城市高密度開發(fā)片區(qū)地下空間需求預(yù)測研究
摘要：隨著城市化的推進，為了緩解在發(fā)展過程中遇到一系列日益尖銳的問題，城市地下空間開發(fā)越來越成為各國人民倚重的手段之一。 地下空間因其獨特的物理特點、高昂的開發(fā)成本和作為一種不可再生的資源，在特定時間、空間條件下，制定科學(xué)合理的開發(fā)計劃是我們首要解決的難點，進行準確的需求預(yù)測則是開發(fā)建設(shè)最為重要的前期工作之一，本文以深圳灣超級總部基地城市地下空間國際設(shè)計咨詢研究為契機，結(jié)合國內(nèi)主要城市地下空間的開發(fā)實例，嘗試探討地下空間需求測試的計算方法。
引言
在2019年熱播影片《流浪地球》中，隨著地球的環(huán)境惡化，高溫、海嘯、極寒、小行星沖擊等輪番摧殘下，人們被迫離開了地球表面，搬入地下5公里處修建的地下城，從此開始進入長達上百年的地下生活… …當前我們也許還沒到這么極端的情況，但是隨著城市化快速推進，環(huán)境條件變遷，我們?nèi)匀徊荒芑乇苓@些現(xiàn)實的問題：人口在城市聚集引起對城市功能空間需求的增加與有限的土地資源供應(yīng)的矛盾日益凸顯，尤其是在各個大城市的高密度開發(fā)區(qū)域，更是容易產(chǎn)生各種“城市病”：人口飽和，交通堵塞，建筑空間擁擠，綠化面積減小，城市污染加劇，環(huán)境質(zhì)量下降，傳染流行病肆虐，城市抗災(zāi)自救能力降低等，都成為我們高質(zhì)量發(fā)展的不利因素。
隨著地下工程建設(shè)技術(shù)的高速發(fā)展，軌道交通、地下綜合管網(wǎng)等大型市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)普及，基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、高速通信的技術(shù)普及應(yīng)用，地下空間開發(fā)成為緩解這些“城市病”的重要的途徑之一。日本在1991年《東京宣言》中就已把地下空間作為新型國土資源，新加坡也把地下100米作為新興國土資源。在我國，錢七虎院士早就指出：“要破解城市空間發(fā)展的不足，要推動地上和地下兩個城市的建設(shè)，發(fā)展利用地下空間。”另外，城市地下空間也成為智慧城市技術(shù)重要應(yīng)用場景，智慧出行、智慧市政、智慧防災(zāi)等在地下均有重要應(yīng)用，城市地下空間成為人們?nèi)粘Ｉ畹闹饕顒涌臻g。
雖然城市地下空間開發(fā)越來越受到重視，但地下空間開發(fā)存在先天限制因素：相對地面以上工程開發(fā)的建設(shè)成本高很多，一次性投資為地面相同面積工程建設(shè)的3~4倍、最高可達8~10倍；此外，地下空間資源為不可再生資源，一旦開挖，復(fù)原難度大。若無序開發(fā)城市地下空間，容易造成經(jīng)濟浪費之余，還會對自然環(huán)境造成破壞，不符合可持續(xù)發(fā)展的原則。因此，在規(guī)劃建設(shè)中我們需要結(jié)合社會經(jīng)濟發(fā)展水平，城市設(shè)計功能定位及布局、公共活動、人防、防災(zāi)要求等，從功能需求、安全需求、增長需求、品質(zhì)需求等多方面對地下空間需求量進行預(yù)測，科學(xué)合理地確定地下空間開發(fā)建設(shè)的規(guī)模，因地制宜地提出地下空間利用的發(fā)展戰(zhàn)略、發(fā)展目標，并制定重要規(guī)劃建設(shè)原則，探索建立地下空間開發(fā)量化指標體系，實現(xiàn)地下空間資源開發(fā)利用的綜合效益最大化。
本文以深圳灣超級總部基地（以下簡稱“深超總”）地下空間國際設(shè)計咨詢的研究為契機，結(jié)合國內(nèi)主要城市地下空間的開發(fā)案例，嘗試探討地下空間需求測試的計算方法，為后續(xù)相關(guān)設(shè)計及研究提供參考。
1.測算目的：
從功能需求、安全需求、增長需求、品質(zhì)需求等多方面對地下空間需求量進行預(yù)測，科學(xué)合理地確定開發(fā)規(guī)模，指導(dǎo)城市地下空間有序建設(shè)，促進城市可持續(xù)發(fā)展。
2.測算方法及過程：
