综合管廊建设是当前国家引导城市转型升级,保证地方经济发展的一项重大举措。为确保综合管廊建设的科学性和可持续性,其建设区位的合理、有效评估尤为关键。

　　 长期以来,国内外城市普遍采用定性分析的方法确定综合管廊建设区域,即在规范、标准等规定可建设综合管廊的区域中经定性判断确定综合管廊建设区域。例如,我国《城市地下综合管廊工程规划编制指引》(建城[2015]70号)确定的可建设综合管廊区域在城市中心区、商业中心、城市地下空间高强度成片集中开发区、重要广场、高铁、机场、港口等重大基础设施所在区域。日本可建设综合管廊区域在人口密度大,且随城市发展公共设施急剧增长的区域。台湾可建设综合管廊区域在中心区、商务区、人口居住高密度区、工业园区及旧城改造区等区域^[1]。这种综合管廊建设区位评估方法受人为主观影响大,容易导致综合管廊规划、建设与实际需求存在较大出入。

　　 深圳市通过对综合管廊建设区位影响因素(建设开发强度、地质条件、资源条件等)的分析,将综合管廊建设区域划分为宜建区和慎建区,并在宜建区的基础上根据城市建设条件分出优先建设区^[2]。这种做法结合多因素综合分析,评估城市各个规划地块建设综合管廊的适宜性,为各个地块提供综合管廊建设指引,使综合管廊规划结果具有一定的理论依据。但该方法仍然是一种定性评估方法,难以避免人为主观意志的影响。

　　 综合管廊建设具有不可逆性且投资巨大,选用客观、科学的分析方法对综合管廊建设区位进行评估意义重大。

　　 基于此,笔者引入定量化分析方法,定性与定量化相结合,构建综合管廊建设区位评估体系。该体系主要特征表现在:

　　 (1)对综合管廊建设区位评估主要影响因素进行量化处理。

　　 (2)按照建设规模和建设时机的不同,在深圳市提出的优先建设区、宜建区、慎建区的基础上进一步细化,增加适建区和限建区。

　　 (3)采用层次分析法确定影响因素的权重,通过分值大小确定综合管廊建设区位类型,从而实现定性分析到定量分析上的转变。

　　 综合研究国家现有的规范、标准及政策法规对城市可建设综合管廊区域的相关规定,确定影响综合管廊建设区位评估的主要因素有土地开发强度、用地性质、区域开发建设程度、自然条件、历史文化条件等5项,故选取该5项作为综合管廊建设区位评估的指标。各指标确定的意义如下:

　　 (1)土地开发强度。土地开发强度的大小决定单位土地面积上市政管线资源的拥有量,是反映居民对市政管线需求的一项重要指标。土地开发强度越大,利用城市地下空间建设综合管廊的价值越大,取得的经济社会效益也越高。

　　 (2)用地性质。城市各个规划地块的用地性质决定了其对市政管线资源的需求程度。需求度大的地块如中央商务区、工业园区等,其地下管线资源必然密集且丰富,建设综合管廊取得的经济效益显著高于需求度小的地块。因此用地性质是确定综合管廊建设必要性的重要因素。

　　 (3)区域开发建设程度。区域开发建设程度是影响综合管廊建设难易程度的重要因素。在区域开发建设程度高的地区建设综合管廊,面临的难题是如何确保管廊周边城市地下管网的正常运营,以及如何最大限度地降低管廊建设对居住、商业、交通环境的影响。

　　 (4)自然条件。主要指综合管廊所在的地层性质、地下水位情况等。它是影响综合管廊建设造价及运营费用的关键因素。

　　 (5)历史文化条件。主要指城市规划地块是否属于历史文化保护区范畴(包括文物埋藏区、历史文化街区和历史风貌区)。在城市地下空间利用规划中,历史文化保护区(尤其是文物埋藏区)是地下空间限制开发区域。因此历史文化条件是确定综合管廊建设可行性的重要因素。

　　 根据选取的评估指标,建立综合管廊建设区位评估体系,如图1所示。

　　 该评估体系主要分为目标层、主题层、指标层和评价层等4个层级。

　　 (1)目标层:进行综合管廊建设区位评估。

　　 (2)主题层:采用土地开发强度、用地性质、区域开发建设程度、自然条件、历史文化条件等5项评估指标。

　　 (3)指标层:对主题层的各项评估指标进行定性及定量分析,具体见1.3节。

　　 (4)评价层:对指标层的评估指标集成分析后,确定各地块的综合管廊建设区位类型,分为优先建设区、宜建区、适建区、限建区和慎建区。各个区位的性质及建设指引见1.4节。

　　 将城市的土地开发强度分为五级,如表1所示。土地开发强度越高,意味着建设综合管廊的必要性越强。

　　 以是否适合进行综合管廊建设为标准,结合《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB 50137—2011)^[3]对城市建设用地的分类方法,笔者将城市规划建设用地分为综合区、商务区、居住区、工业园区、生态保护区等5类。

