浅谈城市地下空间的利用

蔡朝生

（黑龙江省第三森林调查规划设计院）

自从人类出现以来.已有300万年以上的历史。在这段漫长的时期内，地下空间作为人类防御自然和外敌侵袭的防御设施而被利用；随着科学技术和人类文明的发展，这种利用也从自然洞穴的利用向人工洞室方向发展；到现在地下空间利用的形态已千姿百态，远远超出为个人生活服务的利用领域，而扩大到为了保持作为集团的居民的生活需要空间。在现代世界中，人口的增长和城市化的现象，促使城市过密化，随之发生城市运输能力的降低，饮用水不足，生活环境恶化等问题。为了解决这些问题，有必要强化城市的各项功能和改善城市的景观，为此，就要充分利用地下空间。

1 城市地下空间的布局

城市地下空间布局是城市形态、结构、工程技术与地下建筑组合的综合反映，它的利用规划必须和城市建设有机地结合起来，要有超前性、长期性、连续性适合城市发展的需要。城市地下空间布局的核心内容是研究城市主要功能在地下空间的分布和演化规律，其主要任务是将地下空间各组成部分按其不同功能要求和发展序列有机地组合在一起。[1]

1.1 城市地下空间规划布局的特殊性。城市地下空间布局规划是城市地下空间总体规划的重要内容,是地下空间开发利用的基础性工作。城市地下工程规划作为城市规划的一部分，本质上与地面设施的规划没什么差别，但其发展远不如传统的城市规划成熟，有着其以下几方面的特殊性：（1）经济技术要求比较高。（2）由于城市开发遵循了“城市地面空间开发→城市上部空间开发→城市地下空间开发“这样一个次序，当地面和上部空间开发完善后，其下方的地下空间基本处于难以更改的境地。（3）地下工程建设缺乏法律保障，私有土地下方的地下空间开发困难比较大。（4）与地面空间最根本的区别：介质区别。地面以上空间是各向同性的空气介质，地下空间是各向异性的土介质或岩石介质，导致地下工程开发内容少，表现形式单一。

1.2 城市地下空间布局的基本原则[1]。尽管城市地下空间布局是城市规划的一部分，但由于地下空间布局几乎涉及所有的城市功能，需要考虑城市社会、经济、环境等各项要素；同时也是一个相对独立的开放的大系统，需要综合考虑许多方面的问题等：诸如上下部空间的协调、地下多种设施之间的协调、技术经济以及人的生理、心理问题。城市地下空间的总体布局原则是：根据城市的性质、规模和各种前期研究成果，将城市可利用的地下空间，按其不同功能要求，有机地组合起来，使城市地下空间成为一个有机的联合整体。将城市地下空间功能、结构、形态作为研究城市地下空间布局的楔入点,便于从本质上把握地下空间发展的内在关系,提高城市地下空间规划的合理性和科学性。在研究城市地下空间布局时,除要符合城市总体布局必须遵循的基本原则外,还应遵循以下基本原则：（1）上下部空间协调原则。城市上下部结构的协调发展是城市地下空间规划重要组成部分，城市下部结构之对应于城市上部结构，具有从属性和制约性，它们经历着从制约到协调，再由协调到制约这样一个演化过程。在地下空间开发中，辩证地协调两者的发展，以求达到城市布局结构的优化。在整体开发的同时,应坚持“人在地上,物在地下“ 的原则：人的长时间活动(如居住、办公)放在地上，短期行为(如出行、购物)放在地下等。（2）远期与近期相呼应原则。地下空间开发利用和人防建设、城市建设全面结合，近期先开发一部分重要地区的重要项目，远期随着城市的发展,有计划、有步骤地开发地下空间。将城市地下空间开发利用规划纳入城市总体规划和社会经济发展计划中,并纳入城市规划管理的轨道,使城市地上、地下空间有机组合,充分发挥综合效益。

