张嘉真,王丽(.哈尔滨学院工学院,哈尔滨5008;.齐齐哈尔市人防办,黑龙江齐齐哈尔6006)
我国城市地下空间发展的现状及分析
张嘉真1,王丽2
(1.哈尔滨学院工学院,哈尔滨150028;2.齐齐哈尔市人防办,黑龙江齐齐哈尔161006)
地下空间是宝贵的自然资源和重要的战备资源,其类型有自然洞穴、人工洞穴、地下建筑物和地下建筑物等。与地面空间相比,城市地下空间具有良好的防护性、密闭性、稳定性和显著的节地性及一定的经济性。开发利用城市地下空间,不仅可以扩大空间容量,满足多种功能要求,而且有利于增强城市总体防护能力和防灾能力,有利于节地和改善环境,在促进城市可持续发展方面有着不可替代的作用。因此,合理利用空间资源成了今后城市可持续发展的重要研究课题。本文概述了城市地下空间开发应用于当今社会中的必要性以及未来的发展前景。
城市地下空间;土地利用率;可持续发展
对于发展中国家来说,随着经济和城市化水平的提高,城市的发展产生了许多的问题。耕地资源是一个国家最重要的战略资源之一,土地资源的可持续利用是我国实施可持续发展战略的基础。我国土地最多能供应17亿人口的粮食,如今耕地资源不断减少的严峻现实,已经成为了当前中国政府和人民关注的最大问题之一。现阶段,我国提倡施行可持续发展,而开发利用城市地下空间正是解决这个问题有效的一种途径,加强对地下空间的开发和利用,可以增加地上绿地面积,提高土地利用率,疏散交通和人流,减少污染,改善环境,实现城市的可持续发展。
城市是人类社会发展的产物,城市所面临的问题都是国家和社会的现实情况的表现。一些大城市和特大城市,特别是历史旧城或经改造发展起来的大城市,呈现出中心地区人口密集、建筑物林立、空间拥挤、交通堵塞的问题。为了保留城市功能的使用,我们国家开始向城市地下空间方面考虑,由此可见,城市地下空间工程的发展变得越发重要。
在当今工业经济和知识经济并存的时代,经济的竞争归根结底就是科技创新能力的竞争。21世纪,随着城市的快速发展,伴随而来的环境污染、能源紧张、交通拥挤和水资源短缺等问题日益严重,因此,人类不得不向地下寻求生存空间,以缓解土地资源紧张所带来的压力,所以地下空间发展势在必行。
地下空间是宝贵的自然资源和重要的战备资源,其类型有自然洞穴、人工洞穴、地下建筑物和地下建筑物等。与地面空间相比,城市地下空间具有良好的防护性、密闭性、稳定性和显著的节地性及一定的经济性。开发利用城市地下空间,不仅可以扩大空间容量,满足多种功能要求,而且有利于增强城市总体防护能力和防灾能力,有利于节地和改善环境,在促进城市可持续发展方面有着不可替代的作用。
1.城市化的发展带来了城市土地资源的紧张和生态困境。随着城市经济和社会的发展,城市建设用地规模不断扩大,土地资源锐减,人均土地资源将越来越匮乏。而在进行城市土地开发过程中,有时为了取得更多的生产、生活用地,不惜牺牲绿色用地,不按规划要求的指标保留和建设绿化用地或拆迁破坏的绿化补偿不足,造成许多城市硬质景观和软质景观面积的比例严重不协调,环境自净能力大为降低,导致城市尘土飞扬,噪音倍增,疾病增加,最终制约社会的发展。
2.资源集约型社会发展要求对城市空间充分利用。开发地下空间,鼓励土地综合利用,推动老城区地上、地下整体改造,减缓城区扩展速度,减少人均地面建设用地,将粗放型、平面外延式的增量发展模式转变为节约型、立体内涵式的存量优化发展模式,正成为城市今后土地利用新的发展方向。
3.环境友好型城市已将地下城市空间的开发锁定为未来的发展重点。当前,中国城市正处于高速发展时期,以现在的发展速度,未来势必面临交通、能源、生态等多方面矛盾。以城市交通为例,道路交通流量的快速增长,使城市道路交通堵塞、停车供需矛盾等问题更加突出。地下空间给各种市政基础设施提供空间,为城市提供安全有效的生命支持系统。同时地下建筑有助于保护自然植被,与地面建筑相比,更大程度维护了生态的平衡。大力发展地下交通、地下物流、地下综合管廊、地下垃圾处理系统等地下基础设施,对整合人类活动、保护城市环境的整体性起着十分重要的作用。合理开发地下空间也是建设环境友好型社会的发展要求。
