李晓彤

（清华大学, 北京 100084）



地平线下的希望
——城市地下空间开发设计探讨

李晓彤

（清华大学, 北京 100084）

摘 要:文章针对国内各大城市人口出现超饱和、建筑空间拥挤、空气污染超标、城市绿化减少的现象，对城市地下空间的开发利用设计进行分析，从而提升大家对地下空间开发的认识，引起广大群众的关注，为未来城市三维立体化发展做出贡献。

关键词:地下空间；开发设计；城市发展；城市规划

随着中国经济发展，城市化的水平逐渐提高，“城市综合症”正在形成。首先是各大城市人口出现超饱和、建筑空间拥挤、空气污染超标、城市绿化减少（图1）。世界人口密度最高的城市之一就是我国的上海和北京，以国际标准衡量, 上海和北京均已处于超饱和状态。无论政策怎样限制，仍然阻挡不了人口的不断涌入。

这样的情况该如何解决？纵观当今世界，三维立体化的发展明显有着重大的潜力。许多发达国家都已经意识到解决当今世界人口、资源、环境三大危机的重要途径只有城市地下空间的开发和利用。地下空间已经被公认为是与宇宙、海洋相并列的第三大资源了。①但是，我国目前地下空间的开发认识还不够，一方面我国对于地下空间开发和利用还比较少，只有个别大城市对地下局部点状开发利用；二是缺少对整个城市地下空间整体系统的规划和相关法律条例，致使有些地方地下拓展杂乱无章，造成坍塌现象；三是开发成本过高，让许多中等城市望而却步，提案纷纷被否决。针对这些问题，城市地下空间的开发设计正迫切的需要全面的有关城市地下的规划信息。

一、研究目的

在“城市综合症”正在形成的大背景下，对于城市地下的开发和利用这一近几年来国际热点问题进行调查研究，陈述各大权威来源的相关信息，分析城市建设管理者和实践科研人员以及关心城市发展的内外各界人士对城市地下空间发展的看法的相关信息，提炼挖掘问题背后的关键点。针对各国地下空间设计的现状、中国地下空间目前开发设计的优势与劣势、中国对待地下开发的政策与态度和未来地下空间设计规划的方向进行探讨。

二、地下空间的定义

地下空间的定义是：地面表层空间以下的所有空间，地下空间的范围非常广，比如地下的商城，地下的军事要塞，地铁，洞穴，隧道等空间。

地下开发的领域有很多，此次主要分析的是常见的三个关于地下空间开发利用的领域：地下商业设施空间、地下交通空间、地下市政管线设施空间。如果按照深度来划分地下空间，可以分为浅层的地下空间（地下10m以内）、次浅层的地下空间（地下10m-30m）、深层的地下空间（地下30m-100m）。①

三、地下空间资源发展的时代性

不同的历史时段地下空间资源的发展进度和目的也是不同的。地下空间的发展和利用其实很早就开始了，《易·系辞》中“上古穴居而野处”就说明了这一点，现代的地下建筑空间其实源于远古人的穴居，当时年代的人类从生理安全角度出发而自发的开发利用地下空间资源，记录了地下空间开始发展的历史开端。②随着社会的逐步发展，人们对地下空间的认识有了很大的提升，对地下的隐蔽性、安全性、防护性等特性开始重视，古代的陵墓、古人的地下密室、地下空间的粮仓等等开始陆续出现。后来随着战争的出现，地下防空洞的优越性在军事方面得到体现。但如今看来，资源问题成为现代地下空间发展的主要动力。

世界在进步，城市必将走向地面、高空、地下的共同发展、立体开发，才能从根本上提高我们的生活环境和生活质量。近百年来，人们一直尝试着城市向高空发展，但是城市向高空发展也受到很大的制约和威胁。2001年美国纽约发生的“9.11”事件，两座高达四百多米的高层世界贸易中心大楼顷刻间被夷为平地，这次的事件让很多人对城市建筑是否还要继续向更高空发展提出了质疑。与此同时，人们对地下空间的探索也从未停止。中国工程院院士钱七虎指出：“十九世纪是桥的世纪，二十世纪是高层建筑的世纪，二十一世是‘地下空间’的世纪。”

> 图1 城市问题

> 图2 蒙特利尔地下城

> 图3 西单文化广场剖面

> 图4 西单文化广场

> 图5 波士顿　

> 图6 波士顿地下隧道开发前后城市环境对比

> 图7 日本共同沟

> 图8 上海张杨路共同沟

四、国内外地下商业设施空间对比

地下商业设施空间最早产生于日本，发源于地铁站。地下商业设施空间的发展使地下交通网更富有生命力，一方面减少地铁隧道内步行的枯燥感和封闭感；另一方面，地下商业的巨大利润也吸引着众多开发商对地下空间开发的投资，同时这些商业的收入也用来弥补地下交通经济受益的不足。

