谷 子

（重慶大學(xué)土木工程學(xué)院， 重慶 400015）

1 地下空間開發(fā)的必要性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的一步步深入，城市的建設(shè)速度越來(lái)越快。伴隨城市建設(shè)而來(lái)的是，像城市用地緊張、交通情況惡化、城市生態(tài)失衡等一系列的問(wèn)題[1]。這些問(wèn)題為城市居民的生活帶來(lái)了很大的不便。在此情況下，比較有效的解決方案是合理開發(fā)城市的地下空間資源。

1.1 地下空間資源的開發(fā)有利于推動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

地下城市空間的開發(fā)可以補(bǔ)充城市的服務(wù)功能，建設(shè)地下鐵路，地下過(guò)街通道等設(shè)施聯(lián)通地面上的城市街道，可以方便群眾生活。另一方面，由于交通和商業(yè)的互動(dòng)作用，對(duì)地下空間的開發(fā)又可以刺激地區(qū)經(jīng)濟(jì)的繁榮。同時(shí)地下空間具有如抗震性、隱蔽性、恒溫性等性質(zhì)又優(yōu)于地上空間，適合于特定的需求的行業(yè)入駐。這樣的建設(shè)方案對(duì)特定行業(yè)可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的發(fā)展。

1.2 地下空間資源的開發(fā)有利于改善城市環(huán)境。

隨著人口數(shù)量的激增，人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高，發(fā)達(dá)的城市一般都呈現(xiàn)出城市地面空間布局過(guò)于擁擠，建筑密度過(guò)高，發(fā)展用地嚴(yán)重不足的問(wèn)題。就北京市而言，從2006年到2015年的十年間城市常住人口增長(zhǎng)了35.6%，從趨勢(shì)來(lái)看城市的人口數(shù)目還會(huì)繼續(xù)增加，產(chǎn)生對(duì)城市環(huán)境更大的挑戰(zhàn)。合理開發(fā)城市地下空間實(shí)際上擴(kuò)大了城市空間容量，可以降低城市地面建筑密度，改善城市交通擁堵狀況。對(duì)改善城市環(huán)境起到了良好的促進(jìn)作用。

圖1. 2006-2015年北京市常住人口的變更

1.3 地下空間資源的開發(fā)有利于城市的安全。

通常的城市地下資源的開發(fā)都可以和城市人防工程很好的結(jié)合在一起。地下空間有隱蔽性，抗震性，封閉性等性質(zhì)，可以儲(chǔ)備能源和物資。在戰(zhàn)時(shí)狀態(tài)下地下空間又可提供緊急避難所，供人們躲避地面上的各種災(zāi)害。

2 地下空間規(guī)劃的基本原則

（1）地下空間的規(guī)劃應(yīng)該納入城市的總體規(guī)劃當(dāng)中，與城市的總體規(guī)劃相互協(xié)調(diào)。

（2）地下空間規(guī)劃應(yīng)該同時(shí)做到保護(hù)城市的歷史元素、美化地面景觀和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

（3）地下空間的建設(shè)不是一蹴而就的，地下空間規(guī)劃應(yīng)符合城市的發(fā)展水平和綜合實(shí)力。總體長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，分步實(shí)施。

（4）地下空間規(guī)劃的目標(biāo)是改善城市的居住環(huán)境，要做到在地下空間的建設(shè)過(guò)程中不破壞和惡化生態(tài)環(huán)境。

（5）地下空間最好能具有多重身份和多重功能。城市地下空間的規(guī)劃應(yīng)結(jié)合城市具體情況，可滿足防災(zāi)、減災(zāi)需求。

3 地下空間設(shè)計(jì)的典型劃理論

在地下空間發(fā)展建設(shè)的同時(shí)，不同時(shí)代的建筑師們也提出了各種各樣的地下空間建設(shè)理論。

3.1 線性城市理論

線性城市理論由西班牙工程師索里亞 馬塔（SoriayMata）于1882年提出。馬塔認(rèn)為城市會(huì)沿著運(yùn)輸線呈線形發(fā)展，城市可以沿著運(yùn)輸線建立空中、地面以及地下的三層布局。但實(shí)際上，馬塔的思想只在并沒(méi)有在很大范圍上被實(shí)施。

3.2 艾納爾的地下空間的利用

法國(guó)建筑師艾納爾（Eugène Hénard）發(fā)展了地下空間利用理論。于1906年，艾納爾就提出了對(duì)巴黎街道網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)想。他提出建立環(huán)島式交叉口系統(tǒng)，在環(huán)島的地下空間范圍內(nèi)修筑可供行人使用的過(guò)街通道，通道內(nèi)設(shè)計(jì)有服務(wù)行人的便利設(shè)施。艾納爾還提出了對(duì)城市街道空間的多層次利用理論。將地表用做行人的步行和汽車的通行使用，地下一層為有軌電車交通層，地下二層用于鋪設(shè)市政管線，地下三層運(yùn)輸城市垃圾，地下四層運(yùn)輸貨物。這樣對(duì)城市地下的有計(jì)劃分配和多層次使用對(duì)城市的形態(tài)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，同時(shí)也影響了很多后來(lái)建筑師對(duì)地下空間的開發(fā)設(shè)想。

