李曉彤

（清華大學, 北京 100084）

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地平線下的希望
——城市地下空間開發(fā)設計探討

李曉彤

（清華大學, 北京 100084）

摘 要:文章針對國內(nèi)各大城市人口出現(xiàn)超飽和、建筑空間擁擠、空氣污染超標、城市綠化減少的現(xiàn)象，對城市地下空間的開發(fā)利用設計進行分析，從而提升大家對地下空間開發(fā)的認識，引起廣大群眾的關注，為未來城市三維立體化發(fā)展做出貢獻。

關鍵詞:地下空間；開發(fā)設計；城市發(fā)展；城市規(guī)劃

隨著中國經(jīng)濟發(fā)展，城市化的水平逐漸提高，“城市綜合癥”正在形成。首先是各大城市人口出現(xiàn)超飽和、建筑空間擁擠、空氣污染超標、城市綠化減少（圖1）。世界人口密度最高的城市之一就是我國的上海和北京，以國際標準衡量, 上海和北京均已處于超飽和狀態(tài)。無論政策怎樣限制，仍然阻擋不了人口的不斷涌入。

這樣的情況該如何解決？縱觀當今世界，三維立體化的發(fā)展明顯有著重大的潛力。許多發(fā)達國家都已經(jīng)意識到解決當今世界人口、資源、環(huán)境三大危機的重要途徑只有城市地下空間的開發(fā)和利用。地下空間已經(jīng)被公認為是與宇宙、海洋相并列的第三大資源了。①但是，我國目前地下空間的開發(fā)認識還不夠，一方面我國對于地下空間開發(fā)和利用還比較少，只有個別大城市對地下局部點狀開發(fā)利用；二是缺少對整個城市地下空間整體系統(tǒng)的規(guī)劃和相關法律條例，致使有些地方地下拓展雜亂無章，造成坍塌現(xiàn)象；三是開發(fā)成本過高，讓許多中等城市望而卻步，提案紛紛被否決。針對這些問題，城市地下空間的開發(fā)設計正迫切的需要全面的有關城市地下的規(guī)劃信息。

一、研究目的

在“城市綜合癥”正在形成的大背景下，對于城市地下的開發(fā)和利用這一近幾年來國際熱點問題進行調(diào)查研究，陳述各大權(quán)威來源的相關信息，分析城市建設管理者和實踐科研人員以及關心城市發(fā)展的內(nèi)外各界人士對城市地下空間發(fā)展的看法的相關信息，提煉挖掘問題背后的關鍵點。針對各國地下空間設計的現(xiàn)狀、中國地下空間目前開發(fā)設計的優(yōu)勢與劣勢、中國對待地下開發(fā)的政策與態(tài)度和未來地下空間設計規(guī)劃的方向進行探討。

二、地下空間的定義

地下空間的定義是：地面表層空間以下的所有空間，地下空間的范圍非常廣，比如地下的商城，地下的軍事要塞，地鐵，洞穴，隧道等空間。

地下開發(fā)的領域有很多，此次主要分析的是常見的三個關于地下空間開發(fā)利用的領域：地下商業(yè)設施空間、地下交通空間、地下市政管線設施空間。如果按照深度來劃分地下空間，可以分為淺層的地下空間（地下10m以內(nèi)）、次淺層的地下空間（地下10m-30m）、深層的地下空間（地下30m-100m）。①

三、地下空間資源發(fā)展的時代性

不同的歷史時段地下空間資源的發(fā)展進度和目的也是不同的。地下空間的發(fā)展和利用其實很早就開始了，《易·系辭》中“上古穴居而野處”就說明了這一點，現(xiàn)代的地下建筑空間其實源于遠古人的穴居，當時年代的人類從生理安全角度出發(fā)而自發(fā)的開發(fā)利用地下空間資源，記錄了地下空間開始發(fā)展的歷史開端。②隨著社會的逐步發(fā)展，人們對地下空間的認識有了很大的提升，對地下的隱蔽性、安全性、防護性等特性開始重視，古代的陵墓、古人的地下密室、地下空間的糧倉等等開始陸續(xù)出現(xiàn)。后來隨著戰(zhàn)爭的出現(xiàn)，地下防空洞的優(yōu)越性在軍事方面得到體現(xiàn)。但如今看來，資源問題成為現(xiàn)代地下空間發(fā)展的主要動力。

