xiàn)[1]論述了地下空間的利用有利于解決城市在發(fā)展過程中所面臨的一些重要問題。1989年，文獻(xiàn)[2]則對城市廣場地下空間開發(fā)的前景進(jìn)行了探討，提出了以下四個方面優(yōu)點(diǎn)：滿足多功能活動的要求、適用范圍廣、改善廣場的空間環(huán)境、心理環(huán)境良好。1992年，文獻(xiàn)[3]提出地下空間作為一個潛在的巨大資源，尚待人們?nèi)ラ_發(fā)利用，但這一進(jìn)程必須和城市建設(shè)規(guī)劃統(tǒng)籌全面考慮。1996年，文獻(xiàn)[4]通過可持續(xù)發(fā)展理論對我國城市地下空間與地下工程的發(fā)展進(jìn)行了初步研究。1998年，文獻(xiàn)[5]預(yù)測我國地下空間開發(fā)利用在21世紀(jì)初一定會步入一個全新階段，大家需要做好迎接挑戰(zhàn)和機(jī)遇的準(zhǔn)備。2007年，文獻(xiàn)[6]對城市地下空間的分層開發(fā)進(jìn)行了研究，探討了不同設(shè)施的豎向空間配置，得出地下設(shè)施開發(fā)適宜深度建議。

綜上所述，我國城市建設(shè)的地下空間從無到有，并且隨著時代的進(jìn)步，在大量學(xué)者的研究下，逐漸形成了更加完善的地下空間理論。本文總結(jié)了我國城市建設(shè)歷程的巨大變化、取得的成就，同時也指出了進(jìn)展中存在的問題，并在此基礎(chǔ)上展開敘述了地下空間發(fā)展的必要性。

1 中國城市建設(shè)歷程

改革開放40年，是我國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的40年。近年來，我國政府高度重視城市發(fā)展工作，2015年12月，政府召開了時隔37年的中央城市工作會議，為中國城鎮(zhèn)化發(fā)展指明了方向。近些年來，我國政府從中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的現(xiàn)實(shí)出發(fā)，堅持全面深入推進(jìn)以人為核心的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，貫徹落實(shí)新發(fā)展理念。

改革開放40年以來，中國城鎮(zhèn)化率由1978年的17.92 %提高到2018年的59.58 %；城鎮(zhèn)常駐人口由1978年的1.7億人增長到8.1億人；城市數(shù)量由193個增加到657個?？梢哉f，中國城市的發(fā)展是40年改革開放成果的重要體現(xiàn)。

(1)一是城市變高了。我國摩天大樓建造數(shù)量居世界第一。2018年有143座超過200 m高的建筑完工。如圖1所示，相比2017年的147座雖然減少4座，但這一年有18座摩天大樓(高度超過300 m的建筑)誕生，這是有史以來的最高數(shù)字。2018年中國擁有超過5棟的300 m及以上建筑的城市有9個，見圖2。中國在建造高度200 m及以上的建筑領(lǐng)域，連續(xù)23年保持最高產(chǎn)地位。2018年完成88座，占全球總量的比例為61.5 %。

圖1 2018年完工的高度200m及以上建筑

圖2 中國高度300m及以上建筑分布情況

(2)二是城市變大了。中國的城市格局越來越大，城市規(guī)模不斷提升。僅從占地面積而言，中國已逐漸出現(xiàn)大量的超級城市及超級城市群[7]。隨著中國城市化進(jìn)程不斷加快，中國的大城市也變得越來越大。表1給出了2018年中國大城市的建成區(qū)面積。

