3.4 城市地下空间布局
3.4.1 城市地下空间布局的基本原则
城市地下空间涉及城市的方方面面,且须考虑与城市地上空间的协调,城市地下空间的总体布局除要符合城市总体布局必须遵循的基本原则外,还应遵循下面的基本原则:
1.可持续发展原则
可持续发展涉及经济、自然和社会3个方面,涉及经济可持续发展、生态可持续发展和社会可持续发展协调统一。力求以人为中心的经济—社会—自然复合系统的持续发展,以保护城市地下空间资源、改善城市生态环境为首要任务,使城市地下空间开发利用有序进行,实现城市地上地下空间的协调发展。
2.系统综合原则
城市地下空间的建设实践证明,城市地下空间必须与地上空间作为一个整体来分析研究。统一考虑和全面安排城市交通、市政、商业、居住、防灾等,这是合理制订城市地下空间布局的前提,也是协调城市地下空间各种功能组织的必要依据。一旦城市地下空间得到地上空间的支持,将充分发挥城市地下空间的功能作用,反过来会有力地推动城市地上空间的合理利用。有时城市的许多问题局限于城市地上空间很难得以全面地解决,因此可通过综合地考虑城市地上空间和地下空间的合理利用来解决城市问题。
3.集聚原则
城市土地开发的理想循环应是在空间容量协调的前提下,土地价格上升吸引人力、财力的集中,人力、财力集中又再次使得土地价格上升……这种良性循环,是自觉或不自觉强调集聚原则的结果。因此在城市中心区发展与地面对应的地下空间,可用于相应的用途功能(或适当互补的),从而与地面上部空间产生更大集聚效应,创造更多综合效益。
4.等高线原则
根据城市土地价值的高低,可以绘出城市土地价值等高线。一般而言,土地价值高的地区,商业服务和商务建筑多、交通压力大、经济也更发达。根据城市土地价值等高线图,可以找到地下空间开发的起始点及以后的发展方向。无疑,起始点应是土地价值的最高点,这里土地价格高,城市问题最易出现,地下空间一旦开发,经济、社会和防灾效益都是最高的。地下空间沿等高线方向发展,这一方向上土地价值衰减慢,发展潜力大,沿此方向开发利用地下空间,既可避免地上空间开发过于集中、孤立的毛病,又有利于有效地发挥滚动效益。
3.4.2 城市地下空间布局的方法
1.以城市形态为发展方向
与城市形态相协调是城市地下空间形态的基本要求,城市形态有单轴式、多轴环状、多轴放射等。例如,我国兰州、西宁、扬州等城市呈带状分布,城市地下空间的发展轴应尽量与城市发展轴相一致,这样的形态易于发展和组织,但当发展趋于饱和时,地下空间的形态变成城市发展的制约因素。城市通常相对于中心区呈多轴方向发展,城市也呈同心圆式扩展,地铁呈环状布局,城市地下空间整体形态呈现多轴环状发展模式。城市受到特有的形态限制,轨道交通不仅是交通轴,而且是城市的发展轴,城市空间的形态与地下空间的形态不完全是单纯的从属关系。多轴放射发展的城市地下空间有利于形成良好的城市地面生态环境,并为城市的发展留有更大的余地(图3.7)。
图3.7 扬州主城区城市结构与地下空间总体布局
2.以城市地下空间功能为基础
城市地下空间与城市空间在功能和形态方面有着密不可分的关系,城市地下空间的形态与功能同样存在相互影响、相互制约的关系,城市是一个有机的整体,上部与下部不能脱节,它们的对应关系显示了城市空间不断演变的客观规律。
3.以城市轨道交通网络为骨架
轨道交通在城市地下空间规划中不仅具有功能性,同时在地下空间的形态方面起到重要作用。城市轨道交通对城市交通发挥作用的同时,也成为城市规划和形态演变的重要部分,尽可能地将地铁联系到居住区、城市中心区、城市新区,提高土地的使用强度。地铁车站作为地下空间的重要节点,通过向周围的辐射,扩大地下空间的影响力。
