城市公共地下空间韧性设计研究——以青岛上合广场为例

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2023.08 / Urban-Rural Spatial Renewal and Optimization 城乡空间更新与优化
中国—上海合作组织地方经贸合作示范区（简称“上合示范区”）位于青岛胶州湾西侧，规划用地面积61.1 km 2。

对于建成的上合示范区，通过合理开发与利用其城市地下空间，建设高水平的防灾减灾韧性城市，打造工业、建筑、交通低碳排放和生态与人工强碳汇的“双碳”城市，形成一个在转型的同时不断适应，能够对脆弱性进行防范，在风险中维持与恢复活力的韧性系统。

作为上合示范区核心区的子系统，上合广场地下空间综合体是核心区公共服务空间和地下交通系统的关键纽带，因此在基本功能上应起到连通、高效、联动及整合物流、车流、人流的作用，是具有防火、防淹（内涝）、防疫、交通、市政基础设施、结构韧性等多功能的系统，创新性地回应环境对空间不同阶段的需求。

结合上合广场的政策处境和功能要求，各个子系统在空间营造上注重人的体验，通过空间布局，使用者视野开阔且流动，易于与他人视线产生连接和交会，使在空间中行进的人群能体验到便捷、安全与归属感，通过一个包容的公共空间激发不同群体在公共场所参与商业活动和公共活动的愿望。

2韧性设计在上合广场公共地下空间综合体中的应用
上合广场位于上合示范区核心区（简称“核心区”），属于上合示范区的重点开发区域，用地面积约12.67 hm 2，计划于2025年12月底完工，由地面广场、地下空间、地下车库联络道、综合管廊及市政配套五大子项组成，空间布局共有四个层面，包含地面广场和地下三
摘要 以青岛上合广场为例，聚焦“防洪减灾”“技术创新”“韧性低碳”“数字智能”等城市地下空间开发利用的发展趋势，围绕城市公共地下空间韧性设计中防火、防淹（内涝）、防疫、交通、市政基础设施、结构韧性等方面进行分析和研究，力求为构建韧性城市提供可借鉴的经验，助推城市公共地下空间开发利用的进一步提升与发展。

关键词 韧性城市；地下空间；弹性空间；功能复合 中图分类号 TU984文献标识码 A
DOI 10.19892/ki.csjz.2023.08.09
Abstract This paper takes Qingdao Shanghe square as an example. It focuses on the trend of urban underground space development and utilization, such as “flood prevention and disaster reduction”, “technological innovation”, “resilience and low carbon”, and “digital intelligence”, etc., analyzes and studies the fire prevention, flood prevention (waterlogging), epidemic prevention, transportation, municipal infrastructure, structural resilience and other aspects in the resilient design of urban public underground space. It strives to provide referable experience for the construction of resilient cities to promote the further development and utilization of urban public underground space.
Key words urban resilience; underground space; flexible space; functional compounding
1韧性城市的理念契合上合示范区区域发展目标
韧性城市指城市能够凭自身的能力抵御灾害，减轻灾害造成的损失，并合理地调配资源以从灾害中快速恢复过来。

也就是说，当灾害发生的时候，韧性城市能承受冲击，快速应对、恢复，保持城市功能正常运行，并通过适应来更好地应对未来的灾害风险[1]。

作者简介：刘艺（1979-），男，教授级高级工程师。

研究方向：综合交通及地下空间。

任杰（1985-），男，高级工程师。

研究方向：建筑设计。

余朝玮（1982-），男，高级工程师。

研究方向：综合交通及地下空间。

刘长岐（1974-），男，副研究员。

研究方向：城市规划。

赵旭（1989-），男，工程师。

研究方向：综合交通。

作者单位：1.上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司；2.中国—上海合作组织地方经贸合作示范区管理委员会；3.青岛上合基石投资发展集团有限公司
城市公共地下空间韧性设计研究
——以青岛上合广场为例
Study on the Resilient Design of Urban Public Underground Space: A Case of Qingdao Shanghe Square
刘 艺1 任 杰1 余朝玮1 刘长岐2 赵 旭3
Liu Yi 1, Ren Jie 1, Yu Chaowei 1, Liu Changqi 2, Zhao Xu 3
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城市建筑Urbanism and Architecture / 2023.08
图1 青岛上合广场总体鸟瞰图（图片来源：作者自绘）
层空间。

项目建成后地面广场面积预计约12.6 hm 2，地下
空间总建筑面积约30 hm 2，综合开发利用的地上、地下空间将为周边开发提供一流的交通和市政基础设施。

作为核心区中枢系统，上合广场致力于为核心区中轴线区域提供综合服务功能，地下空间的开发设计与地面城市核心相耦合。

作为城市最重要的子系统之一，上合广场地下空间集立体交通、公共服务、绿色市政、智慧管理等综合功能于一体，通过合理分析各类功能设施的规模，并充分考虑地下功能的未来发展与弹性转换，形成功能多元复合、发展具备韧性的地下空间体系（见图1）。

