地下空間開發與城市安全

摘要:隨著城市的快速發展，城市化水平的不斷提高，城市發展面臨著諸多問題，比如土地資源稀缺，環境惡化、交通擁擠、城市防災減災能力薄弱等等。地下空間開發利用已成為解決城市人口、資源和環境等矛盾的主要手段，保障城市安全發展的有效方法。

關鍵詞:地下空間城市安全開發途徑

Abstract: With the rapid increase of cities， to improve the level of urbanization， development of cities faces many problems， such as scarcity of land resources， environment worsen， traffic jams， and weakness in capacity of the city in disaster prevention. For underground space development and utilization has become the main means solving the urban population， resources and environment， and the effective method of the development of urban safety.

Key words:Underground SpaceUrban SafetyApproach of development

1 引言

國內外城市發展的歷史表明，城市是最大的物權資產，是先進生產力的集散地，是重要的文化載體和人流、物流、資金流、信息流的聚集基地。在社會發展和經濟增長中具有舉足輕重的作用。隨著世界經濟的發展，在近50年來，世界城市化水平已經提高了近45%。而中國在改革開放以后，隨著國民經濟的高速發展，城市化水平也得到了快速提高，城市化進程正進入高速發展期。到2008年底，全國城市總數達到655個，比1991年增加176個，增長36.7%，平均年增加11個;城鎮人口比1991年增加90.3%，平均每年增長5.6%;城市化率提高到45.68%，比1991年提高19個百分點，而且形成一批城市密集地區。據預測，到21世紀中葉，中國的城市化水平將達到50%～60%。

隨著城市化水平的快速提高，城市人口不斷增長，城市規模不斷擴展，城市發展面臨著諸多的問題，如土地資源被大量占用、建筑空間擁擠、交通堵塞、環境污染嚴重、城市災害頻繁發生、城市綜合防災減災能力薄弱等等。因此，正視城市生存環境惡化的現狀、尋求合理的解決途徑，已成為保障城市安全的迫切要求。

2現代城市存在的安全問題

城市化進程的加劇、城市人口的急劇增長，帶來了土地緊張、交通擁擠、能源短缺、環境污染、防災能力弱等一系列城市問題，增加了城市系統的不穩定性，阻礙了城市的發展。

2.1城市人口超飽和、建筑空間擁擠、城市綠化地面積減少。

按照國際標準，城市人口密度大于每平方公里2萬人，屬于擁擠情況。我國北京4個城區人口平均密度為每平方公里2.8 萬人，上海城區人口平均密度為每平方公里4.7 萬人，局部地區達每平方公里16 萬人，均屬于超飽和狀態。并且，隨著城市經濟的發展和房地產開發，城市建筑和道路的大規模建設，使可用于園林綠化的綠地和開闊空間日益減少。據2009 年統計，我國城市人均綠地面積只有7.89m2，與國家制定的人均10m2衛生標準還有相當大的差距。

2.2城市交通擁堵問題持續加劇。

我國大城市交通擁堵，行車速度緩慢問題已成為許多城市普遍存在的問題。以北京為例，北京市干道平均車速比十年前降低50%以上，而且以每年遞減2km/h的速度持續下降。市區183個主要路口中，嚴重阻塞的達60%。每平方公里道路汽車擁有量為發達國家大城市相應擁有量的兩倍乃至數倍。雖然近幾年北京是進行了大規模的城市道路建設和改造，但是道路的擴展遠遠趕不上車輛的增長。據統計，近十年北京道路增長率為3%，而車輛年增長率卻達到10-15%左右，給城市交通系統帶來了巨大壓力。

2.3城市基礎設施落后與城市的快速增長。

城市基礎設施包括交通、能源、通信、給排水、電力、燃氣、熱力等系統，城市安全對基礎設施的依賴性極強。隨著經濟的高速發展，城市基礎設施落后的現象已經開始顯現，造成城市環境相應惡化。在我國，80%以上的城市污水未經處理排入江河，水質超過了3類標準的城市河段已占78%，50%以上的城市地下水受到污染;垃圾圍城現象普遍，我國生活垃圾經處理的僅占2.3%左右，其余只能堆存，堆存量高達60多億噸;城市噪聲污染普遍超標，全國有1/3城市居民生活在噪聲超標的環境中，城市交通噪聲大部分超過79dB限值，生活噪聲大部分超過55dB限值。

2.4城市防災減災能力較弱。

由于現代城市高密度化和生活水平高標準的需要，各種供給設施的建設將會急劇增加，需要改造和增設的管線就會越來越多。由于歷史的原因，我國城市公共事業地下管線比較混亂，每年管線被破壞事故有上萬起，直接經濟損失7億多元。另外，在城市規劃設計中缺少對防災空間的規劃，各項城市防災減災系統達不到現代城市的標準。城市地上空間的抗災減災系統如果遭到破壞，本身就是災難性的，不僅使城市生活和生產能力陷入癱瘓，而且也使城市失去抵抗能力，增加了城市對災變的敏感性。

3地下空間開發的意義

地下空間是指位于地表面以下的空間。相應的，地上空間是指位于地表面以上的空間(已建設的或未建設的)。地表面通常是指地表的自然海拔高度。當然，它可能被人為地升高或者降低。

3.1地下空間的特點

地下空間可以擴展、改建或者修繕，但是不能重建(雖然理論上也許有可能)。地下空間一旦建造了就要永久存在。因此，地下空間一個非常重要的建設原則是:即使在對將來的使用情況不很明確的情況下.地下空間也要易于改擴建和維護。

