布兰妮
城市地下空间利用严格说来仍属于城市建设工程的一部分,由于其位于“地下”的特殊性,专门对其进行叙述。在20世纪60~70年代,地下空间开发利用模式开始占主导地位。70年代以来,随着城市的快速发展,越来越多的城市出现了交通阻塞、污染加剧、空间资源短缺、城市环境恶化等严重的“城市病”。80年代,国际隧道协会提出“大力开发利用地下空间,开始人类新的穴居时代”的口号。1982年,联合国自然资源委员会正式将地下空间列为“潜在而丰富的自然资源”,地下空间被认为是同宇宙、海洋并列最后留下来的未来开拓领域。城市地下空间国际学术会议1991年通过《东京宣言》,提出“21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”。2002年,在意大利都灵举行的地下空间学术会议就将议题定为“城市地下空间———作为一种资源”。可见,城市地下空间作为一种自然资源,已经得到了日益广泛的重视,并将被逐步开发利用。6.2.1 城市地下空间利用概况城市空间发展日新月异,城市规模开始由中心向四周乡镇横向辐射。而在城市的核心区域,为了适应其城市商贸功能区的高度集中化发展的要求,城市地下空间的利用成为提高用地经济性的重要手段之一。所谓“地下空间利用”就是对城市地质体的利用。城市地质体是城市向地下发展的空间,是地下空间资源的“载体”,它属于土地资源,是城市土地资源的延伸。一方面,由于城市地质体的岩性、岩相、成因、结构、构造等复杂多样,因而城市地质体自身岩(土)体强度或抗干扰能力差别较大,不仅地质环境条件复杂,也存在一些地质环境脆弱的敏感区或不宜开发的地区;另一方面,城市地质体的开发、利用,破坏了原有的生态环境地质平衡,也会对地面工程或已有的地下工程产生一定的影响,引发环境地质问题或地质灾害。(1)发展过程从1863年英国伦敦建成世界上第一条地铁开始,国外地下空间的发展已经历了相当长的一段时间。20世纪20年代以来,世界各国城市化进程加快,城市用地紧张、交通阻塞、基础设施落后、环境恶化等问题日渐突出。为解决这些问题,一些发达国家开始大规模利用地下空间,开发利用较早的是欧、美和日本等国家和地区。其中,欧洲国家对地下空间开发利用较好,充分利用地下空间具有恒温、恒湿、隔热、遮光、气密、隐蔽、安全等优点,广泛修建过街通道、地铁、商场、仓库等,近年来还修建了地下综合服务区、地下发电厂、核电厂、垃圾处理厂等。与国外相比,我国起步较晚,但近年发展势头较好,不仅发展速度快,建设规模也大。我国地下空间利用最早始于西北黄土高原,至今还有4000多万人居住在延续数千年的窑洞建筑中,在黄土层中还修建过结构简单的圆筒拱形地下粮库。我国城市地下空间主要集中在地下交通、地下商场和人防等方面。北京、天津是我国地下铁道建设最早的城市,早在20世纪70年代就开始建设;上海、广州次之,均在20世纪建成运行;之后是南京、深圳,也在21世纪初建成投入运行;沈阳、成都、杭州、哈尔滨等城市正在建设;西安、苏州、厦门、青岛等城市已立项;宁波、南昌、济南、福州等市也在规划、筹备之中。全国掀起了修建地铁热,并由此引发了城市地下空间利用的新高潮。(2)地下空间的特性和优越性地下空间具备的某些特性和优越性,是地上空间不能比拟的,如良好的抗震性、稳定性、隐蔽性、防护性、隔音性等,能适合、满足城市的一些特殊需求。主要优点如下:1)地下建筑抗震性能好,土体压强绝对高于空气压强,抗毁性强于地面建筑,能有效地防止各种自然灾害的侵袭,诸如台风、雷电、冰雹等自然灾害根本不会给地下建筑造成直接影响。如1976年唐山大地震时,唐山的地下工程在地震后绝大部分完好无损,身处人防工程中的人员无一伤亡,大大减轻了震害。2)地铁、各种地下通道及地下停车场,能有效地缓解城市交通的紧张状况,分流地面的拥挤车流、人流;同时,地下交通安全、可靠、方便,减少了交通事故。3)地下空间无自然噪声,把有“三废”、振动噪音大、有危险品、需恒温恒湿的项目以及的公共设施引入地下,可少占用土地,美化环境,保持城市生态平衡。4)开发地下空间有利于减少城市污染,避免生产、生活间的相互干扰,使地面空间得到松动,增加绿地,改善环境质量。地下近似恒温,加热和冷冻负荷大为减小,夏天可抽出冷风用以地面降温,其能耗费用可减少60%以上,节省了能源。