摘要:城市發展步伐的不斷加快使得建筑項目逐漸增多,城市用地不斷擴大,但是由于地面空間的限制,使得建筑企業不得不尋找其他發展道路。城市地下空間作為城市空間的重要組成部分,具有極大的發展潛力。文章首先介紹城市地下空間的意義與優勢,其次分析當前城市地下空間規劃及利用存在的問題,最后提出相應的建議。
關鍵詞:中小城市;地下空間;空間規劃;空間利用;建筑工程 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU984 文章編號:1009-2374(2016)32-0193-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.095
人口數量的激增,使得城市在提高房屋建筑的樓層高度的同時,依然面臨較大的壓力,為了滿足市場發展需要,加強對地下空間的開發和利用成為另一種有效的解決對策。現階段城市對地下空間的規劃和利用程度已逐漸成為評價城市發展水平的重要指標之一。在大中心城市相關部門對地下空間的開發利用和規劃給予了高度重視,但是中小城市的地下空間規劃和利用工作還存在許多不足,因此加強對中小城市地下空間規劃和利用方面的研究具有十分重要的現實意義。
1 城市地下空間的意義與優勢
1.1 地下空間的意義
城市的快速發展要求其進一步擴大自己的規模,以滿足經濟發展的需要。但是由于用地面積的限制,使得城市只能向高空或者地下發展。現代城市建筑大多都是高層、超高層建筑,但是由于建筑結構和經濟、技術等條件的限制,使得施工過程中建筑物的樓層高度受限,因此加強對地下空間資源的開發十分必要。現在部分發達國家地下空間開發深度數十米,甚至部分國家開發深度近百米,由此看出地下空間開發具有巨大潛力。一般地下空間層次劃分為三個層次:淺層(地下30米以上),中層(地下30~100米),深層(地下100米以下)。在具體規劃時根據各層次的用途,進行合理開發。
1.2 開發地下空間的優勢
開發地下空間的優勢主要表現在五個方面:第一,改善環境。現代城市生活中建設越來越多的地下餐廳、影院、商場以及其他娛樂設施,這些設施極大程度上豐富了人們的生活,將這些場所建立在地下空間使得上層空余面積增多,從而可用于其他的建設工作,例如,綠化工作。城市化進程的不斷加快,使得城市各處都建立起高樓大廈,城市綠化面積逐漸縮小,將娛樂設施建在地下空間,為綠化建設工作提供了更大的空間,極大程度上實現城市環境。第二,節約能源。在地上建造的建筑物會通過門窗等的縫隙使得空氣滲透,進入建筑物內部,使得其耗熱量較高,這就需要對建筑采用較好的建筑維護結構以降低耗熱量,這一過程將需要使用眾多的建筑材料。但是通過地下空間的合理規劃和利用,可以有效減少建筑物的熱量損失,并且地下建筑受外界天氣的影響較小。此外,地下建筑還具有良好的熱穩定性,使得內部空間保持冬暖夏涼,地下建筑的這些方面優勢都在一定程度上有效的節約了能源,使得城市建設工作更具有合理性、科學性。第三,有效節約用地面面積。中小城市地下空間的規劃和利用,能夠為人們提供更多的生活空間,由于地上占用面積較少,使得土地資源得到有效節約。第四,有利于防震減災。地下空間相對于地上建筑較為封閉,并且滿足客戶的諸多使用要求,該地下空間的防御能力遠高于地面建筑,并且災后修復能力較強,可以建設成城市的防災防空空間,例如進行報警、人防、防震等各種防護設備安裝。第五,在地下空間進行建設,其溫度、濕度等建筑條件相對較為穩定,滿足諸多建筑施工技術對外界環境的要求,并且在這種環境下,設備的使用壽命較長。
2 城市地下空間規劃與利用存在的主要問題
地下空間的規劃和利用在大中心城市的利用較為廣泛,中小城市發展起步較晚,發展上還不成熟,發展形態較為單一,中小城市現階段主要開發地下淺層空間。地下淺層空間主要是進行基礎生活設施的基礎設施,例如停車場、儲藏室等,這種建筑模式在目前中小城市建設的小區中較為常見。
2.1 規劃方面
從地下空間的規劃方面來看,中小城市與大中心城市相比,統籌城市發展全局的理念科學性有待提升,并且其建筑結構同地面建筑不協調,地下空間規劃建設時,事先缺乏對整體空間的考慮,對地下空間資源利用不合理,從而難以保障城市地下空間與其他相關功能共同協調發展。地下空間的開發利用方面未提供完善的法規法規制度,并且缺乏先進的施工技術給予支持,建筑設計標準尚未統一化,而地下建筑開發利用卻日益蓬勃興起,開發商不顧建筑整體,無限制開發地下空間,使得城市地下空間建設工作呈現無序性。