位于加拿大的蒙特利尔地下城就是一个地下商业空间开发利用十分成功的实例。③蒙特利尔每年冬季持续4～5个月，气温最低能达到-34度，而夏天又会变成令人烦闷的燥热。在这样糟糕的气候下，蒙特利尔却能被评为世界上最适合居住的三大城市之一，根本原因就是蒙特利尔的地下有着世界上最大的地下城。

蒙特利尔地下城长达1.7万米，总面积达到四百多万平方米，其中地下通道、室内公共广场、大型商业中心相连，连接着无数个大大小小的商店、饭店、银行、大型电影院等等，其中还有十个地铁站台、两个火车站以及两所大学。同时，蒙特利尔地下城有着150多个出入口以供五十多万人流的出入，无论地面上的环境多么恶劣，地下城里永远像天堂一样。另外，地铁乘客下班后可以顺便逛逛地下城的商店，能够减轻该城市高峰期的交通拥挤。由于蒙特利尔地上地下共同发展，相互协调运作十分成功的原因，常常被人称作“二城和一”。（图2）

随着中国城市的发展和经济的提高,近些年也出现了一些值得借鉴的地下商业空间开发的实例，北京西单文化广场就是这样一个集合交通、休闲与商业活动为一体的地上地下综合利用空间（图3）。该广场1.5万平方米，为了补偿土地价值，广场地下开发了四层商业娱乐空间。地下空间形成十字形的步行街，十字形的交叉部分是一个小广场，利用圆锥形的采光天棚，消除了地下空间阴暗消极的负面因素，成为西单广场核心标志（图4）。由于周围商业建筑居多，加上与地铁相连，使这里产生的巨大的商业潜力。但是广场上绿化部分和休息空间结合的不是很理想，缺少观赏趣味，很少看到有人在此休息停留，大部分人群只是穿行而过。

五、国内外地下交通设施空间对比

交通是城市生存和发展的基本功能之一，中国地下交通空间开发的需求暂时主要集中在13座特大城市，这些城市人口都以达到饱和状态，至少在200万人口以上，从我国的情况看来，如北京、上海、广州、深圳等城市矛盾已经较为严重。经常发生大面积、长时间交通堵塞，单纯靠加宽马路街道和车辆限行已经无法疏导巨大的车流和人流，此时发展地下交通空间是唯一出路。

城市地下的交通空间比较常见的类型主要有地铁、过街地道和地下隧道等。我国许多大城市地下交通设施的开发已经形成一定的规模，北京、上海等大城市地铁、过街通道很早就已形成系统的网络结构，但是仍然存在经常性交通堵塞数个小时，上下班时间段乘客拥挤的现象，这是什么原因？为此，我调研了北京上下班高峰期交通拥堵的几大地区，例如西单、中关村等地，这些地方都有一些共同点：许多商业购物中心、办公楼由于建成时没有事先留出接口，导致这些独立的地下空间节点没有被后来修建的地铁、地下通道、安全疏散通道有机的联系起来，有时候从一座楼到另一座楼还要重复地上地下，室内室外的转换，没有达到功能相互补充，点、线、面结合的网络式结构。

中关村西区为了解决地面交通压力和停车位不够等问题，修建了总长1.8千米的地下交通环廊，连接着社区每一个停车场，地面上设计成了中关村广场，地面景观很不错，使周围的商业建筑和办公建筑的景观视野也变好了许多。但是从2007年投入使用，至今仍然存在很多管理方面的问题，效果也不尽人意。

一进入该地下环廊就发现许多电子引导牌，但是车辆稀少。据调查，目前地下隧道共有23个对外的出入口，均通向周边办公大楼的地下车库以及地面街道。这说明了每隔八十多米就会有一个出口，标识牌异常频繁，使人应接不暇。而且指示性也有些混乱，只走了几分钟，就出现了3号入口、3号坡道、3号出口等多个以3号为名的出入口，如果第一次进入地下环廊，很可能不知道怎么行驶。一个私家车主宋先生说：“这里标志特别多，看着清清楚楚，路不熟一眨眼就走过了。”经常在这附近拉客的出租司机王师傅说：“知道这里有环廊，但是从来没下去过，从没有一个顾客提出要从地下走呀。”他们表示担心在地下环廊迷路，像进迷宫一样总也走不出来，并且环廊入口“藏”在远离路口的绿化灌木旁，日均车流仅仅一千辆，这样通而不畅的现象不仅离设想预期差距极大，浪费了地下空间资源，还一直消耗着高昂的维护费用，得不偿失。此次展览会以此为题材呼吁有关部门能够尽快的明确主管部门，并且尽早制定详细的地下空间发展的规划方案。相信地下空间开发的道路虽然曲折，但前景是美好的。