1.3 城市地下空间布局的方法[2]。（1）以城市形态为发展方向。城市上下部地下空间功能形态具有对应性和协调性，这种对应与协调首先体现在区位上，城市重要地段的开发一般也是地下空间开发的密集处，然后是轨道交通带动地下空间的发展。城市形态有单轴式、多轴环状、多轴放射等。（2）以点、线、面为主体。城市地下空间布局的方式应以点、线、面为主体，通过不同方式的连接,组成有机的整体。如南京新街口地区地下空间布局，以“六线、六核“为骨架，以地铁、地下步道为线，将各地下空间连接成面,并通过地下停车库、下沉式广场为核,与地面空间相联系，形成地下地上综合的空间体系。（3）以城市轨道交通网络为骨架。地铁是城市地下空间中规模最大、覆盖面最广的地下公共设施，地铁线路将城市主要人流方向连成网络。某种程度上是城市结构的反映,城市地下空间布局以地铁为骨架，可以充分发挥地下空间利用的综合效益。（4）以大型地下空间为发展源。在城市局部地区，特别是城市中心区，地下空间形态的形成分为两种情况，一种是有地铁经过的地区，另一种是没有地铁经过的地区。有地铁经过的地区，在城市地下空间规划布局时，都应充分考虑地铁站在城市地下空间体系中的重要作用，尽量以地铁站为结点，将周围大型的公共建筑、商业建筑、写字楼等通过地下空间的相互联系，形成更大的商业、文化、娱乐区。

在没有地铁经过的地区，在城市地下空间规划布局时，应将地下商业街、大型中心广场地下空间作为结点，通过地下商业街将周围地下空间连成一体，形成脊状地下空间形态或以大型中心广场地下空间为结点，将周围地下空间与之连成一体，形成辐射状地下空间形态。城市地铁网络的形成需要数十年,城市地下空间网络形态的形成就更需要时日,因此,城市地下空间规划需进行长期规划,逐步实施,而且随着条件的变化可能逐步调整。远期城市地下空间通过地铁形成完善的城市地下网络空间,地下城市初具规模,同时城市综合效益也会很明显。

2 地下空间发展的重点

目前各国都把地下空间利用的重点，放在城市建设上。如前所述，地下空间作为城市的重要资源，得到了多方面的应用，如办公楼、地下街、地下停车场、交通设施等。这些设施与地面设施-起构成了城市的立体空间网络。

2.1 地下(商业)街。“地下街“一词，最初是在日本出现的。其发展初期是在一条地下步行道的两侧开设一些商店而形成.由于与地面上的街道类同，因而称为“地下街“。经过几十年的发展，地下街从内容到形式上都有很大的变化，已从单纯的商业性质变为融商业、交通及其他设施（如文化娱乐设施）为一体的综合地下服务群体建筑。[3]目前常见的地下街的基本类型有3种：（1）广场型。多修建在火车站的站前广场或附近广场的下面，与交通枢纽连通。这种地下街的特点是规模大、客流量大、停车面积大。如日本车站的八重州地下街分为上下二层，上层为人行通道及商业区，下层为交通通道，有高速铁路和地下铁道。（2）街道型。一般修建在城市中心区较宽广的主干道之下，出人口多与地面街道和地面商场相连，也兼作地下人行道或过街人行道。（3）复合型。上述两种类型的综合，具有两者的特点。一些大型的地下街多属此类。

2.2 地下停车场。由于人口向城市集中，汽车数量的增加使城市中停车场的需求量也增加了。停车场占地面积大。在城市用地日趋紧张的情况下，将停车场放在地面以下，是解决城市中心地区停车难的途径之一。

2.3 地下铁道。目前，地下铁道已成为发达国家大城市公共交通的重要手段，一些大城币如纽约、芝加哥、伦敦、巴黎、东京、莫斯科等地下铁道运营里程都超过100km以上。其中伦敦地下铁道里程达420km，有298个车站，年运量7.5亿人次，占公交运量的95%；巴黎的地下铁道，有385个车站，平均站距500m，时速22km/h，每隔1.5min发一道车，年运量达15亿人次。

2.3.1 开发地下铁道的优势。（1）交通优势。由于地下铁道具有：运量大，其运量为公共汽车的6-8倍，完善的地下铁道系统可承担市内公共交通运量的50%左右；行车速度快，地下铁道不受行车路线的干扰，其行驶速度为地面公共交通工具行车速度的2～4倍；此外，地下铁道运输成本低、安全、可靠、舒适；而且地下铁道的大部分线路修在地下，能合理地利用城市的地下空间，保护城市景观等特点，因此地下铁道在大城市公共交通中起到了越来越重要的作用，有关城市学家认为，人口超过100万的城市，为适应未来的交通需求和城市空间的合理利用都宜修建地下铁道。此外，在地铁建设时，地下开挖形成了大量的地下空间，由于地铁线路设置比较深,形成多层地下空间，靠近地面的地下空间层宜充分利用。市民可以在这些地下空间穿行，通过地下空间甚至可以穿越几条街。这种做法，既为地下空间的开发利用提供了人流、客流，也为市民提供了遮风挡雨的通道，使得地面交通井然有序（2）商业优势。地铁建设还可以充分发挥“地下经济“优势，地铁枢纽站地下层可以将几个商业空间连通,发展成为大型地下商业设施,给市民的购物带来便利。如美国洛克菲勒中心、中央广场的地下一层不断扩大，整个系统横向连接多个商业中心，形成一个巨大的地下商业步行空间。利用人流高聚集这个地铁的典型效应特征，配套商业经营性空间的开发，可以改善行人购物环境，保证行人在雨雪风等恶劣的天气里可以出行购物，并有足够的人流，使商业经营良性运作，同时为地铁提供大量的客流，促进地铁的发展。

