关中地区城市地下空间开发利用规划

第一章城市地下空间开发利用规划研究综述11课题研究对象及背景12国内外研究综述121国外理论研究综述国外学者对城市地下空间的开发利用有着较为深入的研究。1882年，西班牙工程师索里亚玛塔（AUTUROSORIAYMATA）提出了“带状城市（LINEARCITY）”的构想。索里亚玛塔认为城市应沿运输线呈线性发展，他还提出了“地面、地下、空中”三种不同的城市运输线的建设方案。开发利用地下空间，让城市在功能和形态上协调发展的思想在索里亚玛塔的“带状城市”构想中得到了充分的体现。在对巴黎街道网进行规划时，法国建筑师欧仁艾纳尔（EUGCNEHENERD）以发展的观点提出了建筑环岛式交叉口系统的设想，其人行过街道构筑在环岛的地下，并布置一些服务设施的想法，初步显露了在解决人车分流问题方面利用地下空间的思想。1910年，欧仁艾纳尔又提出了多层次利用城市街道空间的设想用以解决城市空间日益拥挤的问题将干道的空间共分置成五层，分别布置了行人通道和汽车交通、有轨电车、地铁等公共交通设施，垃圾运输车、排水设施和货运铁路也有专门的通道。“所有车辆都在地下行驶，实现全面的人车分流，使大量的城市用地可以用来布置花园，屋顶平台同样用来布置花园”。在现代化城市建设和改造中人们仍然在借鉴他的这些设想。法国著名学者勒柯布西埃（LECORBUSIER）在1922年至1925年进行巴黎规划时，提出了建立多层立体交通体系的设想，该设想对大城市的交通运输需要作了重点考虑重型车辆放置于地下，市内交通在地面运行，快速交通则依靠高架道路，通过地铁及郊区铁路将市中心和郊区相连接。勒柯布西埃的规划思想可归纳为两点其一，指出传统的城市已不能满足发展的需要，出现了功能性老朽，解决这个问题的有效方法之一是在平面上力求合理密度；其二，指出可以通过建设多层交通系统来提高城市空间运营效率。“双层城市”理论志在寻求一种新的城市发展模式，追求协调发展城市中心、建筑、交通三者的关系。汉斯阿斯普伦德（HANSASPLIOND）是这一著名理论模式的创导者，他通过分析传统的城镇，指出在传统的城市发展模式中，各种交通是混合在同一平面上的，这样并不利于城市的发展，在新的城市中，各种交通应从同一水平面分离，将人与非机动车的交通放在一个平面上，而机动车交通则放在在人行平面以下，通过这种“双层城市”的重叠方式，新建城市可以节省大量的在传统城市建设中用作道路土地，扩大空地和绿化，营造更加适合人居的城市环境。在地下空间开发利用较为发达的城市，地表以下浅深度的空间已经不能满足城市发展的需要，上世纪80年代，日本早稻田大学尾岛俊雄教授（著名能源学家和都市规划专家）提出了新的设想在城市次深层地下空间（50100米）中建立一个封闭性的再循环系统（RECYCLCSYSTEM），即在一定深度的地下空间中，将多种循环系统用工程手段有机地组织在一起，故又称为城市的“集积回路（INTEGRATEDURBANCIRCUIT）”。根据这一新的设想，尾岛俊雄设计了一个大深度公用设施复合干线网，这个系统埋深50100米，覆盖东京23个区，地下干线直径为1015米的综合管廊，包括管线、铁路、道路等，在每个管廊的交叉连结处，均有一个大型的多层地下构筑物，各种处理和回收设施布置其中。在这个大循环系统中进行还有所有物流系统，如污水、垃圾、供热和供冷的空气等的运送、处理以及回收。当然，还有很多学者在城市空间布局方面做了大量的研究，也提出了很多有建设性的意见和建议，在此就不再赘述。除空间布局方面的研究外，就土地、交通等影响城市发展的因素，国外学者也进行了深入的研究，为城市地下空间的规划及开发利用提供了有力的依据。