1.地下空间使用权法律问题。由于中国城市发展速度过快,地下空间开发利用规划的层次性和覆盖面严重不足,与一些地下空间利用较成熟的国家相比,中国在地下空间开发利用方面,无论是在规划理念、法律制度、行政管理手段还是在开发技术方面都存在明显差距。科学技术的发展使土地立体化开发利用成为现实,地下空间使用权成为一项全新的财产权。各国对空间使用权制度的不同规定均为中国空间使用权制度的建立提供了宝贵的经验。对地下空间的分层次利用不能妨碍原土地使用人依法定用途而对地下一定程度空间进行的合理利用,因此,如何明确土地使用人享有的依附于土地使用权的地下空间范围,将地下空间利用权的标的限定为土地使用人依法定或约定而合理使用的地下三维空间,保护地上权人的合法利益,中国法律还要进一步完善。
2.规划和管理上,对地下空间资源的认识不足。我国城市空间的综合开发利用起步较晚,对城市空间特别是现代城市的立体化空间的理论研究不够深入和系统,致使一些城市规划工作者和管理决策者对城市地下空间的开发利用缺乏正确的认识,未从可持续发展的角度进行开发利用。
3.地下空间开发中交通作用不明显。目前,交通功能主要由以平面结构为主的城市道路系统承担,抗干扰能力低,安全运行性差。地下空间开发中未体现足够的交通功能,如果与地面交通形成有机网络,能够使交通问题得到改善。
4.已有开发规模小、程度浅,未形成系统。目前地下交通设施除地铁线网进行统一规划和建设安排外,其他地下交通设施仅在局部地方进行了简单开发,没有形成规模。
5.各类地下空间连通性差,未互相配合、形成有机整体。根据调查显示,目前已形成的地下空间中绝大多数都设置独立的出人口,只有大约20%与人防通道相连,地铁、地下车库与周围地下建筑体之间连通性差,导致吸引力较低,不利于发挥地下空间的交通功能。
6.体制问题导致各类地下交通设施缺乏统一规划和统筹管理。根据国外先进经验,城市地面与地下空间的开发,应该由规划部门统一规划,由建设部门统一实施。我国在城市建设和管理上存在着独特的体制问题,即城市地面与地下空间的规划与建设部门不统一,这导致在实际工作过程中出现难以解决的问题和矛盾,不利于人防工程和城市地下空间开发利用的统一规划和建设,不能实现真正意义上的平战结合,也影响了地下交通设施的运营和管理。
1.还原地表自然环境,对城市大环境起到改良作用。当前城市建设很大程度是以牺牲自然环境为前提,而且伴随着城市规模的扩大,这种对自然环境的破坏将是不可逆的,其破坏程度也是在逐渐加大。
适合人居的地下建筑实施后,将很好的抑制城市在平面上的无限制扩张,将扩张转为立体化发展。因此,将会有跟多的机会保留地表空间用于自然环境的恢复,将建筑物转为地下,节约土地的同时恢复了绿地空间。建筑空间和绿化空间的“一退一进”很大程度上改善了城市大环境。
同时,由于地下建筑具有跟好的保温优势,其在温控方面的耗电将得到有限抑制,节省的电力一方面转化为建筑自身的照明消耗,更大一部分是被节约下来,为城市节能减排做出贡献。
2.积极利用新能源新技术,打造节能型地下建筑。地下建筑是对建筑设备依赖比较大的建筑形式,其照明、空气系统、给排水、温度控制均需要大量电力的供给,因此也是耗能较大的建筑。虽然建筑自身在保温性能方面优于地上建筑,但在其他方面消耗依然巨大。因此,现代地下建筑应在新能源的利用方面提出适合自身的解决方案。
地下资源的开发有很好的地热资源优势,现如今,地热利用技术已日趋成熟,开始逐渐运用于现代小区内,为居民提供清洁能源供给。未来地下建筑可借鉴这一技术,广泛运用于建筑供能。
