地下生态城市与深地生态圈战略构想及其关键技术展望

 现代城市正以超高层和摊大饼式发展,容易造成环境污染、资源短缺、交通拥堵、房价高企等城市综合性症,严重制约城市化健康发展。21世纪是人类开发利用地下空间的世纪,然而当前主要停留在单一功能、无序化、局部区域被动式相对粗放开发阶段,难以实现当代城市的可持续发展。未来地下空间开发、利用总体上将由被动式转为主动式的科学化、生态化、综合化、深层化和信息化发展,提出地下空间开发必须遵守的基本原则,以及深地发展1.0～5.0时代的不同阶段、不同层次开发顶级构想及深地发展战略蓝图。基于深地空间独特的环境清洁、隔音隔震、天然抗灾、低本底无辐射、恒温恒湿等优势,提出集深地生态圈、深地多元能源生成及循环体系、深地废料无害化处理与存储系统于一体的自平衡多层地下生态城市空间利用及其相关颠覆性技术构想,构建深地人类定居、养生、生产、科学研究全链条生态圈及地下生态城市,实现向地下要空间,向深地要资源。从根本上缓解人口规模的激增与城市地面空间资源相对短缺之间的矛盾,是人类未来实现可持续发展的重要举措。     

厦门市地下交通系统的发展策略

对厦门市地下交通空间开发现状的分析及地下空间资源的评估,借鉴国内外城市地下交通空间的开发经验,结合厦门城市发展的需要,提出厦门市地下交通系统发展的方向及网络体系。     

城市地下空间开发利用现状及未来发展理念

城市快速发展出现诸如环境污染、资源短缺、交通拥堵、房价高等“大城市病”问题,破解“大城市病”的最佳选择在于开展城市地下空间开发利用。归纳我国大城市建设存在的“大城市病”特征,提出了城市地下空间开发利用对于城市可持续发展的现实意义,对国内外城市地下空间开发现状进行了综述,明确了当前城市地下空间开发利用存在的核心问题及发展方向;基于国内外现状分析,明确进行了我国未来地下城市空间开发利用的发展原则;提出未来地下城市规划布局发展的若干理念,从法制构建角度倡导树立第四国土、地下红线理念;从规划、设计、建造角度推崇融合设计、规划留白、智慧建造等理念;从空间角度提议采用节点TOD空间布局理念;从可持续发展角度坚持以人为本理念。本研究综述及发展理念旨在为未来大城市立体空间联动利用提供模式借鉴。     

地下空间功能演变及历史研究脉络对当代城市发展的启示

地下空间形态从点、线、网状发 展到空间的立体化与系统化利用,与城市发 展聚集程度密切相关。地下空间利用在城 市产生之初就具有系统性特征,柯布西耶 等提出的“垂直的田园城市”规划思想对当 代中国地下空间规划及利用具有奠基性意 义。1790至今的研究表明,“地下空间”一 词出现于1980年后地下空间的规模化开发, 2000年之后中国成为地下空间开发及研究 的主战场。中国由于城市发展状况多样、地 理气候多样,地下空间开发模式兼具世界各 国的特征,未来地下空间的开发将吸取国外 地下空间的发展经验,建立多种地下空间开 发模式。     

国外地下空间开发利用

国外对城市地下空间开发和利用评价很高。不少学者认为“城市发展的成功，取决于地下空间的开发和利用”，“地下空间的高效利用是国土资源利用从量的发展到质的发展过程”，“只有充分地、合理地利用地下空间，才能有效地解决城市的用地、居住、交通、能源和环境污染等问题。”     

地下空间开发新技术——静力压入式地下连续墙

中国城市化正处在土地资源需求高涨和资源紧张的两难窘境。于是,城市建设向地下空间包括既有建筑地下空间的发展已成为中国城市化可持续发展的重要措施之一。介绍了国内外现有地下空间施工中地下连续墙技术发展状况,分析了现有开挖取土式泥浆护壁地下连续墙技术存在的缺陷。着重描述了静力压人式地下连续墙技术的特点及试算方法,认为静力压人式地下连续墙不失为城市密集建筑区域和市政重要生命管线附近的深基坑支护和既有建筑地下空间开发的一种安全便捷永久性刚性围护结构优选技术。     

国外城市地下空间实践历程与理论发展分析

工业革命带来的城市拥堵和环境恶化等问题,促使设计师们开始重新思考城市发展的方向.城市地下空间是城市化进程中高人口密度和建筑密度的产物,能够提高土地利用效率,缓解交通压力,改善城市环境,满足不断增长的需求.欧美国家和日本在城市地下空间开发和理论研究中起步较早,但现阶段的学术研究成果主要以工程技术和宏观规划角度的研究为主,从建筑设计角度对城市地下空间形态的研究较少.近年来,我国不断推进城市地下空间开发,在未来城市地下空间的开发和研究中,可以借鉴多种规划理论,吸取国外地下空间的发展经验,加强在建筑设计角度的城市地下空间研究.     

