地平線下的希望――城地下空間開發(fā)設(shè)計探討

1、地平線下的希望城市地下空間開發(fā)設(shè)計探討摘 要：文章針對國內(nèi)各大城市人口出現(xiàn)超飽和、建 筑空間擁擠、空氣污染超標、城市綠化減少的現(xiàn)象，對城市 地下空間的開發(fā)利用設(shè)計進行分析，從而提升大家對地下空 間開發(fā)的認識，引起廣大群眾的關(guān)注，為未來城市三維立體 化發(fā)展做出貢獻。關(guān)鍵詞：地下空間；開發(fā)設(shè)計；城市發(fā)展；城市規(guī)劃檢 索： 中圖分類號： TU 文獻標志碼： A 文章編號： 1008-2832 (2016)03-0056-03Hope below the Horizon ， Discussion of Exploiting Underground SpaceLI Xiao-tong( Tsinghua

2、 University， Beijing 10084 ， China)Abstract ： This paper analyzed the design of underground space exploiting ， in connection with the phenomenon of overpopulation ， congested building space ， air pollution and the decreasing of afforestation ， accordingly deepens the understanding of underground spa

3、ce exploiting ， appeals for public concern and contributes to the progress of threedimensional construction of future cities.Key words ： underground space ； design of exploiting ；urban development ； city planningInternet ： 隨著中國經(jīng)濟發(fā)展，城市化的水平逐漸提高， “城市綜 合癥”正在形成。首先是各大城市人口出現(xiàn)超飽和、建筑空 間擁擠、空氣污染超標、城市綠化減少（圖 1）。世

4、界人口密 度最高的城市之一就是我國的上海和北京，以國際標準衡量， 上海和北京均已處于超飽和狀態(tài)。無論政策怎樣限制，仍然 阻擋不了人口的不斷涌入。這樣的情況該如何解決？縱觀當今世界，三維立體化的 發(fā)展明顯有著重大的潛力。許多發(fā)達國家都已經(jīng)意識到解決 當今世界人口、資源、環(huán)境三大危機的重要途徑只有城市地 下空間的開發(fā)和利用。地下空間已經(jīng)被公認為是與宇宙、海 洋相并列的第三大資源了。但是，我國目前地下空間的開 發(fā)認識還不夠，一方面我國對于地下空間開發(fā)和利用還比較 少，只有個別大城市對地下局部點狀開發(fā)利用；二是缺少對 整個城市地下空間整體系統(tǒng)的規(guī)劃和相關(guān)法律條例，致使有 些地方地下拓展雜亂無章，造成坍

5、塌現(xiàn)象；三是開發(fā)成本過 高，讓許多中等城市望而卻步，提案紛紛被否決。針對這些 問題，城市地下空間的開發(fā)設(shè)計正迫切的需要全面的有關(guān)城 市地下的規(guī)劃信息。一、研究目的 在“城市綜合癥”正在形成的大背景下，對于城市地下 的開發(fā)和利用這一近幾年來國際熱點問題進行調(diào)查研究，陳 述各大權(quán)威來源的相關(guān)信息，分析城市建設(shè)管理者和實踐科 研人員以及關(guān)心城市發(fā)展的內(nèi)外各界人士對城市地下空間 發(fā)展的看法的相關(guān)信息，提煉挖掘問題背后的關(guān)鍵點。針對 各國地下空間設(shè)計的現(xiàn)狀、中國地下空間目前開發(fā)設(shè)計的優(yōu) 勢與劣勢、中國對待地下開發(fā)的政策與態(tài)度和未來地下空間 設(shè)計規(guī)劃的方向進行探討。二、地下空間的定義 地下空間的定義是：地

6、面表層空間以下的所有空間，地 下空間的范圍非常廣，比如地下的商城，地下的軍事要塞， 地鐵，洞穴，隧道等空間。地下開發(fā)的領(lǐng)域有很多，此次主要分析的是常見的三個 關(guān)于地下空間開發(fā)利用的領(lǐng)域：地下商業(yè)設(shè)施空間、地下交 通空間、地下市政管線設(shè)施空間。如果按照深度來劃分地下 空間，可以分為淺層的地下空間（地下 10m 以內(nèi)）、次淺層 的地下空間（地下 10m-30m ）、深層的地下空間（地下30m-100m ）。三、地下空間資源發(fā)展的時代性 不同的歷史時段地下空間資源的發(fā)展進度和目的也是 不同的。地下空間的發(fā)展和利用其實很早就開始了，易 ?系辭中“上古穴居而野處”就說明了這一點，現(xiàn)代的地下建 筑空間其實