地铁在城市地下空间中规模最大并且覆盖面广,地铁线路的选择充分考虑了城市各方面的因素,把城市各主要人流方向连接起来,形成网络。因此,地铁网络实际上是城市结构的综合反映,城市地下空间规划以地铁为骨架,可以充分反映城市各方面的关系。另外,除考虑地铁的交通因素外,还应考虑到车站综合开发的可能性,通过地铁车站与周围地下空间的连通,增强周围地下空间的活力,提高开发城市地下空间的积极性。
城市地铁网络的形成需要数十年,城市地下空间的网络形成需要更长的时间。因此,城市地下空间规划应充分考虑近期与远期的关系,通过长期的努力,使城市地下空间通过地铁形成可流动的城市地下网络空间,城市的用地压力得以平衡,地下城市渐成规模,使城市中心区的环境得到改善。
4.以大型地下空间为节点
城市中心对交通空间的需求,对第三产业空间的需求都促使地下空间的大规模开发,土地级差更加有利于地下空间的利用。由于交通的效益是通过其他部门的经济利益显示出来的,因此容易被忽视,而交通的作用具有社会性、分散性和潜在性,更应受到重视,应以交通功能为主,并保持商业功能和交通功能的同步发展。网状的地下空间形成较大的人流,应通过不同的点状地下设施加以疏散,不应对地面构成压力。大型的公共建筑、商业建筑、写字楼等通过地下空间的相互联系,形成更大的商业、文化、娱乐区。大型的地下综合体担负着巨大的城市功能,城市地下空间的作用也更加显著。
在城市局部地区,特别是城市中心区,地下空间形态的形成分为两种情况,一种是有地铁经过的地区,另一种是没有地铁经过的地区。有地铁经过的地区,在城市地下空间规划布局时,都应充分考虑地铁站在城市地下空间体系中的重要作用,尽量以地铁站为节点,以地铁车站的综合开发作为城市地下空间局部形态。在没有地铁经过的地区,在城市地下空间规划布局时,应将地下商业街、大型中心广场地下空间作为节点,通过地下商业街将周围地下空间连成一体,形成脊状地下空间形态,或以大型中心广场地下空间为节点,将周围地下空间与之连成一体,形成辐射状地下空间形态。
3.4.3 城市地下空间的总体平面布局
城市的总体布局是通过城市主要用地组成的不同形态表现出来的。城市地下空间的总体布局是在城市性质和规模大体定位、城市总体布局形成后,在城市地下可利用资源、城市地下空间需求量和城市地下空间合理开发量的研究基础上,结合城市总体规划中的各项方针、策略和对地面建设的功能形态规模等要求,对城市地下空间的各组成部分进行统一安排、合理布局,使其各得其所,将各部分有机联系后形成的。城市地下空间布局是城市地下空间开发利用的发展方向,用以指导城市地下空间的开发工作,并为阶段的详细规划和规划管理提供依据。
1.点状
点状地下空间是城市地下空间形态的基本构成要素,是城市功能延至地下的物质载体,是地下空间形态构成要素中功能最为复杂多变的部分。点状地下空间设施是城市内部空间结构的重要组成部分,如各种规模的地下车库、人行道以及人防工程中的各种储存库等都是城市基础设施的重要组成部分。同时点状地下空间是线状地下空间与城市上部结构的连接点和集散点,城市地铁站是与地面空间的连接点和人流集散点,同时伴随着地铁车站的综合开发,形成集商业、文娱、人流集散、停车于一体的多功能地下综合体,更加强了其集散和连接的作用。
2.辐射状
以一个大型城市地下空间为核心,通过与周围其他地下空间的连通,形成辐射状,这种形态出现在城市地下空间开发利用的初期,通过大型地下空间的开发,带动周围地块地下空间的开发利用,共同构成相对完整的地下空间体系。这种形态以地铁(换乘)站、中心广场地下空间为多。
3.脊状
以一定规模的线状地下空间为轴线,向两侧辐射,与两侧的地下空间连通,形成脊状。这种形态主要出现在城市中没有地铁车站的区域,或以解决静态交通为前提的地下停车系统中,其中的线状地下空间可能是地下商业街或地下停车系统中的地下车道,与两侧建筑下的地下室连通,或与两侧各个停车库连通,图3.8所示为日本东京以地下街为轴线的脊状地下空间形态。
