商謙 蒲樂心
影響地下空間開發(fā)利用的因素眾多,可分為工程要素及社會經(jīng)濟(jì)要素,又可概括為人口密度、自然氣候和歷史文化保護(hù)三大方面。不同地區(qū)的地下空間發(fā)展有著明顯差別,這與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、土地利用現(xiàn)狀、人口密度及交通等因素有關(guān)。本文以巴黎、蒙特利爾和東京作為歐洲、北美和東亞三級發(fā)達(dá)城市的代表,通過對比這三個(gè)城市地下空間近一個(gè)世紀(jì)的建設(shè)歷程和發(fā)展特點(diǎn),分析地下空間產(chǎn)生和發(fā)展的影響因素,對發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的城市建設(shè)具有一定意義。
根據(jù)背景和驅(qū)動因素特點(diǎn),可將國外城市地下空間開發(fā)歸納為三類:1)以法國巴黎為代表的工業(yè)化城市化起步早且老城區(qū)眾多的地區(qū),地下空間建設(shè)的核心驅(qū)動力來自保護(hù)歷史老城;2)以加拿大蒙特利爾為代表的高緯度寒冷的北歐、北美地區(qū),地下空間建設(shè)的核心驅(qū)動力來自嚴(yán)寒極端氣候;3)以日本東京為代表的空間狹小、土地資源緊缺的高度城市化地區(qū),地下空間建設(shè)的核心驅(qū)動力來自高密度的城市人口。
1370年,巴黎出現(xiàn)首個(gè)石砌弧形封閉式下水道,后在奧斯曼改造中建設(shè)了更長更寬的下水道。第一次工業(yè)革命后,為了改善城市交通擁堵問題,巴黎對地下交通進(jìn)行了一系列探索(圖1)。
1900年,巴黎首列地鐵投入使用,1960年投入建設(shè)的大區(qū)快鐵(RER)也間接推動了地下空間的發(fā)展。地下交通網(wǎng)基本建成后,政府開始注重開發(fā)利用地下空間,創(chuàng)造更具活力的地下綜合體。
法國的地下空間以綜合利用為主,并呈現(xiàn)分層立體建設(shè)的特點(diǎn)。首先,巴黎在中心城區(qū)和新城區(qū)的建設(shè)更新過程中開發(fā)了若干規(guī)模不等的地下綜合體項(xiàng)目,如列阿萊地區(qū)(Les Halles)和德方斯新城(La Défense),均是具有現(xiàn)代化大城市特色的地標(biāo)。德方斯新城從開始建設(shè)到形成地下系統(tǒng)完備、多種功能復(fù)合的現(xiàn)代化城區(qū),經(jīng)歷了長達(dá)16年的分階段建設(shè),最終實(shí)現(xiàn)地上地下一體化。其次,巴黎的地下交通系統(tǒng)十分完善,行人、機(jī)動車和軌道交通系統(tǒng)既獨(dú)立存在又相互銜接,各部分協(xié)調(diào)發(fā)展。最后,巴黎地下城市基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng),如下水道和共同溝、污水和垃圾處理被分別設(shè)置在不同層次,各部分綜合利用且互不干擾(圖2,3)。
極端氣候是蒙特利爾地下城產(chǎn)生的主要動因。19世紀(jì)末,由于擁擠和公共空間的不斷擴(kuò)大,蒙特利爾產(chǎn)生了新的城市中心,交通設(shè)施應(yīng)運(yùn)而生。加拿大國家鐵路(CRN)在當(dāng)時(shí)占主導(dǎo)地位,自1912年起歷時(shí)6年建造出穿越皇家山脈(Mountroyal)的軌道,使火車橫越大陸穿過3個(gè)街區(qū)。
1954年開始,貝聿銘設(shè)計(jì)規(guī)劃了維萊-瑪麗廣場區(qū)域,因地處市中心并連通地下商街而聚集了大量人流,后成為地下城的發(fā)源地。1967年世界博覽會召開前期,蒙特利爾開通了首列地鐵。1989年,地下城的步行通道長度超過20km,近乎是5年前的2倍。歷經(jīng)幾十年的發(fā)展,蒙特利爾地下步行通道全長達(dá)32km,整體規(guī)模近400萬m,共有60余座建筑和50余個(gè)地下通道與之相連,出入口多達(dá)150余個(gè),日人流量近50萬人(圖4-6)。
