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國外地下空間開發利用的現狀

從 1863年英國倫敦建成世界上第一條地鐵開始,國外地下空間的發展已經歷了相當長的一段時間,國外地下空間的開發利用從大型建筑物向地下的自然延伸發展到復雜的地下綜合體(地下街)再到地下城(與地下快速軌道交通系統相結合的地下街系統),地下建筑在舊城的改造再開發中發揮了重要作用。同時地下市政設施也從地下供、排水管網發展到地下大型供水系統,地下大型能源供應系統,地下大型排水及污水處理系統,地下生活垃圾的清除、處理和回收系統,以及地下綜合管線廊道(共同溝)。與舊城改造及歷史文化建筑擴建相隨,在北美,西歐及日本出現了相當數量的大型地下公共建筑:有公共圖書館和大學圖書館、會議中心、展覽中心以及體育館、音樂廳、大型實驗室等地下文化體育教育設施。地下建筑的內部空間環境質量,防災措施以及運營管理都達到了較高的水平。地下空間利用規劃從專項規劃入手,逐步形成系統的規劃。其中以地鐵規劃和市政基礎設施規劃最為突出。一些地下空間利用較早和較為充分的國家,如北歐的芬蘭、瑞典、挪威和日本、加拿大等,正從城市中某個區域的綜合規劃走向整個城市和某些系統的綜合規劃。各個國家的地下空間開發利用在其發展過程中形成了各自獨有的特色。了解其特色和經驗,對我們具有重要的參考價值。

(1)日本

日本國土狹小,城市用地緊張。 1930年,日本東京上野火車站地下步行通道兩側開設商業柜臺形成了 "地下街之端 "。至今,地下街已從單純的商業性質演變為包括多種城市功能的、有交通、商業及其它設施共同組成的相互依存的地下綜合體。 1973年之后,由于火災,日本一度對地下街建設規定了若干限制措施,使得新開發的城市地下街數量有所減少,但單個地下街規模卻越來越大,設計質量越來越高,抗災能力越來越強,同時在立法、規劃、設計、經營管理等方面已形成一套較健全的地下街開發利用體系。日本地下街的形態分為街道型、廣場型和復合型,其規模也依面積大小及商店數目不同分為小型(〈 3000平方米,商店少于 50個〉,中型( 3000─ 10000平方米,商店 50─ 100個),大型() 10000平方米,商店 100個以上)。據統計,日本已至少在 26個城市中建造地下街 146處,日進出地下街的人數達到 1200萬人,占國民總數的九分之一。日本的地下共同溝在世界上是興建數量居于前列的國家之一。 1981年末,日本全國共同溝總長 156.6公里,按規劃,到 21世紀初,達到 526公里,日本近年來在新建地區如橫濱的港灣 21世紀地區及舊城區的更新改造如名古屋大曾根地區、札幌的城市中心區都規劃并實施了地下空間的開發利用。日本比較重視地下空間的環境設計,無論是商業街,還是步行道在空氣質量、照明乃至建筑小品的設計上均達到了地面空間的環境質量。在地下高速道路、停車場、共同溝、排洪與蓄水的地下河川、地下熱電站、蓄水的融雪槽和防災設施等市政設施方面,日本充分發揮了地下空間的作用。

(2)北美

北美的美國和加拿大雖然國土遼闊,但因城市高度集中,城市矛盾仍十分尖銳。美國紐約市地鐵在世界上運營線路最長( 443公里),車站數量最多( 504個),每天接待 510萬人次,每年接近 20億人次。紐約中心商業區有五分之四的上班族都采用公共交通。這是因為紐約地鐵突出了經濟方便和高效率等特點。紐約市大部分地鐵站比較樸素,站內一般只鋪水泥地面,很少有建筑以外的裝飾,論地鐵的便利,北京遠趕不上紐約。市中心的曼哈頓地區,常住人口 10萬人,但白天進入該地區人口近 300萬人,多數是乘地鐵到達的。四通八達不受氣候影響的地下步行道系統,很好的解決了人、車分流的問題,縮短了地鐵與公共汽車的換乘距離,同時把地鐵車站與大型公共活動中心從地下道連接起來。典型的洛克菲勒中心地下步行道系統,在 10個街區范圍內,將主要的大型公共建筑在地下連接起來。南方城市達拉斯,建設了一個有步行道 29條的不受夏季高溫影響的地下步行道系統,將市內主要公共建筑和活動中心在地下連接起來,休斯敦市地下步行道系統也有相當規模,全長 4.5千米,連接了 350座大型建筑物。除此之外,美國地下建筑單體設計在學校、圖書館、辦公、實驗中心、工業建筑中也成效顯著。一方面較好地利用地下特性滿足了功能要求,同時又合理解決了新老建筑結合的問題,并為地面創造了開敞空間。如美國明尼阿波利斯市南部商業中心的地下公共圖書館、哈佛大學、加州大學伯克利分校,密執安大學、伊利諾伊大學等處的地下、半地下圖書館,較好地解決了與原館的聯系和保存了校園的原有面貌。舊金山市中心葉巴布固那地區的莫斯康尼地下會議展覽中心的地面上,保留了城市僅存的開敞空間,建設了一座公園。美國紐約市的大型供水系統,完全布置在地下巖層中,石方量 130萬立方米,混凝土 54萬立方米。除一條長 22公里,直徑 7.5米的輸水隧道外,還有幾組控制和分配用的大型地下洞室,每一級都是一項空間布置上復雜的大型巖石工程。

