地下公共及工業(yè)建筑課件

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1、,,,s o u t h w e s t j I a o t o n g u n I v e r s I t y,,,,,,西南交通大學(xué) Southwest Jiaotong University,地下空間利用課程 第 五 章 地下公共及工業(yè)建筑,,第一部分 地下公共建筑,,民用建筑和工業(yè)建筑是建筑的兩大類(lèi)型，民用建筑又包括居住建筑和公共建筑。公共建筑涉及的內(nèi)容包括除交通建筑和貯庫(kù)之外的各種公共建筑。 地下公共建筑在功能、空間、環(huán)境、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等方面與地面上的同類(lèi)型建筑并無(wú)原則上的區(qū)別，發(fā)展的歷史并不長(zhǎng)，數(shù)量也不很多，但是在實(shí)踐中已經(jīng)可以看到地下公共建筑在

2、城市現(xiàn)代化進(jìn)程中所起的積極作用，以及在城市地下空間開(kāi)發(fā)利用中越來(lái)越重要的地位。 下面幾幅圖是已經(jīng)建成的幾處地下公共建筑。,第一部分地下公共建筑,,伊利諾大學(xué)地下圖書(shū)館（美國(guó)）,斯德哥爾摩半地下音樂(lè)廳的休息廳（瑞典）,,明尼蘇達(dá)大學(xué)土木與礦物工程系地下系館（美國(guó)）,,斯德哥爾摩半地下音樂(lè)廳的舞臺(tái)及觀(guān)眾廳（瑞典）,,挪威的地下體育館,,芬蘭的地下音樂(lè)廳,,斯德哥爾摩市中心的地下綜合體（瑞典）,舊金山市地下會(huì)議中心的展覽大廳（美國(guó)）,斯德哥爾摩市中心的下沉廣場(chǎng)（瑞典）,挪威的地下游泳池之一,,巴黎市中心地下綜合體的下沉廣場(chǎng)（法國(guó)）,,一、適應(yīng)地下建筑特點(diǎn)的公共建筑類(lèi)型 地下建筑的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)（或稱(chēng)局限

3、性）往往是同時(shí)對(duì)應(yīng)存在的。 例如：地下建筑在防護(hù)和安全上有利，但封閉的空間使人在生理和心理上不易適應(yīng)；地下建筑對(duì)節(jié)約能源有利，運(yùn)行費(fèi)用較低，但需要較高的一次投資；地下建筑有利于創(chuàng)造人工環(huán)境，但卻得不到天然光線(xiàn)和看不到外界景觀(guān)；地下建筑節(jié)省用地，但在結(jié)構(gòu)、防水、施工上都較復(fù)雜等等。 因此，若要使地下公共建筑富有生命力和發(fā)展前途，就應(yīng)當(dāng)從建筑本身的功能特性和使用者的適應(yīng)程度兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。,第一部分地下公共建筑,第一節(jié) 地下公共建筑的類(lèi)型與發(fā)展,,除建筑功能上的適應(yīng)性外，還應(yīng)考慮建筑物的使用者在地下環(huán)境中生理和心理上的適應(yīng)程度，可以用人在某一類(lèi)建筑中停留時(shí)間的長(zhǎng)短和建筑物有效使用時(shí)間的長(zhǎng)短，來(lái)衡

4、量人的生理和心理上的適應(yīng)程度。 顯然，停留時(shí)間和使用時(shí)間越短的公共建筑，就越適于建在地下空間中。,第一部分地下公共建筑,,一個(gè)公共建筑應(yīng)建在地下還是地上，還要受其他因素影響。因?yàn)橄窆?jié)省城市用地，保留開(kāi)敞空間，改善城市景觀(guān)，防止內(nèi)外災(zāi)害破壞等，都可能在一定條件下成為肯定或否定一個(gè)公共建筑建在地下的主要影響因素。 例如，游泳池建在地下并沒(méi)有明顯的優(yōu)點(diǎn)，空間上受到的局限較大，然而在北歐一些國(guó)家，如挪威、芬蘭等，利用優(yōu)良的地質(zhì)條件，在山體巖層中建造了不少地下游泳池，效果很好。 又如，劇院每周使用時(shí)間較短，觀(guān)眾在其中滯留的時(shí)間也不長(zhǎng)，建在地下又有良好的隔聲條件，似乎較為有利，然而由于人員過(guò)于集中而疏散

5、比較困難，一旦發(fā)生內(nèi)部災(zāi)害，后果將十分嚴(yán)重，因此劇院一般不宜建在地下，防災(zāi)問(wèn)題往往成為決定性的影響因素。,第一部分地下公共建筑,,二、地下公共建筑發(fā)展的背景 在幾十年前，公共建筑很少建在地下，但是在二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的年代中，由于城市的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，地下公共建筑開(kāi)始出現(xiàn)，到 60 年代，數(shù)量逐步增多，類(lèi)型也不斷擴(kuò)展，在 70 年代中，形成了一定的規(guī)模，建成了一些很有特色的，對(duì)今后發(fā)展產(chǎn)生積極影響的地下公共建筑，為城市地下空間的開(kāi)發(fā)利用增添了新的內(nèi)容。 這種情況的出現(xiàn)，是由于存在著以下幾個(gè)方面的政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)背景。,第一部分地下公共建筑,,1適應(yīng)城市改造、更新和發(fā)展的需要 在城市再

6、開(kāi)發(fā)過(guò)程中，對(duì)城市交通的立體化改造，促使了商業(yè)建筑在地下的發(fā)展，與一些地下交通設(shè)施結(jié)合，形成地下城市綜合體，其中的地下商業(yè)建筑作為地上商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的補(bǔ)充，在促進(jìn)地下交通系統(tǒng)的發(fā)展，為居民和旅客提供方便的購(gòu)物和服務(wù)條件，以及回收地下工程的巨額投資等方面，都起到積極的作用。日本的地下街和歐、美一些國(guó)家大型地下綜合體的建設(shè)，都是在這樣的背景下展開(kāi)的。 城市再開(kāi)發(fā)所要解決的另一個(gè)問(wèn)題，是建筑密度過(guò)高和開(kāi)敞空間過(guò)少。特別是在城市中心區(qū)，如果把一些按傳統(tǒng)方式本來(lái)應(yīng)建在地面上的公共建筑放到地下空間中去，最大限度地保留城市開(kāi)敞空間和綠地，則城市面貌和環(huán)境將得到很大的改善。,第一部分地下公共建筑,,2有助于保存地面

7、上原有的城市和建筑風(fēng)貌 在城市發(fā)展過(guò)程中，原有的城市及各類(lèi)建筑的規(guī)模與不斷增長(zhǎng)的社會(huì)需求不相適應(yīng)；大到城市，小到一些單體建筑，都經(jīng)常面臨擴(kuò)建的問(wèn)題。 在擴(kuò)建過(guò)程中，如何使原有的城市和建筑風(fēng)貌不受破壞，得到完好的保存，如何使新增部分與原有部分在風(fēng)格上保持和諧一致，常成為一個(gè)敏感的，不容易妥善解決的問(wèn)題。,第一部分地下公共建筑,,以哈佛大學(xué)的普塞圖書(shū)館（Pusey Library）為例。在哈佛大學(xué)，歷史上已經(jīng)形成古典風(fēng)格的校園和建筑群，保存非常完好。利用原有的三座圖書(shū)館之間的一片綠地，建一座地下圖書(shū)館，從地下均可連通，由于利用了傾斜的地形，設(shè)置了較大面積的采光窗和采光天井，使地下一層的閱覽室能夠得