世界在進步，城市必將走向地面、高空、地下的共同發(fā)展、立體開發(fā)，才能從根本上提高我們的生活環(huán)境和生活質(zhì)量。近百年來，人們一直嘗試著城市向高空發(fā)展，但是城市向高空發(fā)展也受到很大的制約和威脅。2001年美國紐約發(fā)生的“9.11”事件，兩座高達四百多米的高層世界貿(mào)易中心大樓頃刻間被夷為平地，這次的事件讓很多人對城市建筑是否還要繼續(xù)向更高空發(fā)展提出了質(zhì)疑。與此同時，人們對地下空間的探索也從未停止。中國工程院院士錢七虎指出：“十九世紀是橋的世紀，二十世紀是高層建筑的世紀，二十一世是‘地下空間’的世紀。”

> 圖1 城市問題

> 圖2 蒙特利爾地下城

> 圖3 西單文化廣場剖面

> 圖4 西單文化廣場

> 圖5 波士頓　

> 圖6 波士頓地下隧道開發(fā)前后城市環(huán)境對比

> 圖7 日本共同溝

> 圖8 上海張楊路共同溝

四、國內(nèi)外地下商業(yè)設施空間對比

地下商業(yè)設施空間最早產(chǎn)生于日本，發(fā)源于地鐵站。地下商業(yè)設施空間的發(fā)展使地下交通網(wǎng)更富有生命力，一方面減少地鐵隧道內(nèi)步行的枯燥感和封閉感；另一方面，地下商業(yè)的巨大利潤也吸引著眾多開發(fā)商對地下空間開發(fā)的投資，同時這些商業(yè)的收入也用來彌補地下交通經(jīng)濟受益的不足。

位于加拿大的蒙特利爾地下城就是一個地下商業(yè)空間開發(fā)利用十分成功的實例。③蒙特利爾每年冬季持續(xù)4～5個月，氣溫最低能達到-34度，而夏天又會變成令人煩悶的燥熱。在這樣糟糕的氣候下，蒙特利爾卻能被評為世界上最適合居住的三大城市之一，根本原因就是蒙特利爾的地下有著世界上最大的地下城。

蒙特利爾地下城長達1.7萬米，總面積達到四百多萬平方米，其中地下通道、室內(nèi)公共廣場、大型商業(yè)中心相連，連接著無數(shù)個大大小小的商店、飯店、銀行、大型電影院等等，其中還有十個地鐵站臺、兩個火車站以及兩所大學。同時，蒙特利爾地下城有著150多個出入口以供五十多萬人流的出入，無論地面上的環(huán)境多么惡劣，地下城里永遠像天堂一樣。另外，地鐵乘客下班后可以順便逛逛地下城的商店，能夠減輕該城市高峰期的交通擁擠。由于蒙特利爾地上地下共同發(fā)展，相互協(xié)調(diào)運作十分成功的原因，常常被人稱作“二城和一”。（圖2）

隨著中國城市的發(fā)展和經(jīng)濟的提高,近些年也出現(xiàn)了一些值得借鑒的地下商業(yè)空間開發(fā)的實例，北京西單文化廣場就是這樣一個集合交通、休閑與商業(yè)活動為一體的地上地下綜合利用空間（圖3）。該廣場1.5萬平方米，為了補償土地價值，廣場地下開發(fā)了四層商業(yè)娛樂空間。地下空間形成十字形的步行街，十字形的交叉部分是一個小廣場，利用圓錐形的采光天棚，消除了地下空間陰暗消極的負面因素，成為西單廣場核心標志（圖4）。由于周圍商業(yè)建筑居多，加上與地鐵相連，使這里產(chǎn)生的巨大的商業(yè)潛力。但是廣場上綠化部分和休息空間結(jié)合的不是很理想，缺少觀賞趣味，很少看到有人在此休息停留，大部分人群只是穿行而過。

五、國內(nèi)外地下交通設施空間對比

交通是城市生存和發(fā)展的基本功能之一，中國地下交通空間開發(fā)的需求暫時主要集中在13座特大城市，這些城市人口都以達到飽和狀態(tài)，至少在200萬人口以上，從我國的情況看來，如北京、上海、廣州、深圳等城市矛盾已經(jīng)較為嚴重。經(jīng)常發(fā)生大面積、長時間交通堵塞，單純靠加寬馬路街道和車輛限行已經(jīng)無法疏導巨大的車流和人流，此時發(fā)展地下交通空間是唯一出路。

