淺析我國地下空間工程的發(fā)展現(xiàn)狀

牛美紅

摘 要：隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，向地下要空間的需求也在不斷增長，這對(duì)地下空間工程的建設(shè)提出了更高的要求。本文介紹了地下空間工程在城市發(fā)展中的重要作用，總結(jié)了現(xiàn)階段地下空間工程建設(shè)中存在的問題。

關(guān)鍵詞：城市；地下空間；現(xiàn)狀

一、地下空間的內(nèi)涵

（一）地下空間的定義

當(dāng)前，有關(guān)地下空間的定義不盡相同，主要從兩個(gè)角度進(jìn)行表述。廣義上來講，地下空間是指地面以下由巖土和地下水等介質(zhì)構(gòu)成的空間。狹義上來講，習(xí)慣將地表以下天然形成或人工構(gòu)筑的基礎(chǔ)設(shè)施所形成的空間稱之為地下空間。由此可知，所謂的地下空間工程，其實(shí)就是在地下空間里修建的交通工程、工業(yè)與民用工程，例如地鐵、地下停車場、地下商場等。

（二）地下空間的布局

現(xiàn)如今，地下空間布局往往呈現(xiàn)出點(diǎn)、線、網(wǎng)三位一體的形態(tài)特征，其具體表現(xiàn)形式如下。

1.點(diǎn)狀布局

城市節(jié)點(diǎn)、城市街區(qū)及其他城市用地中均包含點(diǎn)狀地下空間設(shè)施，點(diǎn)狀地下空間設(shè)施主要建于城市節(jié)點(diǎn)，如各種廣場等聚合地。點(diǎn)狀地下空間布局與城市節(jié)點(diǎn)相協(xié)調(diào)，能有效緩解該地區(qū)交通擁擠、人流集中等問題。功能較多的綜合體也是點(diǎn)狀地下空間布局，綜合體具有整體的空間結(jié)構(gòu)、綜合的工程設(shè)施、有序的系統(tǒng)組織、多重的功能，作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中心將地上與地下聯(lián)系起來，也標(biāo)志著城市的現(xiàn)代化。點(diǎn)狀地下空間布局還可以是分布在城市各中心及繁華地區(qū)的過街道、地下室、商場、停車場等，由于城市中心位置土地資源緊張，點(diǎn)狀地下空間布局的開發(fā)尤為必要。

2.線狀布局

地下空間的線狀布局作為地下空間形態(tài)的基本構(gòu)成要素，主要在城市地下管線、地下交通線等基礎(chǔ)設(shè)施中得以體現(xiàn)。正是這些線型的地下空間設(shè)施將各個(gè)孤立的點(diǎn)狀設(shè)施聯(lián)系起來，并與地上空間設(shè)施相呼應(yīng)，形成了有機(jī)、合理的整體架構(gòu)，進(jìn)而提升了城市運(yùn)轉(zhuǎn)的速度和效率，充分發(fā)揮了地下空間的服務(wù)優(yōu)勢(shì)。

3.網(wǎng)狀布局

由線狀地下空間設(shè)施將點(diǎn)狀地下空間設(shè)施連接起來，形成的一組地下空間設(shè)施群就是網(wǎng)狀地下空間。網(wǎng)狀地下空間也協(xié)調(diào)了城市地上與地下的關(guān)系，延伸和拓展城市的各種功能。網(wǎng)狀地下空間設(shè)施的規(guī)模取決于線狀地下空間設(shè)施是否發(fā)達(dá)，當(dāng)形成全市性的地下軌道交通時(shí)就意味著形成了全市性的地下空間網(wǎng)絡(luò)。[ 1 ]

（三）地下空間的利用形式

起初，我國的地下空間開發(fā)一半以上是以人防為主的地下建筑，隨著城市發(fā)展對(duì)空間、容量的需要，人們逐漸認(rèn)識(shí)到地下空間資源的重要性。根據(jù)地下空間開發(fā)的功能環(huán)境適用性原則，地下空間主要承擔(dān)的城市功能有：貯藏功能、市政基礎(chǔ)設(shè)施、防護(hù)防災(zāi)、交通功能等。地下空間的功能和形式日益多樣化，按功能的不同可分為以下幾類：公共空間、交通空間、工業(yè)空間、防災(zāi)空間、公用設(shè)施空間、地下儲(chǔ)庫。[ 2 ]

