国际上有学者预测21世纪是全球开发利用地下空间的世纪, 人类越来越多的活动将会转入地下;并认为这是解决越来越严重的土地紧缺、环境污染、交通拥塞、能源浪费、防灾安全等问题的战略性方向。城市地下空间的开发利用, 已成为世界性发展趋势, 并以此为衡量城市现代化的重要标志。近年来, 不仅许多发达国家在积极展开地下空间开发建设, 一些发展中国家也越来越多地将开发地下空间作为社会经济建设的重要组成部分。
我国地下空间利用最早始于西北黄土高原, 有计划大规模的建设则是30年代的事。我国城市地下空间大规模开发利用始于人防工程。近几年有很大的发展, 主要是在城市交通的改善方面。工程建设方面, 地下空间开发利用规模正在日益扩大, 开发速度加快。一些经济发达、实力较强的大中城市, 对地下空间进行了相当规模的开发利用。全国已建成的防空地下室近3500万m2;规划方面, 为适应市场的需求, 许多城市开始编制城市地下空间规划或专项规划。目前在大连、青岛、杭州、温州、深圳等经济发达的城市完成了地下空间发展规划的编制工作。还有许多城市在修编城市总体规划时, 也都编制了城市地下空间开发利用 (含人防) 专业规划;科技研究方面, 我国在城市地下空间开发利用上开始进行系统的研究, 如中国工程院1999年完成了《中国城市地下空间开发利用研究》 (又名:《二十一世纪中国城市地下空间开发利用战略及对策》) , 是近几年城市地下空间开发利用规划理论研究不断完善和技术进步的体现。
城市地下空间作为一个新兴的国土资源, 对提高土地利用率, 缓解中心城市密度, 疏导交通, 扩充基础设施容量, 增加城市绿地, 保持历史文化景观, 减少环境污染和改善城市生态起到不可忽视的作用。
可持续发展的主要途径有: (1) 合理的城市地下空间开发利用能够缓解城市空间发展的突出矛盾与问题。 (2) 通过城市地下空间开发利用增强城市的总体防灾减灾能力。 (3) 利用城市地下空间节约城市能耗。 (4) 利用城市地下空间提高城市环境质量。
地下空间规划, 实质上是地面城市规划的延伸。地下空间总体规划对地下空间开发起“龙头”作用和“协调导向”作用。我国多功能、综合性的城市地下空间规划尚处在起步阶段, 缺乏经验。特别是如何协调处理地上、地下两个空间的关系, 还需要在实践中摸索。地下工程建设具有不可逆性和难以更改的特点。因而比地面工程更需要有预见的统一规划和按规划有序的进行建设。
地下空间利用规划从世界范围来看, 是从专项规划入手, 逐步形体系统的。专项规划中以地铁规划和市政基础设施规划为最突出。其中地铁规划的实施使整个城市的地下空间综合利用成为可能。地下空间利用规划既是一个古老的事物, 又是一个崭新的课题, 随着人们对城市地下空间这一资源的认识更加深刻, 对城市高效率运转的要求更高, 城市规划中融合地下空间的综合利用将是一个必然的趋势。整体上看, 目前我国城市地下空间开发利用水平不高。主要问题是缺乏整体的城市地下空间开发利用的发展战略和全面规划。特别是地下空间开发与城市建设脱节, 布局不合理, 利用水平低, 影响了城市建设与地下空间的综合利用与发展, 造成了地下资源的极大浪费。在当前开发利用中, 存在很多问题, 如囿于固有观念和认识, 或停止于投资方的私利追求, 各行其是, 分散开发, 前后失调, 形不成规模, 形不成城市的整体效益和效率。其根本原因是缺乏科学的整体的发展战略和全面规划。人防建设和城市建设相结合规划一般是作为城市人防专项规划制定, 只是解决城市战时防空袭的需要, 仅部分工程局部地结合了城市交通和社会服务的需要。规划中没有形成独立的分系统, 既缺乏各分系统之间、各个设施之间的有机结合, 也缺乏地下和地面之间的协调, 更没有未来深层地下空间开发的安排。
我国城市地下空间开发利用规划目标, 是按照国民经济和社会发展的总体目标要求, 特别是按照党的十六大提出的全面建设小康社会的宏伟战略目标来制定的。