城市地下的交通空間比較常見的類型主要有地鐵、過街地道和地下隧道等。我國許多大城市地下交通設施的開發(fā)已經(jīng)形成一定的規(guī)模，北京、上海等大城市地鐵、過街通道很早就已形成系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，但是仍然存在經(jīng)常性交通堵塞數(shù)個小時，上下班時間段乘客擁擠的現(xiàn)象，這是什么原因？為此，我調(diào)研了北京上下班高峰期交通擁堵的幾大地區(qū)，例如西單、中關村等地，這些地方都有一些共同點：許多商業(yè)購物中心、辦公樓由于建成時沒有事先留出接口，導致這些獨立的地下空間節(jié)點沒有被后來修建的地鐵、地下通道、安全疏散通道有機的聯(lián)系起來，有時候從一座樓到另一座樓還要重復地上地下，室內(nèi)室外的轉(zhuǎn)換，沒有達到功能相互補充，點、線、面結(jié)合的網(wǎng)絡式結(jié)構(gòu)。

中關村西區(qū)為了解決地面交通壓力和停車位不夠等問題，修建了總長1.8千米的地下交通環(huán)廊，連接著社區(qū)每一個停車場，地面上設計成了中關村廣場，地面景觀很不錯，使周圍的商業(yè)建筑和辦公建筑的景觀視野也變好了許多。但是從2007年投入使用，至今仍然存在很多管理方面的問題，效果也不盡人意。

一進入該地下環(huán)廊就發(fā)現(xiàn)許多電子引導牌，但是車輛稀少。據(jù)調(diào)查，目前地下隧道共有23個對外的出入口，均通向周邊辦公大樓的地下車庫以及地面街道。這說明了每隔八十多米就會有一個出口，標識牌異常頻繁，使人應接不暇。而且指示性也有些混亂，只走了幾分鐘，就出現(xiàn)了3號入口、3號坡道、3號出口等多個以3號為名的出入口，如果第一次進入地下環(huán)廊，很可能不知道怎么行駛。一個私家車主宋先生說：“這里標志特別多，看著清清楚楚，路不熟一眨眼就走過了。”經(jīng)常在這附近拉客的出租司機王師傅說：“知道這里有環(huán)廊，但是從來沒下去過，從沒有一個顧客提出要從地下走呀。”他們表示擔心在地下環(huán)廊迷路，像進迷宮一樣總也走不出來，并且環(huán)廊入口“藏”在遠離路口的綠化灌木旁，日均車流僅僅一千輛，這樣通而不暢的現(xiàn)象不僅離設想預期差距極大，浪費了地下空間資源，還一直消耗著高昂的維護費用，得不償失。此次展覽會以此為題材呼吁有關部門能夠盡快的明確主管部門，并且盡早制定詳細的地下空間發(fā)展的規(guī)劃方案。相信地下空間開發(fā)的道路雖然曲折，但前景是美好的。

美國波士頓也曾經(jīng)是交通最為擁擠的城市之一。如圖5，它在1959年建立時車流量為75000V/天，而幾十年后車流量增長到200000V/天，波士頓的交通問題嚴重影響了這座城市的發(fā)展，城市的環(huán)境質(zhì)量也在不斷地下降，當時波士頓比北京現(xiàn)狀交通擁擠更甚。每天超過十個小時的交通擁堵，發(fā)生的交通事故概率是其他城市的4倍。④

波士頓人因此建造了美國歷史上規(guī)模最宏大、工期最漫長、造價最昂貴、難度也最大的城市地下交通道路修建項目。有人稱它是波士頓的“永恒之掘”。雖然建設時間如此漫長，但施工期間盡量保持了商業(yè)、交通、居民生活的正常運行。建成以后公路長達一百六十多英里，擁有著當時世界上最大的通風系統(tǒng)以及事故處理中心。早晚上下班堵車時間達到了平均水平，每天交通擁堵時間縮短到兩、三個小時，城市空氣質(zhì)量也得好了許多。如圖6城市其他地方也受益良多，比如開發(fā)地下隧道后地面上空出150畝地可以開發(fā)利用，現(xiàn)已建成40畝的公園以及其他開敞空間，在中心區(qū)也種植了六千多株灌木以及兩千多株喬木，改善了波士頓的地面環(huán)境。