　　 (1)综合区。综合区是指城市的核心区域。综合区具备综合服务的功能,具有行政、文化、科技、商业等职能,其建设开发强度极高、市政管线丰富且密集。故综合区是对综合管廊需求程度最高的区域。

　　 (2)商务区。商务区是指以会展、金融、商务、文化、通信等为主的办公区域。该区域的特点是高层建筑众多、区位显要、环境景观优美,是代表地区建设成就的区域。在商务区建设综合管廊是极其必要的。

　　 (3)居住区。根据《城市居住区规划设计规范》(GB 50180—1993,2002年版)^[4],将人口居住用地可分为3级,如表2所示。居住密度越高,对市政管线资源需求量越大,建设综合管廊社会经济价值也越大。

　　 (4)工业园区。工业园区市政管线资源需求量大且集中,尤以水、电力、通信、能源(燃气、燃油等)等类别的管线为甚。在工业园区内建设综合管廊不仅可以使各类管线合理集中合并,发挥良好的集约效益,而且极大程度上节约管线建设对可开发利用的地下空间的占据量,减少了各类管线重复建设的投资,经济效益显著。

　　 (5)生态保护区。生态保护区主要包括山体、湖泊、森林、公园等。生态保护区一般属于高层限制建设区域,人口密度小,土地开发强度低。在生态保护区内建设综合管廊不仅对自然环境产生严重影响,而且有可能增加工程造价(如穿越山体需开凿隧洞等)。因此,生态保护区应尽量避免建设综合管廊。

　　 由于综合管廊主要建设在城市道路下,因此以道路建设比例作为区域开发建设程度的具体量化指标。定义新、改(扩)建道路长度与规划道路长度之比作为区域开发建设程度的判定指标,将城市分为新区、在建区和建成区,如表3所示。

　　 由于综合管廊属于地下建构筑物,因此,选取工程地质、水文地质和岩石体作为自然条件的评价指标。

　　 工程地质主要考虑建设场地类别、地震断裂带、砂土液化和软土地基4个因素;水文地质主要考虑地下水赋存形态、地表水和地层3个因素;岩石体主要考虑地层性质因素。

　　 采用层次分析法将自然条件划分为优区、良区、中等区和差区。

　　 分析城市各个规划地块的历史文化条件,采用一票否决法,确定其是否属于历史文化保护区(包括文物埋藏区、历史文化街区、历史风貌区)或非历史文化保护区。

　　 笔者在深圳市提出的“综合管廊建设区位按优先建设区、宜建区、慎建区划分”的基础上^[1],根据综合管廊建设规模和建设时序的不同,增加两种区位:适建区和限建区。各个区位的定义如下:

　　 (1)优先建设区。指可优先开发建设综合管廊的区域。此类区域综合管廊需求程度高,且位于城市新区,综合管廊可进行系统化规划并结合城市近期新(扩、改)建道路、地下工程、高压电缆下地等共同建设。

　　 (2)宜建区。指适宜综合管廊建设的区域。此类区域一般分布在人口密度大、建筑密集、交通繁忙的城市综合区,是综合管廊需求程度较高的区域。同时,该区域的城市规模正在逐步形成,综合管廊可结合近期城建项目同步建设。

　　 (3)适建区。指可适当建设综合管廊的区域。此类区域虽然对综合管廊需求程度较高,但区域已经形成成熟的城市规模,建设综合管廊受到一定条件的制约,可考虑在条件成熟时建设。

　　 (4)限建区。指可建设少量综合管廊的区域,此类区域的土地开发强度不大、人口密度小或地质条件不适宜建设综合管廊。

　　 (5)慎建区。指不进行综合管廊建设的区域。此类区域涉及城市自然景观或历史文化保护的需求。

　　 各类建设区位的区别主要在于综合管廊建设规模和建设时机上,如表4所示。

　　 运用一票否决法和层次分析法对综合管廊的建设区位进行评估,具体步骤及流程图(见图2)如下:

　　 步骤1:采用一票否决法,即在表决中,只要有一张反对票,该被表决的内容就会被否定。本评估体系即通过一票否决法,确定城市各规划用地是否属于历史文化保护区,将历史文化保护区(包括地下文物埋藏区、历史文化街区和历史风貌区)列为综合管廊慎建区。

　　 步骤2:根据土地开发强度、用地规划、自然条件等3项指标对区位评估的重要程度,采用层次分析法确定各指标的权重,在此基础上对属于非历史文化保护区内的城市各规划用地进行评分,得到区位评估的分值。按照区位的分值标准范围确定宜建区、限建区和慎建区。

　　 步骤3:在以上区位评估得到宜建区的基础上,根据区域开发建设程度的指标,进一步细化宜建区类别:将属于新区内的宜建区确定为优先建设区,将属于建成区的宜建区确定为适建区。

