理论教育 城市地下空间设计:发展趋势

城市地下空间设计:发展趋势

时间:2023-10-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:在中国,1994年编制的《中国21世纪人口、资源、环境与发展白皮书》,首次把可持续发展战略纳入中国经济和社会发展的长远规划。在国际国内强调城市可持续性发展的条件之下,未来城市地下空间设计也将注重与可持续性发展的协调。总之,中国地下空间设计的安全评价体系的构建必然是未来发展的重要趋势。

城市地下空间设计:发展趋势

1)地下空间设计强调可持续发展

Sustainable Development(即可持续发展),其概念最先是在1972年在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会上正式提出的。而后,格罗·哈莱姆·布伦特兰(Gro Harlem Brundtland)在其《我们共同的未来》报告中对可持续发展给予的综合定义为:既满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。而对于城市可持续发展其强调的是资源、环境、经济社会的协调发展。

在中国,1994年编制的《中国21世纪人口、资源、环境与发展白皮书》,首次把可持续发展战略纳入中国经济和社会发展的长远规划。1997年的中共十五大把可持续发展战略确定为中国“现代化建设中必须实施”的战略。

在国际国内强调城市可持续性发展的条件之下,未来城市地下空间设计也将注重与可持续性发展的协调。在宏观上,城市地下空间可持续发展将是动态的概念,是由地下空间资源、社会活动、经济活动、生态环境等多因素不断地进行内部的和外部的相互作用以达到一定的和谐统一。所以,城市地下空间规划设计思想上的可持续发展将在经济性方面,体现地下空间开发对城市的经济价值效益;在环境性方面,反映地下空间规划设计对城市地面负面环境影响的控制和改善;在社会性方面,突出地下空间规划过程中的城市管理能力和决策能力以及地下空间规划设计的公众参与性。

因此,在综合资源利用、社会经济发展、生态环境保护等各方面,构建地下空间规划设计可持续发展协调,并指导城市的建设,有利于实现地下空间资源的适时、适度、有序开发。

2)地下空间设计中安全评价体系构建

城市随着地下空间设计工作的逐步深入,地下空间开发利用规模迅速增长,许多城市在围绕地铁站点建设了相互连通的大型地下空间设施群。但是,一个刻不容缓的课题随着公共地下空间的增加而突显。在地下空间吸引着大量诸如交通商业等公共活动的同时,其安全及环境问题越来越被各方面所关注。地下空间具有相对封闭的特点,使得安全保障及应急处理问题变得更为困难复杂。当大型城市地下综合体、步行街等公共活动聚集的内部出现某种灾害时,对人员和财产的危害远远大于地面设施。因此,城市地下空间的规划未来必须构建与之相应的安全评价体系。

对城市地下空间安全构成威胁的因素主要是:火灾水灾地震空气污染、施工事故、爆炸事故、交通事故、犯罪行为、地表沉陷、结构损坏、水电供应事故等。地下空间规划的安全评价将是对地下空间规划的各项设施发生事故危险性进行定性和定量分析,评价其规划体系中是否在安全上有明显冲突,发生危险的可能性及其程度,以寻求后期规划实施及地下空间建设运营中事故率最低、损失最小和经济效益最优。通过对规划系统实施后整体运行过程安全程度的评价,即其是否合理,多方案比选中是否最优,以此来确定地下的公共活动行为对其规划系统运行状态的适应,并为地下空间规划及建设的深入改进提供意见。

因此未来构建地下空间规划中安全评价体系将是十分重要的,其涉及的主要内容应该为:

(1)危险性的定性评价:通过对地下空间规划及设计进行分析,判断可能存在的危险因素;

(2)危险性的定量评价:算出规划实施后危险发生的概率,如果发生,对其损害程度等进行定量的评价;

(3)危险性的比较:危险性发生概率测算后与地面安全评价值进行比较,以判断是否增加规划及建设标准;

(4)安全性建议措施:建议地下空间规划措施实施,有效减少危险概率或消除危险。

总之,中国地下空间设计的安全评价体系的构建必然是未来发展的重要趋势。依托于深入研究的基础之上,建立一套具有科学性、系统性及可操作性的城市地下空间安全评价标准和方法,将有助于城市地下空间灾害、事故的减少,增加地下空间的安全感和归属感。(www.daowen.com)

3)信息化、数字化下的地下空间设计

以往传统的城市及地下空间建设因技术条件所限,在传统的设计工作过程中,无论地下空间各层面如何规划设计,其技术主要关注于研究空间的平面形式及纸面流程。这对于地下复杂的地质构造和建设来说困难重重。由于不同城市地下地质、水文环境复杂,地下空间现状建设的条件迥异,极大地影响着可建造设施的类型、规模和费用,直接决定了地下建筑物建设状况。因此,这就需要一种更为有效的方式来全面地、详细地描述地下复杂地质环境和规划实施阶段。寻求一个容易理解的用于规划和评估的信息表达方式将是地下空间规划的方向之一。