8、到天然光線(xiàn)。建成后，屋頂覆土綠化，使一座面積8000平方米的現(xiàn)代化圖書(shū)館完全隱蔽在大片草坪之下，在古典與現(xiàn)代建筑之間，取得了較完滿(mǎn)的統(tǒng)一。,第一部分地下公共建筑,哈佛大學(xué)普塞地下圖書(shū)館地面部分透視,,3為建筑節(jié)能提供了有利條件 地下環(huán)境在熱穩(wěn)定性上的突出優(yōu)點(diǎn)，在能源比較充分，價(jià)格非常低廉時(shí)，并沒(méi)有引起人們的重視，有些建在地面上的大型公共建筑，為了創(chuàng)造理想的人工氣候，消耗了大量能源。 地下建筑的節(jié)能作用，主要是由于減少了地面建筑所不可避免的空氣滲透和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的失熱或進(jìn)熱，從而在建筑的供熱和供冷上獲得明顯的節(jié)能效益，即使扣除某些由于地下環(huán)境所需增加的能耗，如人工照明等，節(jié)能作用仍很可觀(guān)。 據(jù)美國(guó)的

9、一些實(shí)測(cè)和統(tǒng)計(jì)資料：大型地下公共建筑的節(jié)能效果可達(dá)到2550%，地下建筑的封閉性越強(qiáng)，埋置越深，節(jié)能越多，巖層中的地下建筑最封閉，節(jié)能效益最高。,第一部分地下公共建筑,,4有利于防護(hù)和安全 與同類(lèi)型地面建筑相比，對(duì)于來(lái)自外部的自然或人為災(zāi)害，地下建筑具有較強(qiáng)的防護(hù)能力。 地下公共建筑內(nèi)部空間大，可容納的人多，在戰(zhàn)時(shí)用于人員掩蔽或物資貯存是合適的。由于公共建筑多位于城市的繁華地區(qū)，對(duì)于在街道上活動(dòng)的大量人群，在短時(shí)間內(nèi)迅速轉(zhuǎn)入地下暫避空襲、颶風(fēng)、地震等災(zāi)害，是相當(dāng)方便和有效的。 北歐、西歐一些中、小國(guó)家，以及前蘇聯(lián)、中國(guó)等，重視民防建設(shè)，把地下公共建筑做為地下民防工程體系的組成部分。日本是多地震

10、國(guó)，許多地下公共建筑都被納入到城市防災(zāi)體系之中。,第一部分地下公共建筑,,有一些特殊類(lèi)型的公共建筑，如通信樞紐、電臺(tái)、檔案館、銀行的金庫(kù)、博物館的珍寶庫(kù)，以及監(jiān)獄等，如果建在地下，則安全問(wèn)題較容易得到解決。 在瑞典斯德哥爾摩市南部一個(gè)居住區(qū)的地下巖層中，建有一座大型電話(huà)交換臺(tái)，可保證在核戰(zhàn)爭(zhēng)條件下保持電話(huà)暢通，透視示意圖見(jiàn)圖8-4(a)。瑞典的國(guó)家檔案館, 也同樣是建在該市的地下巖層中(圖8-4(b))。,第一部分地下公共建筑,圖84 斯德哥爾摩市的地下電話(huà)交換臺(tái)和地下檔案庫(kù)布置示意,,美國(guó)明尼蘇達(dá)州改造營(yíng)（Minnesota Correctional Facility )的設(shè)計(jì)從安全出發(fā)，利

11、用場(chǎng)地四周較高中間低洼的地形，采用半地下掘土形式的三層地下建筑，可容納400個(gè)犯人。10米高的覆土監(jiān)獄建筑物代替了圍墻，比一般監(jiān)獄要安全得多，鳥(niǎo)瞰示意圖見(jiàn)圖85 。,第一部分地下公共建筑,圖85 明尼蘇達(dá)州改造營(yíng)鳥(niǎo)瞰,,三、地下公共建筑的發(fā)展趨勢(shì) 世界性的政治、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)對(duì)地下公共建筑的發(fā)展有一定的影響。 例如，在60和70年代一度出現(xiàn)的國(guó)際緊張局勢(shì)和能源危機(jī)，到 80年代都有所緩和，使地下公共建筑的發(fā)展趨向也隨之出現(xiàn)了一些變化，以節(jié)能為主要目的的研究和開(kāi)發(fā)勢(shì)頭減弱，做為民防工程的大型地下公共建筑減少（在我國(guó)仍有所發(fā)展），而更多的注意力轉(zhuǎn)到了使城市功能和城市環(huán)境的改善上。,第一部分地下公共建筑,

12、,1地下空間更加開(kāi)敞，與地面空間更加融合 為了使地下空間成為城市地面空間的延續(xù)和拓展?fàn)顟B(tài)，采用擴(kuò)大出入口面積，改變出入口的階梯式布置，設(shè)置下沉式廣場(chǎng)、天井和大面積采光天窗等手法，加強(qiáng)兩種空間的融合與流通，在空間上形成一個(gè)有機(jī)整體。美國(guó)半地下覆土公共建筑開(kāi)放空間的幾種手法見(jiàn)圖86。,第一部分地下公共建筑,,,圖86 美國(guó)地下公共建筑開(kāi)放空間的幾種手法,第一部分地下公共建筑,,2充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，克服地下空間的消極因素 這種趨向主要集中在兩個(gè)方面，一是盡可能多地引入天然光線(xiàn)，甚至設(shè)法引入地面上的景觀(guān)，以減少人們對(duì)地下空間的心理上不適應(yīng)感；二是建立各種開(kāi)發(fā)和使用太陽(yáng)能的新系統(tǒng)，發(fā)揮地下建筑節(jié)能的

13、優(yōu)勢(shì)。,第一部分地下公共建筑,,3進(jìn)一步改善地下建筑環(huán)境，提高抗災(zāi)能力 一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)這一點(diǎn)都非常重視，使地下公共建筑在環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)上至少不低于同類(lèi)型地面建筑；在地下商業(yè)建筑中，寧可占用一些營(yíng)業(yè)面積，也要使顧客在購(gòu)物之余能在充滿(mǎn)陽(yáng)光和植物的環(huán)境中得到休息。 對(duì)于內(nèi)部的安全和防災(zāi)問(wèn)題，寧可付出高昂代價(jià)，采用最先進(jìn)的系統(tǒng)與設(shè)備，以防止災(zāi)害的發(fā)生，這也是使地下公共建筑受到歡迎，保持其生命力的必要前提。,第一部分地下公共建筑,,一、地下行政辦公建筑 行政辦公建筑的周使用率雖僅為25左右，但工作人員在其中停留的時(shí)間較長(zhǎng)，因此一般屬于不適于建在地下環(huán)境中的公共建筑類(lèi)型。 但是，在70年代能源危機(jī)的影響下，

