地下空間開發與利用：尋求城市可持續發展之路

馮萍+黃莉

摘要：指出了地下空間的開發和利用是人類擺脫發展進程中新的生存空間危機，解決城市用地不足、交通擁擠、環境污染、城市防災等難題，走可持續發展道路的重要途徑。基于北京高校特色教育資源庫建設項目“深入地下——地下空間開發與利用”主題資源包，從歷史與未來、開發與利用、構筑與防護等多方面對地下空間進行了分析研究，希冀通過該資源包建設的介紹，提升人們對地下空間開發與利用的關注度，從而促進城市的可持續發展。

關鍵詞：特色資源庫；地下空間；城市；可持續發展

中圖分類號：TU984

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）24-0114-03

1 引言

近10年來，由北京市教委啟動的市屬高校特色教育資源庫建設項目依托北京市屬高校的專業背景，先后建成了一大批特色主題資源包。這些資源包在培養大學生人文素養以及宣傳普及專業知識方面發揮了積極作用。

北京建筑大學作為北京市屬高校中唯一一所建筑類高等學校，承擔了建筑與規劃主題資源包的建設工作。2016年，“深入地下——地下空間開發與利用”主題資源包的建設契合了現代城市發展需要。地下空間作為一種寶貴的自然資源，如何對其進行有序、合理、經濟、高效地開發和利用，是城市可持續發展，建設資源節約型、結構緊湊型、低碳生態型城市的必然選擇。

2 地下空間開發與利用資源包的建設緣起

開發和利用地下空間是我國目前乃至未來幾十年內城市規劃與建設的一個現實性課題。

建設資源節約型、環境友好型社會，實現城市經濟發展與資源環境的協調發展在環境問題日益嚴重的今天顯得尤為重要。當越來越多的城市地面空間及上空被鱗次櫛比的高層建筑和高架擠占，當霧霾籠罩長江南北，人們不禁感嘆未來的城市還能為子孫提供多少生存空間？原有的城市通過不斷向平面擴展和高度發展雖然在一定程度上解決了人類生存空間問題，但大量蠶食耕地，高層建筑的安全隱患都使得研究者們開始思考新的生存空間模式——“上天、入地、下海”。發展航天技術，開發外太空，希望有朝一日人類能夠移居外星球；開發海洋空間，通過填海造田或者建造人造漂浮海上城市，利用占地球71%的海洋面積，這些都存在著大量的環境和技術問題有待研究和解決。相比前兩者，開發和利用地下空間則更為現實可行。

與此同時，人口的不斷增長，戰爭與自然災害的潛在危險都給人類自身生存帶來巨大的威脅。地下建筑作為抗震減災性能優越的建筑類型，特別在現代高技術戰爭中具有突出的防護作用。因此，本資源包的建設正是從城市可持續發展的現實性及迫切性出發，具有鮮明的時代特征。

3 地下空間開發與利用資源包的主要內容

3.1 歷史與未來

從原始社會的穴居，奴隸社會的水道，封建社會的陵墓與石窟，工業革命的地下電站與地鐵，20世紀戰爭年代的掩體與工事，到現代社會的地下街與綜合體，地下空間的發展已經毫無爭議地成為21世紀城市發展的主題。在現代化的都市中，地下城市正在崛起，地下空間成為人類生存空間的又一延伸。未來的地下空間開發與利用將向著功能綜合化、格局立體化、規模巨型化的方向發展。大型地下綜合體、地下交通（地鐵、地下隧道等）、城市綜合管廊、海綿城市、地下城等是未來城市可持續發展的方向。

地下空間按形成原因，可分為自然地下空間和人工地下空間。這些自然洞穴不少是早期人類的居住地，也是人類最早的文化藝術的搖籃；千姿百態的自然地下空間也為人類提供了豐富的探險和觀光旅游場所。而諸如喀斯特溶洞、熔巖洞、風蝕洞、海蝕洞等，對于人類研究洞穴堆積、生物和氣候具有很高的科學價值。人工開發的地下空間中，一類是功能性地下空間，如地下交通設施、地下市政公用設施、地下能源與物資儲備、地下軍事設施、地下工業設施等；另一類是因開采煤、石油等地下礦藏而形成的廢舊礦井空間，如美國密蘇里州堪薩斯城對深層礦山地下空間進行了開發利用，已開發地下空間面積多達2000萬m2。

3.2 開發與利用

3.2.1 地下居住空間

居住是人類生活的基本需求之一，居住方面的應用是人類利用地下空間最古老的一種方式。世界各地許多化石保存完好的地區都發現了大量的穴居遺址，其中一些最古老的巖洞至今仍有人居住。目前，在我國的黃土高原地區、土耳其的卡帕多西亞火山凝灰巖地區以及撒哈拉沙漠地區北部邊界的馬特馬他高原是世界上3個存在著較集中的地下住宅和村莊的地區。窯洞作為黃土高原的傳統民居早已被世人所熟知，當地居民創造性地利用高原有利的地形，鑿洞而居建成了這種零能零地建筑被譽為“沒有建筑師的建筑”。20世紀，美國等發達國家在經歷了冷戰以及能源危機后，促進了公眾對居住安全以及環境和能源等的關注，地下居住建筑得以進一步發展。如今，覆土住宅的設計建造依然備受各國建筑師的青睞。