3.2地下空間的分類

根據最終用途進行分類，地下空間可以分為:公共場所，交通設施，技術維護設施，工業和生產設施，以及特殊用途設施。

地下公共場所指的是作為休閑娛樂、展覽、文化等用途的空間，也包括商店和服務設施。在規劃這類地下空間時，對采光、通風、聲學、易于辨別方向和交通方便等需要特別注意。地下交通設施指的是各種交通隧道和地下停車場。交通隧道的規劃和建設要求主要取決于它特定的用途。不同的類型有:公路隧道(包括城市道路隧道)、鐵路隧道、人行隧道、維修隧道和地鐵隧道等。地下技術維護設施包括污水處理廠、電廠、加油站、倉庫以及火警急救設施等。此外，能源和市政基礎工程地下隧道也屬于這一類。地下工業和生產設施包括工業制造、生產和存儲空間以及技術維護和維修設施。地下特殊用途設施包括儲藏、通信設施、控制和指揮中心以及科學研究用的實驗室等。

3.3地下空間開發的意義

地下空間開發的意義在于地下空間恒溫性、恒濕性、集熱性、隔熱性、隔音性、遮光性、氣密性、隱蔽性、安全性、抗震性等諸多方面優于地上空間。目前地下空間大多數可以達到地下10～50m的深度，將來甚至可以達到100m的深度，使地下空間構成一個多層次的立體網絡，地下管線與附屬建筑物、交織的軌道交通網、四通八達的地下“高速公路”等都可以在不同的層次形成，達到合理開發利用地下空間的發展目標。

4開發地下空間的途徑

地下空間作為目前未被充分利用的自然資源之一，具有擴大城市空間容量、改善城市環境、節約能源、防災減災的功能，把城市中相當一部分的功能性設施轉入地下，是有效解決城市安全問題的重要途徑。如果一座城市的地下世界比地上空間還要精致、豐富，這在某種程度上能夠反映該城市發展的水準。

4.1利用地下空間擴大城市生存空間、改善生態環境

實踐證明，開發利用地下空間是提高土地利用效率與節省耕地、改善城市環境的最有效途徑。城市地下空間是一個十分巨大而豐富的空間資源，如得到合理開發，其節省土地資源的效果是十分明顯的。

由于地下空間具有噪音低，無大氣污染，抗各種災害能力強等特點，從而可以創造出比地面空間更為舒適的生活空間。地下空間開發利用，不僅擴大了城市生存空間，而且可以騰出地表以增加城市綠化面積，減少城市污染，促進生態環境良性循環，從而降低災害事件發生概率。

4.2利用地下空間優化城市交通結構

要解決大城市的交通擁堵問題，中國工程院錢七虎院士前瞻性地提出:“建設特大城市地下快速路和地下物流系統可解決中國特大城市交通問題”。地下交通系統由點狀的靜態交通設施和線狀的動態交通設施組成。點狀地下交通設施包括地鐵站、地下客運站、地下停車場等，作為與地面空間的聯接點和人流集散點。而地鐵線路、地下道路系統(服務對象為機動車)和地下步行系統(服務對象為行人)一起構成線狀地下交通設施。

地下交通系統具有不占用地面空間的優勢，能夠避免沙塵暴、大雪和暴雨等惡劣天氣對城市交通的影響。地下交通系統與地面交通系統的協調發展，保證了城市交通的高效運轉，實現城市可持續發展。

4.3利用地下空間增強城市基礎設施建設

城市基礎設施像人體的循環系統一樣，不斷地輸送城市所需要的能量與信息，同時又排除廢物，保證城市的正常運行，對城市的發展有著極其重要的作用。

與地面空間相比，地下空間具有較強的抗爆、抗震、防火、防毒、防風等抗御外部災害的防災特性。將城市基礎設施地下化，減少暴露，減少環境污染，提高其防災能力和抗災功能，是增強城市安全性的重要手段。

4.4利用地下空間完善城市防災空間體系

完整的城市防災空間體系應包括地面空間、地下空間和建筑物內部空間在內的城市物質空間結構與形態，具備災前風險減輕、災時疏散、避難及救援、災后人員安置、物資配送和醫療救護等功能。

作為城市空間系統之一，地下空間應是城市防災空間體系的重要組成部分，與地面防災空間的聯系主要表現在功能的對應互補上，在平面布局上應與地面的主要防災功能相對應，是地面防災功能的擴展及延伸，最大限度地發揮城市綜合防災的整體效應。

5結語

地下空間的開發利用，是解決城市安全問題的一種新的途徑，通過擴大城市生存空間、優化城市交通系統、增強城市基礎設施建設、完善城市防災空間體系，提高城市的整體安全性。在城市化水平日益提高，空間資源日益緊缺的今天，大規模開發利用地下空間已勢在必行。可以預見，地下空間的開發利用，作為一種解決城市安全發展問題的重要途徑，必將在城市化發展過程中發揮重大和不可替代作用，這些將是今后進一步研究的方向。

參考文獻

[1] 陳立道等. 城市地下空間規劃理論與實踐[M].上海:同濟大學出版社，1997

[2] 王秀英，王夢恕.城市的安全發展與地下空間利用[J].中國安全科學學報，2003，13(5):72-74.

[3] 劉樸.合理利用地下空間，改善城市壞境和防護城市安全[J].河北建筑工程學院學報，2008，26(3):58-60

[4] 陳倬，余廉.城市脆弱性與地下空間利用[J]. 第三屆國際應急管理論壇暨中國(雙法)應急管理專業委員會第四屆年會論文集，2008

[5] Kimmo Ronka， Underground Space in Land-use Planning， Tunneling and Underground Space Technology， Vol.13， No.1， pp.39-49， 1998