国外地下空间开发总体经历了“市政主导-交通主导-综合利用”历程。

第一次工业革命后, 由于城市化水平迅速提高, 城市人口大量增加, 出现市政设施容量不足等城市问题。为解决这些问题, 工业化较早的伦敦、巴黎等城市开始开发利用地下空间以建设现代城市市政基础设施, 如下水道、给水管、煤气管道等, 拉开了现代城市地下空间开发利用的序幕。地下空间依附城市道路形成网络, 以浅层竖向开发为主。

“二战”后, 世界经济迅速恢复和发展, 同时城市化水平得到极大提高, 城市交通问题随之出现, 为此一些经济快速发展的城市 (如日本的东京、大阪等) 开始大规模建设城市快速轨道交通体系, 形成世界范围内地下空间开发利用的高潮。该时期地下空间开发利用以城市地下交通系统建设为主, 以地铁等轨道交通系统为骨架, 将地下街道等作为轨道交通车站的延伸, 结合地下综合体、换乘枢纽等节点, 形成网络体系。竖向开发形成现代城市地下空间开发利用的第2层次——地下交通层。同期, 综合管廊等现代城市市政基础设施趋于完善。伴随地下交通系统建设, 巴黎拉德芳斯等大型地下综合体开始出现, 极大推动了城市发展。

该时期发达国家城市化水平趋于稳定、城市基础设施日趋完善, 随着可持续发展理念的提出, 发达国家通过地下空间开发构建人与自然相互融合的城市环境。城市基础设施地下化将提高地面环境质量, 如美国芝加哥将高架道路改建为地下道路, 德国某些城市将铁路转移至地下。该时期地下空间的网络形态趋于完善, 竖向开发呈现深层利用态势。

国外地下空间开发利用经验表明:步行、公共空间及交通、市政等系统是地下空间开发利用的主要内容, 对沈阳最具借鉴意义, 也应成为沈阳市近远期地下空间规划建设的重要内容。

地下市政设施通常被认为是现代城市地下空间开发利用的开始, 尤以综合管廊为代表。目前, 大型市政设施深度地下化趋势已开始显现。

综合管廊是在地下建造的集电力、通信、燃气、供水等市政管线于一体, 设置专门的检修口、吊装口和监测控制系统的市政管线隧道, 具有市政管线供给可靠性高、避免道路反复开挖、高效集约利用道路地下空间、便于维护保养、抗震防灾能力强、适于市政设施分期建设等综合优势。从1833年巴黎建成世界首条综合管廊开始, 发达国家便纷纷开始建设综合管廊。目前, 国内城市的综合管廊建设尚处起步阶段。系统化建设综合管廊是沈阳市政设施集约发展的必然趋势。根据日本经验, 综合管廊大规模推广普及应以制度建设为保障, 这也是沈阳市中远期发展需要解决的重点问题。

地下交通系统的大规模建设与战后各国快速城市化发展联系紧密, 以解决大量人流、运输和提高机动交通通行效率为主, 具体包括3个层面: (1) 建设地下轨道交通系统, 提供最大运量的公共交通出行方式, 满足城市内部通勤需求, 地下交通系统建设既能极大提高公交服务能力, 又将大量公交出行移至地下, 减轻地面交通压力, 改善地面通行环境; (2) 构建地下机动交通系统, 在局部拥堵路段建设地下立交, 逐步建设地下道路, 有效实现城市内部中长距离机动交通的快速到达和疏解, 确保快速路系统发挥作用 (如芝加哥中央大道、巴黎A86环路、上海“井字形”地下道路等) ; (3) 建设地下停车系统, 满足区域静态交通要求, 结合实际条件, 建设地下环路, 整体连通区域内各地块地下停车场, 提高服务能力 (如日本大阪梅田钻石地区及北京中关村、金融街地下环路等) 。

沈阳正处于社会经济与城市空间快速发展时期, 机动车保有量逐年增加, 交通拥堵不断加剧。解决城市交通问题需要有效的交通管理措施, 辅以增加道路设施的供给。在地下空间建设过程中, 尤其在老城区更新过程中, 应紧密结合高速、快速路系统建设, 将部分承担中长距离穿越性交通职能的城市干道逐步转移至地下, 减少平面交叉, 提高通行速度。腾出的地面道路空间重点满足中短距离的到达性交通, 从而实现快慢分离。

地下城建设可使高纬度地区城市克服极端气候、提升中心区活力。经研究, 沈阳适合采用大阪地下城模式 (地下步行系统+地下停车系统) 。地下城通过地下步行系统串联公共建筑, 地下商业、文化、娱乐空间尽量布置在步行可达性较高的地下1～2层空间, 地下2～3层及以下布局停车场, 在增强地下公共空间可达性基础上, 也相应提高了地下步道、停车场的使用效率。在沈阳公共中心地区建设地下城是解决太原街、金廊、盛京皇城等地区人车混杂问题和缓解停车压力的重要途径。

基于对国外地下空间开发典型案例的分析及经验判断, 研究沈阳市城市地下空间开发现状、特点及问题, 对沈阳市城市地下空间未来发展的重点领域及趋势作出如下判断。

1) 以地铁作为地下空间开发的“动源轴”, 对地铁车站地区进行统合规划、整体开发, 实现地下空间综合开发。对近期即将建设的地铁1, 2号线延伸线及地铁4, 9, 10号等线路进行沿线地下空间综合开发研究。