2.1防火设计
地下商业因其建筑结构特殊、功能复杂、人员密集，火灾危险性更大，因此地下商业的消防安全防控问题尤为重要；智慧中心和能源中心作为地下空间的创新应用，属于新的火灾风险源，损失影响比较大[2]。

上合广场地下空间功能系统主要包括公共商业开发、市政综合服务设施（物流中心、智慧中心、能源中心）及公共停车库。

能源中心为车库、商业与物流中心等供电，智慧中心包括环路控制中心、管廊控制中心、交大大道控制中心，建成后将动态支持地下物流系统、地下商业、地下安全防范相关活动，以提升上合广场对各类社会性事件、自然事件的响应速度和处理能力。

上合广场地下空间总体布局简单清晰，平面规整划一；内部空间完整易辨识，通道网络简单，尽可能在不同功能的使用空间之间建立联系，特别是室内和室外之间、地面和地下之间，创造了更多的视觉联系和过渡空间。

例如，结合天然采光的下沉式广场合理组织通道和防火分区，设置有天然采光的中庭等。

同时，在主要通道的交会处适当将空间放大，既丰富了空间，又方便人们识路，提升公共空间品质的同时对防火疏散也很有利。

2.2防淹（内涝）设计
一座城市的防洪涝灾害及地下道路的防水灾措施，不能简单地依靠提高标准来解决，提高标准会使得投资成本提高，投资性价比降低，甚至受各种外在条件限制导致在实际实施时无法落地，达不到预期目标。

特别是地下道路及地下空间工程，进出口挡水驼峰的高度和人行楼梯、风井、采光井等开口防水挡墙高度，从车辆通行、视觉及相关的技术角度，不能因为提高防水灾标准而设计得太高；同时也不能够出现降雨量增幅度不大时就频繁关闭地下道路而影响正常通行。

因此，基于整个城市一定的防洪标准和防内涝标准，在客观实施条件和投资受限的情况下，需要寻求韧性技术方案，提高其防水灾能力的弹性空间[3]。

上合广场地下空间积极汲取郑州水灾经验，充分利用自身条件，结合地面景观绿地广场和海绵城市技术，以防蓄结合、平灾结合、应急调蓄为主要原则，在地下一层和地下三层分别设置了雨水利用调蓄池和应急雨水调蓄池。

地下一层设置雨水利用调蓄池，在雨季收集正常下雨时的雨水，旱季收集周边污水，经过储存处理为再生水，作为洗车，道路、广场及绿化浇洒用水使用，既考虑了雨水的重复利用，又考虑了再生水的再利用，也可以缓解城市内涝，提升减灾能力。

借用整个地下三层作为应急雨水调蓄池，在台风或者极大暴雨灾害的情况下，结合上合广场地下空间的应急防灾预案，在短历时超标降雨、台风等大型灾害天气时启用，打开进水口，缓解甚至抵御该项目及汇水面积范围内其他重点工程的被淹情况，保护周边地上及地下一、二层的商业及重要设备，以及周边区域主要建筑的地下车库等地下空间，增加人员疏散的时间，避免更大的人员伤亡及财产损失，起到减灾的作用。

应急调蓄池的建设大大提高了抵抗城市内涝风险能力，应对超标降雨，吸收超过20年一遇内涝设计标准的雨水，可将该区域的内涝防治标准由20年一遇提高到100年一遇（3 h 降雨雨型计算）；充分利用城市地下车库等地下空间作为多功能调蓄空间，遇到极端降雨事件时提前清空调蓄空间内的车辆、可移动设备等，进而将市政积水引至调蓄空间，缓解调蓄空间周边市政道路积水现象，同时保护多功能调蓄空间所在的上层建筑及重要设备，也可以有效降低工程投资。

进水及强排管渠与地下建筑同步设计，不影响地下空间的非雨季使用功能。

2.3防疫设计
近几年全球范围内暴发的新型冠状病毒肺炎疫情，对人民健康及生产生活空间构成巨大的威胁和影响，城市针对突发疫情风险的储备建设和应急防控系统的建立成为保障人民生命安全、支撑公共卫生安全系统强韧性的关键。

城市地下空间具有天然的防护功能，可以为城市的综合防灾抗疫提供大容量、安全稳定的空间，其面对重大灾害的防护能力是地面空间无法比拟的[4]。

上合广场作为超大型地下空间，规模较大、基础条件良好且自成体系，周边500 m 范围内有地面水源，可作
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为独立的应急避难场所考虑。

地面广场及地下一层空间的部分车库，在疫情等突发情况下，可以立即转化为应急避难场所，设置II类固定中期避难场所，作为方舱医院立即投入使用，在避难人员不超过1.2万人的情况下，受灾时可作为安置主体收纳灾民。