圖2. 線性城市理論

3.3 阿斯普倫德的“雙層城市”理論

瑞典建筑師阿斯普倫德（HansAsplund）在1970年代間提出了“雙層城市”，將地面空間和地下空間分離起來(lái)，人和非機(jī)動(dòng)車使用地面空間，機(jī)動(dòng)車在地下和半地下空間，人、建筑、交通實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 地下空間設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

地下空間位于地表以下，與地面空間相比它具有穩(wěn)定的溫度、濕度和防災(zāi)等特點(diǎn)·。但同時(shí)，其采光不足、通風(fēng)不佳等問(wèn)題也客觀存在。所以，在地下空間的設(shè)計(jì)當(dāng)中要時(shí)刻注意其環(huán)境問(wèn)題的影響。

4.1 生理及心理環(huán)境問(wèn)題

地下空間位于地下，他使人缺乏了和自然的互動(dòng)。地下空間環(huán)境有封閉的特點(diǎn)，其內(nèi)部環(huán)境與地面空間環(huán)境差別很大。地面空間設(shè)計(jì)中時(shí)常無(wú)需考慮的因素，如有害氣體濃度、細(xì)菌的濃度、揮發(fā)性有機(jī)物的濃度等都在地下空間環(huán)境中人的生理情況產(chǎn)生著極大的影響。

地下空間環(huán)境對(duì)人體的心理情況的影響是無(wú)形的。雖然世界各國(guó)對(duì)于地下空間環(huán)境中的心理問(wèn)題都做了不同程度的研究和改善，但迄今為止這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有被很完善的解決。心理環(huán)境問(wèn)題也是地下空間開發(fā)利用道路上的一大阻礙。

4.2 防火問(wèn)題

火災(zāi)是地上建筑工程中的一大研究課題，在地下建筑中這個(gè)問(wèn)題更加重要。在地下工程中火災(zāi)一旦發(fā)生，地下通風(fēng)系統(tǒng)很容易發(fā)生問(wèn)題。在密閉的環(huán)境中燃燒消耗了氧氣，同時(shí)產(chǎn)生的濃煙無(wú)法排出在地下空間中聚集。如此情況一旦發(fā)生將會(huì)造成大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。另外，地下空間由其位置特征導(dǎo)致，一旦發(fā)生火災(zāi)很難及時(shí)對(duì)人員進(jìn)行施救也很難對(duì)火情進(jìn)行控制，以至撲滅火災(zāi)。

4.3 疏散問(wèn)題

地下空間位于封閉的地下環(huán)境中，只能通過(guò)有限的出入口與外界聯(lián)系起來(lái)。在發(fā)生緊急的情況（災(zāi)害或者突發(fā)狀況等）時(shí)疏散時(shí)間很長(zhǎng)。由于在封閉的地下空間中發(fā)生災(zāi)害對(duì)于人員心理上的影響作用要遠(yuǎn)高于地上建筑，恐慌和無(wú)秩序的疏散進(jìn)一步加劇了疏散的困難性。此外地下建筑中人員的疏散方向與內(nèi)部的煙和熱氣的自然流動(dòng)方向一致也給疏散帶來(lái)了很大的困難。

4.4 個(gè)性問(wèn)題

建于不同地質(zhì)狀況下，擁有不同建筑性質(zhì)的地下空間建筑存在不同特征的個(gè)性問(wèn)題，應(yīng)該具體情況具體分析，做好地下空間環(huán)境的設(shè)計(jì)工作。

5 結(jié)語(yǔ)

城市地下空間是寶貴的土地資源，經(jīng)濟(jì)資源和戰(zhàn)備資源[2]。城市地下空間資源應(yīng)該在合理限度內(nèi)充分得到利用。工程技術(shù)人員應(yīng)對(duì)城市地下空間資源做出完善的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，同時(shí)也不應(yīng)該忽略地下空間其身存在屬性上面的問(wèn)題。城市地下空間的合理利用一定會(huì)對(duì)城市居民的生活起到極大的益處。

[1]馬貴軍, 趙志峰, 葉帥華. 地下工程概論[M]. 人民交通出版社，2016

[2]周云. 城市地下空間放在減災(zāi)回顧與展望[J].地下空間與工程學(xué)報(bào) 2006(2)：467-474