KNIGHT（1977）就交通系统对土地利用的影响做了较为深入的研究，系统的分析了土地可达性、土地使用政策及土地连接成片难易程度等影响土地利用的因素，研究认为影响土地利用的最重要因素是土地可达性（交通条件）。STOVER等（1988）的研究进一步指出，交通系统会在某种程度上影响土地利用的类型，同时土地的利用类型又能反过来影响交通系统的发展，它们之间形成了一个相互作用的环，也就是说交通系统与土地利用两者之间是相互影响的。“以公交为导向的发展（TOD）”的思想是卡尔索普等人于20世纪90年代初提出的。其核心内容可以概括为以便捷快速的公共交通（一般选择轨道交通）车站为中心，区域半径以适宜的步行距离为宜，将这一区域内的土地混合使用，进行中、高密度开发。围绕车站集中布置那些覆盖面广、使用选择性强的公共设施，便于居民使用。最终实现步行、自行车和快捷公交等各种出行方式的高效率换乘，将传统城市中汽车在交通中的主导地位取而代之。一个典型的“TOD”模式通常会组合以下几种功能结构公交站点、核心商业区（COMMERCIALCORE）、办公区、开敞空间（OPENSPACE）、居住区、“次级区域（SECONDARYAREA）”。122国内理论研究综述国内学者也对城市地下空间的开发利用做了大量的研究，现将他们的研究归纳总结如下清华大学教授童林旭认为在城市化和城市现代化的进程中，应该适时适度的开发利用地下空间。但是面对着我国现有的六百多座城市发展严重不平衡的现状，就较发达城市和不发达城市的地下空间开发利用原则进行了阐述。并且进一步指明了，中国所有城市地下空间的发展“道路是曲折的，前途是光明的”。赵景伟和周同从人居环境角度出发，分析了我国人居环境建设所面临的城市用地、城市交通、资源和能源以及城市生态四个方面的问题，进而提出了利用地下空间能够大大改善人居环境的观点，并从几个方面加以详细论证。赵虹通过分析当今城市发展带来的种种弊病，论证了“有效利用地下空间是改善城市环境的最佳途径”这一观点，提出了有序开发利用城市地下空间的举措。朱大明从地下空间开发建设的实践出发，简要说明了把握地下空间开发规律的必要性，初步探讨了城市地下空间开发利用的基本规律和原则。陈之毅和沈阻炎从城市现代化产生的诸多问题谈起，以上海为范例，论述了城市可持续发展与地下空间利用形式之间的关系，并且指出了为实现城市健康发展，合理开发利用城市地下空间的若干途径。吴昕通过对地下空间利用历史沿革和发展趋势的回顾、城市地下空间开发利用价值的研究以及国外城市地下公共空间设计经典案例的分析，分别从建筑要素设计角度和人性化角度，提出了城市地下公共空间设计原则和方法。这些文献从不同角度阐释了城市地下空间利用与可持续发展、地下空间开发和城市环境、城市地下空间的设计方法以及我国城市地下空间的发展道路。123国外实践研究综述从1863年英国伦敦建成世界上第一条地铁开始，国外地下空间的发展已经历了相当长的一段时间，国外地下空间的开发利用从大型建筑物向地下的自然延伸发展到复杂的地下综合体再到地下城市（与地下快速轨道交通系统相结合的地下街系统），地下建筑在旧城的改造再开发中发挥了重要作用。同时地下市政设施也从地下供、排水管网发展到地下大型供水系统，地下大型能源供应系统，地下大型排水及污水处理系统，地下生活垃圾的清除、处理和回收系统，以及地下综合管线廊道。他们的经验值得借鉴。（1）欧洲重视城市地面环境巴黎的地下建设了83座地下车库，可容纳43000多辆车，弗约大街建设有欧洲最大的地下车库，地下四层，可停放3000辆车。大量建设停车场是城市正常运转的重要条件，停车场建于地下可节约大量土地。