第一大功能,災害防御。
地下空間有巖土介質圍護,提高了空間結構的穩定性、隱蔽性、封閉性和耐震性。因此,近代城市的防災、特別是防御戰爭災害,就首先考慮開發利用地下空間。二戰中,歐洲多國曾經利用地下空間作為防御工事,例如巴黎利用地下廢舊洞穴作為彈藥庫、掩蔽部和軍火庫;倫敦利用地鐵作為人員疏散、掩蔽和物資輸送的設施。我國到如今仍在規劃建設平戰結合的人防工程,其中一個重要原因就是積極防御平時的自然災害。
第二大功能,滿足城市交通的需要。
地下空間滿足城市交通的需要。將城市交通的部分設施有序地轉入地下,在有效解決城市交通問題的同時,節約城市大量交通用地。交通設施地下化,第一種表現方式就是地鐵。英國倫敦的第一條地鐵建于1863年,就是把原來城市中心地區的地面鐵路搬到地下,與人行、馬車交通實行立體分離,解決城市中心交通擁堵問題。經過140多年的發展,地鐵已經成為現代100萬人口以上大的城市,解決中心城區通勤交通的首選方式,并成為城市現代化的重要標志。
修建地下停車場。現在城市中心區停車已經變得十分困難,用地受到限制,地面開放式停車場的成本太高,停車場的出路只有“地面立體化”或“地下多層化”。
第三大功能,修建隧道及地下道路設施。
為提高效率、減少干擾,將部分道路從城市中心區地下穿越,這是一種發展趨勢。上海外灘地區交通大改造的主要方式,就是規劃建設地下快速道路系統。如中山東一路下面正在建地下道路,浦東大道地下也在建7.0公里以上的地下快速路,通過地下快速道路系統的規劃建設,來提高外灘CBD地區的交通效率。地下公共步行通道也是地下交通系統中的一類重要設施。通過規劃建設地下公共步行通道,可將地鐵車站與周邊建筑的地下層連接,行人不必穿越馬路即可快速到達目的地。如今,上海規劃建設地下人行公共步道不斷加寬,兩側添加了商業店鋪,使地下空間的環境氣氛更熱鬧,不但安全性提高了,也可獲得很好經濟效益。
第四大功能,在地下鋪設市政管線。
最早利用城市地下空間的功能設施就是鋪設在道路地下的市政管線。以前采用直埋法,管線平鋪并設置安全間隔,開挖后回填。由于有安全間隔,任意一條管線發生故障就要開挖路面,對地下空間的利用率比較低。后來逐步發展成多條市政管線集約化鋪設在隧道里,稱做綜合管溝,日本叫共同溝,臺灣地區叫共同管溝,英文是utility tunnel。管線的安全度提高了,鋪設預留容量更大,鋪設新線也更方便,道路也不需要經常開挖了。
第五是倉儲的功能。
城市倉儲的需求量很大、品種很多,如水、油、糧、物品、機械設備等,將其存放在地下,在限定的空間中,溫濕度的變化不大,保密安全性高,蟲害比較少。地下倉庫可達到恒溫恒濕效果,對一些物品的儲存很有好處,比如儲存糧食可以減少蟲害、增加保質期等。
第六是發展地下商業設施。
商業活動肯定依附于交通設施,人流快速集散的過程能夠帶來商機,因此,地鐵交通往往和公共步行交通相結合。日本就是在地鐵車站道路兩端的某一段距離,規劃建設地下商業街,行人走出地鐵站后通過公共步行通道進入商店街,在舒適的環境中方便購物。后來把停車庫也結合起來,規劃建設地下2~3層地下街,地下一層是店鋪和公共步行通道,地下二層以下是車庫或地鐵站廳,功能合理、換乘方便,商業效益顯著,為世人所贊譽和仿效。
隨著商業和交通的結合,地下空間公共服務的功能也會集聚,比如引發其他文化、體育、娛樂和展示活動。還有一些特殊功能,比如設備用房、開展科學試驗研究活動、安全保密用途等。譬如,磁懸浮列車在地面架設,可能會給沿線環境造成較大影響,可以考慮規劃建設在地下,與地面綠地有機結合起來,盡量減少負面影響。