地下空间开发与城市安全

来源:用户上传      作者: 梁超

　　摘要:随着城市的快速发展，城市化水平的不断提高，城市发展面临着诸多问题，比如土地资源稀缺，环境恶化、交通拥挤、城市防灾减灾能力薄弱等等。地下空间开发利用已成为解决城市人口、资源和环境等矛盾的主要手段，保障城市安全发展的有效方法。
　　关键词:地下空间 城市安全 开发途径
　　Abstract: With the rapid increase of cities, to improve the level of urbanization, development of cities faces many problems, such as scarcity of land resources, environment worsen, traffic jams, and weakness in capacity of the city in disaster prevention. For underground space development and utilization has become the main means solving the urban population, resources and environment, and the effective method of the development of urban safety.
　　Key words: Underground Space Urban Safety Approach of development
　　1 引言
　　国内外城市发展的历史表明，城市是最大的物权资产，是先进生产力的集散地，是重要的文化载体和人流、物流、资金流、信息流的聚集基地。在社会发展和经济增长中具有举足轻重的作用。随着世界经济的发展，在近50年来，世界城市化水平已经提高了近45%。而中国在改革开放以后，随着国民经济的高速发展，城市化水平也得到了快速提高，城市化进程正进入高速发展期。到2008年底，全国城市总数达到655个，比1991年增加176个，增长36.7%，平均年增加11个；城镇人口比1991年增加90.3%，平均每年增长5.6%；城市化率提高到45.68%，比1991年提高19个百分点，而且形成一批城市密集地区。据预测，到21世纪中叶，中国的城市化水平将达到50％～60％。
　　随着城市化水平的快速提高，城市人口不断增长，城市规模不断扩展，城市发展面临着诸多的问题，如土地资源被大量占用、建筑空间拥挤、交通堵塞、环境污染严重、城市灾害频繁发生、城市综合防灾减灾能力薄弱等等。因此，正视城市生存环境恶化的现状、寻求合理的解决途径，已成为保障城市安全的迫切要求。
　　2现代城市存在的安全问题
　　城市化进程的加剧、城市人口的急剧增长，带来了土地紧张、交通拥挤、能源短缺、环境污染、防灾能力弱等一系列城市问题，增加了城市系统的不稳定性，阻碍了城市的发展。
　　2.1城市人口超饱和、建筑空间拥挤、城市绿化地面积减少。
　　按照国际标准，城市人口密度大于每平方公里2万人，属于拥挤情况。我国北京4个城区人口平均密度为每平方公里2.8 万人，上海城区人口平均密度为每平方公里4.7 万人，局部地区达每平方公里16 万人，均属于超饱和状态。并且，随着城市经济的发展和房地产开发，城市建筑和道路的大规模建设，使可用于园林绿化的绿地和开阔空间日益减少。据2009 年统计，我国城市人均绿地面积只有7.89m2，与国家制定的人均卫生标准还有相当大的差距。
　　2.2城市交通拥堵问题持续加剧。
　　我国大城市交通拥堵，行车速度缓慢问题已成为许多城市普遍存在的问题。以北京为例，北京市干道平均车速比十年前降低50%以上，而且以每年递减2km／h的速度持续下降。市区183个主要路口中，严重阻塞的达60%。每平方公里道路汽车拥有量为发达国家大城市相应拥有量的两倍乃至数倍。虽然近几年北京是进行了大规模的城市道路建设和改造，但是道路的扩展远远赶不上车辆的增长。据统计，近十年北京道路增长率为3%，而车辆年增长率却达到10-15%左右，给城市交通系统带来了巨大压力。
　　2.3城市基础设施落后与城市的快速增长。
　　城市基础设施包括交通、能源、通信、给排水、电力、燃气、热力等系统，城市安全对基础设施的依赖性极强。随着经济的高速发展，城市基础设施落后的现象已经开始显现，造成城市环境相应恶化。在我国，80%以上的城市污水未经处理排入江河，水质超过了3类标准的城市河段已占78%，50%以上的城市地下水受到污染；垃圾围城现象普遍，我国生活垃圾经处理的仅占2.3%左右，其余只能堆存，堆存量高达60多亿吨；城市噪声污染普遍超标，全国有城市居民生活在噪声超标的环境中，城市交通噪声大部分超过79dB限值，生活噪声大部分超过55dB限值。
　　2.4城市防灾减灾能力较弱。
　　由于现代城市高密度化和生活水平高标准的需要，各种供给设施的建设将会急剧增加，需要改造和增设的管线就会越来越多。由于历史的原因，我国城市公共事业地下管线比较混乱，每年管线被破坏事故有上万起，直接经济损失7亿多元。另外，在城市规划设计中缺少对防灾空间的规划，各项城市防灾减灾系统达不到现代城市的标准。城市地上空间的抗灾减灾系统如果遭到破坏，本身就是灾难性的，不仅使城市生活和生产能力陷入瘫痪，而且也使城市失去抵抗能力，增加了城市对灾变的敏感性。
　　3地下空间开发的意义
　　地下空间是指位于地表面以下的空间。相应的，地上空间是指位于地表面以上的空间(已建设的或未建设的)。地表面通常是指地表的自然海拔高度。当然，它可能被人为地升高或者降低。
　　3.1地下空间的特点
　　地下空间可以扩展、改建或者修缮，但是不能重建(虽然理论上也许有可能)。地下空间一旦建造了就要永久存在。因此，地下空间一个非常重要的建设原则是：即使在对将来的使用情况不很明确的情况下．地下空间也要易于改扩建和维护。
　　3.2地下空间的分类
　　根据最终用途进行分类，地下空间可以分为：公共场所，交通设施，技术维护设施，工业和生产设施，以及特殊用途设施。
　　地下公共场所指的是作为休闲娱乐、展览、文化等用途的空间，也包括商店和服务设施。在规划这类地下空间时，对采光、通风、声学、易于辨别方向和交通方便等需要特别注意。地下交通设施指的是各种交通隧道和地下停车场。交通隧道的规划和建设要求主要取决于它特定的用途。不同的类型有：公路隧道(包括城市道路隧道)、铁路隧道、人行隧道、维修隧道和地铁隧道等。地下技术维护设施包括污水处理厂、电厂、加油站、仓库以及火警急救设施等。此外，能源和市政基础工程地下隧道也属于这一类。地下工业和生产设施包括工业制造、生产和存储空间以及技术维护和维修设施。地下特殊用途设施包括储藏、通信设施、控制和指挥中心以及科学研究用的实验室等。
　　3.3地下空间开发的意义
　　地下空间开发的意义在于地下空间恒温性、恒湿性、集热性、隔热性、隔音性、遮光性、气密性、隐蔽性、安全性、抗震性等诸多方面优于地上空间。目前地下空间大多数可以达到地下10～50m的深度，将来甚至可以达到100m的深度，使地下空间构成一个多层次的立体网络，地下管线与附属建筑物、交织的轨道交通网、四通八达的地下“高速公路”等都可以在不同的层次形成，达到合理开发利用地下空间的发展目标。