目前對地下空間需求預(yù)測方法主要包括：參照類比法、分類綜合計算法、數(shù)學(xué)模型法、生態(tài)需求法、建設(shè)強度需求法、綜合需求法等，不同方法適合不同規(guī)劃規(guī)模及開發(fā)建設(shè)特點。“深超總”此類型的CBD當中屬于中等規(guī)模，地下功能種類繁多、關(guān)系復(fù)雜，不同功能建設(shè)時序不同，可利用空間緊湊，協(xié)調(diào)難度大；此外，建設(shè)進度計劃相對緊迫，其規(guī)模預(yù)測需具備較精準的實施指導(dǎo)性。因此本次研究主要采用了參照類比法及測算較為精確分類綜合計算法。用分類綜合計算法求出的需求，通過同類參照法進行對比分析來探討出規(guī)模預(yù)測合理程度。
2.1 參照類比法：
參照類比法是采用對相似區(qū)地下空間各項開發(fā)指標統(tǒng)計研究地下空間開發(fā)規(guī)律特點進行推算的方法。經(jīng)過統(tǒng)計分析部分國內(nèi)城市新區(qū)，特別是CBD核心區(qū)地下空間開發(fā)各項指標數(shù)據(jù)，地下空間開發(fā)規(guī)模與地上之比在0.2-0.52，開發(fā)強度在0.18-1.7之間，地上開發(fā)規(guī)模越大，地下/地上的比例呈現(xiàn)越小的趨勢。
“深超總”用地面積約為1.17k㎡，地上開發(fā)規(guī)模約為484.2萬㎡。參照國內(nèi)相關(guān)案例的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，與深超總片區(qū)相似規(guī)模的地區(qū)平均值水平，地下開發(fā)規(guī)模/地上之比在22%-44%的范圍，平均值為32.7%，按此值可推算“深超總”地下空間總體規(guī)模在158.3萬平方米。
2.2 分類綜合計算法：
將整個片區(qū)地下主體內(nèi)容或功能進行劃分，將各主體內(nèi)容或功能構(gòu)成地下空間需求按不同比例來計算其在一定時期內(nèi)地下空間需求量，再將各個需求量求和得出片區(qū)地下空間需求總量。地下空間主體要內(nèi)容主要包含地下公共活動空間、地下停車、地下交通、地下市政、地下倉儲、地下防災(zāi)等。由于片區(qū)的地下軌道及地下道路在已在交通專題規(guī)劃里已有較為明確的設(shè)計方案，數(shù)據(jù)相對較為穩(wěn)定，而市政及防災(zāi)系統(tǒng)更側(cè)重于規(guī)范及技術(shù)要求，其需要在地下空間方案較為明確的條件下通過相關(guān)技術(shù)規(guī)范進行設(shè)計推導(dǎo)得出，它們的需求量也相對穩(wěn)定，因此本次測算的重點主要集中在地下共活動空間及停車需求這兩項浮動較大且與市民活動最為密切相關(guān)的組成部分。
2.2.1 商業(yè)需求:
1）按照已通過規(guī)劃評審的《深圳灣超級總部基地城市設(shè)計優(yōu)化》文件初步規(guī)劃：地上商業(yè)面積約為53.49萬，地下計容面積：29.86萬㎡（商業(yè)+辦公）
2）按消費需求X坪效估算
“深超總”按城市設(shè)計方案的人口測算，工作崗位+公寓居住人口約25萬
“深超總”作為未來新地標之一，有國家政策的導(dǎo)向，豐富的文體活動、還有周邊旅游資源相互滲透，并且依托強大而便捷的交通運送能力，對外來旅游人群具有較大捕獲能力，預(yù)計未來消費人群里，70～75%是超總片區(qū)就業(yè)及居住人群，25-30%是外來游客捕獲人群。估算總消費人數(shù)約為33.2~35.7萬人。
據(jù)2017年深圳市統(tǒng)計公報顯示，南山區(qū)居民人均消費性支出 51031 元，參照2017年超過8%的增加率，預(yù)計2018年的此項支出可達5.55萬元，剔除居住、交通通信及醫(yī)療支出，一般商業(yè)性消費（零售、餐飲、休閑娛樂、配套服務(wù)）支出約占53%（深圳市2018年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報），即2.94萬元。參考戴德梁行對深圳統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析2018深圳市各區(qū)平均商業(yè)坪效約為1.5萬元/㎡/年。
由公式 ：“總消費人數(shù)X人均一般商業(yè)性消費支出÷商業(yè)坪效 = 商業(yè)體量需求”
計算可得商業(yè)體量需求為：65.07~69.97萬㎡。
因為計算公式中的崗位人數(shù)包含商業(yè)業(yè)態(tài)的崗位，經(jīng)計算校正，商業(yè)體量總需求為64.18~69.08萬㎡。