同时基于智能化管理的地下车行联络道和地下车库，上合广场地下空间构建了基于共同配送的全自动地下物流体系，形成了由分拨中心和配送中心组成的两级节点配送体系，途经该区域的货物及物流类型将经过分析，通过物流共配中心进行无人化集中配送，抵达目标用户，在疫情等突发情况下确保无接触安全配送。

2.4韧性交通
上合广场秉承城市立体交通理念，坚持多元化分项系统支撑，构建了地面和地下两套交通体系，高效利用地上和地下空间，形成立体化综合运输网络格局，通过设置地下交通系统（轨道交通、地下道路、地下车库联络道），提高交通出行的保障度。

就地便捷换乘、中转或配送，提高交通运输效率，降低交通能耗，可以减少环境污染[5]。

示范区未来将形成“三线、一轨、十一站”，公交辐射，轨道覆盖的综合公共枢纽系统，结合“一隧两环”的地下车行道路系统，可以做到相互补充和相互可替代，上合广场地下二层与地下环路平行衔接，布置了地下车库联络道和公共停车区域，实现了地面道路、地下环路与地下停车场的联通，大幅提升了车行交通的可靠性和韧性。

2.5韧性市政基础设施
随着城市网络化和市政管网体系的快速发展，因管线扩容、更新、维修等带来的道路反复开挖现象十分常见，不仅给居民的正常生活造成了不便，同时也带来环境污染、噪声污染，以及管线交叉损害、城市交通拥堵、商业利益损失等其他方面社会成本的显著增加，已经成为制约城市基础设施发展和环境改善的瓶颈。

此外，各大城市因新建地铁导致原有管网设施破坏或者管道改建的情况常有发生。

上合广场通过与地下环路共建的方式设置了总长约1.1 km的片区型综合管廊系统，由于使用寿命与预测期限之间的差距较大，因此考虑一定弹性系数，使综合管廊不开挖道路进行管线扩容的优势得以充分发挥。

不仅可以辅助解决城市交通拥堵问题，还极大地方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修，该系统还具有一定的防震减灾作用，进一步提升了管线的安全性和可修复性。

同时还通过设置储能中心，提升应急状态下的能源保证。

2.6韧性结构设计
韧性反映的是城市能够回归到初始的系统平衡状态或回归到不同阶段的系统之中。

所谓韧性地下空间，就是地下结构能够承受得起重大灾害，即坍塌的时候不至于死伤比较多，最后又能比较快地恢复。

因此地下空间结构设计必须具有十分优越的抗灾防灾性能和耐久性能[6]。

作为上合示范区核心区的重要子系统，上合广场地下空间建筑尺度较大，属于超长结构，有效控制混凝土收缩应力和温度应力影响，是确保地下室结构安全、正常使用的设计重点。

同时在结构设计中充分考虑各个要素条件（防火、抗震、防水、耐久性等），确保施工阶段和使用阶段的结构整体稳定性，确保抗震安全，杜绝工程事故的发生。

上合广场地下空间主体结构采用框架结构，抗震等级设计为三级；结构防水设计确立钢筋混凝土结构自防水体系，并以此作为系统工程对待。

即以结构自防水为根本，加强钢筋混凝土结构的抗裂防渗能力。

同时以变形缝、施工缝等接缝防水为重点，重要部位辅以附加防水层加强防水；耐久性按照50年设计使用年限设计，同时结合项目特点，依据相关规范，采取必要措施确保结构具有足够的耐久性。

3结论
上合广场项目在工程设计过程中，充分把握城市公共地下空间开发利用的发展趋势，综合布置城市空间的要素，诠释了城市韧性理念在“应急”“弹性”“调蓄”等方面的内涵，同时还制定了减灾防灾配置。

除了专项减防灾设计外，上合广场项目通过创新性地组合地上、地下共四层空间，将建筑空间纳入核心区绿色基础设施，以整体性回应突发性事件。

希望可以为构建韧性城市提供可借鉴的经验，助推城市公共地下空间开发利用的进一步提升与发展。

参考文献
[1] 张俊杰，杨琦．城市设计综合防灾减灾和安全技术的设计研究[J] ．
城市与减灾，2021（03）：1-6.
[2] 刘志敏，修春亮，宋伟．城市空间韧性研究进展[J]．城市建筑，
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[3] 智庆玺，张可宗，栾勇鹏，等．新空间格局下青岛城市地下空间开
发战略研究[J]．地下空间与工程学报，2014，10（S1）：1518-
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[4] 陈湘生，崔宏志，苏栋,等．建设超大韧性城市（群）之思考[J]．
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[5] 马广文．交通大辞典[M]．上海：上海交通大学出版社，2005.
[6] RIBEIRO P J G, GONCALVES L A P．Urban Resilience: A
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