早在20世紀(jì)初,東京就開始嘗試?yán)玫叵驴臻g緩解城市擁堵,并于1927年開通了第一條地鐵。20世紀(jì)30年代初期,隨著首條地下商業(yè)街在東京建成,日本開啟了建設(shè)地下商業(yè)街的歷史。20世紀(jì)
中期,在地鐵大規(guī)模建設(shè)發(fā)展的同時(shí),眾多地下商業(yè)空間與地鐵站點(diǎn)相連,地下商業(yè)街快速崛起。20世紀(jì)60—70年代,東京興建地下水電廠并頒布關(guān)于建設(shè)共同溝、地鐵和地下街的法規(guī),并于20世紀(jì)80年代末開始研究50~100m的大深度地下空間開發(fā),直至21世紀(jì)初頒布的《大深度地下公共使用特別措施法》對地下40m以下空間的權(quán)屬進(jìn)行規(guī)定(圖7)。20世紀(jì)初至二戰(zhàn)期間,日本的地下空間以單體建設(shè)為主,功能單一,規(guī)模較少;二戰(zhàn)結(jié)束至20世紀(jì)80年代,東京地鐵迅速成長,大規(guī)模開發(fā)城市地下空間,形成了以地鐵為骨骼的地下網(wǎng)絡(luò);20世紀(jì)80年代至今,基本實(shí)現(xiàn)城市空間在交通、市政、物流方面的地下系統(tǒng)化(圖8,9)。
1 法國巴黎城市地下空間開發(fā)建設(shè)歷程
2 巴黎封閉式下水道舊址
3 列阿萊地下綜合體商業(yè)空間
4 加拿大蒙特利爾城市地下空間開發(fā)建設(shè)歷程
5 蒙特利爾地鐵站內(nèi)
6 地下城內(nèi)部商業(yè)空間
7 日本東京城市地下空間開發(fā)建設(shè)歷程
8 東京站一番街內(nèi)部環(huán)境
9 六本木地區(qū)立體再開發(fā)后鳥瞰全景
縱觀三座城市地下空間開發(fā)過程和典型案例的產(chǎn)生,無不與當(dāng)?shù)乜臻g資源緊缺程度、交通擁堵狀況及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等有關(guān)。其中國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力、城市規(guī)模及人口密度、交通狀況等因素是影響地下空間開發(fā)的先決條件。
根據(jù)圖10,三座城市在20世紀(jì)50年代均開始大規(guī)模利用城市地下空間。二戰(zhàn)后國民經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,既有城市空間無法適應(yīng)快節(jié)奏的經(jīng)濟(jì)水平變化,建設(shè)城市地下空間成為眾多國家的共同選擇。
根據(jù)日本學(xué)者的相關(guān)研究,當(dāng)國民生產(chǎn)總值(GNP)在200~500美元之間時(shí),開發(fā)利用城市地下空間是有需要的,在此期間巴黎和東京開通了首批地鐵線路;當(dāng)GNP在500~2 000美元之間時(shí),城市地下空間得到較為廣泛的開發(fā),在此期間日本興建百余條地下商業(yè)街并將其與地鐵站點(diǎn)和地鐵車庫相結(jié)合,法國巴黎開展中心城區(qū)和新城的立體化開發(fā)建設(shè),加拿大蒙特利爾開始建設(shè)地下城;當(dāng)GNP超過2 000美元,城市地下空間開發(fā)利用向高水平發(fā)展,在此期間蒙特利爾地下城建設(shè)趨于綜合化,日本政府轉(zhuǎn)向大深度地下空間研究,法國則繼續(xù)完善地下公路網(wǎng)絡(luò)。
人口和城市用地總量反映城市規(guī)模,且人口規(guī)??梢灾苯臃从吵鞘幸?guī)模,二者呈正相關(guān)關(guān)系。城市規(guī)模和城市地位直接影響地下空間開發(fā)建設(shè)。
地下空間開發(fā)與該城市的聚居人口數(shù)量、人口密度及分布狀況等指標(biāo)有關(guān)。以東京為例,截至2020年,其市區(qū)土地面積為2 155km,現(xiàn)有人口1 392萬人,人口密度高達(dá)6 459人/km,東京地鐵線路長度近200km,地鐵網(wǎng)絡(luò)覆蓋密度位居世界前列(表1)。高密度的城市人口直接反映城市地下空間的利用價(jià)值,強(qiáng)大需求推動城市地下空間的建設(shè)。
