《地下建筑与结构》教学课件.pptx

地下建筑与结构第一第一讲讲地下空地下空间间的涵的涵义义、意、意义义及分及分类类2一、地下空一、地下空间间的涵的涵义义31、地下空、地下空间间（subsurface space）是相对地上空间而言的，指地球表面以下由天然 或掘造形成的地下空间如：石灰岩山体由水冲蚀而形成的天然溶洞，人们对 自然资源开采后而留存的矿井及挖掘构造的各种地下 建筑是指在自然形成的溶洞内或人工挖掘后进行建造 的建筑，泛指各种生活、生产、防护的地下建筑物及 构筑物，也可指某一类型的地下建筑如交通隧道及国防工程等42、地下空、地下空间间建建筑筑（buildings and structures）5683、构筑物、构筑物常指那些仅能满足使用功能要求而对室内外 艺术要求不高的建筑如各种管沟、矿井、隧道及野战工事等9二、地下空二、地下空间间开开发发的的发发展及意展及意义义1、城市地下空、城市地下空间间的的产产生和生和发发展展原始社会的地下空原始社会的地下空间间建筑建筑古人利用洞穴作为居住生活的场所在我国黄河流 域就挖掘出公元前800-3000年的洞穴遗址就有7000余 处a)法国阿尔塞斯穴(b)旧石器时代法国封德哥姆 洞平面，图中所示有123m长 原始壁画(c)马来西亚半岛的巢居(d)苏格兰新石器时代的蜂巢屋10右图所示为残穴，面积大 约20m2左右，最大的可达40 多m2，浅穴深度50-80cm，入 口有坡形道，坡向室内，内承 重采用3-4根木柱支撑，内墙 壁为木柱斜撑，屋顶为双坡顶 以挡风雨，屋顶或壁体铺草或 草泥，室内地面用草、泥土铺 平压实。

此此时时的建筑已的建筑已经经学会了利用地形、材料及不断改学会了利用地形、材料及不断改进进技技术术11西安半坡西安半坡村村(距距今今30006000年年)住房有两种形式：一种是住房有两种形式：一种是圆圆 形；一种是方形形；一种是方形方形多方形多为为残穴残穴)12(a)胡夫金字塔剖面(b)“玛斯塔巴”群奴隶社会的地下空奴隶社会的地下空间间建筑建筑古埃及建造的金字塔金字塔群群是举世文名的建筑，金字塔内 部空间与地下空间通过甬道相连接古埃及的地下空利用古埃及的地下空利用13公元前1250年，新王朝时期建的阿 布辛贝勒阿阿蒙蒙神神大大石石窟窟庙庙为埃及建筑 中的杰作a)平面平面图图(b)立面入口立面入口该内部地下空 间为全部凿岩而成正 面把悬崖凿成像牌楼门 的样子，有40m宽，30 多m高，门前有四尊国 王拉美西斯二世的巨大 的雕像，像高20m内部 有前后两个柱厅，末端 是神堂，前柱厅的八根 柱子是神像柱，周围墙 上布满壁画14天龙山16窟完成于公元560年山西太原天山西太原天龙龙山第山第16号窟平、立、剖面号窟平、立、剖面封建社会的地下空封建社会的地下空间间从春秋到战国是古代中国社会发生巨大变化的时期。

在 这样的背景下，在建筑上的反映就是大城市的出现，大规模 宫室和高台建筑的兴建15大阪世界博大阪世界博览览会美国会美国馆馆资资本社会近本社会近现现代地下空代地下空间间建筑建筑大跨度地下空间的实例：1970年大阪世界博览会的美国馆它采用的是 充气屋顶的掩土 建筑，屋面由32 跟钢索张拉及涂 粒子的玻璃纤维 制成，每平方米 重量只有1.22kg,覆盖面积达万平 方米，屋顶结构 用钢丝绳固定2、城市地下空、城市地下空间间的的发发展展趋势趋势15(1)大型地下综合体是城市密集区发展的趋势；发展具有防灾功能的地下空间；城市市政设施的地下空间利用；原有地下空间或天然洞室的贮藏系统；(2)城市交通为地下空间利用的重点；(3)(4)(5)(6)发展建立水和能源的贮存系统3、地下空、地下空间间开开发发的意的意义义（1）节约节约耕地耕地我国城市建设占用耕地的现象有增无减，这样持续下 去必然带来我国人口的生存危机城市地下空间资源开发逐渐引起人们的注意，这样就 形成了地地面面、高高空空、地地下下多多方方位位开开发发城城市市的过程，并 取得良好的效果，地下空间开发潜力是十分巨大的16开发深度/m可供有效利 用的地下空间/m3可提供的建筑面积/m2200011.5x 10143.83x101410005.8x10141.93x10145002.9x10140.97x10141000.58x10140.19x1014300.18x10140.06x1014表1-1 我国可供利用的地下空间资源17（2）城市地下空）城市地下空间资间资源广源广阔阔（3）城市地下空）城市地下空间间开开发发利用利用18地下空间的开发深度分为四个层次：浅层100m20图图1-1为为日本清水公司提出日本清水公司提出的的“大深度地下城大深度地下城市市”构想。

