地下空間民用建筑

1、第一節(jié)地下空間民用建筑類墾與發(fā)畏、規(guī)劃、地下民用建筑的類型地下空間的民用建筑：地下公共建筑、居住建筑。地下居住建筑：供人們起居生活的場(chǎng)所，如中國(guó)窯洞、美國(guó)覆土住宅等。地下公共建筑：各種公共活動(dòng)的單體地下空間建筑，涉及辦公、娛樂、商業(yè)、體育、文化、學(xué)校、托幼、廣播、郵電、旅游、醫(yī)療、紀(jì)念、小型地下街、集散廣場(chǎng)等建筑，功能較單一，規(guī)模不大。二、地下民用建筑的發(fā)展中國(guó)黃土高原有35004000萬(wàn)人居住的窯洞。突尼斯撒哈拉沙漠邊緣分布20多個(gè)地下聚居點(diǎn)，居住著9000多人。土耳其耐夫塞爾城的開帕多西亞散布4000年的42個(gè)地下聚居點(diǎn)。中世紀(jì)歐洲凱馬可地下城的地下綜合體有9層空間，供6萬(wàn)人居住、活動(dòng)；德

2、林庫(kù)玉1820層地下城面積40萬(wàn)n?,可住10萬(wàn)人。波蘭克拉科：共7層，埋深200m,長(zhǎng)120km,有劇場(chǎng)、教堂、舞廳等公共建筑。舊金山市莫斯康尼中心：建于1981年，2.3萬(wàn)m2,跨度90m無(wú)柱展覽大廳，地面32萬(wàn)nP公園。地下圖書館：哈佛大學(xué)、加州大學(xué)伯克利工學(xué)院、密執(zhí)安大學(xué)、伊利諾大學(xué)。瑞典國(guó)家檔案館、斯德哥爾摩市的大型地下電話交換臺(tái)及檔案庫(kù)、美國(guó)明尼蘇達(dá)州可容納400名犯人的改造營(yíng)o1地下空間民用建筑類型與發(fā)展規(guī)劃言地下民用建筑的特點(diǎn)及優(yōu)越協(xié)調(diào)自然環(huán)境：居住建筑常建造成半地下式、覆土式、下沉廣場(chǎng)式、窯洞式等類型（圖6-1）,易同環(huán)境協(xié)調(diào)，保護(hù)環(huán)境。建筑類型被調(diào)查的數(shù)量/幢不同程度震害所

3、占比重/%全毀毀壞輕度毀壞完好地面住房25964249黃土窯洞4542141331表61寧夏西吉縣1970年地震后農(nóng)村住房破壞情況3較強(qiáng)的防災(zāi)減災(zāi)優(yōu)越性：表61。2保護(hù)土地資源：我國(guó)近10年城市規(guī)模擴(kuò)展在60%以上，城市高度集聚，耕地減少，威脅人類生存，開發(fā)地下空間對(duì)保護(hù)耕地是最好的方法。1976年唐山地震地面?zhèn)?5萬(wàn)人，地下空間25萬(wàn)人都幸存，地面建筑幾乎全部損壞，而地下建筑仍可使用。戰(zhàn)爭(zhēng)嚴(yán)重破壞地面設(shè)施，而地下防護(hù)工程有效保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)、軍事設(shè)施。冬暖夏涼、節(jié)約能源：如我國(guó)黃土高原地面以下6m,土體溫度基本穩(wěn)定，10m以下溫度恒定，解決了室內(nèi)溫度、有效降低能源消耗。有助于保護(hù)古建筑及原

4、有城市面貌。1地下空間民用建筑類型與發(fā)展、規(guī)劃1地下空間民用建筑類型與發(fā)展規(guī)劃四.城市地下居住設(shè)施規(guī)劃(一)城市地下居住設(shè)施規(guī)劃的前期工作1地質(zhì)、地形、水文地質(zhì)和土層性能等條件：目的是合理選址，主要注意點(diǎn)避開地質(zhì)斷層：地下建筑建在地質(zhì)活動(dòng)斷層附近，會(huì)遭到破壞;避開有滑坡、崩塌、泥石流等危險(xiǎn)的區(qū)域：原則上避開或工程加固;避開有洪、澇災(zāi)害可能性的地區(qū)：原則上避開或防汛排洪措施;盡量使地下建筑位于地下水上方,或地下建筑建造時(shí)特別明確防水要求；對(duì)于礦藏、文物等國(guó)家財(cái)富應(yīng)予保護(hù);水質(zhì)礦化度不同，建筑物的防腐性也應(yīng)不同;避開土層條件太差的地區(qū)：不能避開時(shí)，應(yīng)考慮工程技術(shù)增加的工程造價(jià)。2氣候條件：影響地下

