城市地下空间规划的原则和理论

2018-06-06谷子

四川水泥 2018年6期

谷子

（重庆大学土木工程学院，重庆 400015）

1 地下空间开发的必要性

随着社会经济的发展，城市化进程的一步步深入，城市的建设速度越来越快。伴随城市建设而来的是，像城市用地紧张、交通情况恶化、城市生态失衡等一系列的问题[1]。这些问题为城市居民的生活带来了很大的不便。在此情况下，比较有效的解决方案是合理开发城市的地下空间资源。

1.1 地下空间资源的开发有利于推动城市经济的发展。

地下城市空间的开发可以补充城市的服务功能，建设地下铁路，地下过街通道等设施联通地面上的城市街道，可以方便群众生活。另一方面，由于交通和商业的互动作用，对地下空间的开发又可以刺激地区经济的繁荣。同时地下空间具有如抗震性、隐蔽性、恒温性等性质又优于地上空间，适合于特定的需求的行业入驻。这样的建设方案对特定行业可以降低生产成本，提高生产质量，实现更优化的发展。

1.2 地下空间资源的开发有利于改善城市环境。

随着人口数量的激增，人们对生活质量要求的提高，发达的城市一般都呈现出城市地面空间布局过于拥挤，建筑密度过高，发展用地严重不足的问题。就北京市而言，从2006年到2015年的十年间城市常住人口增长了35.6%，从趋势来看城市的人口数目还会继续增加，产生对城市环境更大的挑战。合理开发城市地下空间实际上扩大了城市空间容量，可以降低城市地面建筑密度，改善城市交通拥堵状况。对改善城市环境起到了良好的促进作用。

图1. 2006-2015年北京市常住人口的变更

1.3 地下空间资源的开发有利于城市的安全。

通常的城市地下资源的开发都可以和城市人防工程很好的结合在一起。地下空间有隐蔽性，抗震性，封闭性等性质，可以储备能源和物资。在战时状态下地下空间又可提供紧急避难所，供人们躲避地面上的各种灾害。

2 地下空间规划的基本原则

（1）地下空间的规划应该纳入城市的总体规划当中，与城市的总体规划相互协调。

（2）地下空间规划应该同时做到保护城市的历史元素、美化地面景观和保护生态环境。

（3）地下空间的建设不是一蹴而就的，地下空间规划应符合城市的发展水平和综合实力。总体长远规划，分步实施。

（4）地下空间规划的目标是改善城市的居住环境，要做到在地下空间的建设过程中不破坏和恶化生态环境。

（5）地下空间最好能具有多重身份和多重功能。城市地下空间的规划应结合城市具体情况，可满足防灾、减灾需求。

3 地下空间设计的典型划理论

在地下空间发展建设的同时，不同时代的建筑师们也提出了各种各样的地下空间建设理论。

3.1 线性城市理论

线性城市理论由西班牙工程师索里亚马塔（SoriayMata）于1882年提出。马塔认为城市会沿着运输线呈线形发展，城市可以沿着运输线建立空中、地面以及地下的三层布局。但实际上，马塔的思想只在并没有在很大范围上被实施。

3.2 艾纳尔的地下空间的利用

法国建筑师艾纳尔（Eugène Hénard）发展了地下空间利用理论。于1906年，艾纳尔就提出了对巴黎街道网的规划设想。他提出建立环岛式交叉口系统，在环岛的地下空间范围内修筑可供行人使用的过街通道，通道内设计有服务行人的便利设施。艾纳尔还提出了对城市街道空间的多层次利用理论。将地表用做行人的步行和汽车的通行使用，地下一层为有轨电车交通层，地下二层用于铺设市政管线，地下三层运输城市垃圾，地下四层运输货物。这样对城市地下的有计划分配和多层次使用对城市的形态产生了深远的影响，同时也影响了很多后来建筑师对地下空间的开发设想。

图2. 线性城市理论

3.3 阿斯普伦德的“双层城市”理论

瑞典建筑师阿斯普伦德（HansAsplund）在1970年代间提出了“双层城市”，将地面空间和地下空间分离起来，人和非机动车使用地面空间，机动车在地下和半地下空间，人、建筑、交通实现协调发展。

4 地下空间设计中的问题

地下空间位于地表以下，与地面空间相比它具有稳定的温度、湿度和防灾等特点·。但同时，其采光不足、通风不佳等问题也客观存在。所以，在地下空间的设计当中要时刻注意其环境问题的影响。

4.1 生理及心理环境问题

地下空间位于地下，他使人缺乏了和自然的互动。地下空间环境有封闭的特点，其内部环境与地面空间环境差别很大。地面空间设计中时常无需考虑的因素，如有害气体浓度、细菌的浓度、挥发性有机物的浓度等都在地下空间环境中人的生理情况产生着极大的影响。

地下空间环境对人体的心理情况的影响是无形的。虽然世界各国对于地下空间环境中的心理问题都做了不同程度的研究和改善，但迄今为止这个问题还没有被很完善的解决。心理环境问题也是地下空间开发利用道路上的一大阻碍。

4.2 防火问题

火灾是地上建筑工程中的一大研究课题，在地下建筑中这个问题更加重要。在地下工程中火灾一旦发生，地下通风系统很容易发生问题。在密闭的环境中燃烧消耗了氧气，同时产生的浓烟无法排出在地下空间中聚集。如此情况一旦发生将会造成大量的人员伤亡和财产损失。另外，地下空间由其位置特征导致，一旦发生火灾很难及时对人员进行施救也很难对火情进行控制，以至扑灭火灾。

4.3 疏散问题

地下空间位于封闭的地下环境中，只能通过有限的出入口与外界联系起来。在发生紧急的情况（灾害或者突发状况等）时疏散时间很长。由于在封闭的地下空间中发生灾害对于人员心理上的影响作用要远高于地上建筑，恐慌和无秩序的疏散进一步加剧了疏散的困难性。此外地下建筑中人员的疏散方向与内部的烟和热气的自然流动方向一致也给疏散带来了很大的困难。