二、地下空間開發(fā)的意義

在城市化發(fā)展過程中，城市數(shù)量不斷增多，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，伴隨而來的是城市用地不足、建筑密度大、道路結(jié)構(gòu)滿足不了需求等矛盾。城市發(fā)展所帶來的土地問題、人口問題、水資源問題、生態(tài)問題、社會(huì)問題等制約著城市的進(jìn)一步發(fā)展。有效開發(fā)地下空間，緩解城市發(fā)展中的矛盾，促進(jìn)城市協(xié)調(diào)發(fā)展，對(duì)現(xiàn)代化城市具有極其重要的意義。

（一）集約土地資源

耕地資源是一個(gè)國家的重要戰(zhàn)略資源，我國的可持續(xù)發(fā)展需要以土地資源的可持續(xù)利用為基礎(chǔ)，我國面臨的現(xiàn)狀是耕地資源極為有限并持續(xù)減少。為保護(hù)我國的耕地資源，國務(wù)院下發(fā)了《切實(shí)保護(hù)耕地的通知》，規(guī)定不準(zhǔn)占用人均耕地面積降低到臨界點(diǎn)的地區(qū)的耕地。[ 3 ]我國城市的發(fā)展過程中無限制得擴(kuò)展城市范圍，采用粗放式的發(fā)展模式。我國城市土地集約化利用程度低，單位城市用地的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值較低，城市規(guī)模擴(kuò)大過程中不斷占用耕地資源。我國城市發(fā)展面臨著人口的急劇發(fā)展與城市規(guī)模相矛盾的問題，為解決矛盾，必須走土地資源集約化的發(fā)展模式。實(shí)施城市土地集約化使用，開發(fā)地下空間緩解城市用地資源緊張和環(huán)境危機(jī)等矛盾，實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。地下空間資源量主要包括開發(fā)深度和開發(fā)面積，地下空間的開發(fā)程度成為城市現(xiàn)代化的標(biāo)志，也成為世界性的發(fā)展趨勢(shì)。

地下空間的開發(fā)利用是否合理標(biāo)志著城市的發(fā)展是否合理，國際上開發(fā)地下空間主要采用將部分設(shè)施轉(zhuǎn)入地下。可轉(zhuǎn)入地下的設(shè)施主要包括防災(zāi)設(shè)施、市政基礎(chǔ)設(shè)施、交通設(shè)施、文化和商業(yè)設(shè)施、生產(chǎn)和貯存設(shè)施等[ 33 ]。世界各國對(duì)地下空間的開發(fā)利用改善了城市環(huán)境，完善了城市功能，擴(kuò)大了城市空間，為我國開發(fā)城市地下空間提供了借鑒。

（二）能源、資源的節(jié)約利用

我國的能源人均水平和資源人均水平都達(dá)不到世界平均水平，實(shí)現(xiàn)各種能源、資源的可持續(xù)利用在我國有著深遠(yuǎn)的意義。地下空間的周圍介質(zhì)是巖體，具有很高的隔熱性，可以隔絕地面溫度的變化，保證地下建筑環(huán)境維持較為穩(wěn)定的溫度。地下建筑物還可以隔絕地面的日曬雨淋，減少地下空間建筑的能耗，節(jié)約了資源。

巖石具有自承能力，有較好的熱穩(wěn)定性和密閉性。地下建筑的熱量損失小，不需要保溫材料，且構(gòu)造簡單，維護(hù)費(fèi)用低，因此地下空間是理想的熱能貯存空間。例如利用地下空間的特點(diǎn)對(duì)太陽能進(jìn)行季節(jié)性的貯存和利用，將其熱量貯存在地下水、巖石、土壤中；將工業(yè)余熱和多余電能以特定形式貯存在地下空間中。這些可再生能源的利用在國外都得到了一定程度上的實(shí)現(xiàn)。