14、在美國(guó)建造了幾座規(guī)模較大的地下公共建筑，在取得一定的節(jié)能效果的同時(shí)，采取多種措施，使內(nèi)部環(huán)境盡可能與地面上同類(lèi)型建筑相接近，提供了一些有益的經(jīng)驗(yàn)。,第一部分地下公共建筑,第二節(jié) 單體地下公共建筑,,二、地下文教和展覽建筑 文教建筑包括托幼建筑、中小學(xué)建筑、高等學(xué)校建筑，以及圖書(shū)館、文化館、青少年宮等。 很明顯，托幼建筑和中小學(xué)建筑不宜建在地下，因?yàn)閮和颓嗌倌暝谄渲型Ａ艉突顒?dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)身心不利。美國(guó)在 1974 1982 年在幾個(gè)州分別建造了幾座半地下覆土的小學(xué)校，教室盡量布置在對(duì)外開(kāi)窗的一側(cè)，但是后來(lái)沒(méi)有更多的發(fā)展。我國(guó)有些中小學(xué)利用校園內(nèi)封閉的人防工程做教室，效果不好。 至于高等學(xué)校，

15、由于學(xué)生不是固定在某一位置活動(dòng)，因此部分教室和實(shí)驗(yàn)室建在地下還是可取的。 圖書(shū)館建在地下，有利于人工環(huán)境的控制和書(shū)籍的保存，展覽館一般都避免使用天然光線(xiàn)，人在其中活動(dòng)時(shí)間也不長(zhǎng)，建在地下都是合適的。,第一部分地下公共建筑,,三、地下文娛、體育建筑 文化、娛樂(lè)建筑包括影劇院、會(huì)堂、俱樂(lè)部、文化宮等，體育建筑有綜合體育館和各種單項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)館，如地下網(wǎng)球場(chǎng)、冰球場(chǎng)、游泳池等。 這些類(lèi)型的公共建筑，沒(méi)有對(duì)天然光線(xiàn)的要求，但要求人工控制氣候，故很適合于建在地下環(huán)境中，但是從防災(zāi)和安全的角度看，由于空間的封閉和疏散的困難，特別對(duì)那些人員非常集中的影劇院、會(huì)堂等，存在著較多的不安全因素和防災(zāi)上的隱患。,第一

16、部分地下公共建筑,,我國(guó)有幾個(gè)城市在 70 年代結(jié)合人防工程建設(shè)，在城市土層中建造了一些淺埋的地下影劇院，用跨度 20 米左右的拱形結(jié)構(gòu)。這些影劇院雖然在緩解城市文娛設(shè)施不足的矛盾上能起一定作用，但由于防護(hù)能力較差，不利于戰(zhàn)時(shí)使用，在平時(shí)使用中，由于防災(zāi)措施不完善，也不夠安全。 因此，如果花費(fèi)很高的代價(jià)，在土層中建造淺埋、大跨的地下影劇院，在我國(guó)條件下是不適宜的。 在日本，像影劇院這樣的公共建筑，不允許建在地下，在其他國(guó)家，也只有法國(guó)、加拿大在城市地下綜合體中布置過(guò)電影院。,第一部分地下公共建筑,,有一些城市有山，或者基巖埋藏較淺，有條件在巖層中建造一些公共建筑。由于巖石的防護(hù)能力較強(qiáng)，如果具

17、備良好的地質(zhì)條件，又在設(shè)計(jì)中妥善解決了安全和防災(zāi)問(wèn)題，建造一些規(guī)模不太大的地下文娛體育設(shè)施，仍是有積極意義的。,第一部分地下公共建筑,,1杭州寶石會(huì)堂圍繞在杭州西湖西、南一帶的山嶺，有一部分延伸到市區(qū)以?xún)?nèi)。 在 70 年代，對(duì)這部分山體進(jìn)行了地下空間的開(kāi)發(fā)，結(jié)合人防工程和城市平時(shí)的使用要求，在其中布置了一些綜合性的商業(yè)服務(wù)設(shè)施和文化娛樂(lè)設(shè)施，其中最大的一個(gè)就是寶石會(huì)堂，可容 1360 人開(kāi)會(huì)或看電影，也可進(jìn)行文藝演出。 整個(gè)會(huì)堂布置在一條長(zhǎng)86m、寬20m、高16m的巖洞中，采用噴錨結(jié)構(gòu)加襯套的做法，在襯套墻上每隔4m做一根壁柱，頂在巖壁上；襯套頂為先用預(yù)制拱架支撐在壁柱上，鋪梁和板后再現(xiàn)澆混

18、凝土，形成疊合的拱頂結(jié)構(gòu)。會(huì)堂內(nèi)部的建筑設(shè)計(jì)與地面上影劇院無(wú)異，在視線(xiàn)、音響、環(huán)境等方面均達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。,第一部分地下公共建筑,,,2、斯德哥爾摩--伯爾瓦爾德音樂(lè)廳 伯爾瓦爾德音樂(lè)廳是瑞典國(guó)家廣播電視臺(tái)的一座音樂(lè)演播廳，可供大型交響樂(lè)隊(duì)演奏，觀(guān)眾席圍繞舞臺(tái)布置，共 1306 個(gè)座位，其中 486 個(gè)可為合唱團(tuán)使用?？偨ㄖ娣e 900。平方米，舞臺(tái)面積 275 平方米， 1979 年建成。,第一部分地下公共建筑,,,2、斯德哥爾摩--伯爾瓦爾德音樂(lè)廳,第一部分地下公共建筑,,,3、喬治城大學(xué)-雅特斯體育館 美國(guó)華盛頓特區(qū)的喬治城大學(xué)，歷史較久，校園內(nèi)已沒(méi)有增加新建筑的用地，但又急需擴(kuò)充體育設(shè)

19、施，因此決定在一個(gè)原有的足球場(chǎng)下，建一座全地下的淺埋體育館，建成于 1979 年。,第一部分地下公共建筑,,,3、喬治城大學(xué)-雅特斯體育館,第一部分地下公共建筑,,,3、喬治城大學(xué)-雅特斯體育館,第一部分地下公共建筑,雅特斯地下體育館的興建，解決了學(xué)校建筑用地不足的矛盾，同時(shí)使原來(lái)一個(gè)簡(jiǎn)單的足球場(chǎng)成為一個(gè)綜合的文娛體育活動(dòng)中心，充分發(fā)揮了地下空間在擴(kuò)大空間容量和節(jié)省土地等方面的無(wú)法代替的作用。,,,4挪威的地下體育建筑 北歐國(guó)家挪威的地質(zhì)條件優(yōu)越，國(guó)土的 70 為堅(jiān)硬的巖石覆蓋，有著開(kāi)發(fā)利用巖石中地下空間的傳統(tǒng)。從 70 年代開(kāi)始，在一些城市郊區(qū)的山體中，結(jié)合民防工程建設(shè)的需要和考慮到在嚴(yán)冬季

20、節(jié)開(kāi)展戶(hù)外體育活動(dòng)的困難，修建了一些地下體育設(shè)施。 挪威的地下體育建筑，除很好地滿(mǎn)足了城市居民的公共體育活動(dòng)需求外，都具有平戰(zhàn)兩用功能，戰(zhàn)時(shí)可做為人員掩蔽所，最大的可容納 7500 人；同時(shí)，漫長(zhǎng)的冬季使地下建筑的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)十分突出，與在地面上建同樣的體育館，節(jié)能效果可達(dá)到 40 50 。,第一部分地下公共建筑,,,4挪威的地下體育建筑,第一部分地下公共建筑,1）季奧維克游泳池,,,4挪威的地下體育建筑,第一部分地下公共建筑,1）季奧維克游泳池,,,4挪威的地下體育建筑,第一部分地下公共建筑,2）霍姆利亞運(yùn)動(dòng)廳和游泳池,,,4挪威的地下體育建筑,第一部分地下公共建筑,2）霍姆利亞運(yùn)動(dòng)廳和游泳池,