7、源于遠古人的穴居，當時年代的人類從生理安全 角度出發(fā)而自發(fā)的開發(fā)利用地下空間資源，記錄了地下空間 開始發(fā)展的歷史開端。隨著社會的逐步發(fā)展，人們對地下 空間的認識有了很大的提升，對地下的隱蔽性、安全性、防 護性等特性開始重視，古代的陵墓、古人的地下密室、地下 空間的糧倉等等開始陸續(xù)出現(xiàn)。后來隨著戰(zhàn)爭的出現(xiàn)，地下 防空洞的優(yōu)越性在軍事方面得到體現(xiàn)。但如今看來，資源問 題成為現(xiàn)代地下空間發(fā)展的主要動力。世界在進步，城市必將走向地面、高空、地下的共同發(fā) 展、立體開發(fā)，才能從根本上提高我們的生活環(huán)境和生活質(zhì) 量。近百年來，人們一直嘗試著城市向高空發(fā)展，但是城市 向高空發(fā)展也受到很大的制約和威脅。 200

8、1 年美國紐約發(fā)生 的“ 9.11”事件，兩座高達四百多米的高層世界貿(mào)易中心大 樓頃刻間被夷為平地，這次的事件讓很多人對城市建筑是否 還要繼續(xù)向更高空發(fā)展提出了質(zhì)疑。與此同時，人們對地下 空間的探索也從未停止。中國工程院院士錢七虎指出： “十 九世紀是橋的世紀，二十世紀是高層建筑的世紀，二十一世 是地下空間'的世紀。 ”四、國內(nèi)外地下商業(yè)設(shè)施空間對比 地下商業(yè)設(shè)施空間最早產(chǎn)生于日本，發(fā)源于地鐵站。地 下商業(yè)設(shè)施空間的發(fā)展使地下交通網(wǎng)更富有生命力，一方面 減少地鐵隧道內(nèi)步行的枯燥感和封閉感；另一方面，地下商 業(yè)的巨大利潤也吸引著眾多開發(fā)商對地下空間開發(fā)的投資， 同時這些商業(yè)的收入也用來彌

9、補地下交通經(jīng)濟受益的不足。 位于加拿大的蒙特利爾地下城就是一個地下商業(yè)空間開發(fā) 利用十分成功的實例。蒙特利爾每年冬季持續(xù) 45個月， 氣溫最低能達到 -34 度，而夏天又會變成令人煩悶的燥熱。 在這樣糟糕的氣候下，蒙特利爾卻能被評為世界上最適合居 住的三大城市之一，根本原因就是蒙特利爾的地下有著世界 上最大的地下城。蒙特利爾地下城長達 1.7 萬米，總面積達到四百多萬平 方米，其中地下通道、室內(nèi)公共廣場、大型商業(yè)中心相連， 連接著無數(shù)個大大小小的商店、飯店、銀行、大型電影院等 等，其中還有十個地鐵站臺、兩個火車站以及兩所大學(xué)。同 時，蒙特利爾地下城有著 150 多個出入口以供五十多萬人流 的出

10、入，無論地面上的環(huán)境多么惡劣，地下城里永遠像天堂 一樣。另外，地鐵乘客下班后可以順便逛逛地下城的商店， 能夠減輕該城市高峰期的交通擁擠。由于蒙特利爾地上地下 共同發(fā)展， 相互協(xié)調(diào)運作十分成功的原因， 常常被人稱作 “ 城和一”。（圖 2）隨著中國城市的發(fā)展和經(jīng)濟的提高，近些年也出現(xiàn)了一 些值得借鑒的地下商業(yè)空間開發(fā)的實例，北京西單文化廣場 就是這樣一個集合交通、休閑與商業(yè)活動為一體的地上地下 綜合利用空間（圖 3）。該廣場 1.5 萬平方米，為了補償土地 價值，廣場地下開發(fā)了四層商業(yè)娛樂空間。地下空間形成十 字形的步行街，十字形的交叉部分是一個小廣場，利用圓錐 形的采光天棚，消除了地下空間陰暗