結(jié)合衛(wèi)星拍攝對比可看出，從1984年到2016年，城市城區(qū)面積發(fā)生了巨大變化，圖3給出了北京的變化。

表1 2018年中國城市建成區(qū)面積統(tǒng)計 km2

圖3 北京城區(qū)面積的演變

目前中國已有89座城市的城區(qū)人口規(guī)模達(dá)到或突破百萬大關(guān)。除北、上、廣、深外，天津和重慶也正邁向超大城市行列。

(3)三是城市變多了。中國城鎮(zhèn)化和城市發(fā)展不僅刷新了人類對城市化和城市發(fā)展的認(rèn)知，也刷新了對城市帶動國家崛起作用的認(rèn)知。1978年之前，中國大地上的城鎮(zhèn)寥若晨星；40年后，城鎮(zhèn)已繁星璀璨，城市規(guī)模體系從小到大再到群，如圖4所示。

圖4 中國規(guī)劃建設(shè)的城市群

新中國成立之初，中國有132個城市，1978年改革開放也僅有193個城市。改革開放后，我國城市數(shù)量猛增，規(guī)模擴(kuò)張，經(jīng)歷了1978年至1992年的數(shù)量擴(kuò)張期和1993年至2013年的規(guī)模擴(kuò)張期。2013年全國城市數(shù)量達(dá)657個，2018年中國城市數(shù)量微漲至672個。

(4)四是城市變美了。改革開放40年來，中國的面貌煥然一新，各方面都呈現(xiàn)出嶄新的生機(jī)與活力。從鄉(xiāng)間地頭到高樓林立，從泥濘小路到寬敞街道，從單調(diào)黑白到五彩斑斕，中國城市越來越美，品質(zhì)越來越高，見圖5、圖6的對比。

圖5 北京中心商務(wù)區(qū)對比

圖6 1992年與2018年中國夜景對比

(5)五是城市發(fā)展變快了。1978年，中國經(jīng)濟(jì)規(guī)模僅有3 679億元人民幣；2019年，中國國內(nèi)生產(chǎn)總值已達(dá)100萬億元人民幣(14.5萬億美元)，成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體。中國經(jīng)濟(jì)總量占世界經(jīng)濟(jì)的比重由1978年的1.8 %上升到2019年的16 %。GDP年均實(shí)際增速高達(dá)9.5 %。城市發(fā)展是中國經(jīng)濟(jì)快速增長的最大引擎和動力。2017年，中國有14個城市GDP總量超過萬億元，其總和占全國GDP總量的28.6 %。

2 存在的問題

改革開放40年，中國城市發(fā)展的成就令人矚目，但在快速發(fā)展過程中一些問題逐漸暴露并日益顯著，給中國城市進(jìn)一步繁榮發(fā)展帶來了阻礙，主要包括：

2.1 大城市病嚴(yán)重困擾城市發(fā)展

截至2018年，我國城鎮(zhèn)人口占比57.35 %，約8.0億人居住在城市，但城鎮(zhèn)人口布局極為不合理。大量人口聚集為大城市的空間容納及承載能力提出了全新考驗，也帶來了“大城市病”問題。

大城市病指大城市出現(xiàn)人口膨脹、交通擁擠、住房困難、環(huán)境惡化、資源緊張、物價過高等系列“癥狀”[8]。隨著中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，城鎮(zhèn)化與資源、環(huán)境、生態(tài)之間的矛盾越來越尖銳。

2.2 土地浪費(fèi)嚴(yán)重，開發(fā)粗放低效

城鎮(zhèn)化發(fā)展高度依賴土地財政，導(dǎo)致土地城鎮(zhèn)化快于人口城鎮(zhèn)化，如圖7所示。如：2000～2010年，全國260個地級及以上城市人口規(guī)模年均增速4.4 %，而建城區(qū)面積年均增速6.9 %，土地的擴(kuò)張速度高于城鎮(zhèn)人口增長速度。大量新區(qū)、新城土地資源浪費(fèi)嚴(yán)重，開發(fā)模式粗放，一些“鬼城”和“空城”出現(xiàn)[9]。

