張嘉真,王麗(.哈爾濱學院工學院,哈爾濱5008;.齊齊哈爾市人防辦,黑龍江齊齊哈爾6006)
我國城市地下空間發展的現狀及分析
張嘉真1,王麗2
(1.哈爾濱學院工學院,哈爾濱150028;2.齊齊哈爾市人防辦,黑龍江齊齊哈爾161006)
地下空間是寶貴的自然資源和重要的戰備資源,其類型有自然洞穴、人工洞穴、地下建筑物和地下建筑物等。與地面空間相比,城市地下空間具有良好的防護性、密閉性、穩定性和顯著的節地性及一定的經濟性。開發利用城市地下空間,不僅可以擴大空間容量,滿足多種功能要求,而且有利于增強城市總體防護能力和防災能力,有利于節地和改善環境,在促進城市可持續發展方面有著不可替代的作用。因此,合理利用空間資源成了今后城市可持續發展的重要研究課題。本文概述了城市地下空間開發應用于當今社會中的必要性以及未來的發展前景。
城市地下空間;土地利用率;可持續發展
對于發展中國家來說,隨著經濟和城市化水平的提高,城市的發展產生了許多的問題。耕地資源是一個國家最重要的戰略資源之一,土地資源的可持續利用是我國實施可持續發展戰略的基礎。我國土地最多能供應17億人口的糧食,如今耕地資源不斷減少的嚴峻現實,已經成為了當前中國政府和人民關注的最大問題之一。現階段,我國提倡施行可持續發展,而開發利用城市地下空間正是解決這個問題有效的一種途徑,加強對地下空間的開發和利用,可以增加地上綠地面積,提高土地利用率,疏散交通和人流,減少污染,改善環境,實現城市的可持續發展。
城市是人類社會發展的產物,城市所面臨的問題都是國家和社會的現實情況的表現。一些大城市和特大城市,特別是歷史舊城或經改造發展起來的大城市,呈現出中心地區人口密集、建筑物林立、空間擁擠、交通堵塞的問題。為了保留城市功能的使用,我們國家開始向城市地下空間方面考慮,由此可見,城市地下空間工程的發展變得越發重要。
在當今工業經濟和知識經濟并存的時代,經濟的競爭歸根結底就是科技創新能力的競爭。21世紀,隨著城市的快速發展,伴隨而來的環境污染、能源緊張、交通擁擠和水資源短缺等問題日益嚴重,因此,人類不得不向地下尋求生存空間,以緩解土地資源緊張所帶來的壓力,所以地下空間發展勢在必行。
地下空間是寶貴的自然資源和重要的戰備資源,其類型有自然洞穴、人工洞穴、地下建筑物和地下建筑物等。與地面空間相比,城市地下空間具有良好的防護性、密閉性、穩定性和顯著的節地性及一定的經濟性。開發利用城市地下空間,不僅可以擴大空間容量,滿足多種功能要求,而且有利于增強城市總體防護能力和防災能力,有利于節地和改善環境,在促進城市可持續發展方面有著不可替代的作用。
1.城市化的發展帶來了城市土地資源的緊張和生態困境。隨著城市經濟和社會的發展,城市建設用地規模不斷擴大,土地資源銳減,人均土地資源將越來越匱乏。而在進行城市土地開發過程中,有時為了取得更多的生產、生活用地,不惜犧牲綠色用地,不按規劃要求的指標保留和建設綠化用地或拆遷破壞的綠化補償不足,造成許多城市硬質景觀和軟質景觀面積的比例嚴重不協調,環境自凈能力大為降低,導致城市塵土飛揚,噪音倍增,疾病增加,最終制約社會的發展。
2.資源集約型社會發展要求對城市空間充分利用。開發地下空間,鼓勵土地綜合利用,推動老城區地上、地下整體改造,減緩城區擴展速度,減少人均地面建設用地,將粗放型、平面外延式的增量發展模式轉變為節約型、立體內涵式的存量優化發展模式,正成為城市今后土地利用新的發展方向。
3.環境友好型城市已將地下城市空間的開發鎖定為未來的發展重點。當前,中國城市正處于高速發展時期,以現在的發展速度,未來勢必面臨交通、能源、生態等多方面矛盾。以城市交通為例,道路交通流量的快速增長,使城市道路交通堵塞、停車供需矛盾等問題更加突出。地下空間給各種市政基礎設施提供空間,為城市提供安全有效的生命支持系統。同時地下建筑有助于保護自然植被,與地面建筑相比,更大程度維護了生態的平衡。大力發展地下交通、地下物流、地下綜合管廊、地下垃圾處理系統等地下基礎設施,對整合人類活動、保護城市環境的整體性起著十分重要的作用。合理開發地下空間也是建設環境友好型社會的發展要求。