交通在城市功能中至關(guān)重要,交通系統(tǒng)便捷通暢很大程度上可以推動城市的發(fā)展,反之會降低城市運(yùn)轉(zhuǎn)速率、制約發(fā)展甚至加劇環(huán)境污染。
研究表明,街道步行人流量達(dá)2萬人/h時(shí),有必要修建地下步行道;城市主要干道單向人流量在4~6萬人/h時(shí),有必要修建地鐵。因此解決交通問題是促進(jìn)地下空間開發(fā)利用的動因之一。巴黎和東京早在20世紀(jì)初便開通第一條地鐵,蒙特利爾也在20世紀(jì)20年代開始計(jì)劃開發(fā)第一條地鐵及與周邊建筑的連接方式。新宿車站距離東京站約6.3km,此范圍內(nèi)有9條軌道交通線路經(jīng)過,每日輸送旅客達(dá)300萬人,其中地下行人流量占人流量總數(shù)的45.3%。巴黎的軌道交通系統(tǒng)承擔(dān)了整個(gè)城市近40%的客運(yùn)量,政府還計(jì)劃修建總里程約50km的地下公路網(wǎng)絡(luò),將地面上1/6的汽車轉(zhuǎn)入地下,緩解地面交通擁堵(表2)。
10 不同國家歷年人均GDP 及地下空間開發(fā)情況
表1 2020 年三座城市中心地區(qū)人口與土地規(guī)模情況
表2 三個(gè)城市地鐵發(fā)展情況
縱觀三座城市的地下空間建設(shè)歷程,發(fā)現(xiàn)其背后都有重要人物與事件。重要人物包括學(xué)者、具有前瞻性的建筑師與規(guī)劃師等(表3);事件既包括重大事件帶來的推動作用,同時(shí)又有負(fù)面事件帶來的反作用刺激。偶然因素在一定程度上加速了新的建筑空間的產(chǎn)生,促成了地下空間的發(fā)展。
3.1.1 尾島俊雄
20世紀(jì)80年代,日本環(huán)境受到污染、資源儲備不足,尾島俊雄針對此情況提出建立封閉性再循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)想(圖11),后又于1982年提出建造“新干線共同溝”的建議(圖12),對東京地下空間開發(fā)利用起到了重要的引導(dǎo)作用。1988年日本政府決定開展大深度地下空間開發(fā)的相關(guān)研究。
3.1.2 多米尼克·佩羅
法國國家圖書館項(xiàng)目中,佩羅在四棟大樓之間設(shè)置臺階,將人們從公共空地引導(dǎo)到高架步道上,在利用地下空間解決建筑問題的同時(shí)為城市提供具有活力的公共空間(圖13)。在首爾梨花女子大學(xué)校園中心項(xiàng)目中,佩羅利用地下廣場解決場地中的高差問題,創(chuàng)造趣味性校園空間(圖14)。在凡爾賽宮金色大廳改造項(xiàng)目中,佩羅巧妙地將地下挖空以容納新的功能,保留了原有的歷史建筑外觀和整體結(jié)構(gòu),使新老空間完美契合。
3.1.3 貝聿銘
自1954年起,貝聿銘主持設(shè)計(jì)了蒙特利爾市中心維萊-瑪麗廣場區(qū)域的立體化開發(fā)規(guī)劃方案,該區(qū)域后逐步發(fā)展成地下城的發(fā)源。在盧浮宮更新項(xiàng)目中,貝聿銘將擴(kuò)建部分容納進(jìn)拿破侖廣場地下,通過在地面設(shè)置三角錐玻璃天窗,既強(qiáng)調(diào)了建筑出入口還為廣場增加了獨(dú)特的景觀;這種通過利用地下空間進(jìn)行功能置換的手法既保護(hù)了古典建筑原貌,又實(shí)現(xiàn)了再更新(圖15)。在華盛頓國家美術(shù)館東館中,貝聿銘開發(fā)地下空間將新老兩館相連,以此達(dá)到建筑體量上的平衡(圖16)。