21、,,4挪威的地下體育建筑,第一部分地下公共建筑,2）霍姆利亞運(yùn)動(dòng)廳和游泳池,,,5芬蘭坦帕拉地下冰球場(chǎng)和游泳池,第一部分地下公共建筑,,,一、地下綜合體的涵義和發(fā)展概況 1. 涵義 隨著城市集約化程度的不斷提高，單一功能的單體公共建筑，逐漸向多功能和綜合化發(fā)展。一個(gè)建筑空間在不同條件下適應(yīng)多種功能的需要，稱(chēng)為多功能建筑，例如一個(gè)會(huì)議廳可轉(zhuǎn)換為宴會(huì)廳、舞廳，用于球類(lèi)比賽的體育館可轉(zhuǎn)換為溜冰場(chǎng)等。 由多種不同功能的建筑空間組合在一起的建筑，稱(chēng)為建筑綜合體 ，例如在一幢高層建筑中，可以在不同層面上和地下室中分別布置商業(yè)、文娛、辦公、居住、停車(chē)等內(nèi)容，這些內(nèi)容在功能上有些聯(lián)系，有的則完全無(wú)關(guān)。,第一部

22、分地下公共建筑,第三節(jié) 地下綜合體,,,經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的發(fā)展，不同城市功能也被綜合布置在大型建筑物中，成為城市綜合體 ，是隨著城市的立體化再開(kāi)發(fā)而伴生于城市地下空間中，故稱(chēng)為地下城市綜合體 , 簡(jiǎn)稱(chēng)地下綜合體。 近10多年來(lái)，我國(guó)有些大城市為了緩解城市發(fā)展中的矛盾，進(jìn)行了建設(shè)城市地下綜合體的嘗試。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前正在進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和已經(jīng)建成使用的已近百個(gè)，規(guī)模從幾千至幾萬(wàn)平方米不等，主要分布在城市中心廣場(chǎng)、站前廣場(chǎng)和一些主要街道的交叉口，以在站前交通集散廣場(chǎng)的較多，對(duì)改善城市交通和環(huán)境、補(bǔ)充商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的不足都是有益的。,第一部分地下公共建筑,,2. 內(nèi)容與組成 雖然每個(gè)地下綜合體的內(nèi)容有多有

23、少，都有一些相似之處，但建設(shè)的目的和所承擔(dān)的主要任務(wù)并不完全一致，有的以改善地面交通為主，有的以擴(kuò)大城市地面空間，改善環(huán)境，或保護(hù)原有環(huán)境為主；也有的是為了適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻奶攸c(diǎn)而將城市功能的一部分轉(zhuǎn)入地下空間。 此外，地下綜合體還有其他一些功能，如抗御戰(zhàn)爭(zhēng)破壞和自然災(zāi)害，促使地下公用設(shè)施管、線(xiàn)的綜合化等，也都是不容忽視的。,第一部分地下公共建筑,,地下城市綜合體一般包括以下一些內(nèi)容： ( 1 ）城市地下鐵道、公路隧道，以及地面上的公共交通之間的換乘樞紐，由集散廳和各種車(chē)站組成。 ( 2 ）地下過(guò)街人行橫道、地下車(chē)站間的連接通道、地下建筑之間的連接通道、出入口的地面建筑、樓梯和自動(dòng)扶梯等內(nèi)部垂直交

24、通設(shè)施等。 ( 3 ）地下公共停車(chē)庫(kù)。 ( 4 ）商業(yè)設(shè)施和飲食、休息等服務(wù)設(shè)施，文娛、體育、展覽等設(shè)施，辦公、銀行、郵局等業(yè)務(wù)設(shè)施。 ( 5 ）市政公用設(shè)施的主干管、線(xiàn)。 ( 6 ）為綜合體本身使用的通風(fēng)、空調(diào)、變配電、供水排水等設(shè)備用房和中央控制室、防災(zāi)中心、辦公室、倉(cāng)庫(kù)、衛(wèi)生間等輔助用房，以及備用的電源、水源、防護(hù)設(shè)施等。,第一部分地下公共建筑,,,3. 發(fā)展概況 地下綜合體是在近三、四十年間發(fā)展起來(lái)的一種新的建筑類(lèi)型，歐洲、北美和日本的一些大城市，在新城鎮(zhèn)的建設(shè)和舊城市的再開(kāi)發(fā)過(guò)程中，都建設(shè)了不同規(guī)模的地下綜合體，成為具有現(xiàn)代大城市象征意義的建筑類(lèi)型之一。,,第一部分地下公共建筑,,,

25、歐洲國(guó)家，如德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)的一些大城市，在戰(zhàn)后的重建和改建中，發(fā)展高速道路系統(tǒng)和快速軌道交通系統(tǒng)，因此結(jié)合交通換乘樞紐的建設(shè)，發(fā)展了多種類(lèi)型的地下綜合體；特點(diǎn)是規(guī)模大，內(nèi)容多，水平和垂直兩個(gè)方向上的布置都較復(fù)雜。 美國(guó)城市由于高層建筑過(guò)分集中，城市空間環(huán)境惡化，因此在高層建筑最集中的地區(qū)，如紐約的曼哈頓區(qū) ，費(fèi)城的市場(chǎng)西區(qū)，芝加哥的中心區(qū)等地，開(kāi)發(fā)建筑物之間的地下空間，與高層建筑地下室連成一片，形成大面積的地下綜合體。,,第一部分地下公共建筑,,,加拿大的冬季漫長(zhǎng)，半年左右的積雪給地面交通造成困難，因此大量開(kāi)發(fā)城市地下空間，建設(shè)地下綜合體，用地下鐵道和地下步行道將綜合體之間和綜合體與地面上的

26、重要建筑物之間連接起來(lái)。多倫多市的伊頓中心，是一個(gè)大型的綜合性購(gòu)物中心，商場(chǎng)總面積 56 萬(wàn)平方米，商業(yè)空間從地面上三層的玻璃頂中廳商場(chǎng)和十層的百貨商店，一直延伸到地下空間，在地下綜合體中商業(yè)也占有較大的比重。 蒙特利爾市 有六個(gè)大型地下綜合體，總面積80余萬(wàn)平方米，仍在繼續(xù)擴(kuò)展。這些綜合體在地下連通后，連接了地面上的高層辦公樓共 146 萬(wàn)平方米，還有 6 家旅館，936 套住宅，和一所大學(xué)。在地下綜合體群內(nèi)，共有商業(yè)空間約 90 萬(wàn)平方米，餐館 128 家，電影院 22 個(gè)，劇場(chǎng) 4 個(gè)，展覽廳 2 個(gè)，時(shí)裝店 1015 家，銀行辦事處 25 個(gè)，以及擁有近萬(wàn)個(gè)車(chē)位的地下停車(chē)庫(kù)， 10 個(gè)

27、地鐵車(chē)站， 2 個(gè)鐵路車(chē)站和 1 個(gè)公共汽車(chē)終始站。,,第一部分地下公共建筑,,,日本地下街始建于1930 年，50 年代起開(kāi)始大發(fā)展，到 1983 年，在日本全國(guó) 20 個(gè)城市中已建有各種類(lèi)型地下街76 處，總建筑面積 82 萬(wàn)平方米 ，全國(guó)每天約有1200萬(wàn)人進(jìn)出地下街，因此日本地下街在城市生活中和在城市地下空間利用的領(lǐng)域中，都占有重要的位置，在國(guó)際上也享有較高的聲譽(yù)。1973 年以后，從大規(guī)模發(fā)展轉(zhuǎn)為有控制的建設(shè)，調(diào)整了指導(dǎo)方針，數(shù)量雖有收縮，但內(nèi)部環(huán)境越來(lái)越好，抗災(zāi)能力越來(lái)越強(qiáng)。 日本地下街經(jīng)多年發(fā)展中形成了自己的功能明確，布置簡(jiǎn)單、使用方便、重視安全等特點(diǎn)；在規(guī)模上，并不追求過(guò)大，目