地下空間具有熱穩(wěn)定性和封閉性，成為貯存物資和生產(chǎn)極為有利的環(huán)境。地下空間有較為穩(wěn)定的溫度環(huán)境，不受地面大氣環(huán)境影響，可以避免油料的揮發(fā)和變質(zhì)，降低管理費(fèi)用，因此地下空間經(jīng)常作為油庫的理想空間。地下空間的熱穩(wěn)定性，不需要使用保溫材料，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)較為簡單，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用也較低，地下空間也是冷藏庫的理想空間[ 3，4 ]。另外，地下空間溫度穩(wěn)定，能有效防潮防蟲，也是建造地下糧庫的理想空間。一些產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境條件較為苛刻，對(duì)溫度、濕度、清潔度、防微震的要求較高，在地面環(huán)境建立生產(chǎn)環(huán)境需要巨大的投資。利用地下空間的熱穩(wěn)定性和密閉性可以為這些產(chǎn)品提供一個(gè)更加適宜的生產(chǎn)環(huán)境，并減少投資。

（三）緩解城市矛盾

由于人均道路面積少、城市道路面積占城市面積比例低、汽車擁有量大、道路擴(kuò)展速度低于汽車增長速度等問題，城市中普遍存在行車速度低、交通阻塞的問題。交通是城市的重要功能，交通問題是城市發(fā)展的重要問題，利用地下空間緩解地上交通擁擠問題成為解決矛盾的關(guān)鍵。發(fā)達(dá)國家普遍擁有發(fā)達(dá)的地下交通網(wǎng)絡(luò)，將地鐵交通網(wǎng)絡(luò)與地下停車庫、地下通道等聯(lián)系起來建立地下交通網(wǎng)，從而緩解城市中心的交通壓力，減少城市的大氣污染。城市中心普遍存在“停車難”問題，地下停車庫具有容量大、用地少、布局方便等特點(diǎn)，在地下綜合體、地下商場等建設(shè)地下停車場能有效緩解地面交通擁擠，解決停車難問題。

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和房地產(chǎn)的開發(fā)大量占用城市用地，加之城市道路的大規(guī)模建設(shè)，使得城市的綠化面積日益減少。城市綠化能消除空氣中的有害物質(zhì)、改善空氣質(zhì)量，城市綠化的減少惡化了城市的生存環(huán)境。為增加城市綠化面積，可將部分能轉(zhuǎn)入地下的城市設(shè)施轉(zhuǎn)移，利用地下空間改善地面環(huán)境。

通過發(fā)展地鐵、輕軌等公共交通網(wǎng)，減少尾氣污染。推廣使用清潔能源，改變?nèi)剂夏茉唇Y(jié)構(gòu)，敷設(shè)地下管網(wǎng)，騰出地面空間，從而增加城市綠化面積。一些城市還建立了地下污水收集、輸送、處理系統(tǒng)，建設(shè)了統(tǒng)一設(shè)施進(jìn)行城市垃圾、廢棄物的分類、收集、輸送、處理。這些設(shè)施節(jié)約了城市用地的同時(shí)還減少了城市污染[ 3 ]。

三、我國地下空間開發(fā)中存在的問題

隨著我國地下空間開發(fā)利用的發(fā)展，暴露出我國地下空間開發(fā)過程中缺乏整體規(guī)劃和全面發(fā)展戰(zhàn)略問題。地下空間開發(fā)是需要進(jìn)行資源和需求的調(diào)查，綜合籌資情況，協(xié)調(diào)地上與地下的關(guān)系的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。我國目前的地下空間規(guī)劃沒有獨(dú)立的分系統(tǒng)，缺乏各分系統(tǒng)之間的結(jié)合，地上和地下的關(guān)系不協(xié)調(diào)，缺少對(duì)深層開發(fā)的提前規(guī)劃。地下空間建設(shè)項(xiàng)目功能單一、分布零散，如大量高層建筑的建設(shè)嚴(yán)重影響了地鐵的規(guī)劃和建設(shè)。地下空間的開發(fā)沒有明確的整體目標(biāo)，難以總體解決城市的交通、環(huán)境等問題，帶來了不可再生的地下空間資源的浪費(fèi)甚至破壞。

參考文獻(xiàn)：

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