前文已述,三個(gè)城市在20世紀(jì)50年代都處于大規(guī)模開發(fā)利用地下空間的階段,這與國際形勢和一些重大事件密不可分。二戰(zhàn)結(jié)束后西方資本主義迅速發(fā)展,人口劇增和土地資源的緊缺推動了地下空間的發(fā)展。1900年4月巴黎萬國博覽會開幕,促使巴黎首條地鐵正式通車。蒙特利爾的首條地鐵于1967年建成,在世博會前夕投入使用;1976年的奧運(yùn)會大大推動了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,蒙特利爾的地下步行通道在1984年僅為12km,在而后13年間發(fā)展至22km。日本先后在1964年和1970年舉辦了東京奧運(yùn)會和大阪世博會,由此帶來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展直接加速了地下空間的建設(shè)。
20世紀(jì)70—80年代,大阪Seninohi建筑發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi),此后靜岡地下街又發(fā)生了爆炸事件。面對接二連三的安全事故,日本政府出臺了《關(guān)于地下街建設(shè)的通知》,完善了《消防法》《道路法》和《都市計(jì)劃法》等法規(guī)。1995—1996年,巴黎的鐵路系統(tǒng)多次遭遇炸彈襲擊,造成數(shù)百人傷亡,此后政府不斷加強(qiáng)地鐵等公共空間的安保工作,并更加重視地鐵入口及地下空間的設(shè)計(jì)。由此可見,意外事件的發(fā)生在帶來負(fù)面影響的同時(shí),也會引起人們對建設(shè)現(xiàn)狀的反思,使相關(guān)法規(guī)政策不斷完善,有助于城市地下空間的良性發(fā)展。
11 封閉再循環(huán)系統(tǒng)示意圖
12 “新干線共同溝”示意圖
13 法國國家圖書館室外地下庭園
14 梨花女子大學(xué)校園中心下沉廣場
表3 重要人物對地下空間方面貢獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)表
歷經(jīng)一個(gè)多世紀(jì)的探索與發(fā)展,巴黎、蒙特利爾、東京的地下空間開發(fā)建設(shè)趨于成熟。筆者認(rèn)為以上三個(gè)城市的地下空間利用經(jīng)驗(yàn)值得我國借鑒,并得出以下三點(diǎn)結(jié)論。
第一,通過分析比較城市發(fā)展歷程,開發(fā)利用地下空間是城市發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果,地上地下一體化建設(shè)可以豐富城市空間,完善城市功能,因此我國的大型城市如北京、上海等應(yīng)借鑒其他地區(qū)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)來加強(qiáng)對地下空間的開發(fā)利用。
第二,地下空間的產(chǎn)生與發(fā)展受到主要因素與偶然因素的共同影響,社會經(jīng)濟(jì)條件是基礎(chǔ)保障和核心驅(qū)動力,其他偶然因素對其發(fā)展時(shí)序在一定歷史背景下起到刺激作用。
第三,地下空間發(fā)展均注重人性化和可持續(xù)原則,在城市發(fā)展過程中展現(xiàn)出一定前瞻性。目前越來越多的建筑師開始利用地下空間解決城市和社會問題,因此國內(nèi)城市的地下空間建設(shè)應(yīng)由人防工程向社會的、精神的和自然的方向發(fā)展。
綜合以上典型城市地下空間利用的發(fā)展歷程,地下空間的開發(fā)與成熟不僅需要自然、人口和經(jīng)濟(jì)等主要因素作為基礎(chǔ)前提,還需一定偶然因素的刺激。地下空間資源是有限的,規(guī)劃者與建筑師應(yīng)具備前瞻意識,因地制宜,結(jié)合自身實(shí)際進(jìn)行合理開發(fā)。
15 盧浮宮前廣場的錐形玻璃天窗
16 國家美術(shù)東館前廣場的地下天窗
1,4,7 作者自繪
2 來源于www.360doc.com
3 來源于land.3fang.com
5 來源于 k.sina.com.cn
6 來源文獻(xiàn)[25]
8 來源于trid.trb.org
9 來源于nimg.ws.126.net
10 根據(jù)文獻(xiàn)[26] 統(tǒng)計(jì)整理
11,12 來源于文獻(xiàn)[17]
13-16 來源于www.ikuku.cn
1-3 作者自繪