巴黎的地下空间利用为保护历史文化景观做出了突出的贡献。巴黎市中心的卢浮宫是世界著名的宫殿，在无扩建用地，原有的古典建筑必须保持，无法实现扩建要求的情况下，著名的美国华人建筑大师贝利铭，在设计中利用宫殿建筑包围的拿破仑广场下的地下空间容纳了全部扩建内容，为了解决采光和出入口布置，在广场正中和两侧设置了三个大小不等的锥形玻璃天窗，成功地对古典建筑进行了现代化改造。巴黎的列阿莱地区是旧城再开发充分利用地下空间的典范，把一个交通拥挤的食品交易和批发中心改造成一个多功能以绿地为主的公共活动广场，同时将商业、文娱、交通、体育等多种功能安排在广场的地下空间中，形成一个大型地下综合体。该综合体共四层，总面积超过20万平方米。拿破仑广场法国巴黎列阿莱广场下沉广场新凯旋门斯德哥尔摩市在坚固的岩石中建有长30公里，直径8米的共同沟，是平战结合的典范。瑞典管道清运垃圾系统、大型地下排水系统都居世界上领先地位。1983年在小区内建造第一套地下空气吹送的管道清运垃圾系统，有效的节约了资源，保护了环境。其排水系统的污水处理厂全在地下，不但保护了城市水资源，还使波罗的海免遭污染。俄罗斯也是地下空间开发利用的先进国家。其最大特点是地铁系统发达，莫斯科地铁最大埋深处达80多米，地下三层、纵横交错。俄罗斯的地下共同沟也相当发达，莫斯科地下共同沟总长度达到130公里，主要用于敷设各种管、线。战后加强了地下空间的利用，修建的纪念馆、博物馆、商业中心多数位于市中心广场下。（2）北美形成城市地下网络北美的美国和加拿大国土辽阔，但城市高度集中，城市矛盾同样十分尖锐，因此，美国对地下空间进行了深度的开发，以美国地铁为例，美国纽约市地铁在世界上运营线路最长（443公里），车站数量最多（504个），每天接待510万人次，每年接近20亿人次。纽约中心商业区有4/5的上班族都采用公共交通，这是因为纽约地铁突出了经济方便和高效率等特点。纽约市大部分地铁站比较朴素，站内一般只铺水泥地面，很少有建筑以外的装饰。市中心的曼哈顿地区，常住人口10万人，但白天进入该地区人口近300万人，多数是乘地铁到达的，可以说，论地铁的便利，纽约远远超越我国的北京。同时，美国城市中四通八达不受气候影响的地下步行道系统，很好地解决了人、车分流的问题，缩短了地铁与公共汽车的换乘距离，同时把地铁车站与大型公共活动中心从地下道连接起来。典型的洛克菲勒中心地下步行道系统，在10个街区范围内，将主要的大型公共建筑在地下连接起来。除此之外，美国地下建筑单体设计在学校、图书馆、办公、实验中心、工业建筑中也成效显著。旧金山市中心叶巴布固那地区的莫斯康尼地下会议展览中心的地面上，保留了城市仅存的开敞空间，建设了一座公园。美国纽约市的大型供水系统，完全布置在地下岩层中，石方量130万立方米，混凝土54万立方米。除一条长22公里，直径75米的输水隧道外，还有几组控制和分配用的大型地下洞室，每一级都是一项空间布置上复杂的大型岩石工程。加拿大的多伦多和蒙特利尔市，也有很发达的地下步行道系统，以其庞大的规模，方便的交通，综合的服务设施和优美的环境享有盛名，保证了那里在漫长的严冬气候下各种商业、文化及其它事务交流活动的进行。多伦多地下步行道系统在70年代已有4个街区宽，9个街区长，在地下连接了20座停车库、很多旅馆、电影院、购物中心和1000家左右各类商店，此外，还连接着市政厅、联邦火车站、证券交易所、5个地铁车站和30座高层建筑的地下室。这个系统中布置了几处花园和喷泉，共有100多个地面出入口。