构想该方案以东京皇宫为中心，深度为50-60m，直径40km范围组成一座地 下城市城市组合在10 x10km的网格中，节点设一个直径100m 的带有 天窗的层综合体共万平方米的建筑面积，每隔2km设一个3层的直 径30m扁球体公共设施，展示了大城市空间立体开发的设想4）城市地下开）城市地下开发发与可持与可持续发续发展展21地下空间地下民用建筑地下居住建筑地下工业建筑地下交通建筑地下防灾防护 空间地下公用设施 空间工程地下综合体其他特殊地下 空间应用主要包括覆土住宅、单建 及附建式住所、窑洞等地下公用建筑主要包括办公、商业等 如要求较高的精密仪器的生产等如地下铁道、公路交 通等；如地下管线等如文物、矿藏等三、地下空三、地下空间间的分的分类类1、按使用功能分、按使用功能分类类2、按岩土介、按岩土介质质状况分状况分类类岩土中地下建筑地下空间软土中地下建筑软软土中地下建筑土中地下建筑21岩石中地下建筑岩石中地下建筑3、按其他、按其他习惯习惯分分类类方法方法22坑道式指岩石地下建筑地道式指地中地下建筑地下空间掘开式指地中单建式工程防空地下室指附建式地下工程按军事术语：思考题：231.什么是地下空间？地下空间建筑？2.地下空间有哪几种分类？3.地下空间的意义？地下建筑与结构第二第二讲讲地下空地下空间间建筑建筑规规划划2一、城市地下空一、城市地下空间规间规划的特点、原划的特点、原则则与内容与内容3、城市地下空、城市地下空间规间规划的特点划的特点1.地下空间工程规划受到原有城市规划的限制。

2.地下空间规划应结合地面建筑的地下室开发利用进 行3.次浅层以内的地下空间工程规划常结合地面道路进 行4.次浅层以内的地下公共空间建筑常结合城市的广场、绿地、公园、庭院进行规划5.地下资源利用受到各种因素的影响，如造价高，日 光、自然通风环境等不如地面6.地下空间规划受地质条件影响很大7.地下空间工程范围较广泛、类型多、技术条件复杂，是城市防灾减灾的重要组成部分8.地下空间规划反映不出城市的景观艺术，室内艺术表现 成为主要方面45地下空间开发有利于保护地面环境从保护生态及自然 环境的角度出发，城市规划应将地面、地下相结合，进 行统筹考虑图图2-1（a）为城市自然环境条件，（b）为日本学者尾岛俊雄提出的 在城市地下空间内设立再循环系统的设想a)城市自然环境条件示意(b)城市再循环示意图图2-1 自然自然环环境及城市再循境及城市再循环环系系统统2、城市地下空、城市地下空间规间规划的基本原划的基本原则则61.城市地下空间工程规划的编制应纳入城市总体规划 之中，遵循国家有关的方针、政策2.应以保护城市的历史原貌，以节约土地和美化地面 为基准，以保护环境生态为出发点3.应根据地区发展水平及经济能力进行，分步实施 近、中、远期规划目标，分层实施立体综合开发。