六、國內(nèi)外地下市政管線空間對比

城市地下的各種管線如電力、通訊、燃氣、排水等管線，就像人體內(nèi)的血管和神經(jīng)，需要不停的輸送著能量和傳輸信息，是城市居民賴以生存和發(fā)展的基礎，因此被稱為城市“生命線”。⑤而目前很多地下管道鋪設的都比較混亂，這樣一旦地下線路某個局部出現(xiàn)了一點問題，就要整體都動手術(shù)，一個地方施工修理，城市多處地方就停水又停電，這樣的現(xiàn)象處處可見，對生活影響巨大。解決這一問題的最好的方法是建立“共同溝”，這樣避免了城市地面上的反復開挖，既方便修理，又節(jié)省國家資源。

日本共同溝的開發(fā)比較早，目前已有八十多個城市已經(jīng)建立了共同溝，總共長約1000多千米（圖7）。其中東京銀座共同溝，不僅將常見的各種管道收容進來，還收容了路燈的電線。日本經(jīng)常發(fā)生臺風、地震，城市管線由于都設置在共同溝內(nèi)，這樣就避免了以前由于電線桿倒塌而造成更嚴重的災害。由于不存在地面上的電線，一旦發(fā)生火災能更加迅速的進行滅火行動。

其實在1958年時，北京就已經(jīng)在天安門廣場下方建設了一千多米的共同溝。在1994年，上海市鋪設了一條全長一萬多米的共同溝——張楊路共同溝。該共同溝將四種城市管線同時收容在一起，如圖8。4月20 日,在上海世博會運行的首日,很多人發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)在中國城市常見的電線桿、通信桿都不見了。那是因為上海地下一條直徑近兩米，長6.6千米的龐大地下共同溝已經(jīng)建成。同時道路上的許多附屬設施都埋在共同溝里面，給城市地面空出了大量空間，使道路上的空間得到了有效的利用，并創(chuàng)造了美好的生活環(huán)境。

七、總結(jié)

根據(jù)上文對國內(nèi)外地下空間開發(fā)利用現(xiàn)狀的相關內(nèi)容調(diào)研比較后，發(fā)現(xiàn)中國雖然在大力開發(fā)地下資源，但是各大城市地下空間的建設起步較其他國家晚些，現(xiàn)階段仍處在初級發(fā)展狀態(tài)，尤其行政手段上缺乏統(tǒng)一管理，幾乎處于各自為政狀態(tài)，并且地下開發(fā)沒有詳細的技術(shù)規(guī)范，相關法律也很滯后，這些都嚴重的制約著各大城市地下空間的發(fā)展。讓各界人士意識到地下空間開發(fā)的必要性，以及接下來必須要制定和地下空間的開發(fā)相關的詳細法律，加強地下空間開發(fā)利用監(jiān)督，建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)的管理機制，完善投資體系，才能促進地下空間順利發(fā)展。

地下空間的發(fā)展存在著不可逆性，地面上的樓房如果蓋不好可以拆掉重新建造，但是地下空間建成后如果要改變就難多了，而且有的地下埋著文物或是水脈，說明不是哪里都可以進行地下的開發(fā)。因此，地下空間開發(fā)之前一定要進行科學的規(guī)劃。

注釋：

① 唐立達．“城市地下空間”研究文獻述評[J].四川工程職業(yè)技術(shù)學院學報，2011（3）.

② 蒙小英.地下空間發(fā)展的時代性[J].地下空間，2001(6).

③徐永健,閻小培. 城市地下空間利用的成功實例——加拿大蒙特利爾市地下城的規(guī)劃與建設[J].城市問題，2000(6).

④ 錢七虎，王秀文．美國波士頓地下空間開發(fā)利用與城市更新［M］．北京：科學出版社，2007

⑤ 楊學紅. 城市地下管線的建設與管理[J].城市，2006(3).

檢 索:www.artdesign.org.cn

Internet :www.artdesign.org.cn

Hope below the Horizon, Discussion of Exploiting Underground Space

LI Xiao-tong （ Tsinghua University, Beijing 10084, China）

Abstract :This paper analyzed the design of underground space exploiting, in connection with the phenomenon of overpopulation, congested building space, air pollution and the decreasing of afforestation, accordingly deepens the understanding of underground space exploiting, appeals for public concern and contributes to the progress of three- dimensional construction of future cities.

Key words :underground space; design of exploiting; urban development; city planning

中圖分類號:TU

文獻標志碼：A

文章編號：1008-2832（2016）03-0056-03