28、前單個(gè)地下街面積最大的不超過(guò)8萬(wàn)平方米，一些新建的地下街面積多在34萬(wàn)平方米。,,第一部分地下公共建筑,,,在近年，我國(guó)有些大城市為了緩解城市發(fā)展中的矛盾，進(jìn)行了建設(shè)城市地下綜合體的嘗試。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前正在進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和已經(jīng)建成使用的以近百個(gè)，規(guī)模從幾千到幾萬(wàn)平方米不等，主要分布在城市中心廣場(chǎng)、站前廣場(chǎng)和一些主要街道的交叉口，以在站前交通集散廣場(chǎng)的較多，對(duì)改善交通和環(huán)境，補(bǔ)充商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的不足，都是有益的。 臺(tái)灣高雄市已建成一個(gè)規(guī)模很大的地下街，臺(tái)北、臺(tái)中、臺(tái)南等城市，也正在籌建中。,,第一部分地下公共建筑,,,二、地下綜合的類(lèi)型 地下綜合體有多種分類(lèi)方法，按在城市中的位置和作用，大

29、致可分為以下三種類(lèi)型。 1、新建城鎮(zhèn)的地下綜合體 在新建城鎮(zhèn)或大型居住區(qū)的公共活動(dòng)中心，與地面公共建筑相配合，將一部分交通、商業(yè)等功能放到地下綜合體中，可節(jié)省土地，使中心區(qū)步行化，并克服不良?xì)夂虻挠绊?。這種地下綜合體布置緊湊，使用方便，地面和地下空間融為一體，很受居民的歡迎。,,第一部分地下公共建筑,,2 與高層建筑群結(jié)合的地下綜合體 附建在高層建筑地下室中的綜合體 ，其內(nèi)容與功能多與該高層建筑的性質(zhì)和功能有關(guān)，可視為地面建筑功能向地下空間的延伸。 這類(lèi)以辦公和業(yè)務(wù)活動(dòng)為主要功能的高層建筑，其地下綜合體的內(nèi)容多是為本建筑服務(wù)的設(shè)施，如停車(chē)場(chǎng)、各種機(jī)電設(shè)備和管、線(xiàn)等。,第一部分地下公共建

30、筑,,3、城市廣場(chǎng)和街道下的地下綜合體 在城市的中心廣場(chǎng)、文化休息廣場(chǎng)、購(gòu)物中心廣場(chǎng)和交通集散廣場(chǎng)，以及交通和商業(yè)高度集中的街道和街道交叉口，都適合于建設(shè)地下綜合體。 首先，在這些地點(diǎn)，各種城市矛盾，特別是交通矛盾特別突出，因而也是城市再開(kāi)發(fā)的主要位置； 其次，廣場(chǎng)和街道的地下空間比較容易開(kāi)發(fā)，尤其是廣場(chǎng)，建筑物和地下管、線(xiàn)的拆遷問(wèn)題和對(duì)地面交通的影響都較小。,,第一部分地下公共建筑,,三、地下綜合體建設(shè)中的幾個(gè)問(wèn)題 1地下綜合體的主要功能 在城市矛盾中，首先表現(xiàn)出來(lái)而且影響面最廣的是交通問(wèn)題，建設(shè)以實(shí)現(xiàn)人、車(chē)分流和緩解地上停車(chē)空間不足為主要目的的地下綜合體，是解決這一問(wèn)題的有效途徑。 日本面

31、積在 5000平方米以上的大型地下街，有停車(chē)庫(kù)的占 85.7 % ，說(shuō)明地下街在緩解城市靜態(tài)交通問(wèn)題上的作用。,,第一部分地下公共建筑,,2商業(yè)在地下綜合體中的作用 商業(yè)功能與交通功能相比雖屬第二位的，然而卻是不可缺少的一個(gè)組成部分。 一般來(lái)說(shuō)，在地下綜合體中開(kāi)發(fā)商業(yè)空間的主要目的可以歸納為：用商業(yè)的高額利潤(rùn)吸引開(kāi)發(fā)城市交通空間的投資，用商業(yè)的高額收益彌補(bǔ)地下交通設(shè)施收入的不足，為使用地下步行道和交通換乘樞紐的大量客流提供方便和舒適的購(gòu)物、飲食、休息等服務(wù)；以及在城市商業(yè)區(qū)或大型購(gòu)物中心，利用建筑物的地下室擴(kuò)大商業(yè)空間容量和擴(kuò)大地面上商業(yè)區(qū)步行化范圍。 從總體上看，地下綜合體中的商業(yè)在城市商業(yè)

32、中所占比重很小，因?yàn)橄鄬?duì)于整個(gè)城市，地下綜合體的數(shù)量和規(guī)模是有限的，其中又只有 1 / 4 左右的面積安排商業(yè)。但是對(duì)于地下綜合體所在地區(qū)來(lái)說(shuō)，地下商業(yè)街對(duì)該地區(qū)商業(yè)起到重要補(bǔ)充作用。,第一部分地下公共建筑,,3地下商業(yè)空間的組織 商業(yè)建筑也是公共建筑的一種類(lèi)型。從這個(gè)意義上看，建在地面上或放在地下空間中并沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，但是地下綜合體中的商業(yè)部分，由于規(guī)模較大，在組織這部分空間時(shí)應(yīng)著重考慮幾個(gè)與地下空間特點(diǎn)有關(guān)的問(wèn)題。 ( 1 ）經(jīng)營(yíng)方式 經(jīng)營(yíng)方式基本上有兩種，即營(yíng)業(yè)大廳式（或稱(chēng)商場(chǎng)式）和商店街式，規(guī)模特別大的，也可能同時(shí)存在兩種方式。,,第一部分地下公共建筑,,( 2 ）合理組織商業(yè)空間中

33、的人流和物流 人流的組織主要通過(guò)出入口的位置和寬度，門(mén)廳、過(guò)廳和通道的合理布置，以及售貨點(diǎn)的合理分布來(lái)實(shí)現(xiàn)，通道除保證足夠?qū)挾龋ㄈ毡疽?guī)定不小于 6 米）外，應(yīng)盡可能短捷、通暢，避免過(guò)多的轉(zhuǎn)折。 物流的組織包括商品的運(yùn)輸，垃圾（主要為包裝用品）的清除等，都比在地面上要困難。在集中進(jìn)貨的出入口以?xún)?nèi)，適當(dāng)設(shè)置堆放場(chǎng)地，迅速分送到各個(gè)商店去。除垂直運(yùn)輸使用電梯外，水平運(yùn)輸多用手推車(chē)，不用機(jī)動(dòng)車(chē)，以保證安全。,,第一部分地下公共建筑,,( 3 ）內(nèi)部環(huán)境與防災(zāi) 為了使地下商業(yè)空間具有較強(qiáng)的吸引力和競(jìng)爭(zhēng)力，內(nèi)部的空氣環(huán)境和聲、光等環(huán)境至少應(yīng)不低于地面上同類(lèi)建筑的標(biāo)準(zhǔn)，在某些情況下甚至應(yīng)略高于地上。 由于地