研究的依据主要是《中华人民共和国城市规划法》、《中华人民共和国人民防空法》、《城市地下空间开发利用管理规定》、各城市总体规划及人防工程总体规划等。
指导思想可以概括为:坚持以人为本和全面、协调、可持续的科学发展观, 有序地开发利用城市地下空间资源, 结合城市发展的实际, 提出科学、合理的城市地下空间规划技术与方法, 构建适合中国国情的城市地下空间开发利用理论体系。
城市地下空间规划研究的具体目标是: (1) 通过对城市地下空间开发利用系列关键技术的研究, 提出城市地下空间建设开发政策、规划设计技术, 为我国快速发展的城市地下空间开发利用提供强有力的技术支撑; (2) 为建设和谐城市的地下空间开发利用, 达到地下空间建设在内容、规模和需求规模预测方面的科学性; (3) 建构与城市规划各层次相对应的、以控制与引导为主要特征的城市地下空间规划指标体系;指导地下空间开发的合理运作, 为地下空间规划提供科学依据, 提高可操作性, 促进地下空间规划编制与管理的条例化, 规范化、法制化; (4) 通过系统的地下空间规划设计技术的研究, 培养一批学科带头人和高级研究人员, 促进我国地下空间开发利用技术的发展, 努力使地下空间开发利用总体研究成果达到国际先进水平。
开发地下空间不仅是一系列的综合性技术工程, 还是一项涉及许多方面的系统性社会工程。在未来城市建设中, 地下空间开发利用在建设生态节能型城市、推进健康的城市化、实现城市可持续发展等方面具有诸多前景。我国城市地下空间开发的战略研究将开发利用地下空间作为国家城市发展的战略方针, 制定具体目标, 纳入计划, 纳入计算综合国力的指标体系。要对我国21世纪上半叶地下空间开发进行预测是比较困难的, 但对适应于全面建设小康社会的2020年我国地下空间的开发前景进行预测却是必要的和可能的。到2020年, 我国的GNP的增长率仍将保持6%以上的水平。参照国际上的经验判断, 到2020年, 我国的地下空间处于中期和远期的过度时期, 应向高水平发展。而部分高于全国平均水平的大城市、特大城市, 地下空间的开发更应领先于全国。为适应城市现代化及城市可持续发展的需要, 我国城市地下空间开发利用应采取积极稳妥的方针, 加强立法和政策的制订, 加强全面规划和管理, 有序、合理、综合、高效地开发利用地下空间资源, 到2020年我国城市地下空间的开发利用必将有一个较大规模的广泛发展, 有望实现在提高土地利用效率与节约土地资源, 促进城市的集约化, 解决中心区高密度疏解、扩充基础设施容量, 达到人车立体分流, 提高综合防灾能力, 改善生态环境及保护历史文化景观的重要作用。可以认为, 在未来城市建设中, 地下空间开发利用在建设生态节能型城市、推进健康的城市化、实现城市可持续发展等方面具有诸多前景。
地下空间规划层次研究要研究的内容包括地下空间现状及发展预测、开发战略、开发层次、内容、期限、规模与布局等。地下空间建设规划是在发展规划指导下, 对地下空间使用性质进行空间定位, 确定开发容量、地下交通组织、各类配套设施的安排、工程量估算和经济指标分析等。要明确每一层次规划的内容、深度, 要解决的主要问题;加强上位规划对下位规划的指导。
城市地下空间规划的任务确定。城市地下空间规划的任务是根据一定时期城市的经济和社会发展目标, 通过调查研究和发展预测, 提出与地面规划相协调的城市地下空间开发利用的方向和原则, 确定城市地下空间开发的目标、功能、规模、布局, 对各类地下设施进行综合部署和全面安排。城市地下空间规划是对地下资源开发的总体部署, 它是城市规划的重要内容, 是城市规划的有机组成部分。
城市地下空间规划的内容确定。城市地下空间规划的基本内容有以下几个主要方面: (1) 收集和调查基础资料, 掌握城市地下空间开发利用的现状情况和发展条件; (2) 进行城市地下空间的发展预测, 提出城市地下空间的发展规模和主要技术经济指标; (3) 确定城市地下空间开发的功能, 进行空间布局, 综合确定平面和竖向规划; (4) 提出各专业的地下空间规划原则和控制要求; (5) 安排城市地下空间开发利用的近期建设项目, 为各单项工程设计提供依据; (6) 根据建设的需要和可能, 提出实施规划的措施和步骤。