5、居所的建筑形式、能耗、朝向、通風(fēng)、防災(zāi)措施等。3城市人口、經(jīng)濟(jì)、居住現(xiàn)狀和工程技術(shù)力量條件進(jìn)行地下居住設(shè)施規(guī)劃時(shí)，要充分研究城市的人口數(shù)量、分布、人均住房面積、住房環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、城市的綜合經(jīng)濟(jì)能力和工程技術(shù)力量，大致確定該城市是否需通過附建式地下室的改造增加居住面積，大致的量和分布情況如何等。（二）城市地下居住設(shè)施規(guī)劃我國(guó)的西北黃土地區(qū)我國(guó)西北黃土地區(qū)小城鎮(zhèn)（農(nóng)村）經(jīng)濟(jì)落后，窯洞仍是主要居住方式，存在問題:居住分散；交通出入不便；排水不良；通風(fēng)、釆光較差等。專家意見：充分利用地形，統(tǒng)一規(guī)劃，釆用沿山式與下沉式結(jié)合，開通沿崖街道及小巷式窯洞通道，連接下沉式天井，組成地下住宅群落，使原先雜亂布局歸整化

6、，加強(qiáng)沿坡垂直向的交通溝通。通風(fēng)：利用溝口、溝谷、溝尾風(fēng)力大，溝身、邊坡、溝底風(fēng)力小，利用溝尾地形擴(kuò)大引風(fēng)面，導(dǎo)風(fēng)入院；邊坡沿山式窯洞上打豎孔，利用“煙囪”通風(fēng)。加強(qiáng)窯洞防潮層處理，利用窯口滿開窗方式解決洞口釆光問題。新建城鎮(zhèn)的地下住宅：依靠地形、地質(zhì)條件開發(fā)地下空間1）交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)（1）機(jī)動(dòng)車網(wǎng)絡(luò)道路按盡端式深入密集式鄰里內(nèi)部，但不穿過鄰里（可環(huán)繞）。城市細(xì)胞之間要有交通網(wǎng)絡(luò)作線性連接。公共運(yùn)輸可釆用地鐵、公共汽車或電車。道路可以開敞，以便光線進(jìn)入。（2）步行網(wǎng)絡(luò)：多樣化、公用空間、使用等級(jí)、防護(hù)與安全、趣味、方便等應(yīng)注意陽(yáng)光、強(qiáng)熱（冷）風(fēng)、塵風(fēng)或噪聲的方向影響。熱旱氣候區(qū)避免日曬。宜配有綠

7、化、小品等景觀與休息場(chǎng)所。道路網(wǎng)絡(luò)必須使用方便，道路盡可能短接。兩個(gè)關(guān)鍵問題：排水系統(tǒng)發(fā)達(dá)，阻止塵土、垃圾道路堆積清運(yùn)必須有保證。2）地下住宅群設(shè)計(jì)理想居住用地是斜坡形用地，排水容易、視景宜人、光線充足、便于擴(kuò)建等，缺點(diǎn)是修建給水工程、修整地形等增加投資。設(shè)計(jì)地下住宅群遵循原則：組織好地形典型的地形選址：山頂或山谷為中心。前者視景開闊、通風(fēng)條件好、排水便利,但集聚性差、給水不利。后者給水便利、集聚性強(qiáng)，但通風(fēng)條件不好、視景相對(duì)不夠開闊、排水不利。選擇好朝向：開口朝向要考慮日照、光線、視景和通風(fēng)。寒冷地區(qū)地下居所應(yīng)盡量加大日照面、延長(zhǎng)日照時(shí)間，熱旱地區(qū)則反之。地下住宅的通風(fēng)：斜坡用地設(shè)計(jì)為被動(dòng)式

8、通風(fēng)，如現(xiàn)場(chǎng)有較好風(fēng)力，可利用引風(fēng)入室實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。地下住宅服務(wù)的公共設(shè)施：布置以出行便利為原則，山頂為中心組群的公建較多布置在比較高的層次上。地下住宅組群間的交通：設(shè)計(jì)原則是機(jī)動(dòng)車交通與步行交通分離，在提供舒適方便的通行的同時(shí)，又要不失私密性。保證住宅區(qū)的社交內(nèi)聚性：規(guī)劃設(shè)計(jì)中為居民間的有效社交提供方便。設(shè)計(jì)地下房屋時(shí)，要充分了解地上、地下建筑的不同特性，表701。1地下空間民用建筑類型與發(fā)展、規(guī)劃1地下空間民用建筑類型與發(fā)展、規(guī)劃1地下空間民用建筑類型與發(fā)展規(guī)劃表7.0.1傳統(tǒng)房屋與地下房屋特性比較內(nèi)容傳統(tǒng)房屋地下房屋建筑材料變動(dòng)不一要求堅(jiān)固設(shè)計(jì)上總的要求不一致要求高標(biāo)準(zhǔn)噪聲防護(hù)變化不定，但常