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加拿大的多倫多和蒙特利爾市,也有很發達的地下步行道系統,以其龐大的規模,方便的交通,綜合的服務設施和優美的環境享有盛名,保證了那里在漫長的嚴冬氣候下各種商業、文化及其它事務交流活動的進行。多倫多地下步行道系統在 70年代已有 4個街區寬, 9個街區長,在地下連接了 20座停車庫、很多旅館、電影院、購物中心和 1000家左右各類商店,此外,還連接著市政廳、聯邦火車站、證券交易所、 5個地鐵車站和 30座高層建筑的地下室。這個系統中布置了幾處花園和噴泉,共有 100多個地面出入口。北美幾個城市的地下步行道系統說明,在大城市的中心區建設地下步行道系統,可以改善交通、節省用地、改善環境、保證了惡劣氣候下城市的繁榮,同時也為城市防災提供了條件,它們的經驗是要有完善的規劃、設計要先進、管理要嚴格,其中重要的問題是安全和防災,系統越大,問題越突出,必須予以足夠重視。通道應有足夠數量的出入口和足夠的寬度,避免轉折過多,應設明顯的導向標志。

(3)北歐和西歐

北歐地質條件良好,是地下空間開發利用的先進地區,特別是在市政設施和公共建筑方面。負擔瑞典南部地區供水的大型系統全部在地下,埋深 30--90米 ,隧道長 80公里 ,靠重力自流。芬蘭赫爾辛基的大型供水系統,隧道長 120公里,過濾等處理設施全在地下。挪威的大型地下供水系統,其水源也實現地下化,在巖層中建造大型貯水庫,既節省土地又減少水的蒸發損失。瑞典的大型地下排水系統,不倫在數量上還是處理率上,在世界上處于領先地位,瑞典排水系統的污水處理廠全在地下,僅斯德哥爾摩市就有大型排水隧道 200公里。擁有大型污水處理廠 6座,處理率為 100%。在其它一些中、小城市,也都有地下污水處理廠,不但保護了城市水源,還使波羅的海免遭污染。瑞典是首先試驗用管道清運垃圾的國家,在 60年代初就開始研制空氣吹送系統。 1983年在一個有 1700戶居民的小區內建造一套空氣吹送的管道清運垃圾系統,預計可以使用 60年。由于與回收和處理系統配套建設, 3--4年就可回收投資。瑞典斯德哥爾摩地區有 120公里長的地下大型供熱隧道,很多地區實現集中供熱,并正在試驗地下貯熱庫,為利用工業余熱和太陽能節約能源創造有利條件。瑞典斯德哥爾摩市地下有共同溝 30公里長,建在巖石中,直徑 8米,戰時可作為民防工程。芬蘭的地下空間利用除了眾多的市政設施外,就是發達的文化體育娛樂設施。臨近赫爾辛基市購物中心的地下游泳館,其面積為 10210平方米,完成年限 1993年。 1987年完成了精神病醫院地下的游泳館和健身中心。 1993年完成的吉華斯柯拉運動中心,面積 8000平米服務 14000居民,內設體育館,草皮和沙質球賽館、體育舞蹈廳、摔角柔道廳、藝術體操廳和射擊館。為了保持庫尼南小鎮的低密度建筑和綠化的風貌, 1988年建成為 8000居民服務的 7000平方米的球賽館也建于地下,內設標準的手球廳、網球廳,并有觀眾看臺以及淋浴間、換衣間、存衣間、辦公室。里特列梯藝術中心每年吸引 20萬參觀者,內設 3000平方米的展覽館, 2000平方米的畫廊,以及有 1000個座位的高質量音響效果的音樂廳。北歐地下空間的利用與民防工程的結合是其一大特點。巴黎的地下建設了 83座地下車庫,可容納 43000多輛車,弗約大街建設有歐洲最大的地下車庫,地下四層,可停放 3000輛車。大量建設停車場是城市正常運轉的重要條件,停車場建于地下可節約大量土地。巴黎的地下空間利用為保護歷史文化景觀做出了突出的貢獻。巴黎市中心的盧浮宮是世界著名的宮殿,在無擴建用地,原有的古典建筑必須保持,無法實現擴建要求的情況下,設計者利用宮殿建筑包圍的拿破倫廣場下的地下空間容納了全部擴建內容,為了解決采光和出入口布置,在廣場正中和兩側設置了三個大小不等的錐形玻璃天窗,成功地對古典建筑進行了現代化改造。巴黎的列·阿萊地區是舊城再開發充分利用地下空間的典范,把一個交通擁擠的食品交易和批發中心改造成一個多功能以綠地為主的公共活動廣場,同時將商業、文娛、交通、體育等多種功能安排在廣場的地下空間中,形成一個大型地下綜合體。該綜合體共四層,總面積超過 20萬平方米。  
  蘇聯也是地下空間開發利用的先進國家,其特點是地鐵系統相當發達,莫斯科地鐵系統是世界上客運量最高的城市,每年達 26億人次,以其建筑上和運營上的高質量而聞名于世,特別是其車站建筑風格,每站都有其特色,各轉乘站的建筑布置相當巧妙,在多達四條線路相匯處,乘客可以最少的時間達到換乘的目的。此外俄羅斯的地下共同溝也相當發達,莫斯科地下有 130公里的共同溝,除煤氣管外,各種管、線均有,只是截面較小( 3M× 2M),內部通風條件也較差。

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