信息化、数字化的发展正在改变着我们的生活,城市地下空间设计作为城市未来的核心发展动力,其接受社会技术改变也是首当其冲的。现代信息化、数字化的技术,为地下空间的规划提供了更加有效的、更加科学的途径。通过基于信息化城市地下空间设计,设计者将更好地把握地下系统的运动状态和规律,对地下各种设施关系进行调控,实现系统最优化,使城市地下空间成为有利于人类活动及可持续发展的新空间。

城市地下空间规划设计将更广泛应用如GIS(Geographic Information System)等信息技术。随着计算机图形输入技术和信息技术的不断改进和智能化,地下空间规划过程中所需的地质、现状、条件等诸多数据将数字化,使其获取变得更加容易、更加方便。比如,可以采用遥感图像直接作为背景进行地下空间设计,而各种地下管线的资料由于数据库的建立而更加方便查询。另外,建立基于地下空间规划的相应信息系统,能很方便地呈现地下空间规划中、项目建成后与环境的协调情况,方便评估工程的社会价值、经济价值和技术价值,帮助地下空间规划者准确把握用者、空间、时间三者的相互关系。另外,在地下空间的设计和审批中由于成果的数字化,使得对各种成果和方案的定量分析、模拟和预测成为可能,经济可行性分析也更为方便,从而促进地下空间管理决策的科学化,增加可实施性。

城市地下空间开发需要科学合理的地下空间规划设计指导。传统城市地下空间工程设计领域已经有一套相对系统的方法,而城市地下空间信息化设计是一个新的领域,其方法仍需要地下空间实践者们进一步研究,更要引起有关研究者的重视。同时,随着城市地下空间问题日趋繁多和复杂,获取地下空间数据的需求也会持续增长。最终,中国城市地下空间规划设计将在信息海洋中构建未来发展的蓝图。

4)非传统用地的地下空间设计

相对于非传统城市建设用地下的地下空间设计,诸如海洋、湖泊及河道下的空间是经常被忽视的,但其发展空间和未来前景确实是可以预见的;所以城市非传统建设用地的地下空间规划设计将成为地下空间开发利用的重要组成部分,而且中国乃至世界对其研究相对空白。

对于海底地下空间开发方面,中国第一条海底隧道厦门东通道已开工建设,渤海湾海底隧道、琼州海峡海底隧道等揭开了海底地下大型交通空间规划设计的序幕。随着长江流域正在兴起地下空间开发浪潮,武汉长江隧道、上海长江隧道、南京长江隧道、南京玄武湖隧道等项目的规划和建设为河流、湖泊下的地下交通空间开拓了新的思维,建立了区域快速交通,完善了地面道路系统。

沿江沿海码头城市,城市传统用地空间非常有限。城市大型填海项目为城市建设用地带来增加的同时也为其填海区域地下空间规划利用开创新的机遇。香港土地供应紧张众所周知,在香港填海造地,并高强度开发填海区域地下空间以满足其社会和经济需要一直是行之有效的方法。据有关统计,在1985年至2004年期间,香港每5年约有500~700ha的土地是由填海产生的。在填海区域地下空间利用强度也很惊人,例如,西九龙填海区地面建筑总量约为70万m2,地下总建筑面积约38万m2,地下开发量与地上开发量之比为0.54。香港在寻求空间方面不仅向大海要空间,如今香港计划利用山体岩洞建造污水处理厂、水库、废物转运站等设施来释放土地,香港计划超过400个现有设施迁移至山体岩洞内。发展岩洞是一种可行的增加土地供应的方法。发展非传统用地的地下空间越来越受到人们的关注。

大连小窑湾国际商务区是大连市创新型滨海活力商务中心区,其填海面积达到621.92万m2,占总用地面积的41.34%。所以,由于优质的填海地质土壤结构,整个新区非常注重填海区域的地下空间开发利用,正在编制系统的地下空间控制性详细规划及地下空间城市设计。这些重要项目的建设和规划,表明了中国地下空间利用及设计已经从城市传统用地进入江河海洋时代。在填海造地的基础上大力发展地下空间规划,向地下和水下空间寻求空间将是必然趋势。

城市填海区域由于其自身优良的地质和建设条件,其地下空间的合理规划和利用将给其土地价值、环境协调、功能复合带来重大影响,并带来了海港滨水地区大规模的经济复苏。但同时,还必须意识到,现阶段城市河泊、海洋及填海区域的地下空间规划中规模需求、功能布局还没有详细完整的研究和实践。未来还需要对河泊、海洋等对城市空间尤其是地下空间产生的影响进行分析,建立科学的基准研究数据评估其影响。所以,城市非传统用地的地下空间规划设计将更关注于城市空间总量规模合理科学,海上、海洋下的空间规模分布均衡。

中国城市的水下、填海等非传统用地地下空间开发及设计刚刚兴起,具有广阔的发展前景,江河海洋地下空间设计未来全面开展必将成为沿江沿海城市集约立体发展的新机遇。

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