城市高密度開發片區地下空間需求預測研究
摘要：隨著城市化的推進，為了緩解在發展過程中遇到一系列日益尖銳的問題，城市地下空間開發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，制定科學合理的開發計劃是我們首要解決的難點，進行準確的需求預測則是開發建設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計咨詢研究為契機，結合國內主要城市地下空間的開發實例，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，環境條件變遷，我們仍然不能回避這些現實的問題：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的矛盾日益凸顯，尤其是在各個大城市的高密度開發區域，更是容易產生各種“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，環境質量下降，傳染流行病肆虐，城市抗災自救能力降低等，都成為我們高質量發展的不利因素。
隨著地下工程建設技術的高速發展，軌道交通、地下綜合管網等大型市政基礎設施的建設普及，基于大數據、物聯網、高速通信的技術普及應用，地下空間開發成為緩解這些“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：“要破解城市空間發展的不足，要推動地上和地下兩個城市的建設，發展利用地下空間。”另外，城市地下空間也成為智慧城市技術重要應用場景，智慧出行、智慧市政、智慧防災等在地下均有重要應用，城市地下空間成為人們日常生活的主要活動空間。
雖然城市地下空間開發越來越受到重視，但地下空間開發存在先天限制因素：相對地面以上工程開發的建設成本高很多，一次性投資為地面相同面積工程建設的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，復原難度大。若無序開發城市地下空間，容易造成經濟浪費之余，還會對自然環境造成破壞，不符合可持續發展的原則。因此，在規劃建設中我們需要結合社會經濟發展水平，城市設計功能定位及布局、公共活動、人防、防災要求等，從功能需求、安全需求、增長需求、品質需求等多方面對地下空間需求量進行預測，科學合理地確定地下空間開發建設的規模，因地制宜地提出地下空間利用的發展戰略、發展目標，并制定重要規劃建設原則，探索建立地下空間開發量化指標體系，實現地下空間資源開發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”）地下空間國際設計咨詢的研究為契機，結合國內主要城市地下空間的開發案例，嘗試探討地下空間需求測試的計算方法，為后續相關設計及研究提供參考。
1.測算目的：
從功能需求、安全需求、增長需求、品質需求等多方面對地下空間需求量進行預測，科學合理地確定開發規模，指導城市地下空間有序建設，促進城市可持續發展。
2.測算方法及過程：
目前對地下空間需求預測方法主要包括：參照類比法、分類綜合計算法、數學模型法、生態需求法、建設強度需求法、綜合需求法等，不同方法適合不同規劃規模及開發建設特點。“深超總”此類型的CBD當中屬于中等規模，地下功能種類繁多、關系復雜，不同功能建設時序不同，可利用空間緊湊，協調難度大；此外，建設進度計劃相對緊迫，其規模預測需具備較精準的實施指導性。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模預測合理程度。
2.1 參照類比法：
參照類比法是采用對相似區地下空間各項開發指標統計研究地下空間開發規律特點進行推算的方法。經過統計分析部分國內城市新區，特別是CBD核心區地下空間開發各項指標數據，地下空間開發規模與地上之比在0.2-0.52，開發強度在0.18-1.7之間，地上開發規模越大，地下/地上的比例呈現越小的趨勢。
“深超總”用地面積約為1.17k㎡，地上開發規模約為484.2萬㎡。參照國內相關案例的統計數據，與深超總片區相似規模的地區平均值水平，地下開發規模/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”地下空間總體規模在158.3萬平方米。
2.2 分類綜合計算法：
將整個片區地下主體內容或功能進行劃分，將各主體內容或功能構成地下空間需求按不同比例來計算其在一定時期內地下空間需求量，再將各個需求量求和得出片區地下空間需求總量。地下空間主體要內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、地下防災等。由于片區的地下軌道及地下道路在已在交通專題規劃里已有較為明確的設計方案，數據相對較為穩定，而市政及防災系統更側重于規范及技術要求，其需要在地下空間方案較為明確的條件下通過相關技術規范進行設計推導得出，它們的需求量也相對穩定，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的組成部分。