根據(jù)“深超總”交通規(guī)劃構(gòu)想，未來以“軌道+公交+慢行”為主的交通體系將占“深超總”出行分擔(dān)率需超過90%，其中軌道交通設(shè)計最大運送力可滿足總需求的87%。可以預(yù)見未來將有超過半數(shù)的人需要通過地下空間進出超總，從商業(yè)價值考慮，圍繞軌道站廳周邊的地下空間具有不亞于與地面一層的商業(yè)價值，可形成“雙首層”商業(yè)界面；此外未來將有更多公共服務(wù)與公共活動設(shè)置在中央綠軸地下，圍繞24小時生活圈的構(gòu)想，地下空間也需要一定比例的商業(yè)空間作為支撐。因此相對一般地區(qū)而言“深超總”的地下商業(yè)可以擴大占比，建議占到40%~45%，即地下商業(yè)測算面積約為：25.67~31.01萬㎡。
2.2.2 停車需求：
停車需求測算基于滿足“深超總”城市設(shè)計指導(dǎo)方針，深圳城市規(guī)劃建設(shè)管理條例技術(shù)要求，結(jié)合相似地區(qū)的平均停車效率參考值計算而得，此參考值包已含設(shè)備用房、核心筒、消防疏散設(shè)施等不計容的地下空間設(shè)施。
2.2.2.1按“深超總”城市設(shè)計交通規(guī)劃要求，機動車停車全部采用地下車庫的形式，根據(jù)國內(nèi)相似等級的CBD核心辦公區(qū)地下車庫停車效率以及“深超總”已出讓地塊設(shè)計定標方案項目的地下室停車效率統(tǒng)計，平均效率約為45~55㎡/輛，鑒于“深超總”規(guī)劃設(shè)計定位要求其配套設(shè)施標準高，建議選取最高值。
“深超總”城市設(shè)計控制總停車數(shù)：15500輛，車庫面積85.25萬㎡（全地下）
2.2.2.2按開發(fā)業(yè)態(tài)配建標注計算
根據(jù)按“超總城”市設(shè)計推薦方案中各業(yè)態(tài)的技術(shù)指標配建地下車庫。按上位規(guī)劃的指導(dǎo)思路， “深超總”交通出行主要依賴公共交通系統(tǒng)（超90%分擔(dān)率），同時控制小汽車數(shù)量，因此停車位配建宜按《深圳市城市規(guī)劃標準與準則》的一類區(qū)域配建標準的下限要求進行配置：
綜合計算所得地下車庫面積綜合各項計算約為85.25~87.58萬㎡
2.2.3.軌道交通空間：
已建成運營的2號、9號、11號線地鐵站房面積合共約：7.62萬㎡（不含區(qū)間段隧道），擬建29號線地鐵站、穗莞深城際站、深莞城際站房面積根據(jù)相關(guān)規(guī)劃文件，其規(guī)模面積合共約：14萬㎡（不含區(qū)間段隧道）。地下軌道交通空間面積合計：21.6萬㎡。
2.2.4地下車庫連通道:
根據(jù)《深圳灣超級總部基地片區(qū)綜合交通提升規(guī)劃與交通詳細規(guī)劃》地下車庫連通道及其附屬設(shè)備設(shè)施用房面積約為：11.98萬㎡
2.2.5.文體活動及公共服務(wù)用房：
“深超總”在中軸線規(guī)劃三塊公園綠地地塊及兩塊獨立文化設(shè)施地塊，用地面積為15.74萬㎡，為城市預(yù)留豐富的文體活動及休閑交流空間，為了把更多的綠化還給地面，相應(yīng)的功能活動空間將主要置于地下，扣除退線、下沉廣場、市政設(shè)施及必要的附屬設(shè)備設(shè)施，地下活動空間實用率約為50%，面積約7.87萬。
綜合以上五大項的數(shù)據(jù)，地下開發(fā)規(guī)劃為152.37萬㎡~160.04萬㎡
3.結(jié)語
綜上所述，分類綜合計算法測算結(jié)果與參照類比法推算結(jié)果相近，“深超總”地下開發(fā)規(guī)模預(yù)測基本符合國內(nèi)主流CBD片區(qū)的平均水平，此數(shù)值可作為參考值應(yīng)用于制定地下空間開發(fā)戰(zhàn)略和建設(shè)原則的工作，但在后期具體建設(shè)過程中應(yīng)結(jié)合實際條件進行動態(tài)矯正。
本次地下空間開發(fā)主要為淺層和次淺層開發(fā)，埋深主要在0~-30米范圍，是一個按當前技術(shù)水平能夠達到的高效開發(fā)深度。功能布置特點包括：0~-10米主要為軌道交通集散區(qū)、商業(yè)、公共活動空間，以及大部分的市政管網(wǎng)系統(tǒng)，-10~-30米以下主要為軌道交通站廳站臺區(qū)、地下停車庫、設(shè)備用房、地下道路等。需求測算主要針對當前開發(fā)建設(shè)的需求，隨著經(jīng)濟發(fā)展、新技術(shù)普及應(yīng)用，各種需求是動態(tài)可變的，因此預(yù)測需要考慮未來變化趨勢，預(yù)留彈性空間和必要的技術(shù)保障，為將來深層地下空間(-30~-150米)開發(fā)預(yù)留條件。