3.2.2 地下交通設施

地下交通分為地下動態和地下靜態兩類。前者動態交通中既包括目前人們最常接觸的地鐵隧道以及地下機動車道，也包括容易被人們忽略的地下步行道、地下河道、鐵路隧道。其中地下河道、鐵路隧道以及地鐵、地下機動車道的發展歷程在記錄地下交通發展脈絡的同時，也揭示了科技進步對人類生活方式的改變。后者地下靜態交通中，主要包括各種交通工具的地下存放問題，地下停車庫的發展也由傳統的坡道式地下停車場發展到后來的機械式停車場、立體地下停車系統。

近年來，許多專家把可持續發展的概念應用到交通中，提出了可持續的交通概念（圖1），這將為城市可持續發展提供有力的保障。

3.2.3 地下公共空間

地下公共建筑發展的歷史并不長，但其在城市現代化進程中所起的積極作用不容小覷。人們從對單體地下公共建筑的建設研究到與城市下沉廣場的結合再繼而到地下街，當地下街建設規模不斷擴大，將其與各種地下設施，諸如地鐵、市政綜合管廊、快速路、停車場、娛樂及休閑廣場等綜合考慮，即可形成具有城市功能的地下綜合體。再由地下交通設施連接若干個地下綜合體，即形成地下城市的初級階段。這些地下公共空間的開發和利用，在解決城市發展過程中所產生的一系列固有矛盾的同時，使人們能夠享受到更多的藍天、白云、綠地，為創造人與自然的和諧發展創造了條件，為城市可持續發展提供了一條有效途徑。

3.2.4 地下基礎設施

城市的可持續發展離不開倉儲、物流、市政、人防等多方面的順暢運行，我國在這些方面起步較晚，但在近些年的城市地下空間規劃過程中，政府部門已大力著手諸如地下綜合管廊以及海綿城市建設等工作的開展。這些城市基礎設施建設的重要舉措，不僅可以逐步消除“馬路拉鏈”、“空中蜘蛛網”等問題，用好地下空間資源，提高城市綜合承載能力，滿足民生之需，而且可以帶動有效投資、增加公共產品供給，提升新型城鎮化發展質量，打造經濟發展新動力，不失為城市可持續發展的有效創舉。

3.3 構筑與防護

資源包以直觀的視頻、照片以及文字說明等多種模式，介紹了多種地下空間構筑施工技術，這些技術措施和方法是形成地下空間——城市可持續發展的技術基礎。隨著技術、經濟、設計水平的提高，地下空間也一改往日的空間封閉、沉悶和壓抑感，或引入天然光、綠色植物、水系等自然環境元素；或利用結構自身美以及材料的色彩、材質、燈光設置等提升地下空間的環境，塑造地下空間良好環境是城市可持續發展的內在動力。同時，隨著我國城市地下空間開發力度的加大，如何保障城市地下空間內部安全，合理利用地下空間應對城市災害，提高城市防災減災能力，亦成為目前城市可持續發展的重要課題。

4 地下空間開發與利用資源包的建設意義

4.1 專業教學的需要

資源包在介紹有關地下理論知識和案例的同時也是學生作業成果的展示平臺。我校建筑學院學生在建筑構造課程中以校園下沉式廣場內的咖啡廳改造為實題所進行的地下空間設計；土木學院學生地下空間規劃與設計課程調研成果的展示；跨專業學生聯合參加的國際大賽獲獎作品展示，這些都極大地豐富了資源包的內容，為教學提供了豐富的素材。資源包的建設過程以及建成將成為專業課堂教學有益的補充，幫助學生拓寬課堂知識、開闊眼界。與此同時，在我國地面建設逐漸飽和的今天，通過資源包的介紹讓更多的學生認識到城市地下空間這片廣闊天地，希冀對學生未來職業方向的選擇有所幫助。

4.2 城市可持續發展的需要

毋庸置疑，開發地下空間是解決城市土地緊缺的有效途徑。相對于地上空間而言，地下空間的開發和利用一般周期比較長，建設成本比較高、建成后其改造或改建的可能性比較小，因此，對地下空間的開發利用必須在城市總體規劃的框架下有序加以開發利用。同時，由于地下建筑兼具抗震減災性能優越以及由于空間封閉而造成的逃生救援困難的雙重特性，如何加以合理利用地下空間，如何建立城市地下防災體系，從而真正達到城市的可持續發展均需要引起更多人的關注。通過本資源包的介紹，可以使得更多的人士形成對城市總體規劃、城市防災的全面認知，認識到城市地下空間的正確利用與開發對城市建設的重要性，從而將這種認知上升為實際行動，為城市的可持續發展貢獻力量。

5 結語

合理開發和利用地下空間對城市可持續發展起著至關重要的作用。地下空間的開發和利用，其最終目的是為人類活動創造更加美好、更有意義的生存環境，通過改善城市空間環境的質量來提高生活質量。通過本資源包的建設，旨在激發讀者探索地下空間的熱情，提升人們對地下空間開發和利用的認知，從而使每個人做城市可持續發展、和諧生長的守護者。

參考文獻：

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