北美几个城市的地下步行道系统说明，在大城市的中心区建设地下步行道系统，可以改善交通、节省用地、改善环境，保证了恶劣气候下城市的繁荣，同时也为城市防灾提供了条件，它们的经验是要有完善的规划、先进的设计、严格的管理，其中重要的问题是安全和防灾，系统越大，问题越突出，必须予以足够重视。通道应有足够数量的出入口和足够的宽度，避免转折过多，应设明显的导向标志。（3）日本缓解城市用地紧张日本国土狭小，城市用地紧张。近代以来，日本从本国的自然条件出发，特别是随着工业化、城市化的发展，把开发利用城市地下空间作为保护土地资源，维持生态平衡的一项重要手段。随着日本土地空间资源的高度利用和城市化的发展，计划转入地下的各类设施还在不断增加。1930年，日本东京上野火车站地下步行通道两侧开设商业柜台形成了“地下街之端”。至今，地下街已从单纯的商业性质演变为包括多种城市功能，包括交通、商业及其它设施共同组成的相互依存的地下综合体。据统计，日本已至少在26个城市中建造地下街146处，日进出地下街的人数达到1200万人，占国民总数的1/9。日本的地下共同沟在世界上是兴建数量居于前列的国家之一。124国内实践研究综述我国土地资源十分匮乏，而人口总数却居于世界首位，人均占有可耕土地不足15亩。因此，我国城市化进程中，仅仅利用地面空间将受到土地资源紧缺的严重约束，这要求我国城市空间开发必须向地下空间发展，以满足社会经济发展的需要。（1）北京北京是中国的首都，是全国的政治文化中心，是世界著名的古都和现代化国际城市。北京的战略地位，对城市综合防空防灾能力提出了相当高的要求；北京的城市发展，对城市用地规模和空间容量提出了不断扩大的需求。地下空间是有效的防护空间和潜力巨大的城市后备空间资源，有序合理的开发利用城市地下空间，是巩固北京战略地位的重要途径之一，也是科学有效的拓展城市空间、维持和改善地面人居环境、保护历史文化名城的有效途径。为了科学有序地开发利用北京城市地下空间，根据建设部关于及“北京市国民经济和社会发展第十个五年计划”的决定的要求，北京市有关部门开始组织研究北京中心区的城市地下开发利用的相关问题，开始编制北京中心城中心地区地下空间开发利用规划。规划内容包括首先规划形成“双轴、双线、双环、多点”的空间结构；二是重点地区地下空间开发利用；三是地下交通系统规划；四是地下市政设施系统规划；五是地下空间防空防灾规划。北京市中心城地下空间开发利用布局示意图中心城地下空间开发利用重点地区布局示意图（2）上海上海市地下空间概念规划对上海城市地下空间开发利用的近期、中期重点提出了设想近期2007年前，将重点推进建设“东南西北中”八大骨干工程东为世纪大道东方路交通枢纽；南为上海南站；西为静安寺地区、中山公园交通枢纽、宜山路凯旋路交通枢纽；北为虹口足球场交通枢纽、江湾五角场副中心；中为人民广场综合交通枢纽等。中期2010年前建成的骨干工程有世博会地区、徐家汇地区和龙阳路综合换乘枢纽等。在城市地下空间的组成部分中，市政管线的布局主要依托道路网络，进一步完善系统布局，在规划和建设中注重对道路下地下空间资源的集约使用。轨道交通线路网络的规划布局已经形成，主要站点和换乘枢纽也已基本明确，在规划实施中应重点围绕换乘枢纽的建设做好综合开发和合理利用。民防工程的布局主要按照人民防空片区划分，结合各级城市公共中心进行设置，规划建设中应严格执行相关标准，注重对民防设施的平时利用。其它大型地下设施主要在中心城和新城进行建设。其中，中心城以市中心、副中心、地区中心为重点区域，结合轨道交通换乘枢纽、民防工程、市政设施等的建设，做到因地制宜、突出重点，实现与城市功能开发的衔接。市中心以人民广场为核心，地下空间的开发以大规模、深层次开发