影响福州城市地下空间开发的地质因素分析

城市发展的用地需求与城市有限土地资源之间的矛盾日趋突出,开发利用城市地下空间资源已成为国内外城市发展的趋势。在分析福州市地质背景条件的基础上,对福州市地下空间开发过程中可能面临的地下水、岩土体工程性质、断裂构造、地下有害气体等地质因素的发育特征及其对地下空间开发可能造成的影响进行分析,并提出合理开发利用福州市城市地下空间资源的对策建议,为政府部门编制城市地下空间资源开发利用规划提供地质依据,为实现城市地下空间资源合理开发利用与城市可持续发展提供有益参考。     

地下空间开发与社会经济指标的相关性研究

地下空间是一种重要的资源。本文通过对比研究地下空间开发数据,将中国城市地下空间发展水平进行了分级,并分析不同等级下社会经济的特点,然后分别从不同角度对地下空间指标与人口密度、地均GDP、人均汽车保有量等指标进行了相关性分析。结果表明,不同城市的地下空间开发强度与其地均GDP、人口密度具有高度的线性相关性。以上海市为例研究发现,同一城市不同时期的地下空间开发强度与人口、GDP、汽车保有量等指标可能存在多元线性关系。研究结果一方面验证了地下空间开发对社会经济发展的依赖性,即较高的地均GDP是所须具备的外部条件,较高的人口密度则是内在驱动力。另一方面也表明某些社会经济指标对地下空间发展阶段具有重要的指示作用。     

城市地下空间智慧规划研究综述

合理规划城市地下空间是确保其高质量发展的关键。近年来,随着大数据、云计算、人工智能等技术与实体经济的深度融合,城市地下空间正在走向“智慧化”,但针对城市地下空间智慧规划的研究还较少。文献数据分析发现,我国城市地下空间智慧规划领域起步晚、发展慢,亟需进一步研究。笔者总结了国内外现有的研究内容,将城市地下空间智慧规划所需的技术分为基础技术和智慧规划技术。基础技术包括辅助规划系统架构、数据管理、建模仿真、资源评价、规模预测、协同规划技术,智慧规划技术包括动态模拟、智能交互、CIM平台技术,分别梳理了各类技术的研究现状。最后分析了现有研究中存在的问题,提出了未来该领域可能的发展方向。     

大型带形城市地下空间的集约化开发策略

在快速城镇化的宏观背景下,以兰州为代表的大型带形城市显现出严峻的城市问题,集中体现在:城市建设用地极度紧张;交通问题严重;生态环境恶劣;市政设施效率低等方面。研究基于大型带形城市的突出城市问题,以兰州市为研究落脚点,结合兰州市轨道交通建设机遇,探讨了开发城市地下空间对解决此类型城市的城市问题的作用,宏观分析了地下空间开发策略,其中,以可持续性、集约化为基本原则,重点从调整城市功能角度研究了城市地下空间开发策略,主要内容包括三方面:1)选择可持续的模式,有节制的开发地下空间资源;2)结合整体功能布局,实现地上地下空间的协调发展;3)城市功能空间地下化。     

城市CBD地下空间耦合规划方法探索

目前,综合开发地下空间已成为城市核心区“城市更新”的最主要途径之一。在城市中央商务区(CBD)地下空间规划设计中,本文重点对片区“被动式”地下空间开发所需解决的内外交通耦合、地块功能耦合、交通方式耦合、低碳开发耦合及空间布局形态耦合等内容进行了分析与探讨,并结合具体指标,从定性和定量两个角度分析其耦合协调性,提高方法的可操作性。在此基础上,系统性提出CBD耦合规划协调框架,为地下空间开发提供规划方法指引。     

