城市地下空间规划布局质量评估方法研究

张冀友

（华通设计顾问工程有限公司，北京 100034）

0 引言

随着当前社会不断发展和人口不断增长，土地资源问题越来越严重。城市地面空间已经满足不了人类的发展，人们开始对城市地下空间进行探索。只有不断开发地下空间资源，才能让人们有更大的生存空间。城市地下空间是指城市地表以下空间，开发利用地下空间，将城市发展空间地表延伸到城市地下，为城市发展提供更广阔的空间。城市地下空间规划布局，包括房屋工程、地下交通工程、城市基础设施工程、商业地产工程、文化体育工程和医疗卫生工程等。城市空间布局相对复杂，工程施工难度较大，采用传统的质量评估方法评估，质量评估结果会产生一定的误差。对城市地下空间规划布局质量进行评估，有利于保证城市地下空间规划布局的质量，确保地下工程稳定开展，有效提高城市地下空间的利用率。

1 城市地下空间规划布局质量评估方法

1.1 提取城市地下空间数据特征

在对城市地下空间进行规划布局时，首先要提取城市地下空间的数据特征，分析城市地下空间的整体结构。整体掌握为了利用城市地下空间的用地性质，分析用地性质需要满足的现实条件，结合地下空间结构进行整体布局。建设城市地下空间时，首先对城市地上建筑进行评估，分析地表建筑对地下开发的影响、地下空间对地表建筑的承受力，并且用三维数据进行表示。在此基础上分析城市地下空间的地形地貌、土体条件、水文地质条件、不良地质条件、生态敏感性、区位和空间管制等地质空间特征，以上特征用二维数据进行表示。根据地下空间布局建设流程，提取地下空间指标数据，对地下空间指标数据进行分析。城市地下空间评估体系可从自然条件、社会经济、地下空间现状3个方面进行分析，自然条件包含地形地貌和水文条件，社会经济主要是区位、空间管理，地下空间现状则主要分析适用范围。

我们在进行城市地下空间规划布局时，需要从多个方面考量，各个指标数据可以有效反映地下空间特征。提取城市地下空间数据特征是进行城市地下空间布局的基础，只有掌握了地下空间的整体结构，根据用地性质需求条件，及时调整空间规划和布局，才能有效开展地下空间建设工程。

1.2 构建空间规划布局质量评估模型

通过建立稳定的空间规划布局质量评估模型，有效提高评估效率以及评估准确性。由于地下空间规划布局有许多影响因素，评估时采用多样化评估指数进行质量评估，当城市地下空间利用均衡度越高时，多样性指数也就越高，利用面积和地下城市划分功能也就越大。计算城市地下空间多样化指数如式（1）所示。

式中，M为多样化指数，yi为空间利用面积。通过式（1）可以得出多样化指数，并且可以分析地下空间利用均衡度。通过分析地下空间多样化指标，建立的空间规划布局质量评估模型稳定性会更好，评估效率也更高。

1.3 基于评估因子量化法实现质量评估

基于评估因子量化法可以有效实现质量评估，通过城市地下空间规划布局质量评估方法对地下工程质量进行评估，可以有效保证城市地下空间规划和布局的合理性。在进行质量评估时，把规划一致性指数和土地利用类别一致性指数作为评价基础，采用因子量化方法将城市地下空间规划和布局质量评估因子进行量化。某一特定区域内的城市地下空间与地表空间采用连接性和功能一致性原则，计算出城市地下空间布局规划一致性指数，如式（2）所示。

式中，P代表规划一致性指数，Hi代表城市地下空间的功能分区重合面积，Hv表示地下空间功能分区中存在的图斑面积。在计算出规则一致性指标数后，还需要计算土地利用类别指数，如式（3）所示。

式中，T代表土地利用类别一致性指数，Ha代表地下空间布局土地利用功能分区的总面积。通过计算规划一致性指标和土地利用类别指数，可以有效计算出规划功能重复率，调整功能分区，节约地下空间面积，使城市地下空间规划布局更加合理。

2 试验与分析

2.1 试验准备

选取某个城市区域，掌握城市区域地面建筑以及涉及的功能分区，根据地下空间功能分区与地上功能分区具有一致性原则，预规划城市地下空间的功能分区。不同地层开发深度建设不同功能分区，如表1所示。

表1 地下空间功能预规划信息

根据上层功能分区预规划出地下功能分区，通过探测地下结构特点，进一步进行合理规划，在进行试验前准备相应的探测工具和评估设备，如表2所示。

表2 试验设备信息

通过对城市区域总体布局进行分析，根据分析结果预规划表1中的功能设施，根据对地下环境进行测量，调整城市地下空间的规划布局。对城市地下规划布局质量进行评估，将本文方法与多目标评估方法相比较，得出试验结果。

2.2 试验结果

根据上述试验前的准备，已经完成某城市区域地下空间的整个布局，对城市地下空间规划布局质量进行评估，计算出2种方法完成评估的时间，将时间结果进行比较。将地下交通设施、地下公共设施、地下仓储、地下人防和地下城市管道等区域分别用H1、H2、H3、H4和H5表示，如图1所示。

图1 质量评估时间

由图1可知，将本文方法与多目标评估方法的评估时间进行对比，发现在评估同一区域时，本文方法评估用时较少。根据计算得出，在规划区域H1、H2、H3、H4和H5中，本文方法评估用时分别比多目标评估方法缩短 3.9，2.8，3.8，4.1，2.3s。本文方法评估时间比多目标评估法平均缩短3.38s。可见，本文中的城市地下空间质量评估方法用时更短，节省了评估的时间成本。

3 结语

在城市地下空间进行施工前，须需要对城市地下空间规划布局的质量进行评估，以确保地下工程规划布局的施工质量。研究城市地下空间规划布局质量评估方法，有利于促进城市地下空间的发展，确保城市地下空间规划布局的合理性。本文只涉及对城市地下空间规划布局的质量评估，评估角度相对单一，希望在以后的研究中，把握城市地下空间的整体布局，多个角度进行评估，给出相应的解决措施，有效促进城市地下空间的发展。