9、有噪聲無(wú)噪聲污染程度不一無(wú)污染耗能高低安全：火災(zāi)危險(xiǎn)程度不一安全度高，但具二重性地震常有危險(xiǎn)安全風(fēng)暴常有危險(xiǎn)安全采光與通風(fēng)有變化但常充足可能受到限制，需專門設(shè)計(jì)考慮日照有變化但常充足可能受到限制，需專門設(shè)計(jì)考慮室外空間有限制充足私密性常受限制好3）規(guī)劃總原則：充分體現(xiàn)三防、三節(jié)、三化原則，體現(xiàn)人與自然和諧共存“三防”:防空、防災(zāi)、防污染；“三節(jié)”:節(jié)能、節(jié)資、節(jié)地；“三化”:綠化、美化、現(xiàn)代化。以色列啟箱伏干旱地宦的規(guī)后中，海菽高400m,地質(zhì)條件穩(wěn)定，地基條件良好（黃土）。規(guī)劃總目標(biāo)是最大限度減少干旱區(qū)極端氣候?qū)Τ鞘猩畹挠绊?。具體有下列從屬目標(biāo)：（1）自然環(huán)境緊湊；（2）城市密集型垂直發(fā)展

10、，而非傳統(tǒng)的水平向發(fā)展；（3）側(cè)重采取地下和半地下設(shè)施發(fā)展的方針。城市附建式地下室住宅系統(tǒng)（特指小空間的傳統(tǒng)地下室）我國(guó)城市規(guī)劃中建筑物的地下部分不納入容積率，但不少城市中利用附建式地下室作為居民居所的情況。產(chǎn)生的主要原因：解放前就建有此類住宅，地面僅13層，地下室多為貯藏室、傭人的臥室；解放后因人防建設(shè)等原因，修建了一批附建式地下室（修建時(shí)未考慮住人）；我國(guó)的許多大城市人口密度過高，人均居住面積過小。當(dāng)?shù)邳c(diǎn)出現(xiàn)，上述、的地下室便被利用來(lái)居住，盡管不符合居住標(biāo)準(zhǔn)。這類地下室住宅設(shè)施存在的問題：生活配套設(shè)施差：往往沒有單獨(dú)的廚房、廁所，或沒有排污系統(tǒng)。室內(nèi)環(huán)境條件差：潮濕，釆光、通風(fēng)不良（異味）

11、，氛的濃度高。居民普遍存在各種心理不平衡現(xiàn)象：自覺低人一等，等等。為此，不少城市近年對(duì)如何更好改造附建式地下室，使之舒適、健康并用于居住，作了大量研究。其中具代表性的是上海市楊浦區(qū)民防辦與同濟(jì)大學(xué)合作的科研項(xiàng)目“上海市內(nèi)江路高層住宅半地下室改造為防空與居住空間的可行性研究”O(jiān)第二節(jié)單體地下民用建筑第二節(jié)單體地下民用建筑一、地面建筑與地下建筑的區(qū)別造型不同：地下建筑設(shè)計(jì)原理同地面相應(yīng)功能建筑相近，但地面建筑有立面要求，地下建筑立面風(fēng)格沒有表現(xiàn)力，地下建筑在形體藝術(shù)上的弱化卻使人們看到真正建筑內(nèi)涵空間功能。建筑外圍介質(zhì)不同：地面建筑外圍介質(zhì)為空氣，受自然氣候影響，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮相應(yīng)建筑構(gòu)造，如保溫墻

12、體、工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)及構(gòu)造措施。地下空間建筑周圍介質(zhì)為巖土，構(gòu)造上不考慮室外氣候影響，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造較地面簡(jiǎn)單。3防減災(zāi)性能不同：地面建筑根據(jù)工程地質(zhì)、地震烈度釆用不同抗震設(shè)計(jì)，無(wú)法應(yīng)付戰(zhàn)爭(zhēng)災(zāi)害。地下空間建筑具有良好抗震減災(zāi)、戰(zhàn)爭(zhēng)災(zāi)害防護(hù)能力。綜合技術(shù)條件差別較大：地下空間建筑內(nèi)部設(shè)備造價(jià)較高，如風(fēng)、水、電等需用復(fù)雜技術(shù)完成，施工、地質(zhì)、防排水、管線結(jié)構(gòu)都與地面建筑差別較大。包含的功能差別不同：地面建筑理解為生活工作的場(chǎng)所，不含鐵路、橋梁等；地下空間建筑有鐵路、公路、管溝、油汽貯存、地下街等包含一切地面建筑具備的功能。6對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響不同：地面建筑滿足人們?cè)S多需要，但破壞土地、空氣、森林、江河