1.地下空間使用權法律問題。由于中國城市發展速度過快,地下空間開發利用規劃的層次性和覆蓋面嚴重不足,與一些地下空間利用較成熟的國家相比,中國在地下空間開發利用方面,無論是在規劃理念、法律制度、行政管理手段還是在開發技術方面都存在明顯差距。科學技術的發展使土地立體化開發利用成為現實,地下空間使用權成為一項全新的財產權。各國對空間使用權制度的不同規定均為中國空間使用權制度的建立提供了寶貴的經驗。對地下空間的分層次利用不能妨礙原土地使用人依法定用途而對地下一定程度空間進行的合理利用,因此,如何明確土地使用人享有的依附于土地使用權的地下空間范圍,將地下空間利用權的標的限定為土地使用人依法定或約定而合理使用的地下三維空間,保護地上權人的合法利益,中國法律還要進一步完善。
2.規劃和管理上,對地下空間資源的認識不足。我國城市空間的綜合開發利用起步較晚,對城市空間特別是現代城市的立體化空間的理論研究不夠深入和系統,致使一些城市規劃工作者和管理決策者對城市地下空間的開發利用缺乏正確的認識,未從可持續發展的角度進行開發利用。
3.地下空間開發中交通作用不明顯。目前,交通功能主要由以平面結構為主的城市道路系統承擔,抗干擾能力低,安全運行性差。地下空間開發中未體現足夠的交通功能,如果與地面交通形成有機網絡,能夠使交通問題得到改善。
4.已有開發規模小、程度淺,未形成系統。目前地下交通設施除地鐵線網進行統一規劃和建設安排外,其他地下交通設施僅在局部地方進行了簡單開發,沒有形成規模。
5.各類地下空間連通性差,未互相配合、形成有機整體。根據調查顯示,目前已形成的地下空間中絕大多數都設置獨立的出人口,只有大約20%與人防通道相連,地鐵、地下車庫與周圍地下建筑體之間連通性差,導致吸引力較低,不利于發揮地下空間的交通功能。
6.體制問題導致各類地下交通設施缺乏統一規劃和統籌管理。根據國外先進經驗,城市地面與地下空間的開發,應該由規劃部門統一規劃,由建設部門統一實施。我國在城市建設和管理上存在著獨特的體制問題,即城市地面與地下空間的規劃與建設部門不統一,這導致在實際工作過程中出現難以解決的問題和矛盾,不利于人防工程和城市地下空間開發利用的統一規劃和建設,不能實現真正意義上的平戰結合,也影響了地下交通設施的運營和管理。
1.還原地表自然環境,對城市大環境起到改良作用。當前城市建設很大程度是以犧牲自然環境為前提,而且伴隨著城市規模的擴大,這種對自然環境的破壞將是不可逆的,其破壞程度也是在逐漸加大。
適合人居的地下建筑實施后,將很好的抑制城市在平面上的無限制擴張,將擴張轉為立體化發展。因此,將會有跟多的機會保留地表空間用于自然環境的恢復,將建筑物轉為地下,節約土地的同時恢復了綠地空間。建筑空間和綠化空間的“一退一進”很大程度上改善了城市大環境。
同時,由于地下建筑具有跟好的保溫優勢,其在溫控方面的耗電將得到有限抑制,節省的電力一方面轉化為建筑自身的照明消耗,更大一部分是被節約下來,為城市節能減排做出貢獻。
2.積極利用新能源新技術,打造節能型地下建筑。地下建筑是對建筑設備依賴比較大的建筑形式,其照明、空氣系統、給排水、溫度控制均需要大量電力的供給,因此也是耗能較大的建筑。雖然建筑自身在保溫性能方面優于地上建筑,但在其他方面消耗依然巨大。因此,現代地下建筑應在新能源的利用方面提出適合自身的解決方案。
地下資源的開發有很好的地熱資源優勢,現如今,地熱利用技術已日趨成熟,開始逐漸運用于現代小區內,為居民提供清潔能源供給。未來地下建筑可借鑒這一技術,廣泛運用于建筑供能。