34、下商業(yè)空間內(nèi)人員集中，可燃物多，疏散困難等特點(diǎn)，防災(zāi)問(wèn)題應(yīng)成為規(guī)劃設(shè)計(jì)和經(jīng)營(yíng)管理的重點(diǎn)工作。,,第一部分地下公共建筑,,4地下綜合體的建設(shè)方針 在整個(gè)城市規(guī)劃和城市建設(shè)中，地下綜合體雖只是一個(gè)局部，但因其內(nèi)容復(fù)雜，耗資巨大，對(duì)城市生活和城市面貌都有廣泛的影響，故建設(shè)應(yīng)特別慎重，必須在城市發(fā)展總體規(guī)劃和局部地區(qū)再開(kāi)發(fā)規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行，對(duì)建設(shè)的必要性和可行性進(jìn)行科學(xué)的論證，并提出明確的建設(shè)方針。,,第一部分地下公共建筑,,,“基本方針”規(guī)定，只有在有必要建設(shè)地下公共通道和公共停車(chē)庫(kù)的情況下，才允許建地下街，商業(yè)所占比重應(yīng)壓縮到最小限度。 要求商業(yè)部分面積應(yīng)不大于公共通道的面積，兩部分面積之和應(yīng)大體

35、上相當(dāng)于停車(chē)庫(kù)的面積。 在防災(zāi)要求方面，規(guī)定十分嚴(yán)格，例如不允許地下街與周?chē)ㄖ锏叵率疫B通，防火分區(qū)的面積縮小到 200 平方米，使用明火的商店、飲食店必須在當(dāng)?shù)叵啦块T(mén)批準(zhǔn)的情況下才允許集中布置在地下街中劃定的防火區(qū)內(nèi)等等。,,第一部分地下公共建筑,,,(1）地下綜合體的建設(shè)，應(yīng)與城市再開(kāi)發(fā)同時(shí)進(jìn)行，應(yīng)以解決所在地區(qū)的交通問(wèn)題為主要目的。 (2）綜合體中商業(yè)的規(guī)模應(yīng)加以控制，應(yīng)根據(jù)其贏利程度，以在一定時(shí)期內(nèi)回收建設(shè)資金為限度。 (3）內(nèi)部環(huán)境至少應(yīng)不低于同類(lèi)型地面建筑的標(biāo)準(zhǔn)。 (4）人員、物資和設(shè)備的安全應(yīng)得到可靠的保障，并采取先進(jìn)的防災(zāi)措施。 (5）合理開(kāi)發(fā)和綜合利用城市地下空間資源，如

36、果地下綜合體需要的規(guī)模較大而資金不足，可統(tǒng)一規(guī)劃，分期實(shí)施。 (6）建在市中心區(qū)的大型地下綜合體，在戰(zhàn)時(shí)不宜做為永久性的人員掩蔽所。,,第一部分地下公共建筑,第二部分 地下工業(yè)建筑,,在地下空間中組織工業(yè)生產(chǎn)，一般比在地面上困難和復(fù)雜，要付出相當(dāng)高的代價(jià)。從本世紀(jì)初開(kāi)始，地下建筑開(kāi)始用于工業(yè)生產(chǎn)，而且日益受到重視，主要有兩個(gè)原因：一是經(jīng)過(guò)戰(zhàn)爭(zhēng)和大量核試驗(yàn)，證明地下建筑具有良好的防護(hù)能力，許多國(guó)家于是把軍事工業(yè)和在戰(zhàn)爭(zhēng)中必須保存下來(lái)的工業(yè)轉(zhuǎn)入地下，二是地下空間提供的特殊生產(chǎn)環(huán)境，為某些類(lèi)型的生產(chǎn)提供了良好的條件，比在地面上進(jìn)行更為有利。,第二部分地下工業(yè)建筑,,瑞典地下冷凍食品庫(kù),瑞典地下水電站

37、主廠(chǎng)房?jī)?nèi)部,,一、巖石中廠(chǎng)房布局的特點(diǎn) 由于地下廠(chǎng)房完全處于巖石中，所以在總體布置上有一些明顯的特點(diǎn)。 1 地質(zhì)條件在廠(chǎng)房布置中的重要性 地下廠(chǎng)房的總體布置，從工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)地質(zhì)條件）來(lái)看，要比在地面上建造廠(chǎng)房復(fù)雜和困難。地質(zhì)條件對(duì)于地下廠(chǎng)房的空間大小、結(jié)構(gòu)形式、施工方法、施工進(jìn)度與安全、工程造價(jià)等有很大的影響，常常成為地下工程建設(shè)的一個(gè)重要的先決條件和進(jìn)行廠(chǎng)房總體布置主要考慮的因素之一。,第二部分地下工業(yè)建筑,第一節(jié) 工程地質(zhì)和工程結(jié)構(gòu)對(duì)地下廠(chǎng)房總體布置的影響,,2 .巖石中廠(chǎng)房布且的局限性和靈活性 在巖石中修建廠(chǎng)房，不但在很大程度上受地形、地質(zhì)等條件的影響，而且由于形成

38、廠(chǎng)房空間的六個(gè)界面都是巖石，與地面上設(shè)計(jì)廠(chǎng)房也有較大的差別。 在地面上建造廠(chǎng)房，為了使工藝流程緊湊，交通運(yùn)輸方便和縮短管線(xiàn)，往往盡可能使廠(chǎng)房能形成一個(gè)比較大的空間，當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的跨度不能滿(mǎn)足這個(gè)要求時(shí)，常把兩個(gè)或兩個(gè)以上的跨度并列起來(lái)，組成所謂多跨廠(chǎng)房，除了柱子所占空間外，其他部分都互相連通，即使是幾個(gè)跨度和高度不相同的空間，也可以集中在一起，還可以相互垂直布置。但是這樣的布置對(duì)于地下廠(chǎng)房來(lái)說(shuō)是難于做到的，因?yàn)楸M管襯砌結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成多跨并列，但對(duì)于巖石來(lái)說(shuō)，仍然是一個(gè)跨度，因而就要受到巖石所能形成的最大跨度的限制。,第二部分地下工業(yè)建筑,,因此，在地下廠(chǎng)房設(shè)計(jì)中，廠(chǎng)房空間一般是由單個(gè)的洞室所組成

39、，當(dāng)兩個(gè)洞室需要并列布置在一起時(shí)，就必須在洞室之間保留必要厚度的巖石以承受上部山體的一部分荷載。在廠(chǎng)房布置時(shí)，就要使這部分巖石間壁保持最小但又安全的厚度。既然地下廠(chǎng)房不易組成大面積的空間，所以就需要把各個(gè)單獨(dú)的洞室互相連接起來(lái)以便利生產(chǎn)上的聯(lián)系。洞室的連接與地面上廠(chǎng)房?jī)煽邕B接在一起時(shí)也不相同，因?yàn)槌丝紤]連接部分結(jié)構(gòu)上的安全外，還必須考慮連接處巖石的穩(wěn)定。 當(dāng)不同跨度或高度的洞室垂直或成一定角度相交時(shí)，頂部巖石可能形成相當(dāng)復(fù)雜的幾何形狀，出現(xiàn)缺少支承的懸?guī)r，成為結(jié)構(gòu)上的薄弱部分，在施工中都比較復(fù)雜。因此，在進(jìn)行廠(chǎng)房總體布置時(shí)，妥善處理洞室的連接對(duì)于結(jié)構(gòu)的安全和施工的方便都是很重要的。,第二部