　　4开发地下空间的途径
　　地下空间作为目前未被充分利用的自然资源之一，具有扩大城市空间容量、改善城市环境、节约能源、防灾减灾的功能，把城市中相当一部分的功能性设施转入地下，是有效解决城市安全问题的重要途径。如果一座城市的地下世界比地上空间还要精致、丰富，这在某种程度上能够反映该城市发展的水准。
　　4.1利用地下空间扩大城市生存空间、改善生态环境
　　实践证明，开发利用地下空间是提高土地利用效率与节省耕地、改善城市环境的最有效途径。城市地下空间是一个十分巨大而丰富的空间资源，如得到合理开发，其节省土地资源的效果是十分明显的。
　　由于地下空间具有噪音低，无大气污染，抗各种灾害能力强等特点，从而可以创造出比地面空间更为舒适的生活空间。地下空间开发利用，不仅扩大了城市生存空间，而且可以腾出地表以增加城市绿化面积，减少城市污染，促进生态环境良性循环，从而降低灾害事件发生概率。
　　4.2利用地下空间优化城市交通结构
　　要解决大城市的交通拥堵问题，中国工程院钱七虎院士前瞻性地提出：“建设特大城市地下快速路和地下物流系统可解决中国特大城市交通问题”。地下交通系统由点状的静态交通设施和线状的动态交通设施组成。点状地下交通设施包括地铁站、地下客运站、地下停车场等，作为与地面空间的联接点和人流集散点。而地铁线路、地下道路系统(服务对象为机动车)和地下步行系统(服务对象为行人)一起构成线状地下交通设施。
　　地下交通系统具有不占用地面空间的优势，能够避免沙尘暴、大雪和暴雨等恶劣天气对城市交通的影响。地下交通系统与地面交通系统的协调发展，保证了城市交通的高效运转，实现城市可持续发展。
　　4.3利用地下空间增强城市基础设施建设
　　城市基础设施像人体的循环系统一样，不断地输送城市所需要的能量与信息，同时又排除废物，保证城市的正常运行，对城市的发展有着极其重要的作用。
　　与地面空间相比，地下空间具有较强的抗爆、抗震、防火、防毒、防风等抗御外部灾害的防灾特性。将城市基础设施地下化，减少暴露，减少环境污染，提高其防灾能力和抗灾功能，是增强城市安全性的重要手段。
　　4.4利用地下空间完善城市防灾空间体系
　　完整的城市防灾空间体系应包括地面空间、地下空间和建筑物内部空间在内的城市物质空间结构与形态，具备灾前风险减轻、灾时疏散、避难及救援、灾后人员安置、物资配送和医疗救护等功能。
　　作为城市空间系统之一，地下空间应是城市防灾空间体系的重要组成部分，与地面防灾空间的联系主要表现在功能的对应互补上，在平面布局上应与地面的主要防灾功能相对应，是地面防灾功能的扩展及延伸，最大限度地发挥城市综合防灾的整体效应。
　　5结语
　　地下空间的开发利用，是解决城市安全问题的一种新的途径，通过扩大城市生存空间、优化城市交通系统、增强城市基础设施建设、完善城市防灾空间体系，提高城市的整体安全性。在城市化水平日益提高，空间资源日益紧缺的今天，大规模开发利用地下空间已势在必行。可以预见，地下空间的开发利用，作为一种解决城市安全发展问题的重要途径，必将在城市化发展过程中发挥重大和不可替代作用，这些将是今后进一步研究的方向。
　　
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