11、消極的負面因素，成為 西單廣場核心標志（圖 4）。由于周圍商業(yè)建筑居多，加上與 地鐵相連，使這里產(chǎn)生的巨大的商業(yè)潛力。但是廣場上綠化 部分和休息空間結(jié)合的不是很理想，缺少觀賞趣味，很少看 到有人在此休息停留，大部分人群只是穿行而過。五、國內(nèi)外地下交通設(shè)施空間對比 交通是城市生存和發(fā)展的基本功能之一，中國地下交通 空間開發(fā)的需求暫時主要集中在 13 座特大城市，這些城市 人口都以達到飽和狀態(tài)，至少在 200 萬人口以上，從我國的 情況看來，如北京、上海、廣州、深圳等城市矛盾已經(jīng)較為 嚴重。經(jīng)常發(fā)生大面積、長時間交通堵塞，單純靠加寬馬路 街道和車輛限行已經(jīng)無法疏導(dǎo)巨大的車流和人流，此時發(fā)展 地下交

12、通空間是唯一出路。城市地下的交通空間比較常見的類型主要有地鐵、過街 地道和地下隧道等。我國許多大城市地下交通設(shè)施的開發(fā)已 經(jīng)形成一定的規(guī)模，北京、上海等大城市地鐵、過街通道很 早就已形成系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但是仍然存在經(jīng)常性交通堵塞 數(shù)個小時，上下班時間段乘客擁擠的現(xiàn)象，這是什么原因？ 為此，我調(diào)研了北京上下班高峰期交通擁堵的幾大地區(qū)，例 如西單、中關(guān)村等地，這些地方都有一些共同點：許多商業(yè) 購物中心、辦公樓由于建成時沒有事先留出接口，導(dǎo)致這些 獨立的地下空間節(jié)點沒有被后來修建的地鐵、地下通道、安 全疏散通道有機的聯(lián)系起來，有時候從一座樓到另一座樓還 要重復(fù)地上地下， 室內(nèi)室外的轉(zhuǎn)換， 沒有達到功

13、能相互補充， 點、線、面結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu)。中關(guān)村西區(qū)為了解決地面交通壓力和停車位不夠等問 題，修建了總長 1.8 千米的地下交通環(huán)廊，連接著社區(qū)每一 個停車場，地面上設(shè)計成了中關(guān)村廣場，地面景觀很不錯， 使周圍的商業(yè)建筑和辦公建筑的景觀視野也變好了許多。但 是從 2007 年投入使用，至今仍然存在很多管理方面的問題， 效果也不盡人意。一進入該地下環(huán)廊就發(fā)現(xiàn)許多電子引導(dǎo)牌，但是車輛稀 少。據(jù)調(diào)查，目前地下隧道共有 23 個對外的出入口，均通 向周邊辦公大樓的地下車庫以及地面街道。這說明了每隔八 十多米就會有一個出口，標識牌異常頻繁，使人應(yīng)接不暇。 而且指示性也有些混亂， 只走了幾分鐘，就出現(xiàn)了

14、3 號入口、 3 號坡道、 3 號出口等多個以 3 號為名的出入口，如果第一 次進入地下環(huán)廊，很可能不知道怎么行駛。一個私家車主宋 先生說：“這里標志特別多，看著清清楚楚，路不熟一眨眼 就走過了?！苯?jīng)常在這附近拉客的出租司機王師傅說： “知道 這里有環(huán)廊，但是從來沒下去過，從沒有一個顧客提出要從 地下走呀?！彼麄儽硎緭脑诘叵颅h(huán)廊迷路，像進迷宮一樣 總也走不出來，并且環(huán)廊入口“藏”在遠離路口的綠化灌木 旁，日均車流僅僅一千輛，這樣通而不暢的現(xiàn)象不僅離設(shè)想 預(yù)期差距極大，浪費了地下空間資源，還一直消耗著高昂的 維護費用，得不償失。此次展覽會以此為題材呼吁有關(guān)部門 能夠盡快的明確主管部門，并且盡早