美国波士顿也曾经是交通最为拥挤的城市之一。如图5，它在1959年建立时车流量为75000V/天，而几十年后车流量增长到200000V/天，波士顿的交通问题严重影响了这座城市的发展，城市的环境质量也在不断地下降，当时波士顿比北京现状交通拥挤更甚。每天超过十个小时的交通拥堵，发生的交通事故概率是其他城市的4倍。④

波士顿人因此建造了美国历史上规模最宏大、工期最漫长、造价最昂贵、难度也最大的城市地下交通道路修建项目。有人称它是波士顿的“永恒之掘”。虽然建设时间如此漫长，但施工期间尽量保持了商业、交通、居民生活的正常运行。建成以后公路长达一百六十多英里，拥有着当时世界上最大的通风系统以及事故处理中心。早晚上下班堵车时间达到了平均水平，每天交通拥堵时间缩短到两、三个小时，城市空气质量也得好了许多。如图6城市其他地方也受益良多，比如开发地下隧道后地面上空出150亩地可以开发利用，现已建成40亩的公园以及其他开敞空间，在中心区也种植了六千多株灌木以及两千多株乔木，改善了波士顿的地面环境。

六、国内外地下市政管线空间对比

城市地下的各种管线如电力、通讯、燃气、排水等管线，就像人体内的血管和神经，需要不停的输送着能量和传输信息，是城市居民赖以生存和发展的基础，因此被称为城市“生命线”。⑤而目前很多地下管道铺设的都比较混乱，这样一旦地下线路某个局部出现了一点问题，就要整体都动手术，一个地方施工修理，城市多处地方就停水又停电，这样的现象处处可见，对生活影响巨大。解决这一问题的最好的方法是建立“共同沟”，这样避免了城市地面上的反复开挖，既方便修理，又节省国家资源。

日本共同沟的开发比较早，目前已有八十多个城市已经建立了共同沟，总共长约1000多千米（图7）。其中东京银座共同沟，不仅将常见的各种管道收容进来，还收容了路灯的电线。日本经常发生台风、地震，城市管线由于都设置在共同沟内，这样就避免了以前由于电线杆倒塌而造成更严重的灾害。由于不存在地面上的电线，一旦发生火灾能更加迅速的进行灭火行动。

其实在1958年时，北京就已经在天安门广场下方建设了一千多米的共同沟。在1994年，上海市铺设了一条全长一万多米的共同沟——张杨路共同沟。该共同沟将四种城市管线同时收容在一起，如图8。4月20 日,在上海世博会运行的首日,很多人发现曾经在中国城市常见的电线杆、通信杆都不见了。那是因为上海地下一条直径近两米，长6.6千米的庞大地下共同沟已经建成。同时道路上的许多附属设施都埋在共同沟里面，给城市地面空出了大量空间，使道路上的空间得到了有效的利用，并创造了美好的生活环境。

七、总结

根据上文对国内外地下空间开发利用现状的相关内容调研比较后，发现中国虽然在大力开发地下资源，但是各大城市地下空间的建设起步较其他国家晚些，现阶段仍处在初级发展状态，尤其行政手段上缺乏统一管理，几乎处于各自为政状态，并且地下开发没有详细的技术规范，相关法律也很滞后，这些都严重的制约着各大城市地下空间的发展。让各界人士意识到地下空间开发的必要性，以及接下来必须要制定和地下空间的开发相关的详细法律，加强地下空间开发利用监督，建立统一协调的管理机制，完善投资体系，才能促进地下空间顺利发展。

地下空间的发展存在着不可逆性，地面上的楼房如果盖不好可以拆掉重新建造，但是地下空间建成后如果要改变就难多了，而且有的地下埋着文物或是水脉，说明不是哪里都可以进行地下的开发。因此，地下空间开发之前一定要进行科学的规划。

注释：

① 唐立达．“城市地下空间”研究文献述评[J].四川工程职业技术学院学报，2011（3）.

② 蒙小英.地下空间发展的时代性[J].地下空间，2001(6).

③徐永健,阎小培. 城市地下空间利用的成功实例——加拿大蒙特利尔市地下城的规划与建设[J].城市问题，2000(6).

④ 钱七虎，王秀文．美国波士顿地下空间开发利用与城市更新［M］．北京：科学出版社，2007

⑤ 杨学红. 城市地下管线的建设与管理[J].城市，2006(3).

检 索:www.artdesign.org.cn

Internet :www.artdesign.org.cn

Hope below the Horizon, Discussion of Exploiting Underground Space

LI Xiao-tong （ Tsinghua University, Beijing 10084, China）

Abstract :This paper analyzed the design of underground space exploiting, in connection with the phenomenon of overpopulation, congested building space, air pollution and the decreasing of afforestation, accordingly deepens the understanding of underground space exploiting, appeals for public concern and contributes to the progress of three- dimensional construction of future cities.

Key words :underground space; design of exploiting; urban development; city planning

中图分类号:TU

文献标志码：A

文章编号：1008-2832（2016）03-0056-03