城市高密度开发片区地下空间需求预测研究
摘要：随着城市化的推进，为了缓解在发展过程中遇到一系列日益尖锐的问题，城市地下空间开发越来越成为各国人民倚重的手段之一。 地下空间因其独特的物理特点、高昂的开发成本和作为一种不可再生的资源，在特定时间、空间条件下，制定科学合理的开发计划是我们首要解决的难点，进行准确的需求预测则是开发建设最为重要的前期工作之一，本文以深圳湾超级总部基地城市地下空间国际设计咨询研究为契机，结合国内主要城市地下空间的开发实例，尝试探讨地下空间需求测试的计算方法。
引言
在2019年热播影片《流浪地球》中，随着地球的环境恶化，高温、海啸、极寒、小行星冲击等轮番摧残下，人们被迫离开了地球表面，搬入地下5公里处修建的地下城，从此开始进入长达上百年的地下生活… …当前我们也许还没到这么极端的情况，但是随着城市化快速推进，环境条件变迁，我们仍然不能回避这些现实的问题：人口在城市聚集引起对城市功能空间需求的增加与有限的土地资源供应的矛盾日益凸显，尤其是在各个大城市的高密度开发区域，更是容易产生各种“城市病”：人口饱和，交通堵塞，建筑空间拥挤，绿化面积减小，城市污染加剧，环境质量下降，传染流行病肆虐，城市抗灾自救能力降低等，都成为我们高质量发展的不利因素。
随着地下工程建设技术的高速发展，轨道交通、地下综合管网等大型市政基础设施的建设普及，基于大数据、物联网、高速通信的技术普及应用，地下空间开发成为缓解这些“城市病”的重要的途径之一。日本在1991年《东京宣言》中就已把地下空间作为新型国土资源，新加坡也把地下100米作为新兴国土资源。在我国，钱七虎院士早就指出：“要破解城市空间发展的不足，要推动地上和地下两个城市的建设，发展利用地下空间。”另外，城市地下空间也成为智慧城市技术重要应用场景，智慧出行、智慧市政、智慧防灾等在地下均有重要应用，城市地下空间成为人们日常生活的主要活动空间。
虽然城市地下空间开发越来越受到重视，但地下空间开发存在先天限制因素：相对地面以上工程开发的建设成本高很多，一次性投资为地面相同面积工程建设的3~4倍、最高可达8~10倍；此外，地下空间资源为不可再生资源，一旦开挖，复原难度大。若无序开发城市地下空间，容易造成经济浪费之余，还会对自然环境造成破坏，不符合可持续发展的原则。因此，在规划建设中我们需要结合社会经济发展水平，城市设计功能定位及布局、公共活动、人防、防灾要求等，从功能需求、安全需求、增长需求、品质需求等多方面对地下空间需求量进行预测，科学合理地确定地下空间开发建设的规模，因地制宜地提出地下空间利用的发展战略、发展目标，并制定重要规划建设原则，探索建立地下空间开发量化指标体系，实现地下空间资源开发利用的综合效益最大化。
本文以深圳湾超级总部基地（以下简称“深超总”）地下空间国际设计咨询的研究为契机，结合国内主要城市地下空间的开发案例，尝试探讨地下空间需求测试的计算方法，为后续相关设计及研究提供参考。
1.测算目的：
从功能需求、安全需求、增长需求、品质需求等多方面对地下空间需求量进行预测，科学合理地确定开发规模，指导城市地下空间有序建设，促进城市可持续发展。
2.测算方法及过程：
目前对地下空间需求预测方法主要包括：参照类比法、分类综合计算法、数学模型法、生态需求法、建设强度需求法、综合需求法等，不同方法适合不同规划规模及开发建设特点。“深超总”此类型的CBD当中属于中等规模，地下功能种类繁多、关系复杂，不同功能建设时序不同，可利用空间紧凑，协调难度大；此外，建设进度计划相对紧迫，其规模预测需具备较精准的实施指导性。因此本次研究主要采用了参照类比法及测算较为精确分类综合计算法。用分类综合计算法求出的需求，通过同类参照法进行对比分析来探讨出规模预测合理程度。
2.1 参照类比法：
参照类比法是采用对相似区地下空间各项开发指标统计研究地下空间开发规律特点进行推算的方法。经过统计分析部分国内城市新区，特别是CBD核心区地下空间开发各项指标数据，地下空间开发规模与地上之比在0.2-0.52，开发强度在0.18-1.7之间，地上开发规模越大，地下/地上的比例呈现越小的趋势。
“深超总”用地面积约为1.17k㎡，地上开发规模约为484.2万㎡。参照国内相关案例的统计数据，与深超总片区相似规模的地区平均值水平，地下开发规模/地上之比在22%-44%的范围，平均值为32.7%，按此值可推算“深超总”地下空间总体规模在158.3万平方米。
2.2 分类综合计算法：
将整个片区地下主体内容或功能进行划分，将各主体内容或功能构成地下空间需求按不同比例来计算其在一定时期内地下空间需求量，再将各个需求量求和得出片区地下空间需求总量。地下空间主体要内容主要包含地下公共活动空间、地下停车、地下交通、地下市政、地下仓储、地下防灾等。由于片区的地下轨道及地下道路在已在交通专题规划里已有较为明确的设计方案，数据相对较为稳定，而市政及防灾系统更侧重于规范及技术要求，其需要在地下空间方案较为明确的条件下通过相关技术规范进行设计推导得出，它们的需求量也相对稳定，因此本次测算的重点主要集中在地下共活动空间及停车需求这两项浮动较大且与市民活动最为密切相关的组成部分。
