吳晨源 謝棟明

（福建農林大學金山學院 福建福州 350000）

引言

城市地下空間的開發(fā)利用是改善城市環(huán)境、擴大城市容量、緩解城市交通的有效方式，是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型城市的重要途徑。目前國內城市地下空間在功能上大多以商業(yè)廣場和交通為主，功能較為單一。本文著重于城市地下空間利用的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展進行研究，使建設的城市逐步走向資源節(jié)約型和環(huán)境友好型。

1 相關概述

1.1 地下空間概念

地球表面以下是一層厚厚的巖石圈，巖石表面經風化成土，形成不同厚度的土石層，覆蓋著大部分土地。巖石層和土層在自然狀態(tài)下是實體，只有在外界環(huán)境的作用下才能逐步形成空間。由天然形成或人工開發(fā)在土層或地下更深層的空間稱為地下空間。地下空間的開發(fā)利用可為人類的生活生存開辟了新的空間，并能彌補在地面上無法實現(xiàn)的對空間要求的空缺，地下空間的存在是大自然給予人類的寶貴資源。

1.2 中國地下空間發(fā)展道路

我國城市地下空間開發(fā)利用的開始是位于西北的窯洞，是在20世紀60年代末特殊時期特殊的世界形勢下起步的，一直持續(xù)到80年代中期的主體都是人民防空工程。進入21世紀后，城市地下空間的利用在容量和質量上，都有了一定的提升。我國目前城市有654個，在地級以上城市中，三百萬和小于三百萬人口規(guī)模的城市數量增長速度最快，有121個；大于三百萬小于五百萬人口規(guī)模的城市有15個；五百萬及五百萬以上人口的城市有13個。從總體上來說，雖然人口在不斷的增多但是大部分城市仍處于發(fā)展的最初級階段，不僅發(fā)展很不平衡，所處的自然條件和地理環(huán)境也存在很大的不同，所以開發(fā)利用城市地下空間是未來城市發(fā)展的必走之路且有益于城市的發(fā)展。

2 城市地下空間的現(xiàn)狀

2.1 資源節(jié)約型社會發(fā)展要求對城市空間充分利用

我國是世界上的人口大國，但我國資源相對不足，而且環(huán)境承載能力不高甚至很差，在今后的一段時間，人口還將不斷增長，那時資源量與人口量不匹配的矛盾更明顯。我國目前面臨著能源短缺、淡水和耕地資源緊缺的問題，我國資源環(huán)境變化帶來了的多種問題使得本來嚴峻的資源環(huán)境變化工作變得更加迫切。所以，建設資源節(jié)約型社會是實現(xiàn)科學發(fā)展的關鍵。

2.2 環(huán)境友好型城市決定城市地下空間的開發(fā)為未來重點

建設環(huán)境友好型城市是我國發(fā)展現(xiàn)在必須要走的道路。人類社會活動對自然生態(tài)環(huán)境的保護、生活強度在生態(tài)環(huán)境承載力范圍內這都是建設中必須要做到的，與此同時不僅要加大管理力度還要綜合實施經濟、技術等不同方面的措施，加大生產與消費之間的監(jiān)控，從而降低污染進而實現(xiàn)污染無毒害，最終實現(xiàn)社會經濟系統(tǒng)對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)影響很小的目標。

3 城市地下空間未來發(fā)展分析

3.1 城市歷史文化保護區(qū)地下空間規(guī)劃

中國有著悠久的歷史，很多城市是歷史文化名城，但是在一些舊城區(qū)開發(fā)建設中會對這些歷史名城造成建設性的破壞，造成城市歷史文化的缺失。為了避免這樣破壞的產生，通過對城市歷史文化保護區(qū)地下空間資源與利用，從規(guī)模、布局、發(fā)展形態(tài)等不同方向統(tǒng)籌安排地上、地下城市用地，通過合理配置城市基礎設施來減少未來發(fā)展可能遇到的問題，達到充分合理的利用舊城區(qū)的地下空間，最大限度減少對保護區(qū)地上建筑及街區(qū)歷史風貌的建設性破壞，從而使舊城歷史文化保護區(qū)得以更加合理有效的保護。具體模式有三種：①以居住功能為主，在開發(fā)規(guī)劃時要滿足居住及所需配套功能。地下居住空間不僅要在地下資源范圍內還要與地上的布局相對應。②以商業(yè)功能為主的保護區(qū)地下空間。淺層地下空間資源用于對采光和通風要求較高的旅館和商用住宅，深層地下空間資源用于大規(guī)模的商城、娛樂城以及與之配套的倉儲設備等。③混合功能為主的保護區(qū)地下空間。依照保護區(qū)的實際情況合理開發(fā)，居住空間充分利用淺層地下空間資源、商業(yè)空間利用深層地下空間資源。