13、等自然界生態(tài)環(huán)境，人們提出了生態(tài)建筑、環(huán)保建筑、綠色建筑等新建筑類型。地下建筑滿足人們生活、工作需要，對(duì)環(huán)境生態(tài)起保護(hù)作用。7.生活與工作的室外環(huán)境不同：地面建筑直接與自然環(huán)境接觸，而地下建筑則效果較差，地下空間人工環(huán)境再創(chuàng)造是地下建筑發(fā)展的重要一步。2單體地下民用建筑2單體地下民用建筑三7地下民用建筑的空間組成空間組成與使用性質(zhì)種類：出入口通道空間、主要使用空間、次要使用空間、交通聯(lián)系空間（圖62）。如地下覆土住宅：圖63主要使用空間為臥室、起居室、書房；次要使用空間為衛(wèi)生間、廚房、貯藏間等;次要使用空間主要使用空間出入口通11空間交通聯(lián)系空間交通聯(lián)系空間有過廳、走廊;出入口通道空間是聯(lián)系地

14、下與地面的主要設(shè)施。圖6-2空間組成圖6-3美國(guó)桌用落地拱結(jié)構(gòu)的痕土住宅圖6-4斯憶哥爾摩市伯爾瓦德半地下音樂斤斯德哥爾摩市伯爾瓦半地下音樂廳:主要空間為舞臺(tái)、觀眾廳，次要空間為辦公、化妝、衛(wèi)生、貯藏、售票等房間，交通聯(lián)系空間為走廊、休息廳、樓梯等設(shè)施，出入口空間是地上與地下聯(lián)系的通道。國(guó)家廣播電視臺(tái)的一座音樂廳，供大型交響樂演奏，1306個(gè)座位，總建筑面積9000m2,建于1979年，巖層上的半地下大型公共建筑。地下民用建筑交通有垂直交通空間如樓梯、電梯、坡道、通道、自動(dòng)扶梯等；水平交通空間如走廊、過廳、步行道、休息廳等；交通樞紐空間如集散廳、中間站廳、門廳、廣場(chǎng)、出入口等。按地下建筑防火設(shè)

15、計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)建筑的交通疏散。1.出入口通道空間：地下理班牲質(zhì)地下建筑出入口布局明顯、直接；防護(hù)地下建筑出入口滿足掩蔽等偽裝要求，平戰(zhàn)結(jié)合工程盡量多設(shè)置出入口通道空間，通常不少于3個(gè)，包括主要出入口、備用出入口、連通其他地下建筑出入口。出入口通道空間布局方式：有條件時(shí)應(yīng)同地面建筑相聯(lián)系，地面建筑首層設(shè)置出入口空間，充分利用地面建筑的大廳組織分散人流。獨(dú)立設(shè)置出入口交通聯(lián)系空間。根據(jù)規(guī)模、防火疏散、交通便捷要求設(shè)置出入口的數(shù)量、位置及方向，出入口沿建筑周邊或四角設(shè)置。結(jié)合下沉式廣場(chǎng)設(shè)置出入口。根據(jù)工程規(guī)模及性質(zhì)布置下沉式廣場(chǎng)。結(jié)合地面高架路設(shè)置出入口。地下民用建筑出入口與地面、高架過街橋、高架輕軌車

16、站的出入口組合，人流通過地面轉(zhuǎn)接。利用地形組織出入口。建在山區(qū)坡地的地下建筑、覆土建筑利用坡地組織出入口，通風(fēng)、透光，使用方便，整個(gè)地下建筑被巖土包圍，出入口空間做成庭院式，屋頂種植被，不破壞自然景觀。如我國(guó)西北地區(qū)窯洞式建筑出入口。通過建筑中庭設(shè)置出入口，地面大型建筑常設(shè)中庭空間，中庭空間直接連接地下空間建筑，可通過樓電梯或觀光電梯直達(dá)地下中庭空間的出入口。2單體地下民用建筑2主要使用空間：地下民用理筑的至俸主要使用空間在總圖設(shè)計(jì)中應(yīng)布置在最重要的區(qū)域內(nèi)，設(shè)計(jì)規(guī)則如下:滿足功能要求：注意人流、物流、車流的走向及主要使用空間的用途。如影劇院按觀眾座位數(shù)、人員交通疏散、觀眾視線要求等設(shè)計(jì)。執(zhí)行防