2) 在金廊、太原街、盛京皇城等城市中心地区, 结合地区改造, 重点建设地下公共步行体系, 形成地下城, 促进人车立体分离, 提高通行效率, 促进土地集约化利用, 改善地面环境, 以取得高效的社会和环境效益。在浑南新城及各城市副中心建设地下交通综合体, 实现地上地下空间一体化发展。

3) 在城市中心区大力发展地下停车设施。近期结合旧城改造进行地下停车设施建设;在新区建设过程中, 严格按照配建标准配置地下停车设施, 在广场和部分新建公园绿地下建设地下公共停车场。建立合理的停车收费制度, 利用经济杠杆引导个体向公共交通转换、地面向地下停车转换。

4) 有计划地规划建设综合管廊系统。在金廊、盛京皇城等城市中心地区结合地区改造建设综合管廊系统, 在浑南新城、蒲河新城等新区和东塔、曹仲等整体改造地区建设综合管廊系统。

5) 为快速、高效解决中心城区的道路交通难题, 预留远期城市地下快速道路系统的建设空间。

为有效解决城市交通问题, 应进一步推进轨道交通、停车、地下道路等城市交通功能设施地下化。城市交通功能设施地下化的重点领域包括:轨道交通设施、静态停车设施、结合轨道交通地铁车站及城市 (建筑) 综合体规划建设的公共人行步道、道路交叉口的人行过街步道、城市交通瓶颈地区的地下快速路系统。

轨道交通网络进一步完善将引导城市地下空间开发利用向规模化、深层化、复合化、网络化发展。

中心城区的市政公用设施将会进一步实现地下化、集约化发展。随着资源节约型、环境生态型社会的建设与发展, 城市中心地区的主干电网、信息网、能源网的地下化和管廊化, 垃圾收集转运、中小型污水处理场、雨水 (中水) 收集处理供给设施、区域性能源供给设施、变电站等市政公用设施的地下化等发展需求越来越迫切。

随着生态、低碳、数字、智慧城市的规划建设与发展, 中心城区的能源设施地下化和地下空间信息智能化共享平台建设, 将成为新的发展趋势。能源设施地下化主要包括:可再生能源的地下存储、浅层低温地热资源的开发利用与输送、区域集中能源供给等。地下空间信息化设施主要包括信息化传输设施、大型信息化处理设施等。新型地下空间的开发利用是进一步科学、经济、安全、有效促进城市实现“生态、低碳、数字、智慧”的重要保障。

如图1所示, 《沈阳市地下空间开发利用总体规划》提出建设11个重点地区, 分区制定控制和引导策略, 对各重点地区的空间发展、主导功能选择及地下道路、地铁、综合管廊等重大城市基础设施建设进行统筹布局并协调时序。遵循“立体城市”建设理念, 在重点地区, 结合地铁和地下街道建设, 公共建筑密集区域规划网络化步行系统, 连通地铁站、地下街道和开发地块, 新建公共建筑地下1层功能设置以商业、文化等为主, 打造与地上功能协调发展的便捷、舒适的“地下城市”。

蒙特利尔地下城是在地铁站点带动下, 通过在建筑之间的公共用地建设地下连廊实现地下公共空间连通整合而逐步形成的, 平面圈层布局, 具有以下特点。

1) 紧密围绕地铁站点, 通过地下连廊实现地铁站和毗邻的协同开发地块直接连通, 是地下城的基础圈层。

2) 协同开发地块之间通过地下连廊相互连通, 构成地下城的扩展圈层, 逐步形成以地铁站点为中心, 均质化、网络化的地下城 (见图2) 。

蒙特利尔地下城模式是地下空间网络形成和发展的基础, 适用于所有地铁站周边的公共建筑集中区域。规划应重点控制地下公共步道系统的建设, 包括地下连廊及协同开发地块内部的公共通道。

大阪地下城通过梅田、长堀、难波等地下街连通, 整合周边协同地块, 分层布局步行与停车系统 (见图3) 。

1) 地下1层紧密围绕地铁站点建设地下街, 连通沿线协同地块, 形成地下空间骨架, 在此基础上, 系统设置地下连廊, 辅助实现地铁站、地下街、协同开发地块之间的相互连通, 形成主次清晰的“鱼骨状”地下步行网络。

2) 地下2层结合地下街2层公共停车场车行通道, 建设局部地下环路, 连通同层协同地块的地下停车场, 形成地下环路和停车网络。

大阪地下城模式适用于人流密集、交通压力大、开发地块土地价值高且集中、道路地下管网设施整理排迁难度小的核心地区, 具体要点如下。

1) 地下街及协同地块采用地下1层商业、地下2层停车的功能布局。

2) 控制地下1层公共步道宽度, 其中地下步道宽度不小于6m, 满足步行主通道的人流集散需求。

3) 连通整合与统一管理地下2层及地下停车场。

巴黎拉德芳斯开发建设过程中, 强调地下交通、市政系统综合建设, 实现地下地上的功能互补和空间融合, 体现出人在地上、车 (物) 在地下的分层布局特点 (见图4) 。

综合体模式适用于沈阳南站等城市综合交通枢纽地区的整体化建设, 沈阳站、北站地区的更新改造过程也应参考该模式。规划重点强调各类地下设施空间布局与建设时序的整体协调及地下设施与地面开敞空间的紧密衔接。

沈阳市地下空间进入快速、大规模开发利用阶段。研究借鉴国外城市地下空间开发利用的先进模式, 总结地下城市、交通系统和市政系统的建设经验, 在对沈阳地下空间发展趋势进行判断的基础上, 提出符合沈阳发展实际的地下空间建设模式。