40、分地下工業(yè)建筑,,另一方面，巖石能夠成洞的條件使地下廠(chǎng)房的布置比地上在某些方面又有一定的靈活性。例如，只要地質(zhì)條件允許，洞室跨度和高度上的變化比較靈活，在平面輪廓上可以根據(jù)需要做成矩形或圓形，洞輪廓可以是直線(xiàn)、折線(xiàn)，甚至曲線(xiàn)，在連接方式上，不但在水平上可互相連接，而且可以在不同高程上相交或互相穿插。這些靈活性如能充分加以利用，可以使廠(chǎng)房布置更緊湊，生產(chǎn)更方便，施工更迅速。,第二部分地下工業(yè)建筑,,3巖石自然條件的充分利用 由于地下的特殊條件，建造地下廠(chǎng)房要花費(fèi)比地面建筑多幾倍的資金，建設(shè)時(shí)間也長(zhǎng)得多，因此應(yīng)當(dāng)盡可能利用巖石的各種自然條件和特性，使付出的高昂代價(jià)能產(chǎn)生最大的效益。 巖石的最大優(yōu)

41、點(diǎn)是對(duì)各種武器的防護(hù)能力很強(qiáng)，這也是把廠(chǎng)房建在地下的主要目的之一。除了防止廠(chǎng)房受到外界因素破壞外，巖石的防護(hù)能力還能對(duì)某些有危險(xiǎn)生產(chǎn)的破壞性起一定的限制作用，例如彈藥和油料的貯存、核反應(yīng)堆的屏蔽等，在巖石中都比在地面上安全得多。巖石中廠(chǎng)房的另一優(yōu)點(diǎn)就是基本上不受外界氣候條件變化的影響，對(duì)于冬季廠(chǎng)房需要長(zhǎng)時(shí)期供熱或夏季需要降溫的地區(qū)來(lái)說(shuō)。 可以節(jié)省經(jīng)常的運(yùn)行費(fèi)用，有些地處寒冷地區(qū)的國(guó)家，大量建造地下廠(chǎng)房的目的之一就是節(jié)省供熱費(fèi)用。 此外，巖石中廠(chǎng)房不受外界氣候和其他條件干擾的特點(diǎn)，還為要求恒溫、恒濕，或防塵、防震等的精密生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。,第二部分地下工業(yè)建筑,,二、洞口的數(shù)量、位置和高程 1

42、 洞口的防護(hù)與隱蔽 洞口的數(shù)量和位置，對(duì)于不同的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，考慮的問(wèn)題不完全一樣。 在要求防核武器的情況下，主要是考慮一定當(dāng)量的核彈在一定距離以外爆炸產(chǎn)生的沖擊波超壓對(duì)洞口的破壞作用。,第二部分地下工業(yè)建筑,,2洞口位置的地質(zhì)與水文條件 從地形上看，選擇洞口位置要考慮山體的坡度。 一般地說(shuō)，山體坡度陡說(shuō)明巖石抗風(fēng)化能力強(qiáng)，或受氣候影響較小，例如北坡往往比南坡陡一些，同時(shí)坡的上表面理蓋的土層較薄，這樣對(duì)于洞口施工有利，切口小，減少劈坡的土石方工程量。 洞口處的山坡也不宜太陡，因?yàn)槎盖偷纳狡聲?huì)使沖擊波的反射壓力增加，洞口上部巖石如果受到外力作用而塌落時(shí)，容易堵塞洞口，施工也不安全。,第二部分地下工業(yè)

43、建筑,,三、洞室的位置與洞軸線(xiàn)方向 洞室的位置，從埋深來(lái)看，主要決定于最小自然保護(hù)層的厚度，從水平的位置和方向看，則受到一系列工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的影響。 1 洞頂?shù)淖钚∽匀槐Ｗo(hù)層厚度 為了使洞頂以上的巖石形成一個(gè)結(jié)構(gòu)，起到拱的作用，就要求有一定的厚度，這個(gè)厚度與洞室跨度大小有關(guān)，在正常的巖石條件下，一般保護(hù)層的厚度應(yīng)大于跨度的兩倍才能安全。,第二部分地下工業(yè)建筑,,2 地質(zhì)條件對(duì)洞室位置和軸線(xiàn)方向的影響 影響洞室位置和洞軸線(xiàn)方向的地質(zhì)條件主要有巖石的性質(zhì)、強(qiáng)度和完整程度，產(chǎn)狀要素和成層條件，地質(zhì)構(gòu)造情況和地面水、地下水狀況等幾個(gè)方面。 從巖石的性質(zhì)、強(qiáng)度和完整程度等條件來(lái)看，洞室位置最

44、好選在巖性均一、整體性好、風(fēng)化破碎程度低、強(qiáng)度比較高的巖層內(nèi)。,第二部分地下工業(yè)建筑,,,3 對(duì)于不利地質(zhì)條件的正確處理 在廠(chǎng)房總體布置中對(duì)待地質(zhì)條件的原則：盡可能選擇有利條件，盡量避開(kāi)不利因素。 但是，要想找到完全理想的地質(zhì)條件是不可能的，在有利條件中往往包含著不利因素，在不利因素中又往往存在著轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣麠l件的可能性。例如，地下水對(duì)于地下廠(chǎng)房從許多方面看是不利因素，但是較大水量的地下水如果妥善加以引導(dǎo)和貯存，即成為可靠的水源。 因此，對(duì)待地質(zhì)條件的正確態(tài)度應(yīng)當(dāng)是：在充分利用有利的地質(zhì)條件，避開(kāi)不利因素的前提下，采取必要的措施，限制不利因素的消極影響，同時(shí)在可能條件下，力爭(zhēng)變不利因素為有利條件

45、。,第二部分地下工業(yè)建筑,,四、巖石間壁的最小厚度 在相鄰的兩個(gè)平行洞室之間，必須保留一定厚度的巖石。為了生產(chǎn)工藝布置的緊湊和減少通道長(zhǎng)度，加快施工進(jìn)度，在進(jìn)行廠(chǎng)房總體布置時(shí)，就需要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的要求和具體的地質(zhì)條件確定一個(gè)合理的巖石間壁最小厚度。,第二部分地下工業(yè)建筑,,1.巖石間壁最小厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 我國(guó)有不少單位，都根據(jù)大量的地下工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了一些巖石間壁最小厚度的參考數(shù)字。,第二部分地下工業(yè)建筑,在國(guó)外，有的國(guó)家規(guī)定巖石間壁厚度不小于相鄰較大洞室的跨度，有的國(guó)家規(guī)定不小于相鄰較大洞室的跨度或高度（取二者中較大的，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時(shí)，在此基礎(chǔ)上加大1.5倍）。,,2 確定巖石間壁厚度

46、需要考慮的幾個(gè)因素 在確定巖石間壁的合理厚度時(shí)，要參考計(jì)算結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)數(shù)字，但更重要的是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體條件進(jìn)行綜合分析，才能做出比較符合實(shí)際的判斷，一般地應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素： （1）地質(zhì)條件：巖石間壁的破壞，往往是由于巖體失去穩(wěn)定而不是因強(qiáng)度不夠，因此應(yīng)著重研究影響間壁穩(wěn)定的地質(zhì)條件，例如節(jié)理發(fā)育程度，有無(wú)破碎帶，巖層的傾向、傾角，有無(wú)側(cè)向壓力，層面的膠結(jié)狀況，填充物性質(zhì)，裂隙水多少等等。 （2）洞室的跨度與高度：洞室的跨度大，則作用于巖石間壁上的山體壓力也大，因此相應(yīng)加大間壁厚度是必要的，但同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮洞室高度對(duì)間壁厚度的影響，因?yàn)樵谕瑯涌缍惹闆r下，高度越大，則間壁的長(zhǎng)細(xì)比越大，當(dāng)側(cè)向壓力較大