善用地下空间资源——香港地下空间发展的经验和启示

在过去三十多年的城市建设过程中,香港一直面临着人口密集与土地资源稀缺的巨大挑战,为增加土地供应,香港在开发利用地下岩洞空间方面积累了丰富的经验,并建成诸多高效运转的地下设施。自2009年开始,香港政府启动了一系列城市地下空间发展策略及工程技术研究的计划,并已经完成了“善用香港地下空间可行性研究”课题。本文简要介绍香港地下空间开发利用的经验和存在问题,希望能为高速发展的内地城市提供了重新思考现有工作和未来发展的新视角。     

苏州太湖新城地下空间综合协同与一体化设计

太湖新城地下空间遵循"先规划后建设、先地下后地上、先生态后业态"的原则,致力打造一体化、有特色、可持续发展的标杆项目,成为国内第一个绿色三星大型独立地下空间.本工程集市政设施建设、地下空间开发、轨道交通衔接、综合管廊连通、周边地块联接、生态城市建设、智慧城市运营、城市景观提升、安全防灾系统于一体,针对设计和管理做了一系...     

An integrated strategy for sustainable development of the urban underground: From strategic,economic and societal aspects

Underground urbanization aids sustainability by contributing to the optimization of land use plans, diversification of urban functions, safeguarding of utility supplies and enrichment of social life. Underground space as a valuable land resource can be integrated into a general urban resources management scheme and development policy, by rationalizing resource supply according to economic demand, and by coordinating stakeholders from the public administration, private developers and users. After benchmarking best practices in administration and management, from seven cities (Helsinki, Singapore, Hong Kong, Minneapolis, Tokyo, Shanghai and Montreal), critical success factors are extracted to guide a pilot project implementation.The way to incorporate underground space planning into conventional urban planning process is exemplified by a pilot project of Suzhou City in China, which investigated thoroughly the supply potential of its underground space resource as well as the demand potential of the urban economy on underground space development. The core value of the case study in Suzhou City is based on active involvement of provincial and municipal governments, who supported territorial data collection, administrative consultation and the development of GIS-based decision-making tools. The typicality of the present case study refers to an old Chinese city with a modern Central Business District owning important economic functions for the Yangtze region. Underground Space in Suzhou City is considered as a new land resource manageable with a quantitative and spatial inventory for future allocation. An economic model putting forward a “3D land value” index will be illustrated for underground building projects. This index helps to regulate underground space development according to the resource supply potential and economic demand potential.This strategic framework including potential analysis, local implementation and instrumental innovation was developed from an international cooperation program named “Deep City project” between Switzerland and China. Further discussions on considering societal impacts affected by underground space use indicate future research directions for underground space operations management.     

芜湖市城市集中建设区地下空间资源评估研究

以芜湖市城市集中建设区为例,探讨地下空间资源评估的思路,建立资源综合质量评估模型,在充分分析该区自然、环境、人文、建设4个要素以及空间区位、用地功能等影响因素的基础上,采用层次分析法计算原理,结合专家调查问卷,确定各评价指标的权重总序,运用GIS技术和模糊综合评价原理,评价地下空间资源工程适宜性和潜在开发价值,得出地下空间资源综合质量评估,划定地下空间分区管控,并估算地下空间资源容量,得出较为完善的芜湖市地下空间资源评估结果。该评估结果成功地指导了最新的芜湖市城市地下空间暨人防工程综合利用规划 (以下简称芜湖市“两规合一”)的编制工作,并纳入了相关章节。     

桂林浅层地下空间开发利用的探索研究

在分析桂林市发展状况的基础上,论述了开发利用城市浅层地下空间资源对建设立体化生态城市,解决环境、资源、人口危机,实现城市可持续发展的重要作用,介绍了城市地下空间资源开发利用的主要形式,并指出桂林市地下浅层空间开发利用中有待解决的问题。     

老城地上地下一体化发展决策系统及平台构建

老城地下空间的开发利用有利于缓解城区的空间矛盾,激发城市空间活力,近年来逐渐成为提升老城人居环境的重要手段。与此同时,大数据技术和人工智能作为新时代城市空间科学规划开发的助力器,可为地下空间建设提供有力的技术保障。因此,老城地上地下一体化信息系统地研究和开发具有重要的研究价值和实践意义。本文基于国内外城市地下空间信息化系统的资料收集和调研,提取比重较高的影响因子,引入大数据集成处理技术,结合机器算法与相关评价方法,拟开发适用于老城地下空间开发管理的地上地下一体化发展决策及数据支撑平台,旨在为实现老城空间集约化发展和数字化管理提供数据支撑和决策参考,从而推进老城更新与城市风貌保护及发展。