城市地下空间工程与人类社会的发展

城市地下空间工程与人类社会的发展

改革开发以来，我国国民经济进入持续、稳定、高速发展的新时期。高速的经济发展促使城市化进程加快。1995年，我国城市数量已超过660座，城市人口已占全国人口总数的28. 77％，2000年，全国城市数超过800座，城镇人口占全国人口总数的30％左右。短时间内城市数量和城市规模的急剧增大，势必使与不协调的城市化相伴而生的“城市综合症”也越来越严重：城市人口超饱和，交通拥挤、堵塞，建筑空间拥挤，绿化面积减小，城市污染加剧、环境质量下降，城市抗灾自救能力降低等等。城市化的高速发展，迫使人们开发利用地下空间。综合开发城市地下空间这种新型国土资源是解决城市人口、资源、环境三大危机的重要措施，是城市走可持续发展道路的重要途径。地下空间开发利用与地上空间开利用相比有其独到之处。地下空间恒温性、恒湿性、隔热性、遮光性、气密性、隐蔽性、空间性、安全性等诸多方面远远优于地上空间。但是，地下空间一经建成后，对其再度改造与改建的难度是相当大的，不可能恢复原样，单就这一点它又远不如地面建筑容易改造与改建，因此它有相当强的不可逆性。另外，地下构筑物的建设成本高，工期长，难于利用太阳光及天然景观，方向性感观较差。所以，现在人们仍对在地下工作与生活持一种偏见。从这种意义上来讲，就要求对地下空间利用计划持慎重态度，要有长远眼光，要经得起后人及时间的检验，对其计划多方面论证，认真评估后才能实施。

地下空间的发展到底有什么重要的意义呢？第一，开发利用地下空间有利于推动城市经济持续发展。一般认为，人均GDP达到500美元后，就具备规模开发利用地下空间的条件；达到1000美元时，城市地下空间就进入规划和开发阶段；达到3000美元后，城市地面价格上涨，地下空间开发条件成熟，进入开发高峰时期。2005年，中国人均GDP为1700美元，北京、上海等一些城市人均GDP超过3000美元，逐步形成地下空间开发热潮。地下空间开发使城市服务功能得到新的补充。例如，地下公路、地下铁路、地下街道、地下商场等地下设施，连通地上城区繁华街道，既方便群众生活，又活跃地区经济。同时，由于地下空间恒温性、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，让某些对此优点有特殊需求的地面产业和项目，适当向地下空间延伸，不仅可以提高产品质量，降低生产成本，而且能缩减基建投资，改善劳动条件，实现更好更快地发展。日本充分开发利用其地下空间，大力建设共同沟、地下商业街、地下发电站、大型调节池和人工河道等设施，对拉动城市经济发展起到很好的作用。第二，开发利用地下空间有利于节约和集约使用土地资源。节约和集约使用土地是我国的国策之一。城市“摊煎饼”式的向外扩张和粗放经营，使土地资源越来越紧张。既要珍惜和节约使用每一寸土地，又要推进城市化可持续发展，出路只有一条，那就是地上地下复合开发空间资源，走集约化、“紧凑型”立体发展之路。地下空间可以分层开发。比如，离地面0？－15米的表层空间，可规划建设地铁、地下综合体；－15？－40米的中层空间，可规划建设地下物流管道、地下道路；－40米以下的深层空间，可规划建设特种工程。据有关专家测算，北京旧城区62．5平方公里范围内，浅层地下空间资源可供合理开发的有41．2平方公里。当地下建筑达到二层时，可提供建筑面积0．55亿平方米，比旧城区多0.13亿平方

米。第三，开发利用地下空间有利于改善城市环境。1978年改革开放以来，我国国民经济的高速发展促使城市化进程加快。到2004年，全国城市达到660多座，城镇人

口占总人口比例达到41.8%%。短时间内城市数量和规模急剧增大，人口膨胀、交通阻塞、环境污染、生态恶化等“城市综合症”也越来越严重。

任何事物都是相辅相成的，城市地下空间工程的发展离不开人类的发展和进步，人类及人类社会的发展阶段分为四个大的阶段，在这四个阶段中，城市地下空间工程发展所经历的四次浪潮也应运而生。

