城市地下空間開發(fā)利用與設(shè)計策略研究

曹國平，張雯娟

（中國聯(lián)合工程有限公司地下空間設(shè)計研究院，浙江 杭州 310051）

0 引言

隨著全世界城市化進程推進、人口增長及時代發(fā)展，人們都在追求更高品質(zhì)的生活，而由于城市人口的不斷增長，城市空間也在不斷縮減。截至2019年4月，全世界人口已超過75.5億，而居住在城市中的人口超過一半。預(yù)計2050年全球總?cè)丝趯⑦_90億，居住在城市中的人口將達到70%。我國作為世界人口第一大國，人口總量、城鎮(zhèn)人口數(shù)量及城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎鼐谘杆贁U張（見圖1，2）。面對城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎氐牟粩嗉哟?，城市空間的宜居性面對嚴(yán)重挑戰(zhàn)。城市地上空間開發(fā)利用已然無法滿足人們對城市空間的需求（一二線城市表現(xiàn)尤為突出），如何科學(xué)、合理、經(jīng)濟、有效地開發(fā)利用地下空間對城市開發(fā)建設(shè)尤其重要。合理開發(fā)利用城市地下空間，是優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)和管理格局、增強地下空間之間以及地下空間與地面建設(shè)之間有機聯(lián)系、促進地下空間與城市整體同步發(fā)展、緩解城市土地資源緊張的必要措施，對推動城市由外延擴張式向內(nèi)涵提升式轉(zhuǎn)變、改善城市環(huán)境、建設(shè)宜居城市、提高城市綜合承載能力具有重要意義。

圖1 2010—2018年我國人口總量統(tǒng)計

目前，我國一二線城市地下空間開發(fā)應(yīng)用相對較為成熟（包括地鐵、隧道、地下管廊、人防工程及城市綜合體地下空間開發(fā)等）。以杭州為例，近年來杭州市地下空間開發(fā)利用進入高峰期，僅2018年就重點推進31個重點區(qū)域、78個開發(fā)項目、27個大型綜合體以及11個地塊聯(lián)建成片開發(fā)試點，新增500萬m3地下空間，其中包括結(jié)建式地下空間及單建式地下空間。

然而城市地下空間的建設(shè)開發(fā)存在一定的不可逆性，針對一二線城市地下空間的特點，本文闡述對地下空間開發(fā)利用及設(shè)計策略的理解，以期為地下空間改善城市環(huán)境提供參考建議。

圖2 2010—2018年中國城鎮(zhèn)人口數(shù)量統(tǒng)計

1 城市空間與地下空間有機結(jié)合

一二線人多地少的城市發(fā)展現(xiàn)狀導(dǎo)致了城市建造向被動的立體化方向發(fā)展，由于城市天然具有立體化開發(fā)的特征，如何有序、合理、綜合、高效地開發(fā)利用城市地下空間資源是多年來困擾地下空間發(fā)展的重要因素。

在高密度城市的主城區(qū)及商場周邊經(jīng)常會出現(xiàn)“交通難”及“行車難”現(xiàn)象，大多數(shù)是由于地下空間規(guī)劃不合理或未考慮立體化整體規(guī)劃造成的，若要緩解這一現(xiàn)象，需有立體化方向發(fā)展思路。城市空間與地下空間有機結(jié)合配置機理能緩解原有粗放的發(fā)展模式，更加集約、合理、高效地解決高密度城市的常見問題（見圖3）。

理解城市空間與地下空間有機結(jié)合的原理，結(jié)合地上空間的功能發(fā)展合適的地下設(shè)施，使城市空間功能適時做到相互補充、互為協(xié)調(diào)，形成有機的城市功能體系。

2 城市地下空間開發(fā)原則

城市地下空間的開發(fā)應(yīng)有中長期規(guī)劃，在城市地下空間總體規(guī)劃的前提下，分段實施達到中長期目標(biāo)，一旦缺少城市空間的統(tǒng)一規(guī)劃，勢必會造成空間資源的極大浪費，例如地下管廊建設(shè)過程中出現(xiàn)大量管線搬遷等情況。

城市地下空間開發(fā)應(yīng)具有一定的原則，結(jié)合城市發(fā)展現(xiàn)狀的具體情況以及實際設(shè)計施工過程中遇到的問題，建議地下空間建設(shè)開發(fā)中應(yīng)具有一定的優(yōu)先原則（見圖4）。

圖3 城市空間與地下空間有機結(jié)合配置

圖4 地下空間開發(fā)示意

1）地下-3m以內(nèi)空間范圍，市政管線具有優(yōu)先級。

2）地下-3～-10m空間范圍，地下步行道路、地下車行道路、地下商業(yè)設(shè)施及地下輔助配套設(shè)施具有優(yōu)先級。

3）地下-10～-30m空間范圍，地鐵建設(shè)具有優(yōu)先級。

4）-30m以下空間范圍，地下道路建設(shè)具有優(yōu)先級，-30m以下空間范圍保證開發(fā)未來地下空間的可能性。

城市的地下空間實際開發(fā)中，面對錯綜復(fù)雜的城市交通及商業(yè)綜合體的連接，城市地下空間開發(fā)原則嚴(yán)格按照此原則實施有一定的困難，如圖5所示，地鐵車站與地下步行道路、地下車行道路、地下商業(yè)設(shè)施及地下輔助配套設(shè)施等發(fā)生沖突，當(dāng)出現(xiàn)時建議采取結(jié)合開發(fā)原則，開發(fā)的優(yōu)先原則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)明確，這樣在整體的統(tǒng)一規(guī)劃中才能更加具有現(xiàn)代化意義，給未來更多的可能。