圖7 改革開放以來中國城鎮(zhèn)化率及推進(jìn)速度

2.3 區(qū)域發(fā)展不平衡，城鎮(zhèn)規(guī)模兩極化嚴(yán)重

中國城鎮(zhèn)化呈現(xiàn)東高西低的梯度格局，城鎮(zhèn)規(guī)模兩極化嚴(yán)重，如圖8所示。一方面，大城市數(shù)量和人口比重不斷增加，一些特大城市規(guī)模急劇膨脹，大城市病問題凸顯；另一方面，中小城市數(shù)量和人口比重減少，中西部一些小城市和小城鎮(zhèn)甚至出現(xiàn)相對萎縮跡象，城鎮(zhèn)體系中缺乏中小城市的有力支撐，反映在空間格局上，就是城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)的失調(diào)。即珠三角、長三角、京津冀等城市群日益逼近資源環(huán)境承載力極限，可持續(xù)發(fā)展問題日漸突出；中西部中小城市和小城鎮(zhèn)，由于缺乏產(chǎn)業(yè)支撐和公共服務(wù)，就業(yè)崗位和人口吸納能力嚴(yán)重不足，陷入發(fā)展困境。

圖8 各城市群經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高于平均值的比重

2.4 城市設(shè)計缺少美感，城市面貌缺乏特色

中國近20年房地產(chǎn)高速發(fā)展，有很多成功的建筑，也建設(shè)了很多奇怪的建筑。隨著人們在文化方面審美情趣多樣化，建筑造型也不例外。不少城市建造了許多讓人大跌眼鏡、目瞪口呆、俗不可耐的建筑。城鎮(zhèn)規(guī)劃單一，許多城市千篇一律，失去城市原有特色。有些也對城市重要的景觀資源，如歷史遺跡、山前水邊等造成了不可挽回的視覺污染。

2.5 建筑質(zhì)量問題日益增多

建筑物使用壽命受其安全技術(shù)指標(biāo)限制，城市建筑壽命長短不僅與建筑物的安全技術(shù)指標(biāo)等因素相關(guān)，且常常受到來自城市規(guī)劃、建設(shè)及其他因素影響，很多城市建筑物在遠(yuǎn)未達(dá)到其使用壽命的條件下，由于各種非安全性因素影響被提前拆毀。城市建筑壽命及質(zhì)量問題也與城市過快發(fā)展相關(guān)，不僅導(dǎo)致社會資源浪費(fèi)，也損害了人民的合法權(quán)益。

2.6 城市建筑分布散亂，路網(wǎng)密度較低

中國一些城市因在城市化進(jìn)程中缺乏合理長遠(yuǎn)規(guī)劃，導(dǎo)致道路分割，路網(wǎng)密度較低，道路擴(kuò)建難度較大。截止2017年，我國主要36個城市路網(wǎng)總體平均密度5.89 km/km2，見圖9所示，距離中共中央國務(wù)院提出的到2020年城市建成9區(qū)平均路網(wǎng)密度8 km/km2仍有較大差距。一些城市由于支路缺乏，主、次干路承擔(dān)支路匯集功能，通過性交通和出入性交通交織嚴(yán)重，降低交通運(yùn)行效率，也更容易發(fā)生交通擁堵。

圖9 城市路網(wǎng)密度分布

2.7 新舊城發(fā)展不平衡

改革開放以來城市高速發(fā)展使老城區(qū)出現(xiàn)兩方面問題：一方面人口過快增長使大部分城市中心老城區(qū)存在住宅擁擠、環(huán)境破壞、交通堵塞、基礎(chǔ)設(shè)施滯后等問題；另一方面各方需求擴(kuò)張使已有城市資本折舊時間大大縮短，老城區(qū)改造成本急劇增加。老城區(qū)發(fā)展緩慢，周邊新城區(qū)快速發(fā)展，貧富差距日益顯著。

2.8 城市基礎(chǔ)設(shè)施落后

交通擁堵是城市存在的首要問題。快速的城鎮(zhèn)化以及人口膨脹使交通需求和供給矛盾日益突出，給城市居民的生產(chǎn)生活帶來巨大困擾。城市防災(zāi)減災(zāi)能力欠缺，排水排澇系統(tǒng)老化和脆弱，造成一些城市逢雨必澇。另外，城市能源資源欠缺，導(dǎo)致一些地區(qū)水荒、電荒、煤荒、油荒現(xiàn)象時有發(fā)生。