2.3.2 地下铁道开发中产生的问题。城市地下铁道不同于一般铁路建设，其线路一般选择在城市中心繁华地区、城市交通主干道。因此，城市地下铁路的环境影响主要为地面沉降的影响及弃土弃渣的处理；高架线路的环境影响主要为噪声干扰；地面线路的环境影响主要表现为噪声及振动：（1）建设期间对城市交通的影响。地下铁道交通建设期间，由于车站封闭施工及施工占地，将对原有道路的交通产生阻塞干扰,影响市民出行。（2）建设期间对城市居民生活的影响。建设期间的影响主要为占地及动迁各类管线、各类用房、绿地以及动迁居民；对沿线居民及商服、休闲场所的影响；工程施工,尤其是车站施工过程中产生的噪声、施工机械废气、粉尘、扬尘等污染物将影响附近区域的环境质量,进而影响区域内居民的生活质量。（3）建设施工对周围建筑物的影响。轨道交通线路易穿过城市中的桥梁、楼房等建筑物，在施工过程中，机械以及其他设施的操作产生的振动将会产生这些建筑物产生的影响，在施工中应该充分考虑这方面的因素。

2.3.3 地下铁道开发保障措施。基于上述分析，为了确保最大程度发挥出地下铁道的优势，降低修建中的影响，应采取下列措施：（1）重视站点与综合开发地块的连接及各建筑的建设时序。将地铁站厅和综合开发区物业进行综合设计，充分利用地铁的优势，利用站厅和综合开发区之间的地下空间，增加商业，带来收益；站厅施工时的，可以对将要进行开发的地下空间进行同步施工，并预留与综合开发物业的连接通道,减少工程造价。（2）优化交通组织，合理确定地下空间开发的商业面积。要在满足地下工程各项要求，处理好交通组织，均衡交通流，制定科学合理的道路施工期间的交通组织方案，并对其展开具体分析，评价其可行性并提出相关建议，在考虑开发成本和收益的基础上，确定合理的商业面积。（3）制定环保措施。施工单位在开发之前，做好周边管线、地质的调查，处理好与这两者的关系，保障工程顺利进行，并减少开发成本；并制定详细有效的环保措施，施工时加强环保管理，可考虑以下方面：采取相应的措施减少水土流失；选择合适的土石方位置；科学合理的预防施工噪声；防大气污染及水质污染；临时施工用地及料场选择；绿化。

随着城市化进程的加快和现代经济的高速发展，城市人口不断增加，人们的活动空间越来越小，不得不面对诸如城市交通拥挤、环境污染、资源匮乏的“城市综合症“。大力开发利用城市地下空间，这不仅是21世纪城市发展的必然趋势，也是衡量城市现代化的重要标志。但是在寻求和开发地下空间资源时，应注意不同城市地下空间布局与形态具有不同的特征，因此我们不仅要科学、合理、高效、有序地利用这宝贵的地下资源，而且要系统、长远的作出符合城市地下空间发展的布局形态规划，以提高城市用地效率，减少城市灾害损失，实现城市的安全可持续发展。

[1]陈志龙，伏海艳.城市地下空间布局与形态探讨[J].地下空间与工程学报，2005.1.

[2]陈立道编著.城市地下空间规划理论与实践.同济大学出版社，1997.10

[3]童林旭.地下商业街规划与设计[M].北京:中国建筑工业出版社，1983.

[4]侯学渊，柳昆.现代城市地下空间规划理论与运用[J].地下空间与工程学报，2005.1.

[5]陈志龙著.城市地下空间规划.东南大学出版社，2004.10.

[6]钱七虎.城市可持续发展与地下空间开发利用[J].地下空间，1998.2.

[7]童林旭.城市的集约化发展与地下空间的开发利用[J].地下空间，1998.2.

[8]李迅.中国城市地下空间开发利用保护的战略研究[J].地下空间，1999.1.

[9]李德华主编.城市规划原理.中国建筑工业出版社，2001.6