圖5 城市交通及商業(yè)綜合體結(jié)合

3 功能空間與開發(fā)模式

近年來，城市的地下空間建設(shè)取得了長遠的進步。如杭州市地鐵與其他二線城市相比起步較晚，但隨著技術(shù)的升級發(fā)展速度較快，目前正式運營的地鐵線路有3條，共計117.6km。2022年杭州亞運會前計劃運營16條地鐵線路，共計539km。2018年年底在建地鐵389.9km，目前在建地鐵221.9km；2018年下半年開工7條地鐵線路，共計168km。機場快速線路全長31.5km于2019年開工?？梢?，杭州對城市開發(fā)地下空間的足夠重視。杭州在地鐵建設(shè)上的發(fā)展空間十分巨大，與地鐵站相配套的地下設(shè)施建設(shè)也將進入一個峰值，包括地下商業(yè)及地上交通的連接。在杭州現(xiàn)有的地下綜合體中部分地區(qū)開發(fā)體量較大，交通錯綜復(fù)雜，局部規(guī)劃要求較高，不僅對于杭州，對國內(nèi)其他類似城市地下空間的開發(fā)利用也具有相當(dāng)重要的參考意義。

杭州市著名的風(fēng)景旅游景區(qū)，在建筑設(shè)計中保留著傳統(tǒng)、重要的歷史映象，同時擁有眾多知名商貿(mào)中心（武林門、四季青及西湖文化廣場等）。在地下空間綜合開發(fā)利用之前，雖然某些商業(yè)綜合體在開發(fā)建設(shè)時均設(shè)有地下設(shè)施，但其體量較小且較為獨立，受到地下空間的封閉性影響，要充分發(fā)揮作用相對較為困難。成熟的商業(yè)空間需具備以下特點：①商業(yè)形成規(guī)模，空間互聯(lián)互通；②商業(yè)中心交通便捷、高效，便于客流疏散和聚集，步行系統(tǒng)安全、便捷。滿足上述2點要求在空間資源方面需要大量的投入，然而這些區(qū)域發(fā)展趨于成熟，資源稀缺，地上空間的開發(fā)建設(shè)十分有限且難以實施。所以特定區(qū)域開發(fā)建設(shè)地下空間是解決問題的唯一選擇。

城市地下空間開發(fā)模式應(yīng)遵循的準(zhǔn)則：地下空間的開發(fā)利用以中心區(qū)改造為目的，以軌道交通建設(shè)為依托，充分融合現(xiàn)有地下設(shè)施的開發(fā)模式，有計劃、有步驟地開發(fā)出具有一定規(guī)模、影響力較強、高質(zhì)量的地下空間綜合體。依托地鐵建設(shè)的新布局成為一個功能布局更趨合理、空間利用更高效、設(shè)施齊備、環(huán)境宜人、形態(tài)有序、交通便捷、特色鮮明的城市與建筑一體化協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代化城市商業(yè)、商務(wù)中心區(qū)，使空間利用率得到極大提升，商業(yè)經(jīng)濟也得到有效融合。

4 布局理念與總體策略

城市地下空間的布局理念要遵循空間資源開發(fā)建設(shè)的一定規(guī)律，同時考慮到現(xiàn)有城市格局。將地面規(guī)劃視為地下空間規(guī)劃布局理念的基礎(chǔ)，將地下空間資源和地上空間資源整合成一個有機整體，在總體規(guī)劃時，綜合考慮此區(qū)域整體空間的功能性，有機整合未來空間與現(xiàn)有空間，在充分體現(xiàn)人與自然互融的同時，保障整個有機整體空間協(xié)調(diào)及可持續(xù)發(fā)展。

然而城市地下空間功能設(shè)計主要是各項功能構(gòu)成要素關(guān)系互相交織的有機整合，如地下辦公、地下交通、地下商業(yè)娛樂及地下配套等是一種整合城市空間狀態(tài)的系統(tǒng)設(shè)計。總體策略應(yīng)把握在論證的基礎(chǔ)上，明確發(fā)展定位（地下空間功能要素構(gòu)成），首要原則應(yīng)遵循保證功能要素有機的整體性。

城市地下空間的開發(fā)利用已經(jīng)成為現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展的重要保證。作為城市功能的重要載體，在城市的開發(fā)建設(shè)中地下空間規(guī)模會日趨完善，現(xiàn)階段我國在開發(fā)建設(shè)與規(guī)劃城市地下空間中存在很多問題，在開發(fā)建設(shè)過程中，布局理念及總體策略相一致、充分論證空間協(xié)調(diào)性是城市空間有機整合的重要保證。

5 結(jié)語

城市空間與地下空間有機結(jié)合配置構(gòu)成有機的城市功能體系，應(yīng)確保城市地下空間開發(fā)利用具有一定的原則，建議采取結(jié)合開發(fā)原則盡量避免空間資源的極大浪費及管線遷移返工。對于一二線城市地下空間的綜合開發(fā)利用提出參考性的開發(fā)模式，在未來地下空間的發(fā)展中潛力十分巨大，在布局理念及總體策略上應(yīng)及時跟上步伐，使地下空間更具有現(xiàn)代化及協(xié)調(diào)性，同時隨著技術(shù)的不斷升級，相信地下空間是未來城市空間的主戰(zhàn)場，可以實現(xiàn)更多的可能性。