3 發(fā)展地下空間的必然性

我國政府非常重視城市地下空間的開發(fā)利用。2007年頒發(fā)了《中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法》；2013年，黨的十八大報告明確提出優(yōu)化國土空間開發(fā)格局；2014年，中共中央國務(wù)院印發(fā)《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020年)》；2016年又印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》；同年，住建部編制并印發(fā)了《城市地下空間開發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》。2017年，原國土資源部印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)城市地質(zhì)工作的指導(dǎo)意見》。

3.1 人類發(fā)展歷程的需要

城市地下空間開發(fā)利用的最終目的是為人類活動創(chuàng)造更美好、更有意義的生存環(huán)境，通過改善城市空間環(huán)境的質(zhì)量來提高生活質(zhì)量。

開發(fā)利用城市地下空間，是現(xiàn)代城市發(fā)展的需要，也是城市建設(shè)發(fā)展的方向。地下空間具有區(qū)別于地上空間的獨(dú)特優(yōu)勢，如恒溫性、高強(qiáng)度防護(hù)性、低能耗性等，可作為地下公共交通、倉儲物流、市政設(shè)施、垃圾處理、人防與軍民融合、地下實(shí)驗室等使用。相比城市地上空間，地下空間位置低、有土層隔絕，具有抗震、抗風(fēng)、抗爆、防化等防護(hù)功能，受災(zāi)種類少，具有抗災(zāi)防災(zāi)優(yōu)勢。

3.2 城市本質(zhì)特性的需要

城市的本質(zhì)是集聚。城市的一切功能和設(shè)施都是為加強(qiáng)城市集約化和提高效率而服務(wù)的，而城市集約化又受到經(jīng)濟(jì)規(guī)律支配。當(dāng)集約化達(dá)到一定高度時，相對靜止的城市功能和基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)滿足不了需求，勢必要更新和改造。

地下空間作為城市建設(shè)新型國土資源，已成為第四國土，是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源與保障，是解決“大城市病”的重要載體[10]。城市地下空間是國土資源的有機(jī)組成部分，是戰(zhàn)略性空間資源。

3.3 城市可持續(xù)發(fā)展的需要

城市可持續(xù)發(fā)展主要是指在限制城市無限制蔓延的前提下，以科學(xué)的城市規(guī)劃為基礎(chǔ)，使城市的土地利用結(jié)構(gòu)與城市空間資源的利用結(jié)構(gòu)合理化、有序化[11]。在城市內(nèi)涵式的發(fā)展過程中，地下空間的開發(fā)利用是擴(kuò)充城市空間容量，調(diào)節(jié)城市土地利用強(qiáng)度分布，使城市空間資源利用有序化的重要手段，也是建立現(xiàn)代化城市綜合交通體系以及城市防災(zāi)、救災(zāi)綜合空間體系的重要途徑，同時也是城市基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化建設(shè)的最主要方法。

3.4 提高城市用地效率的需要

面對日益嚴(yán)峻的事實(shí)，我國已逐步調(diào)整城市交通戰(zhàn)略，建設(shè)以地鐵等大容量快速軌道交通為主的現(xiàn)代綜合交通系統(tǒng)。地鐵作為人類利用地下空間的一種有效形式，不占用地面土地，不破壞地面景觀，不產(chǎn)生地面噪聲，路線順直，能快速大量輸送旅客，是現(xiàn)代城市疏導(dǎo)交通的重要發(fā)展方向，對于提高土地利用效率、緩解地面交通、改善居住環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人車分流、減少環(huán)境污染、保持城市歷史文化景觀等都有十分顯著的作用。