城市地下空间规划在总体规划阶段重点需要解决的是4个问题, 即: (1) 地下空间的功能确定; (2) 地下空间的需求规模预测; (3) 地下空间的布局形态确定; (4) 地下空间的近期建设安排。城市地下空间规划在详细规划阶段重点需要解决的问题是: (1) 不同使用性质空间的定位; (2) 各种地下空间的开发容量确定; (3) 地下空间的交通组织; (4) 地下空间的各类配套设施安排; (5) 工程量估算和综合技术经济指标分析; (6) 地下空间使用管理规定的制定。
城市地下空间规划方法研究可包括:研究城市地下空间开发建设的现状、发展条件、城市地下空间功能布局和设施配置要求。按照城市对居住、公共设施、工业、仓储、交通、市政基础设施和特殊用地的总需求, 研究城市地下空间竖向层次的规划原则和方法。
对于城市地下空间开发利用资源而言, 从客观上看所有城市地下空间资源都是可以利用的, 而如果考虑建设成本和需求, 有的城市地下空间资源就不可用。目前我国城市地下空间开发利用重点主要集中在大城市中心区、规划建设地铁和地下停车场等交通设施地区、居住区、中心商业区等。
地下空间开发利用规划总体布局与地上总体规划布局相比, 有其特殊性:如地下空间开发目前是遵循以点状集中开发为主, 逐步形成线状、网络状的建设时序, 开发强度大、容量有限, 相对于城市地表的成片开发建设来说, 地下空间开发建设内容和形式并不与地上空间完全对应, 功能结构也有差别。
地下空间开发利用规划既要与城市规划密切结合, 又具有一定的专业技术独立性。同时地下空间建筑密度和容积率要求亦与城市地表空间有所不同, 在空间环境、配套设施、设防标准、建设施工等规划设计方面都有不同于地表的特殊要求。因此应该在地下空间建设规划层面上, 研究制定适合城市地下空间开发利用规模和容量的规划技术指标。
目前城市地下空间开发利用发展规划在总体布局阶段已确定地层开发深度、建设时序、适建项目等内容, 应该研究制定在地下空间建设规划阶段的土地使用性质分类、土地使用强度和容量控制、建筑布局控制等规划技术指标和标准规范。另外, 在地下空间交通组织、配套公用设施、工程管线设施方面, 作出相应的技术规定, 形成一套完整的地下空间开发利用规划技术规定, 才能从真正意义上健全城市地下空间规划的法律法规, 有效开发利用城市地下空间。
城市地下空间规划指标体系研究包括:研究城市规模、用地空间布局、土地利用类型的变化等要素, 进行控制要素的选取和指标的确定, 形成地下空间规划指标体系基础理论。明确土地利用控制指标、开发容量控制指标、建筑建造控制指标、设施配套控制指标以及引导性指标之间的关系, 建立地下空间规划指标体系。对地下空间规划指标体系的构建进行评估, 通过案例对各种指标进行比较、验证和修正, 完善地下空间规划指标体系的表达与应用。
城市地下空间开发利用规划是城市规划的组成部分, 并以城市总体规划和人防工程规划为依据。在城市地下空间规划的编制过程中, 确定合理的规模对于城市地下空间开发利用具有全局性的影响, 关系到城市地下空间资源合理利用和安全配置问题。只有把握地下空间开发利用规模问题, 才能通过地下空间规划引导城市地下空间开发利用和各项专业技术的研究。
例如目前在我国大中城市, 一方面小汽车的发展已引发了严重的交通拥堵、停车难等问题, 因此一些大型公共建筑、居住小区已开始利用地下空间建设地下停车设施, 解决停车难问题。今后将形成一种大规模开发趋势。另一方面, 地下车库的建设无论是作为城市静态交通设施的需求, 还是城市地下空间资源的分布, 或者是交通工具间的换乘等, 最终是由城市的需求和用地性质所决定。