地下空間規劃時地下地質水文條件對其影響較大,在施工前必須考慮水質條件對土層的影響。在進行大規模地下空間開發時,可能會對城市的地質環境產生一定的影響。例如,地下水系在施工過程中遭到破壞;開挖地槽作業時使得周圍地基土層破壞,嚴重時甚至會導致施工周圍區域的地面坍塌,對周圍建筑產生極大危害;使用過程中的地面裂縫導致路面坍塌;開挖隧道時,由于巖體結構破壞導致的山體發生滑坡等。這就要求相關部門在進行地下空間開發時必須注重對以上問題的研究,采取有效的應對策略,以減少對外界環境的消極影響。
2.2 施工技術方面
地下空間施工雖然施工外界條件相對穩定,但是由于要進行大量的開挖、覆蓋石、土等操作,使用的施工技術較為復雜,并且整個工程造價更高。此外大部分的地下建設工程都會要求注重防水防潮工作,對于部分地下水位較高的地下工程,施工過程中的防水施工就更為重要和復雜。
2.3 安全方面
由于地下空間施工與地上施工環境不同,地下施工中要注重各種災害的防范,其中最為重要的是火災問題。在對地下空間進行設計外轉護體系時,要采用不同與地面建筑的方法和原則,進行防火安全設計,盡量減小火災發生時的各種損失。地下建筑為了保證良好的防火性能,一般采用鋼筋混凝土材料構筑,該建筑結構具有較高的耐火極限,在發生火災時一般不會出現什么問題。在建設工作中要意識到地下建筑的耐火等級是由各部位的建筑構件的耐火等級共同構成。在實際施工過程中存在部分施工單位擅自改動或者拆除防火墻、防火門等防火設施,給地下建筑埋下了巨大的安全隱患。
此外由于地下空間建筑的特殊性,其防洪能力較差,極易發生倒灌水現象。這就要求在進行規劃設計時,對于該問題給予高度重視,如果是因為排水能力不足導致短時間內城市有大量積水,可建設地下空間口部的防水、排水措施進行解決;如果是由于防洪措施采取不當,造成的淹沒性洪水,可在洪水到來之前將地下空間的出入口及其他出口進行封堵,以防洪水灌入。
3 對中小城市地下空間規劃與利用的建議
3.1 注重規劃的可持續性
地下空間的開發和利用應該只有與城市的發展戰略相適應才能促進城市的快速發展。這就要求做好地下空間的規劃,著眼于城市的長遠發展,在城市規劃時具備超前的眼光,根據城市特點進行具體確定如何進行中深層地下空間的開發利用,掌握發展地下交通運輸系統、地下空間再開發等概念,以為將來地下空間的開發打下良好的基礎,減少資源的浪費,并且在規劃過程中采取綠色生態建筑對策和技術手段,以實現城市地下空間開發的長遠發展。
3.2 結合中小城市的實際情況進行施工技術的創新
在進行地下空間建筑施工之前,要對當地的地質條件進行具體研究,為進一步施工提供理論依據。科學技術的快速發展,促使現代巖土工程理論、巖土力學及相關方法不斷完善,土層和巖石地質條件下的各種建筑設計、勘探技術也實現了質的提高,人們逐漸認識到各種復雜地質的特點和性質,在現有施工技術的基礎上,充分發揮有利的地質條件,避免不良地質情況的影響。此外還研發了適應硬巖、軟巖、軟土層、土層等各種地質條件的地下空間施工技術,其中包括勘探技術、主體結構技術、開挖技術、環境保護技術、支護技術及其相關的施工機械和裝備。
3.3 加強地下空間規劃設計中抗災設計
發展地下空間的初衷之一就是利用地下建筑的防災優勢。在地下空間設計時在提升經濟效益的同時,注重增強其綜合防災性能,在發生災難時,盡量減少經濟和人員損失。地下空間防災設計要求發生災難時,能夠在短時間內準確排除災情,并將人們轉移至安全區域。在進行防火設計時要首先要做好建筑結構整體的耐火性能,一般各建筑構件的耐火極限必須達到一級耐火等級標準,當火災發生時依舊可以保證建筑結構的穩定性,避免火災范圍的擴大;其次加強地下出入口的合理設置,制定好疏散路線,以保證人員疏散至安全區域;最后做好地下空間的防火分區和避難場所的設置工作,發生災難時為人員做好安全保障工作。
4 結語
由上述可知,地下空間的開發具有節約資源、減少用地面積、有利于防震減災等的優勢,并且現在中小城市在發展過程中面臨土地面積的限制,因此加強對地下空間的規劃和利用具有十分重要的意義。但是目前中小城市在開發地下空間的過程中出現規劃不合理、施工技術和安全方面的工作有待改善,因此相關工作部門要不斷加強對自身問題的研究,并制定有效的應對策略,以加快城市的發展進程。
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作者簡介:陳凱(1982-),男,江西都昌人,景德鎮市建筑設計院工程師,研究方向:城市規劃。
(責任編輯:周 瓊)