受城市化快速推進(jìn)、人口急劇增加、極端天氣頻發(fā)等多因素綜合影響,用地緊張、交通堵塞、城市內(nèi)澇等諸多“大城市病”快速涌現(xiàn),造成城市人居環(huán)境與公共服務(wù)惡化等一系列問題,如2020年臺(tái)風(fēng)“山竹”造成珠三角城市群基礎(chǔ)設(shè)施破壞,2021年鄭州特大暴雨造成城市內(nèi)澇災(zāi)害。眾多大型城市也面臨早晚高峰道路擁堵和停車?yán)щy等問題。開發(fā)城市地下空間,可以充分利用城市空間資源,解放地表資源配置,有效緩解“大城市病”。近日,自然資源部發(fā)布《關(guān)于探索推進(jìn)城市地下空間開發(fā)利用的指導(dǎo)意見》,為充分挖掘地下空間資源潛力,增強(qiáng)城市綜合承載能力提出了決策部署。
當(dāng)前,城市地下空間的開發(fā)利用在推動(dòng)城市空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化、土地利用效率提高及城市綜合承載力增強(qiáng)方面,既有重大意義也面臨挑戰(zhàn)。首先,地下空間存在“碎片化”開發(fā)利用狀態(tài),地下交通、市政、建筑專項(xiàng)開發(fā)并存,且存在地上、地下規(guī)劃脫節(jié)問題,無(wú)法形成有效的網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化布局,限制了地下空間的綜合效益發(fā)揮,增加了后期整合的難度和成本。其次,地下空間工程建造過程相對(duì)粗放,綠色低碳、環(huán)境友好型建筑材料和智能化建造技術(shù)應(yīng)用不足,地下空間建造碳排放量較高,亟須提高綠色建造和智能建造水平,以適應(yīng)日益增長(zhǎng)的綠色建筑和“雙碳”目標(biāo)需求。此外,地下空間的運(yùn)維管理在一定程度上存在理念相對(duì)落后、監(jiān)測(cè)手段缺乏,管理措施不力等現(xiàn)狀,特別是在能源消耗、環(huán)境影響、生態(tài)效應(yīng)方面,缺乏有效的監(jiān)測(cè)和管理措施,造成地下空間的后期運(yùn)營(yíng)成本高昂、環(huán)境負(fù)擔(dān)沉重等問題。另外,地下空間的規(guī)劃立法比較滯后,缺乏針對(duì)性的法律法規(guī)支持,導(dǎo)致地下空間的權(quán)屬、使用和收益分配等問題難以明確,一定程度上影響了社會(huì)資本的投資積極性。城市地下空間的開發(fā)利用需要在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維等全流程進(jìn)行系統(tǒng)性的優(yōu)化和創(chuàng)新,并以立法的形式明確權(quán)屬、使用等一系列問題,以實(shí)現(xiàn)其在增強(qiáng)城市綜合承載能力、促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展中的積極作用。
面對(duì)地下空間開發(fā)利用的挑戰(zhàn),基于工程建造者視角,系統(tǒng)化規(guī)劃布局方法以及綠色智能化建造技術(shù)、全周期韌性提升技術(shù)等科技創(chuàng)新成果將推動(dòng)解決當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn),引領(lǐng)城市地下空間的未來發(fā)展。
規(guī)劃方面,城市地下空間的開發(fā)宜加強(qiáng)與城市總體規(guī)劃的協(xié)調(diào)一致,有機(jī)融合地上、地下空間,構(gòu)建多層次、立體化的城市空間體系。應(yīng)以實(shí)現(xiàn)地下空間的多功能性和互聯(lián)互通性為標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)化地下交通、市政、建筑等設(shè)施布局,提升地下空間的整體效能和可達(dá)性。以南京江北新區(qū)地下空間項(xiàng)目的規(guī)劃為例,其地下總建筑面積85.10萬(wàn)平方米,基坑最深達(dá)50.8米,集商業(yè)、交通、停車和市政設(shè)施于一體,形成了一個(gè)多功能的地下城市綜合體。
建造方面,綠色建造和智能建造是城市地下工程的建造利器。綠色建造技術(shù)將注重使用環(huán)保材料、節(jié)能技術(shù),減少地下空間建設(shè)對(duì)原有環(huán)境的擾動(dòng),提高資源利用效率。智能建造則依托于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù),提升地下空間建造過程的數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化程度,實(shí)現(xiàn)地下工程建造的安全、提質(zhì)、降本、增效。如總建筑面積58萬(wàn)平方米的光谷“超級(jí)地下城”,其作為包括商業(yè)中心、交通樞紐、停車設(shè)施以及市政基礎(chǔ)設(shè)施等多種功能的立體化城市地下綜合體,建設(shè)過程中引進(jìn)了信息化、5G技術(shù)、BIM技術(shù)等先進(jìn)技術(shù),形成一套適用于地貌復(fù)雜、超長(zhǎng)深埋地下空間的施工關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)了國(guó)內(nèi)相關(guān)施工技術(shù)的發(fā)展。
全周期韌性方面,城市地下空間的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維過程都著力強(qiáng)化其防災(zāi)減災(zāi)和災(zāi)后恢復(fù)能力。通過空間有序規(guī)劃、建材耐久性優(yōu)化和結(jié)構(gòu)體系的抗災(zāi)優(yōu)化等手段,可以增強(qiáng)地下空間抵抗自然災(zāi)害與突發(fā)事件的韌性,確保災(zāi)害發(fā)生時(shí)維持基本功能、災(zāi)后可快速恢復(fù)。如雄安新區(qū)的地下綜合管廊建設(shè),集成了物流、電力、通信、供水、供熱等多種功能。項(xiàng)目建設(shè)了覆蓋綜合管廊的物聯(lián)網(wǎng)感知體系,搭建了管廊智慧運(yùn)維平臺(tái),將艙內(nèi)傳感設(shè)備與監(jiān)控中心互聯(lián),結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等手段,可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)實(shí)時(shí)、全方位自動(dòng)監(jiān)測(cè)和狀態(tài)分析,為其運(yùn)維安全保駕護(hù)航。
。ㄗ髡撸亨嶏w,系中國(guó)地質(zhì)大學(xué)〔武漢〕工程學(xué)院地下空間工程系教授)