地下建筑的建设为地表空余出了大量的地面空间,这就为风能、光伏发电设备的安置提供了场所上的可能性,结合地区特征选择合理的清洁能源方案,可以解决地下建筑耗能的问题,同时对城市节能和环境改善提供推动。
3.引入现代建筑技术和材料技术,建造坚固耐用的地下空间建筑,保障建筑自身安全的要求和抵御自然灾害的要求。地下人防空间,其建设的基本目的是在战争状态下最大可能的保护人民财产安全和抵御外敌,其坚固程度具有严格的要求。当前国际环境相对和平,人防地下空间及其他地下空间在战时所具备的使用价值暂时无法得以体现,那么地下空间作为国民安全保障设施的一部分,应积极运用在抵御自然灾害的工作中去,以最大程度发挥其价值。
我国目前常见的自然灾害多为台风、地震、暴雪、以及其他极端天气。地下建筑具备整体性好、功能性全和相对封闭独立等一系列优势。现代建筑手段为地下空间的建造提供了保障安全的可能性,相对于地面建筑,这类地下空间因为不直接暴露于地表,不易被地面自然灾害所破坏。
地下空间的使用须以安全作为前提,毕竟地下建筑在遭到破坏后相对地面更具有毁灭性,人员的疏散救援都有很大的困难。因此在设计这类建筑时,应借鉴国内外地下建筑关于安全方面的经验,尽可能在坚固性上做到最好,从形态布局、结构形式、主体材料等多方面考虑,引入新技术新材料,以高标准、高强度打造可抵御自然灾害破坏的现代地下建筑空间。
在保障建筑坚固的同时,也应预见到建筑在遭到破坏的情况下,如何最大限度的保障人民财产安全。结合当前救援技术和手段,制定实际可行的疏散救援方案。地下空间内的人员应在灾难发生的第一时间高效安全的疏散到地面安全处;同时也应考虑到无法直接逃生的人群,地下建筑应为他们提供临时避难所,保障在救援人员到达之前这些人的生存安全。因此现代地下建筑在设计、使用过程中,应多方位考虑安全的因素,做到有备无患,这样才能在保障人民生命财产安全的同时为城市提供抵御灾害的场所。
4.建造更大更多样的地下空间,满足居民对空间感和舒适度的要求,同时满足当代商业模式对建筑空间的要求。未来地下空间的多样化要求决定了该类空间需要被建造的更大更舒适。在空间尺度上,将来的地下空间将抛开高度的限制,打造更加宽大的室内空间,也只有这样才能满足人居生活的多样化要求,如商业、餐饮、影院等都需要较大的空间尺度。只有满足了空间尺度,才能从根本上满足使用要求。也可以通过加强地下建筑的庭内绿化与外部空间的互动,使视觉上和心理上形成有机联系,从而保证人员的舒适感。
5.打造立体化的地下空间,地下空间不应局限于一、二层的规模,应有更多层次上的变化。地下建筑的形态应参考地上建筑的成功经验,如商业空间往往需要具备开阔的中庭、商业多为围绕中庭环绕直上,这样的商业空间往往具有更好的商业空间感、更长的商业动线,也具备更大的商业价值。因此,地下空间在建设中应充分考虑空间的多样化和立体化,打造较大的空间、更长的流线和多样的空间。
基于这样的理念,地下空间应该是多层次多功能的建筑形式,该类空间应是城市商业圈的集中缩影,地下建筑在功能上和空间上都将最大程度借鉴地上建筑的形态,本着适应人居的要求来建造。
今后,我国应在原有的基础上,采用积极稳妥的措施,加强全面规范管理,从而有序、合理、综合、高效地开发利用地下空间资源,努力使我国城市地下空间的开发利用有一个较大规模的发展,尽快达到国际先进水平,在城市现代化建设中,提高土地利用率,节约土地资源,提高综合防灾能力。相信,我国城市地下空间的开发利用一定会步入一个新的阶段。
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〔责任编辑:谭蕊〕
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2017—08—12
张嘉真(1996—),女,黑龙江齐齐哈尔人,学生,主要研究方向:土木工程(城市地下空间工程)。