3.2 城市地下物流系統(tǒng)規(guī)劃

地下物流系統(tǒng)可以有效減少氮氧化物和二氧化碳的排放量。可能在初期的建設投資耗能及維護投入比較高，但是從長遠綜合效益看是非常有利的。其主要模式有三種：①地下獨立節(jié)點。具有獨立的地下物流中心或配送中心但是又和周圍的地面物流相互聯(lián)系相互配合。雖然具有一定的優(yōu)勢也能克服地面空間的不足，但實際并不形成真正意義上的地下物流系統(tǒng)。②地下專線系統(tǒng)。其主要方式是將貨物分類，一部分貨物在地下開發(fā)的線路進行運輸，專用運輸路線與地面運輸系統(tǒng)直接聯(lián)系，直接錯開地面交通擁擠路段。由于自身在地下的特性，在其內部環(huán)境結構相對簡單所以一般采用無人駕駛、自動導航的運輸工具。③地下物流網絡。通過相對完備的地下物流網絡與城市中心連接，將貨運中心本身作為地下物流網絡的一部分。將在未來發(fā)展中不斷完善系統(tǒng)內部的自動化專用承載工具，逐步實現(xiàn)多功能運輸工具在地下系統(tǒng)內運行。

3.3 相關法律及規(guī)范體系日趨完善

為了跟上社會前進的腳步，達到城市經濟的繁榮，目前我國大中城市已經開始探索開發(fā)建設不同層面的地下空間并取得了良好的成績。由于我國城市地下空間規(guī)劃開發(fā)不久，仍處于發(fā)展階段，從而各個方面都存在問題其中編制技術將面臨的問題更加突出。地面空間經過多個世紀的建設和發(fā)展其體系已經很完善，相比之下地下空間規(guī)劃未來要做的還很多還需不斷完善。分析其主要原因是地下空間開發(fā)建設還在初級階段，很多問題可能出現(xiàn)的問題都無法預測所以地下空間規(guī)劃編制沒有相應成熟可利用的標準和規(guī)范。在中國城市規(guī)劃領域中，相對于地面空間規(guī)劃來說地下空間的規(guī)劃是新型的城市結構，其發(fā)展歷程不長也不成熟。截止目前為止，我國還沒出臺任何具有國家性質的相關法律法規(guī)。

3.4 BIM技術在地下空間開發(fā)的利用

目前，BIM技術在中國城市地下空間開發(fā)利用中的應用尚處在起步階段。2013年2月7日，上海市民防辦赴上海市地下空間設計研究總院，圍繞利用BIM技術服務于民防工程及城市地下空間建設管理展開調研，指出要將BIM技術應用于民防工程及地下空間建設管理，實現(xiàn)建設全生命周期建筑信息的智能化和信息化，提高上海市的地下空間開發(fā)利用效率和建設、管理信息化水平。

BIM技術在城市地下交通方面的成功應用還包括杭州東站建設、濟南西客站站前廣場地下工程等。杭州東站和濟南西客站的建設都具有結構復雜、工程量大、管線多而復雜、施工難度大等特點。在杭州東站建設中，基于BIM可視化技術的三維空間建模，為運用BIM技術進行模擬施工、選擇最佳的施工方案提供了基礎；另外，虛擬現(xiàn)實（virtualreality，VR）技術的應用有助于設計方案的理解和決策，同時也加強了施工過程中的風險控制?；贐IM平臺，結合城市整體的發(fā)展方向和發(fā)展思路，將城市地下空間規(guī)劃融合到城市總體規(guī)劃中。

但是就目前國內的現(xiàn)狀來看還存在以下問題：①我國BIM規(guī)范及標準還處在制定階段。②BIM軟件功能不足是影響B(tài)IM價值實現(xiàn)的主要障礙。一方面，BIM軟件國際壟斷性強、各軟件兼容性差；另一方面，雖然國內的各大軟件公司也在開發(fā)自己的BIM軟件，但是遠遠不能滿足BIM發(fā)展的需要。③要想BIM技術能夠快速發(fā)展，大量培養(yǎng)專業(yè)的BIM技術人員是十分有必要的。一方面，將BIM有效引入高校學術項目和課堂教學中，另一方面，作為BIM相關企業(yè)，多與BIM技術發(fā)達國家的企業(yè)進行交流學習，結合自身情況，取長補短，不斷完善我國的BIM技術。④對于地下空間的工程建設，要充分利用好數字地下空間這一新興概念，首先構建好地下空間數據，對其進行標準化與數字化建設，使之能夠作為BIM技術在工程建設過程中的基礎與補充，完善BIM在地下空間與工程建設中的功能，提高工作效率，在今后的工作中可以進一步探究出更加適合于地下空間與工程的BIM技術。

4 結束語

我國的地下空間是非常有發(fā)展前途的，就現(xiàn)在實施的空間發(fā)展戰(zhàn)略來看，我國應該規(guī)劃出合理的地下立體空間，進而形成資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的城市，與此同時，城市立體地下空間也是國內地下空間的一個發(fā)展趨勢。目前我國城市在地下空間的運用逐步完善，商業(yè)廣場、交通、人防等各個方面都在建設并投入使用，確實給人類的生活提供了便捷和新穎，與此同時也是人與自然關系會更和諧。就目前來看，我國城市在由平面到立體轉變時，地下空間如何規(guī)劃將展示城市的歷史，更標志著城市的未來。我們城市在發(fā)展不僅要吸取別人的成功經驗，還要從我國的現(xiàn)狀和國情出發(fā)，建設適合我國的具有中國特色的地下空間發(fā)展典范。