5)地下储存食品不但费用低、损失小、使用周期长,且通过科学处理后可以长期保鲜而不破坏其内部营养结构,有利于人们的身体健康。6)地下储库是理想的安全场所,特别是金库、油库以及剧毒危险品仓库设在地下更为理想,万一发生意外,便于控制,不易扩散,可做到万无一失。7)地下建筑易于维护,不易受到自然灾害和气候灾害的干扰,使用周期长,开发潜力大,是生态城市建设必不可少的开发利用新方向。(3)开发意义1)进行城市地下空间的开发利用,将基础设施及相关建筑物放入地下,在节约地面空间的同时,地下空间开发本身也带来了巨大的商机,形成相应的经济效益。2)走城市空间立体化发展的道路,有效地提高了城市空间的理论容量,解决了城市用地不足的矛盾,并调整了城市空间组织结构和形式,将城市空间的粗放型开发转变为集约型开发,提高了城市空间的运行效率,保障了城市功能的良好运转。3)开发利用地下空间将有利于保护城市环境、净化空气、保护水源、降低噪音、提高城市卫生清洁质量、增加绿化和公共空间、减少容积率、减少建筑总量等。4)地下空间开发将不断完善城市的防灾、抗灾能力。建设地下街道可以疏散大量人群,建设地下仓库可以储藏粮食、物资、能源等。5)地下建筑不仅在防自然灾害中起到重要作用,即使是战争时期,也是防核、防常规武器的重要手段之一。(4)利用方式通过对上海、武汉、广州、长沙、南京、石家庄以及蒙特利尔、堪萨斯、圣彼得堡等城市的比较研究可以发现,城市对地下空间资源的利用是多方面的,归纳起来主要有以下方面(表6.1):表6.1 地下空间资源的利用方式1)建设城市基础设施的各类地下管线,包括上水、雨水、污水、燃气、电力、电信等。2)建设地下交通、商业设施,修建地下道路、地下过街通道、地铁、地下商场等是城市地下空间开发利用的首选之举,并且开发较早,一直发展较快。3)建设能源设施,如发电厂、战略储备能源(气、油)、利用深层地下热干岩石进行发电等。4)开发建设地下水库、人工河道、大型调节池等水利设施。5)建设地下文化馆、体育设施、地下研究(实验)设施、地下娱乐设施、地下工厂、地下防灾设施、应急给水池、蓄水池、避难(人防)场所、消防通道等其他设施。(5)规划原则地下空间是不可再生资源,既不能增加、也无法创造,会随着人类的利用而不断减少。因此,在利用地下空间资源时,应合理规划、有序开发。地下空间资源利用规划应对地下空间进行综合布局和开发,协调地下与地上、地下与地下的建设活动,为城市地下空间开发建设提供技术依据。在规划时需要遵循以下原则:1)开发与保护相结合的原则:开发地下空间资源时,注重资源的保护并考虑城市未来发展的需要。2)上、下结合原则:充分考虑地上与地下的关系,发挥地下空间的优势和特点,使地下空间与地上空间形成一个整体,共同为城市服务。3)长远考虑、近期着手、分期实施原则:既要从战略角度出发,面向未来,又要从解决城市现有的突出矛盾入手,分期、分步地使目标实现与经济实力的现状相适应。4)综合效益原则:确定地下空间的功能以及其布局,并对地下空间开发实行鼓励、优惠政策。5)地下建筑合理设计原则:地下空间地面化,让人们在地下也能充分接触自然,感受阳光、植物和空气,消除人们对地下空间陌生和压抑的心理,同时增强地下空间的导向感。6)防灾设计作为重中之重的原则。6.2.2 环胶州湾地下空间利用(1)地下空间利用的经济条件地下空间的开发利用与城市的经济发展水平有关。发达国家的实践证明,只有在经济发展到一定程度时(一般认为人均国内生产总值为500美元),才具有开发利用地下空间的条件:人均GDP在500美元以上时,地下轨道交通成为城市发展的需要;当人均GDP进入500~2000美元阶段时,地铁将得到较为广泛的利用;当人均GDP在2000美元以上时,城市地铁开发利用将向高水平发展。环胶州湾地区人均GDP早已超过500美元,具备开发地下空间的经济条件,但是,地下空间的开发利用还应该根据发展的实际需要和自身的经济实力,合理规划、有序开发。(2)统一规划管理加强环胶州湾地区地下空间开发利用的统一规划和管理,做到城市地下空间开发利用规划与城市防灾减灾建设的有机结合。(3)立体综合开发观确定立体的综合开发利用观,把地下设施建成一物多用、一物多能、多功能的综合体。对现有地下设施进行改造,凡是能够改造的单体工程,都应增加其功能与用途,如防空洞可改造成平时收益的设施等;新建的地下设施应建成多功能综合体。官方服务官方网站