15、制定詳細的地下空間發(fā) 展的規(guī)劃方案。相信地下空間開發(fā)的道路雖然曲折，但前景 是美好的。美國波士頓也曾經(jīng)是交通最為擁擠的城市之一。如圖 5，它在 1959 年建立時車流量為 75000V/ 天，而幾十年后車流量 增長到 200000V/ 天，波士頓的交通問題嚴重影響了這座城市 的發(fā)展，城市的環(huán)境質(zhì)量也在不斷地下降，當時波士頓比北 京現(xiàn)狀交通擁擠更甚。每天超過十個小時的交通擁堵，發(fā)生 的交通事故概率是其他城市的 4倍。波士頓人因此建造了美國歷史上規(guī)模最宏大、工期最漫 長、造價最昂貴、 難度也最大的城市地下交通道路修建項目。 有人稱它是波士頓的 “永恒之掘” 。雖然建設(shè)時間如此漫長， 但施工期間盡量

16、保持了商業(yè)、交通、居民生活的正常運行。 建成以后公路長達一百六十多英里，擁有著當時世界上最大 的通風系統(tǒng)以及事故處理中心。早晚上下班堵車時間達到了 平均水平，每天交通擁堵時間縮短到兩、三個小時，城市空 氣質(zhì)量也得好了許多。如圖 6 城市其他地方也受益良多，比 如開發(fā)地下隧道后地面上空出 150 畝地可以開發(fā)利用，現(xiàn)已 建成 40 畝的公園以及其他開敞空間，在中心區(qū)也種植了六 千多株灌木以及兩千多株喬木，改善了波士頓的地面環(huán)境。六、國內(nèi)外地下市政管線空間對比 城市地下的各種管線如電力、 通訊、燃氣、排水等管線， 就像人體內(nèi)的血管和神經(jīng)，需要不停的輸送著能量和傳輸信 息，是城市居民賴以生存和發(fā)展的

17、基礎(chǔ)， 因此被稱為城市 “生 命線”。而目前很多地下管道鋪設(shè)的都比較混亂，這樣一 旦地下線路某個局部出現(xiàn)了一點問題，就要整體都動手術(shù)， 一個地方施工修理，城市多處地方就停水又停電，這樣的現(xiàn) 象處處可見，對生活影響巨大。解決這一問題的最好的方法 是建立“共同溝” ，這樣避免了城市地面上的反復(fù)開挖，既 方便修理，又節(jié)省國家資源。日本共同溝的開發(fā)比較早，目前已有八十多個城市已經(jīng)建立了共同溝，總共長約 1000 多千米（圖 7）。其中東京銀座共同溝，不僅將常見的 各種管道收容進來，還收容了路燈的電線。日本經(jīng)常發(fā)生臺 風、地震，城市管線由于都設(shè)置在共同溝內(nèi)，這樣就避免了 以前由于電線桿倒塌而造成更嚴重的

18、災(zāi)害。由于不存在地面 上的電線，一旦發(fā)生火災(zāi)能更加迅速的進行滅火行動。其實在 1958 年時，北京就已經(jīng)在天安門廣場下方建設(shè) 了一千多米的共同溝。在 1994 年，上海市鋪設(shè)了一條全長 一萬多米的共同溝張楊路共同溝。該共同溝將四種城市 管線同時收容在一起，如圖 8。 4月 20日，在上海世博會運 行的首日，很多人發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)在中國城市常見的電線桿、通信 桿都不見了。那是因為上海地下一條直徑近兩米，長 6.6 千 米的龐大地下共同溝已經(jīng)建成。同時道路上的許多附屬設(shè)施 都埋在共同溝里面，給城市地面空出了大量空間，使道路上 的空間得到了有效的利用，并創(chuàng)造了美好的生活環(huán)境。七、總結(jié)根據(jù)上文對國內(nèi)外地下空間開發(fā)利用現(xiàn)狀的相關(guān)內(nèi)容 調(diào)研比較后，發(fā)現(xiàn)中國雖然在大力開發(fā)地下資源，但是各大 城市地下空間的建設(shè)起步較其他國家晚些，現(xiàn)階段仍處在初 級發(fā)展狀態(tài)，尤其行政手段上缺乏統(tǒng)一管理，幾乎處于各自 為政狀態(tài)，并且地下開發(fā)沒有詳細的技術(shù)規(guī)范，相關(guān)法律也 很滯后，這些都嚴重的制約著各大城市地下空間的發(fā)展。讓 各界人士意識到地下空間開發(fā)的必要性，以及接下來必須要 制定和地下空間的開發(fā)相關(guān)的詳細法律，加強地下空間開發(fā) 利用監(jiān)督，建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的管理機制，完善投資體系，才能 促進地下空間順利發(fā)展。地下空間的發(fā)展存在著不可逆性，地面上的樓房如果蓋