图3.8 东京以地下街为轴线的脊状地下空间状态
4.网格状
以多个较大规模的地下空间为基础,并将它们连通,形成网格状。这种形态主要出现在城市中心区等地面开发强度相对较大的地区,由大型建筑地下室、地铁(换乘)站、地下商业街及其他地下公共空间组成。这种形态一般需要对城市地下空间进行合理规划、有序建设,因此一般出现在城市地下空间开发利用达到较高水平的地区,它有利于城市地下空间形成系统,提高城市地下空间的利用率。
5.网络状
以城市地下交通为骨架,将整个城市的地下空间采用各种形式进行连通,使整个城市形成地下空间的网络系统(图3.9)。这种形态主要用于城市地下空间的总体布局,一般以地铁线路为骨架,以地铁站为节点,将各种地下空间按功能、地域、建设时序等有机地组合起来,形成系统、完整的地下空间系统。
图3.9 网络状地下空间形态
6.立体型
地上、地下协调发展既是城市地下空间开发利用的要求,也是城市地下空间开发利用的目标。立体型就是将城市地上、地下空间作为一个整体,根据城市性质、规模和建设目标,将地上、地下空间综合考虑,形成地上、地下一体的完整的空间系统,从而充分发挥地上、地下空间各自的特点,为改善城市环境、增强城市功能发挥作用。
3.4.4 城市地下空间的竖向布局
地下空间的形成条件,使之在宽度和高度上受到结构的限制,并且难以连成一片,但却提供了一种地面空间无法做到的可能性,及空间之间在结构安全的前提下可以竖向重叠。这样,就可以在地表以下不同的深度,开发不同功能的地下空间,一直到技术所能达到的深度。
城市地下空间的竖向分层的划分必须符合地下设施的性质和功能要求,分层的一般原则是:先浅后深,先易后难;有人的在上,无人的在下;人货分离,区别功能。城市浅层地下空间适合于人类短时间活动和需要人工环境的内容,如出行、业务、购物、外事活动等;对根本不需要人或仅需要少数人员管理的一些内容,如储存、物流、废弃物处理等,应在可能的条件下最大限度地安排在较深的地下空间。此外,地下空间的竖向布局应与其平面布局统一考虑,同时与地面空间布局也应保持协调。
竖向层次的划分除与地下空间的开发利用性质和功能有关系外,还与其在城市中所处的位置(道路、广场、绿地或地面建筑物下)、地形和地质条件有关,应根据不同情况进行规划,特别要注意高层建筑对城市地下空间使用的影响。
通常将城市地下空间竖向层次分为浅层、次浅层、次深层、深层4个层次。
(1)浅层:地下10m以上。
地表下0~10m范围内的地下空间综合效益最高,距地面较近,比较安全,因此常常成为开发范围最大、开发强度最大的城市地下空间资源。主要安排停车、商业服务、公共通道,人防等功能,在城市道路下的浅层空间安排市政设施管线、轨道等功能。
(2)次浅层:地下10~30m。
在城市建设用地的次浅层空间主要安排停车、交通集散、人防等功能,在城市道路下的次浅层空间安排轨道线路、地下车行干道、地下物流等功能。
(3)次深层:地下30~50m。
在城市建设用地下的次深层空间主要安排雨水利用、储水系统及特种工程设施。
(4)深层:地下50~100m。
深层的地下空间可作为资源保留,为城市的长期发展提供后备的空间资源。
目前世界上地下空间开发层次多数处在地下50m以上的范围。城市地下空间竖向分层规划主要是针对次深层以上的地下空间(图3.10)。以珠海城市地下空间开发利用规划中竖向分层规划为例,将其分为浅层、次浅层、次深层3个竖向层面。在规划期内,珠海市地下空间适宜开发深度主要控制在浅层和次浅层之间,远景时期,随着地下空间的大规模开发,部分重点地区地下空间开发利用的深度可达次深层。
图3.10 珠海城市地下空间竖向分层规划