2.2.1 商业需求:
1）按照已通过规划评审的《深圳湾超级总部基地城市设计优化》文件初步规划：地上商业面积约为53.49万，地下计容面积：29.86万㎡（商业+办公）
2）按消费需求X坪效估算
“深超总”按城市设计方案的人口测算，工作岗位+公寓居住人口约25万
“深超总”作为未来新地标之一，有国家政策的导向，丰富的文体活动、还有周边旅游资源相互渗透，并且依托强大而便捷的交通运送能力，对外来旅游人群具有较大捕获能力，预计未来消费人群里，70～75%是超总片区就业及居住人群，25-30%是外来游客捕获人群。估算总消费人数约为33.2~35.7万人。
据2017年深圳市统计公报显示，南山区居民人均消费性支出 51031 元，参照2017年超过8%的增加率，预计2018年的此项支出可达5.55万元，剔除居住、交通通信及医疗支出，一般商业性消费（零售、餐饮、休闲娱乐、配套服务）支出约占53%（深圳市2018年国民经济和社会发展统计公报），即2.94万元。参考戴德梁行对深圳统计数据分析2018深圳市各区平均商业坪效约为1.5万元/㎡/年。
由公式 ：“总消费人数X人均一般商业性消费支出÷商业坪效 = 商业体量需求”
计算可得商业体量需求为：65.07~69.97万㎡。
因为计算公式中的岗位人数包含商业业态的岗位，经计算校正，商业体量总需求为64.18~69.08万㎡。
根据“深超总”交通规划构想，未来以“轨道+公交+慢行”为主的交通体系将占“深超总”出行分担率需超过90%，其中轨道交通设计最大运送力可满足总需求的87%。可以预见未来将有超过半数的人需要通过地下空间进出超总，从商业价值考虑，围绕轨道站厅周边的地下空间具有不亚于与地面一层的商业价值，可形成“双首层”商业界面；此外未来将有更多公共服务与公共活动设置在中央绿轴地下，围绕24小时生活圈的构想，地下空间也需要一定比例的商业空间作为支撑。因此相对一般地区而言“深超总”的地下商业可以扩大占比，建议占到40%~45%，即地下商业测算面积约为：25.67~31.01万㎡。
2.2.2 停车需求：
停车需求测算基于满足“深超总”城市设计指导方针，深圳城市规划建设管理条例技术要求，结合相似地区的平均停车效率参考值计算而得，此参考值包已含设备用房、核心筒、消防疏散设施等不计容的地下空间设施。
2.2.2.1按“深超总”城市设计交通规划要求，机动车停车全部采用地下车库的形式，根据国内相似等级的CBD核心办公区地下车库停车效率以及“深超总”已出让地块设计定标方案项目的地下室停车效率统计，平均效率约为45~55㎡/辆，鉴于“深超总”规划设计定位要求其配套设施标准高，建议选取最高值。
“深超总”城市设计控制总停车数：15500辆，车库面积85.25万㎡（全地下）
2.2.2.2按开发业态配建标注计算
根据按“超总城”市设计推荐方案中各业态的技术指标配建地下车库。按上位规划的指导思路， “深超总”交通出行主要依赖公共交通系统（超90%分担率），同时控制小汽车数量，因此停车位配建宜按《深圳市城市规划标准与准则》的一类区域配建标准的下限要求进行配置：
综合计算所得地下车库面积综合各项计算约为85.25~87.58万㎡
2.2.3.轨道交通空间：
已建成运营的2号、9号、11号线地铁站房面积合共约：7.62万㎡（不含区间段隧道），拟建29号线地铁站、穗莞深城际站、深莞城际站房面积根据相关规划文件，其规模面积合共约：14万㎡（不含区间段隧道）。地下轨道交通空间面积合计：21.6万㎡。
2.2.4地下车库连通道:
根据《深圳湾超级总部基地片区综合交通提升规划与交通详细规划》地下车库连通道及其附属设备设施用房面积约为：11.98万㎡
2.2.5.文体活动及公共服务用房：
“深超总”在中轴线规划三块公园绿地地块及两块独立文化设施地块，用地面积为15.74万㎡，为城市预留丰富的文体活动及休闲交流空间，为了把更多的绿化还给地面，相应的功能活动空间将主要置于地下，扣除退线、下沉广场、市政设施及必要的附属设备设施，地下活动空间实用率约为50%，面积约7.87万。
综合以上五大项的数据，地下开发规划为152.37万㎡~160.04万㎡
3.结语
综上所述，分类综合计算法测算结果与参照类比法推算结果相近，“深超总”地下开发规模预测基本符合国内主流CBD片区的平均水平，此数值可作为参考值应用于制定地下空间开发战略和建设原则的工作，但在后期具体建设过程中应结合实际条件进行动态矫正。
本次地下空间开发主要为浅层和次浅层开发，埋深主要在0~-30米范围，是一个按当前技术水平能够达到的高效开发深度。功能布置特点包括：0~-10米主要为轨道交通集散区、商业、公共活动空间，以及大部分的市政管网系统，-10~-30米以下主要为轨道交通站厅站台区、地下停车库、设备用房、地下道路等。需求测算主要针对当前开发建设的需求，随着经济发展、新技术普及应用，各种需求是动态可变的，因此预测需要考虑未来变化趋势，预留弹性空间和必要的技术保障，为将来深层地下空间(-30~-150米)开发预留条件。