4.应从保障改善城市地面空间物理环境，降低城市耗 能，改善地面生活环境为原则，做到不重新污染和 破坏环境5.应将对城市环境影响较大的项目规划在地下，居住 建筑规划在地下时，应保证阳光、通风、绿化的实 现6.应结合城市防灾减灾及防护要求进行73、城市地下空、城市地下空间规间规划的主要内容划的主要内容8二、地下空间开发同城市建设相结合的途径与方法91、城市地下空、城市地下空间间开开发发利用与地面空利用与地面空间间建建设设的关系的关系是地面空间资源的补充；同人民防空工程相结合；常在地面城区建设已定型的现状下进行；新城规划仍要将地下空间与地面空间规划相结合2、城市建、城市建设设中的地下空中的地下空间规间规划途径划途径(1)(1)充利用地面建筑的地下部分空充利用地面建筑的地下部分空间间；(2)(2)地下空地下空间间开开发规发规划的功能常同地面建筑使用性划的功能常同地面建筑使用性 质质及及环环境相关；境相关；10表2-1 地上与地下空间规划功能关系表2.1中说明地下空间使用功能规划需要与地面城市建设环境及特点协调，充分利用地面环境的优势，使地下建筑功能紧密结合地面环境功能，容易11 获得成功，反之即不容易成功。

3)地下地下综综合体的合体的规规划划应应在城市中心地段；在城市中心地段；12特点是：特点是：功能多，集交通、购物、娱乐、步行等功能为 一体，是城市地下空间中较为复杂的大型建筑 系统；投资大、涉及因素多、建造复杂地下综合体常与地下街、地下铁道车站相联系从从图图中可以看中可以看 出：出：地下综合体及地 下街位于繁华区 道路中心的地 下，较严格按道 路走向布局，基 本规划在道路广 场地下图图2-2 济济南古城区的地下空南古城区的地下空间规间规划划1314(4)通通过过地下地下轻轨轻轨交通建交通建设设，大，大规规模改造旧城，并模改造旧城，并 与新城建与新城建设设相相结结合；合；其服务功能十分强大，保护了地面自然景色德芳斯站的开发将公共汽车、国家级公路、停车厂、高速公路、地铁轻轨车站、5000家商店、餐厅、咖啡馆等 组成（如图2-3）图图2-3 巴黎德芳斯新区地巴黎德芳斯新区地铁轻轨铁轻轨站站综综合体合体(5)城市地下空城市地下空间间开开发发充分利用已有的地下人防工程充分利用已有的地下人防工程15从1987年开始，我国人防系统就开始了这方面的工 作哈尔滨市地铁办就将1973年建设的大直街与和兴路 段人防干线作为地铁1号线，这样可降低地铁的土建造 价。

三、城市地下空间的总体规划161、旧城地下空、旧城地下空间间的的总总体体规规划划规规划的主要形式有划的主要形式有保护有价值的旧城面貌，拆除无价值的建筑；地下空间不同功能性质的建筑主要沿道路走向进行 布置，必要时打通和连接地面建筑地下室部分；将地下街、综合体、地铁车站作为枢纽设在中心广 场或繁华区的人员集散场所右图为西德慕尼黑市中心区的旧 城改造示意图，战争使城区40%受到创伤，为了解决旧城面貌并 结合新城建设进行开发建设图图中中的的C部分部分为为东西向快速电车 路及高速公路图图中中D部分部分规划了地铁车站、地 面广场和地下车库该规划将步行街、地铁、广场、商场、停车场进行组合，既保护 有历史意义的旧城建筑，又改变 了旧的整体城市形象，地下空间 的综合开发使城市的面貌焕然一 新17图图2-4 慕尼黑中心区的立体化再开慕尼黑中心区的立体化再开发发18我国首都北京市是一个 值得保留历史建筑较多的大 都市应大力开发地下空 间，研究如何保护历史建筑 和立体发展图图2-5 北京市地下空北京市地下空间间开开发发分析分析192、城市改造中市政管、城市改造中市政管线线廊道的廊道的规规划；划；综合管线廊道与城市建设再开发必须同时进行。

图2-6、2-7为市政综合管线廊道规划实例及方案a)日本的共同日本的共同沟沟(b)瑞典的公用瑞典的公用设设施廊道施廊道规规划划图图2-6 市政市政综综合管合管线线廊道廊道图图2-7 东东京市大深度地下京市大深度地下公公用用 设设施复合干施复合干线线网平面网平面规规划示意划示意 图图20佛山市综合管沟21223、城市地下空、城市地下空间总间总体体规规划的关划的关键问题键问题1.城市中地下空间规划应为点、线、面的结合2.规划中以地下交通工程为依托、连接各个中心的地下 综合体3.地下空间规划中尽可能考虑市政管网廊道建设的可能 性4.城市繁华地段地下。