17、火規(guī)范：我國(guó)頒布的各類建筑、地下人防工程防火規(guī)范為設(shè)計(jì)依據(jù)。注意樓梯間形式(封閉與防煙)、防火門種類(級(jí)別)、防火與防煙分區(qū)、材料耐火極限、防火排煙設(shè)施布置、出入口位置和數(shù)量等內(nèi)容。如走道式建筑考慮人員疏散長(zhǎng)度、房間內(nèi)人數(shù)，廳式建筑考慮人員集散時(shí)間。執(zhí)行技術(shù)性規(guī)范：地下民用建筑按相應(yīng)功能、性質(zhì)的規(guī)范設(shè)計(jì)。如影劇院、學(xué)校、醫(yī)院、住宅等各種地面建筑的設(shè)計(jì)規(guī)范適用于相應(yīng)地下建筑設(shè)計(jì)。地下、地面建筑設(shè)計(jì)的主要差別是平面布局、開挖條件和地段限制。3次要使用空間：脈務(wù)于至與咬用空J(rèn)SI根據(jù)建筑功能設(shè)在主要使用空間的一側(cè)或周邊，聯(lián)系方便、交通交叉少、土方開挖量少等。不同性質(zhì)建筑的次要使用房間有所不同，如影劇

18、院建筑中的辦公區(qū)、衛(wèi)生間、化妝室、休息室、會(huì)議接待室、小賣店等均是次要使用房間，而指揮所中的辦公、會(huì)議是主要使用空間。第三節(jié)地下空間気用建筑賣例第三節(jié)地下空間気用建筑賣例2單體地下民用建筑4.交通聯(lián)系空I可使用部分與廟助部分、主要與次要使用空間、輔助部分與輔助部分、樓層上下、地下與地面、出入口與主體等需通過交通聯(lián)系空間組合。交通聯(lián)系空間:圖65垂直交通空間：樓梯、電梯、坡道、自動(dòng)扶梯四種聯(lián)系手段。樓梯有單跑、雙跑、三跑等形式，踏步高150175mm,踏步寬280300mm,公共建筑踏步較緩。坡道用于運(yùn)送物資和病人、人員、汽車運(yùn)行，坡度8%15%,坡道面積是樓梯的4倍。自動(dòng)扶梯適合于公共建筑入口

19、等人流大的地方，坡道30,寬81cm,每小時(shí)運(yùn)送能力50006000人，運(yùn)行的垂直升高速度2838m/min。水平交通空間：走廊、步道、過道等人員通行，聯(lián)系各使用空間，走廊寬153.0m,辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院寬度依次增加。走廊考慮人流、防火疏散。交通樞紐空間：是人流集散、休息、轉(zhuǎn)換的空間。面積較大，凈高較高，出入口連接部位，空間藝術(shù)、釆光、材料要求較高。如休息廳、門廳、下沉廣場(chǎng)等，同樓梯、電梯、扶梯、走道相聯(lián)系，不直接與主要使用房間相聯(lián)系。垂直交通空間兗通聯(lián)系空間水平交通空間垂直交通樞紐空間6-5交通聯(lián)系空間的組成及作用水平|使用空問、美國(guó)覆土建筑美國(guó)覆土住宅起源于20C60年代，大城市環(huán)境污染日益嚴(yán)重、核戰(zhàn)爭(zhēng)使人們渴望返回自然環(huán)境。80年代美國(guó)建成各類覆土住宅3000多幢，集中明尼蘇達(dá)、威斯康星、俄克拉荷馬等地，20C末有10萬(wàn)幢，隨時(shí)間推移越來(lái)越普及。覆土建筑（掩土建筑）：50%以上被土覆蓋的居住建筑，類似我國(guó)窯洞。節(jié)能效果同地面建筑相比十分顯著，如覆土住宅中引入風(fēng)能、太陽(yáng)能及水處理系統(tǒng)，建造“能源獨(dú)立”的自然住宅。目前技術(shù)完全可實(shí)現(xiàn)節(jié)能建筑。圖6-6美國(guó)明尼阿波利斯市,住宅為南北朝向，正南為玻璃窗，其他幾面被土覆蓋，共12個(gè)單元，其中9個(gè)單元建筑面積