3.5 緩解地面交通壓力的需要

當(dāng)前發(fā)達(dá)國家的地下車庫、立體交通建設(shè)已比較普遍。我國已有不少城市利用建筑物的地下空間，建設(shè)停車場、大型商業(yè)區(qū)等，但采用地下通道等網(wǎng)絡(luò)化拓建方式解決立體交通的作法還不普遍，很多還是采用地面立交，雖然可以解決人們橫過馬路的問題，但影響視線和景觀，限制空間高度，大大削減了附近建筑物的身價。

3.6 挖掘城市價值的需要

商業(yè)環(huán)境影響著地下空間系統(tǒng)的形成，在一定程度上決定了地下空間的布局、走向、分期等等，也決定了所處地塊的位置分布及商業(yè)性質(zhì)等。當(dāng)前地下空間的建設(shè)已擺脫了傳統(tǒng)的單一功能的觀念，轉(zhuǎn)向綜合體、多樣化發(fā)展。地下空間可帶動周邊土地開發(fā)，進(jìn)而促進(jìn)城市綜合開發(fā)和地區(qū)發(fā)展。

3.7 城市應(yīng)急防護(hù)的需要

大型、特大型城市必須具有較高的總體防護(hù)能力，包括防御戰(zhàn)爭和抗震、救災(zāi)等各方面。如震驚世界的1976年唐山大地震，地面建筑毀壞達(dá)1億m2，而唐山的地下工程在地震中絕大部分完好無損，在人防工程中的人員無一傷亡，大大減輕了震害。由此可見，城市地下空間對城市的災(zāi)害防護(hù)可起到至關(guān)重要的作用。

3.8 滿足城市特殊需求的需要

地下空間具備的某些特性和優(yōu)越性是地上空間不能比擬的，如良好的抗震性、穩(wěn)定性、隱蔽性、防護(hù)性、隔音性等，正適合滿足城市某些特殊需求，如城市中一些保護(hù)建筑，需要擴(kuò)建時應(yīng)借助地下空間的開發(fā)利用，還有地下音樂廳、地下實(shí)驗室、地下展覽館等，這些在國內(nèi)外均已有不少成功先例。

3.9 提升城市品質(zhì)的需要

地下空間是提升城市品質(zhì)的重要抓手。地下空間不僅是城市的“里子”，更是巨大潛在資源，一個城市最美的風(fēng)景不僅在地表建筑，更在看不見的地下。尤其針對城市淺層地下空間，通過網(wǎng)絡(luò)化拓建等手段，形成相互聯(lián)通、四通八達(dá)的城市地下空間系統(tǒng)，承載越來越多的城市功能、城市基礎(chǔ)設(shè)施和交通物流，釋放更多的地面空間留給綠色、公園、休憩、廣場等，促使地面與地下相互融合，一體化發(fā)展，提高城市運(yùn)轉(zhuǎn)效率和服務(wù)功能，滿足人民對高品質(zhì)生活的美好向往。

4 結(jié)論

(1)改革開放40年是中國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的40年，中國的城鎮(zhèn)化率、城鎮(zhèn)常駐人口及城鎮(zhèn)數(shù)量均大幅提升，中國城市的發(fā)展是改革開放成就的重要體現(xiàn)。

(2)中國城市的快速發(fā)展帶來了“大城市病”、粗放型開發(fā)、城鎮(zhèn)規(guī)模兩極分化、新舊城發(fā)展不平衡、城市功能不完善及城市品質(zhì)不高等一系列問題，亟待妥善解決。

(3)大力發(fā)展城市地下空間，通過網(wǎng)絡(luò)化拓建等手段實(shí)現(xiàn)城市淺層地下空間的相互聯(lián)通及融合發(fā)展，可最大限度提高城市用地效率、緩解地面交通壓力、挖掘利用城市價值、釋放城市國土資源、滿足城市應(yīng)急防護(hù)及特殊功能需求等，最終實(shí)現(xiàn)地面與地下一體化發(fā)展，是解決“大城市病”的最有效辦法，能夠提升城市品質(zhì)，助力我國城鎮(zhèn)的現(xiàn)代化進(jìn)程。