　　 层次分析法是以一定的标度对无法测量的因素进行定量分析,从而为决策提供依据^[5]。其在综合管廊建设区位评估中主要用于确定综合管廊建设区位类型,即通过对比土地开发强度、用地性质、自然条件等3项评估指标的相对重要性确定其权重值,采用评分分值的高低确定综合管廊建设区位类型。

　　 采用几何平均法确定权重系数。第i因素的权重值W_i为

　　 式中a_ij———标度,即因素i和因素j的重要性之比,a_ji=1/a_ij。

　　 引入数字1~9及其倒数作为a_ij的量化指标。标度定义如表5所示。

　　 构建综合管廊建设区位评估因子判断矩阵A:

　　 计算得到各个因素的权重值,如表6所示。

　　 综合管廊建设区位评价采用1~5的分值来量化(如表7所示),并根据权重计算可得综合管廊建设区位评价总分值。

　　 按照评分分值高低,将综合管廊建设区位分为宜建区、限建区和慎建区3类,对应的评价分值如表8所示。

　　 福州市是我国东南沿海重要省会城市。目前福州正加快自贸区、福州新区的规划建设,对市政基础设施的需求量及设施的科技含量要求都急剧提升。正在进行的轨道交通1~3号线、旧城改造等城市建设项目,为福州市综合管廊建设提供了最佳时机。

　　 以福州市主城区为例,对其综合管廊建设区位进行评估。

　　 根据国务院批复的《福州市城市总体规划》(2009—2020),福州城区共划分为54个规划街区,如图3所示。

　　 根据福州市实际情况,对综合管廊建设区位评估体系指标层中的5个评估指标进行定性和定量分析。

　　 根据《福建省城市规划管理技术规定(试行)》,的建筑容量指标控制值,确定城市的土地开发强度,如表9所示。

　　 根据福州城区规划用地信息及建筑信息的情况,计算各规划街区的容积率。图4为福州中心城区土地开发强度分区。

　　 根据《福州市城市总体规划》(2009~2020)确定的规划用地性质,将福州规划用地划归整为综合区、商务区、居住区、工业园区、生态保护区等5类,如图5所示。

　　 根据福州近期城建计划,确定福州市中心城区各规划街区的区域开发建设程度。图6为福州中心城区区域开发建设程度示意。

　　 根据《福州市中心城区地下空间利用专项规划》,采用层次分析法建立对浅层地层(0~-15m)进行竖向评估。福州市地下空间浅层地下空间资源的多层次评价指标权重分配如表10所示。

　　 根据《岩土工程勘察规范》(GB 500072—2002)^[6]、《建筑地基基础设计规范》(GBJ 50007—2011)^[7]、《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)^[8]、《工程岩体分级标准》(GB 50218—94)^[9]等规范、标准中的相关规定,对各个影响因子进行评判,将自然条件的影响分为“优秀”、“良好”、“一般”与“差”4个级别(见表11)。

　　 根据福州市中心城区中280个钻孔的勘察报告以及《福州市城市抗震防灾专项规划》(2010—2020)得出的单因子分布情况,并结合指标体系中各指标的权重值,得出相应的4个等级的区域,如图7所示。

　　 根据福州市文物局所提供资料,福州城区的历史文化分布如图8所示。

　　 通过应用提出的城市综合管廊建设区位量化评估体系和评估方法,确定福州城区综合管廊的建设区位如图9所示。由图9可知:

　　 (1)优先建设区主要位于三江口片区。该片区位于福州新区,城市开发强度大,是福州近期建设的重点区域,可结合区域建设计划同步进行综合管廊的系统规划建设。

　　 (2)宜建区主要位于二环路与三环路之间。该区域城市开发强度较大,城市规模正在逐步形成,可结合近期道路、轨道等城建计划同步进行综合管廊的系统规划建设。

　　 (3)适建区主要位于二环路以内。该区域是福州的老城区,城市开发强度大,但已经形成成熟的城市规模,可结合旧城改造、轨道交通建设计划同步进行综合管廊的系统规划建设。

　　 (4)限建区主要位于城区外围山体附近及城内山体、水域等。这些区域土地开发强度低,可适当建设综合管廊。

　　 (5)慎建区主要位于城市历史文化保护区或城内山体,建设综合管廊所发挥的效益低或代价大,因此不建议建设综合管廊。

　　 案例应用结果较客观真实地反映了福州主城区各区域进行综合管廊建设的可行性,可为福州市建设综合管廊建设提供准确的区域规划指引,并有效地协调了综合管廊建设区域与城市其他相关规划及建设。

　　 为客观地评估综合管廊建设区位,笔者引入定量化分析方法,提出城市综合管廊建设区位量化评估体系。该体系包括目标层、主题层、指标层和评价层4个层级。根据这4个层级,通过3个步骤评估综合管廊的建设区位。

　　 以福州主城区为例进行综合管廊建设区位评估。结果表明,引入定量化分析方法,通过定性与定量化相结合所构建综合管廊建设区位评估体系具有可操作性和科学性,可减少评估过程中人为主观影响,为综合管廊系统规划提供了较为客观的决策参考。