2.2.1 商業需求:
1）按照已通過規劃評審的《深圳灣超級總部基地城市設計優化》文件初步規劃：地上商業面積約為53.49萬，地下計容面積：29.86萬㎡（商業+辦公）
2）按消費需求X坪效估算
“深超總”按城市設計方案的人口測算，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，預計未來消費人群里，70～75%是超總片區就業及居住人群，25-30%是外來游客捕獲人群。估算總消費人數約為33.2~35.7萬人。
據2017年深圳市統計公報顯示，南山區居民人均消費性支出 51031 元，參照2017年超過8%的增加率，預計2018年的此項支出可達5.55萬元，剔除居住、交通通信及醫療支出，一般商業性消費（零售、餐飲、休閑娛樂、配套服務）支出約占53%（深圳市2018年國民經濟和社會發展統計公報），即2.94萬元。參考戴德梁行對深圳統計數據分析2018深圳市各區平均商業坪效約為1.5萬元/㎡/年。
由公式 ：“總消費人數X人均一般商業性消費支出÷商業坪效 = 商業體量需求”
計算可得商業體量需求為：65.07~69.97萬㎡。
因為計算公式中的崗位人數包含商業業態的崗位，經計算校正，商業體量總需求為64.18~69.08萬㎡。
根據“深超總”交通規劃構想，未來以“軌道+公交+慢行”為主的交通體系將占“深超總”出行分擔率需超過90%，其中軌道交通設計最大運送力可滿足總需求的87%?？梢灶A見未來將有超過半數的人需要通過地下空間進出超總，從商業價值考慮，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價值，可形成“雙首層”商業界面；此外未來將有更多公共服務與公共活動設置在中央綠軸地下，圍繞24小時生活圈的構想，地下空間也需要一定比例的商業空間作為支撐。因此相對一般地區而言“深超總”的地下商業可以擴大占比，建議占到40%~45%，即地下商業測算面積約為：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”城市設計指導方針，深圳城市規劃建設管理條例技術要求，結合相似地區的平均停車效率參考值計算而得，此參考值包已含設備用房、核心筒、消防疏散設施等不計容的地下空間設施。
2.2.2.1按“深超總”城市設計交通規劃要求，機動車停車全部采用地下車庫的形式，根據國內相似等級的CBD核心辦公區地下車庫停車效率以及“深超總”已出讓地塊設計定標方案項目的地下室停車效率統計，平均效率約為45~55㎡/輛，鑒于“深超總”規劃設計定位要求其配套設施標準高，建議選取最高值。
“深超總”城市設計控制總停車數：15500輛，車庫面積85.25萬㎡（全地下）
2.2.2.2按開發業態配建標注計算
根據按“超總城”市設計推薦方案中各業態的技術指標配建地下車庫。按上位規劃的指導思路， “深超總”交通出行主要依賴公共交通系統（超90%分擔率），同時控制小汽車數量，因此停車位配建宜按《深圳市城市規劃標準與準則》的一類區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相關規劃文件，其規模面積合共約：14萬㎡（不含區間段隧道）。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《深圳灣超級總部基地片區綜合交通提升規劃與交通詳細規劃》地下車庫連通道及其附屬設備設施用房面積約為：11.98萬㎡
2.2.5.文體活動及公共服務用房：
“深超總”在中軸線規劃三塊公園綠地地塊及兩塊獨立文化設施地塊，用地面積為15.74萬㎡，為城市預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、市政設施及必要的附屬設備設施，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據，地下開發規劃為152.37萬㎡~160.04萬㎡
3.結語
綜上所述，分類綜合計算法測算結果與參照類比法推算結果相近，“深超總”地下開發規模預測基本符合國內主流CBD片區的平均水平，此數值可作為參考值應用于制定地下空間開發戰略和建設原則的工作，但在后期具體建設過程中應結合實際條件進行動態矯正。
本次地下空間開發主要為淺層和次淺層開發，埋深主要在0~-30米范圍，是一個按當前技術水平能夠達到的高效開發深度。功能布置特點包括：0~-10米主要為軌道交通集散區、商業、公共活動空間，以及大部分的市政管網系統，-10~-30米以下主要為軌道交通站廳站臺區、地下停車庫、設備用房、地下道路等。需求測算主要針對當前開發建設的需求，隨著經濟發展、新技術普及應用，各種需求是動態可變的，因此預測需要考慮未來變化趨勢，預留彈性空間和必要的技術保障，為將來深層地下空間(-30~-150米)開發預留條件。