地下空间竖向层次的划分必须符合地下设施的性质和功能要求。在现代化的城市中, 几乎所有城市道路下都敷设有市政基础设施管线, 各自形成系统网络。在地面建筑物 (特别是高层建筑) 下的地下空间开发利用, 应尽可能与上部的地面建筑物结合为一个整体, 统一规划建设。竖向层次的划分除与地下空间的开发利用性质和功能有关外, 还与其在城市中所处的位置 (道路、广场、绿地或地面建筑物下) 、地形和地质条件有关, 应根据不同情况进行规划, 特别要注意高层建筑的桩基对城市地下空间使用的影响。城市地下空间竖向层次划分的控制范围一般为: (1) 地下0~10m左右, 安排市政基础设施管线和排洪暗沟; (2) 地下0~20m左右, 安排商业、文化娱乐、医疗卫生、科研教育、轨道交通站台、人行通道、停车库和生产企业等人们活动频繁的设施; (3) 地下10~30m左右, 安排轨道交通的轨道、地下机动车道、市政基础设施的厂站、调蓄水库和贮藏空间; (4) 地下20~30m或更深范围, 可作为城市某些特殊需求和采用特殊技术的空间需要。已编制过交通 (轨道交通、地下人行和机动车道、地下停车场等) 、市政基础设施和人防建设等专项规划的城市, 在编制城市分区规划和详细规划时, 按照专项规划在地下空间竖向上的要求, 可以比较具体地确定各地下空间开发利用点的竖向位置。
城市地下综合体是指在地下建设以三维方向发展的一种地上与地下系统联系、输送、转换的联结网络, 并结合商业、存贮、事务、娱乐、防灾、市政 (包括公有私有的) 等设施, 共同构成用以组织人们的活动和支撑城市高效运转的一种综合性设施。其主要特征是:功能上的多重性、空间结构的整体性、系统组织的有序性、开发建设的联合性、以及工程设施的综合性等。已被人们视为城市现代化的主要标志。由于地下综合体使得城市的地上与地下输送网络在综合体内会结、转换, 大量人流通过综合体内的商业、文化事务等设施, 从而形成一个巨大的人流活动中心。这种多功能中心, 实质上已构成城市中心活动的“发生源”, 也是城市繁荣的“支撑点”。
我国开发利用地下空间, 是从大规模构筑人防工程开始的。人防工程是专为防空袭而开发建设的具有一定防护能力的地下工程。人防工程的抗力等级最初也是以防核袭击的能力来划分的。目前人防规划遵循的基本原则是“长期准备、重点建设、平战结合”的方针, 坚持与经济建设协调发展、与城市建设相结合的原则, 目标是全面提高城市的整体防御功能。随着社会经济的发展, 人们社会活动方式和行为方式有了根本的改变, 无形中增加了灾害发生的频率和隐患。因此, 在城市地下空间防灾规划中不仅要考虑自然灾害防御, 还要考虑人为灾害的防御。
从目前来看, 城市规划编制中已涉及到城市防灾、减灾问题, 如北京市城市总体规划中强调北京是一个重点设防城市, 必须逐步建立城市总体防灾体系, 确保首都安全, 并提出城市防灾指导思想。
随着城市化进程的加速, 灾害发生的人为因素增多, 这比自然灾害更为复杂。今后除自然灾害外, 可能会增加的是造成全社会范围, 甚至是全球范围影响的多重连锁或交互发生的人为灾难, 其造成的破坏力甚至大于自然灾害的破坏程度, 因此必须强调政府调控作用。在今后的城市地下空间开发利用规划中, 应注意研究土地利用限制性措施、相关建设措施、环境管理措施、预警应急措施等问题, 便于政府的宏观调控和管理。
[1] 《城市地下空间规划》陈志龙等著, 东南大学出版社, 2007年.
[2] 《城市地下空间开发利用管理规定》。建设部1997年.
[3] 《城市地下空间规划与设计/新世纪中国城乡规划与建筑设计丛书》王文卿编, 东南大学出版社, 2007年.
[4] 《迎接我国城市地下空间开发高潮》, 钱七虎, 岩土工程学报第20卷第1期19981月.
[5] 《城市地下空间开发与利用科技研究》, 汪科, 2020年的中国科学和技术之十一《中国城市发展与建设科技研究》.
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