第一阶段：食物采集者社会阶段（原始社会，初级阶段）

这个阶段虽然农业逐渐开始出现，但主要的食物来源来自食物采集和狩猎，能够制造简单的工具，人群形态为部落形式。个人总体上讲处于蒙昧状态，虽然物资的分配是平均分配，但这仅仅是由于氏族和部落存在的必须需要，个体之间服从丛林法则。人口数量少。在此期间，出现了城市地下空间工程的第一次浪潮：洞居，墓穴，拜神阶段。原始人住在山洞中保护自己不受侵袭，也建造了许多令现代考古学家叹服的地下墓穴、地下宫殿等等，这些简单的地下建筑是如今城市地下建筑的雏形，也标志着地下空间工程蓬勃发展的开始。

第二阶段：农业社会阶段（低级阶段）

在这个阶段人类正式走入文明，国家出现，主要食物来源为农业（种植业和养殖业），社会主要财富为农业创造。手工业和商业正式出现，但从属于农业，人口急剧增多。个体之间丛林法则弱化。在这人类文明的初期出现了城市地下空间工程的第二次浪潮：输水工程。水利在中国有着重要的地位和悠久的历史，历代有为的统治者，都把兴修水利作为治国安邦的大计。其中比较有名的水利工程现在还被人们津津乐道，比如春秋时期由孙叔敖创建的芍陂，战国时郑国主持修建的郑国渠，更有沟通长江和黄河流域的隋朝大运河。

第三阶段：工业社会阶段（发展阶段）

在这个阶段工业出现和不断发展，社会财富主要由工业创造，工业的发展也同时促进农业发展，人口进一步增多。个体之间丛林法则进一步弱化。第三次浪潮：地下交通。自1932年日本建设了地下铁商店后，地下铁已成为解决交通枢纽、大型公共建筑、城市中心节点地区行人交通的重要途径。英国伦敦1863年就建成了世界上第一条地铁，开创了城市地下铁道建设的先河，美国纽约1865年建设是第一条地铁，法国的巴黎1900年建设了第一条地铁，德国的柏林1902年建设了第一条地铁，西班牙的马德里1919年建设了第一条地铁，日本的东京1927年建设了第一条地铁，目前世界上已经修建地铁投资运营的国家和地区有40多个，城市有一百多个。欧洲最大的地下公路A86 West Tunnel ，于1996年开始建造，耗资22.3亿欧元，一条是10公里双层隧道，一条是7.5公里单层隧道，可以通过各种车辆，包括重卡车。新加坡SURS地下交通系统将承担城市中心交通量的40%。全世界诸如此类城市地下空间开发的成就不胜枚举。

第四阶段：自动化社会阶段（后工业社会，高级阶段）

在这个阶段，生产有计划指导并由自动化设备完成，人类从体力劳动中解脱出来，人口减少。财富分配方式为按需分配。

第四次浪潮：新洞居阶段。人类已经开始意识到，开发利用地下空间已经成为21世纪城市发展的必然趋势。开发利用城市地下空间是当今世界发达城市，发达国家和我国政府高度关注的重大发展战略，众所周知，当前城市发展面临着严峻的挑战，土地资源紧张、绿地面积减少、城市人口激增，交通堵塞、能源消耗增大，环境污染、房价上涨等等，所以大力开发地下资源，开发利用地下空间是解决上述问题的出路之一。而且城市是国家和地区政治、经济、文化的中心，是代表一个国家经济发展水平和社会文明的重要标志，城市地下空间是实

施社会经济可持续发展的重要资源，充分开发利用地下空间已经成为提高城市容量、缓解城市交通、改善城市环境的重要措施，开发利用地下空间完全符合我国提出的建设资源节约型、环境友好型和谐社会的要求，城市发展充分向地下发展延伸，是城市现代化建设的鲜明特征之一。联合国和世界各国可持续发展战略以节约资源、改善环境、保护生态、建立可持续发展的城市的地下空间利用。欧洲最大的地下公路A86 West Tunnel ，于1996年开始建造，2007年建成，耗资22.3亿欧元，一条是10公里双层隧道，一条是7.5公里单层隧道，可以通过各种车辆，包括重卡车。新加坡SURS地下交通系统将承担城市中心交通量的40%。将来的地下空间将不仅仅只有地铁、隧道、地下广场、地下道路等几种式，还包括地下街、市政隧道（共同沟）、大型地下储气设施、地下雨水储存设施、地下垃圾站房、地下车库、地下变电站、以及大型绿地、居住区和世博园区的地下空间的开发利用等形式，可谓丰富多彩。