地下建筑的建設為地表空余出了大量的地面空間,這就為風能、光伏發電設備的安置提供了場所上的可能性,結合地區特征選擇合理的清潔能源方案,可以解決地下建筑耗能的問題,同時對城市節能和環境改善提供推動。
3.引入現代建筑技術和材料技術,建造堅固耐用的地下空間建筑,保障建筑自身安全的要求和抵御自然災害的要求。地下人防空間,其建設的基本目的是在戰爭狀態下最大可能的保護人民財產安全和抵御外敵,其堅固程度具有嚴格的要求。當前國際環境相對和平,人防地下空間及其他地下空間在戰時所具備的使用價值暫時無法得以體現,那么地下空間作為國民安全保障設施的一部分,應積極運用在抵御自然災害的工作中去,以最大程度發揮其價值。
我國目前常見的自然災害多為臺風、地震、暴雪、以及其他極端天氣。地下建筑具備整體性好、功能性全和相對封閉獨立等一系列優勢。現代建筑手段為地下空間的建造提供了保障安全的可能性,相對于地面建筑,這類地下空間因為不直接暴露于地表,不易被地面自然災害所破壞。
地下空間的使用須以安全作為前提,畢竟地下建筑在遭到破壞后相對地面更具有毀滅性,人員的疏散救援都有很大的困難。因此在設計這類建筑時,應借鑒國內外地下建筑關于安全方面的經驗,盡可能在堅固性上做到最好,從形態布局、結構形式、主體材料等多方面考慮,引入新技術新材料,以高標準、高強度打造可抵御自然災害破壞的現代地下建筑空間。
在保障建筑堅固的同時,也應預見到建筑在遭到破壞的情況下,如何最大限度的保障人民財產安全。結合當前救援技術和手段,制定實際可行的疏散救援方案。地下空間內的人員應在災難發生的第一時間高效安全的疏散到地面安全處;同時也應考慮到無法直接逃生的人群,地下建筑應為他們提供臨時避難所,保障在救援人員到達之前這些人的生存安全。因此現代地下建筑在設計、使用過程中,應多方位考慮安全的因素,做到有備無患,這樣才能在保障人民生命財產安全的同時為城市提供抵御災害的場所。
4.建造更大更多樣的地下空間,滿足居民對空間感和舒適度的要求,同時滿足當代商業模式對建筑空間的要求。未來地下空間的多樣化要求決定了該類空間需要被建造的更大更舒適。在空間尺度上,將來的地下空間將拋開高度的限制,打造更加寬大的室內空間,也只有這樣才能滿足人居生活的多樣化要求,如商業、餐飲、影院等都需要較大的空間尺度。只有滿足了空間尺度,才能從根本上滿足使用要求。也可以通過加強地下建筑的庭內綠化與外部空間的互動,使視覺上和心理上形成有機聯系,從而保證人員的舒適感。
5.打造立體化的地下空間,地下空間不應局限于一、二層的規模,應有更多層次上的變化。地下建筑的形態應參考地上建筑的成功經驗,如商業空間往往需要具備開闊的中庭、商業多為圍繞中庭環繞直上,這樣的商業空間往往具有更好的商業空間感、更長的商業動線,也具備更大的商業價值。因此,地下空間在建設中應充分考慮空間的多樣化和立體化,打造較大的空間、更長的流線和多樣的空間。
基于這樣的理念,地下空間應該是多層次多功能的建筑形式,該類空間應是城市商業圈的集中縮影,地下建筑在功能上和空間上都將最大程度借鑒地上建筑的形態,本著適應人居的要求來建造。
今后,我國應在原有的基礎上,采用積極穩妥的措施,加強全面規范管理,從而有序、合理、綜合、高效地開發利用地下空間資源,努力使我國城市地下空間的開發利用有一個較大規模的發展,盡快達到國際先進水平,在城市現代化建設中,提高土地利用率,節約土地資源,提高綜合防災能力。相信,我國城市地下空間的開發利用一定會步入一個新的階段。
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〔責任編輯:譚蕊〕
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1009—2234(2017)08—0090—03
2017—08—12
張嘉真(1996—),女,黑龍江齊齊哈爾人,學生,主要研究方向:土木工程(城市地下空間工程)。