47、時(shí)對(duì)穩(wěn)定是不利的，因此間壁的高度與厚度應(yīng)根據(jù)具體情況保持適當(dāng)?shù)谋壤?第二部分地下工業(yè)建筑,,（3）相鄰洞室的幾何關(guān)系及與巖層的關(guān)系： 兩個(gè)相鄰洞室的幾何形狀和尺寸如果相同而且?guī)r層基本水平時(shí) 圖 1016 (a) ，間壁的形狀比較規(guī)則，荷載基本上對(duì)稱(chēng)，側(cè)向壓力較小，是比較好的情況，可以考慮適當(dāng)縮小其厚度； 如巖層傾斜，則側(cè)向壓力對(duì)于 A 洞比 B 洞要大 圖 1016 (b) ，應(yīng)當(dāng)注意圖 1016 (c)、(d)為在傾斜巖層中的大小不同的洞室，C洞的跨度和高度都大于D 洞。這兩種情況雖然都有側(cè)向壓力存在，但 D 的情況要比C都差些，因?yàn)?c 洞上部荷載比 D 洞大，層面又向 D 洞方向傾

48、斜，使 D 洞受到的側(cè)向壓力較大，拱腳部分更為薄弱，因此這種布置是應(yīng)當(dāng)盡力避免的。,第二部分地下工業(yè)建筑,,（4）間壁上岔洞的數(shù)量、大小和分布情況：間壁的整體性是保持巖石穩(wěn)定的重要條件，如果間壁上岔洞較大或較多，則被分割成若干巖柱，且?guī)r柱四周都要受到爆破的振動(dòng)，因此，除十分必要，應(yīng)盡量不在較薄巖石間壁上開(kāi)岔洞，即使需要，也應(yīng)使岔洞尺寸小，數(shù)量少，相距遠(yuǎn)，如數(shù)量較多距離較近，則應(yīng)考慮適當(dāng)加大間壁厚度。 （5）施工條件：施工技術(shù)條件如果不能做到毛洞輪哪尺寸準(zhǔn)確，則巖石間壁應(yīng)適當(dāng)加厚，以免超挖過(guò)多或測(cè)量不準(zhǔn)而削弱間壁，爆破作業(yè)用的方法也應(yīng)仔細(xì)斟酌，因?yàn)榉糯笈诒确判∨趯?duì)巖石的振松范圍要大，會(huì)影響到間壁

49、的實(shí)際厚度。,第二部分地下工業(yè)建筑,,五、洞室的合理連接方式 1 .連接方式 舉例在地下廠(chǎng)房中，洞室之間由于生產(chǎn)工藝等各方面的要求，可能出現(xiàn)各種各樣的連接方式，圖1017中舉出常見(jiàn)的幾種。圖中只表示了平面上的連接，如果從頂拱部分懸?guī)r面積大小和支承條件來(lái)看，一般正交比斜交有利，單向相交比雙向相交有利，而雙向垂直錯(cuò)交和三岔相交都較為不利；如果再加上相交洞室不同跨度和高度的因素，則情況更為復(fù)雜。,圖 1017 洞室平面連接方式舉例,第二部分地下工業(yè)建筑,,2 確定連接方式時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 根據(jù)以上的介紹和分析，為了使洞室連接結(jié)構(gòu)合理，施工方便，在進(jìn)行廠(chǎng)房的平面布置時(shí)，一定要同時(shí)考慮到洞室連接部

50、位的空間情況，使懸?guī)r的無(wú)支承部分盡量減少。 不同高度的洞室相交，不論跨度是否相等，最好使之交于拱腳下的直墻上，以有利于保持頂拱的完整和簡(jiǎn)化襯砌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 洞室的跨度和高度應(yīng)盡量統(tǒng)一，并減少不同高度和跨度洞室的相交，以便于施工。,第二部分地下工業(yè)建筑,,一地下廠(chǎng)房的內(nèi)容與規(guī)模 在地下建設(shè)工業(yè)建筑，并不要求把整個(gè)工廠(chǎng)都放到地下。如果把全部生產(chǎn)過(guò)程和工廠(chǎng)的各組成部分都放到地下，就需要開(kāi)挖大量石方。對(duì)于一般工廠(chǎng)而言，地下廠(chǎng)房的土建投資大大高于同樣的地上廠(chǎng)房，有時(shí)高達(dá)34倍，施工期限也長(zhǎng)得多，結(jié)合我國(guó)具體情況，主要應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求、生產(chǎn)特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)條件等因素具體分析，確定一個(gè)地下部分的合理比例（通常稱(chēng)為“

51、進(jìn)洞比例”），有三種不同的防護(hù)要求。 第一種要求戰(zhàn)時(shí)能堅(jiān)持生產(chǎn)（指直接受到襲擊時(shí)），第二種要求地上部分被破壞后，地下部分仍能照常生產(chǎn)，第三種要求地上部分被破壞后，地下部分暫停生產(chǎn)。,第二部分地下工業(yè)建筑,第二節(jié) 與巖石特點(diǎn)有關(guān)的廠(chǎng)房布置問(wèn)題,,第一種情況要求進(jìn)洞比例比較高，甚至全部生產(chǎn)過(guò)程都要放在地下； 第二種情況只需要把生產(chǎn)的核心部分或主要的生產(chǎn)過(guò)程放在地下，并在地下儲(chǔ)備一定數(shù)量的原材料和半成品，進(jìn)洞比例可以適當(dāng)縮??； 第三種情況是指受到襲擊時(shí)只要求保護(hù)關(guān)鍵性設(shè)備或貴重精密設(shè)備，主要的生產(chǎn)過(guò)程仍在地上，這樣地下部分的比例更小。,第二部分地下工業(yè)建筑,,生產(chǎn)特點(diǎn)是指適宜于放在地下的程度，例如，

52、易燃、易爆、產(chǎn)生大量煙、塵、熱或其他有害物質(zhì)的生產(chǎn)，除特殊情況外都不宜放在地下；而要求恒溫、恒濕的精密生產(chǎn)，如精密儀表、計(jì)量室等，放在地下環(huán)境中比較有利，可以減少外界環(huán)境的干擾，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 現(xiàn)場(chǎng)條件是指所選廠(chǎng)址的隱蔽程度和易受襲擊的程度，山體中能否容納足夠大面積的地下廠(chǎng)房，地質(zhì)條件是否適合于地下廠(chǎng)房所需要的跨度、高度等?，F(xiàn)場(chǎng)條件中還應(yīng)當(dāng)包括氣候條件，例如在緯度比較高，冬季供熱時(shí)間比較長(zhǎng)的地區(qū)，把廠(chǎng)房放在地下可以節(jié)約室內(nèi)供熱費(fèi)用。,第二部分地下工業(yè)建筑,,二、工藝、運(yùn)輸和分區(qū)布置問(wèn)題 1 工藝流程與廠(chǎng)房布置 合理的工藝流程要求做到短、順，不交叉，不逆行。因此，從保證生產(chǎn)的合理和提高生產(chǎn)效

53、率出發(fā)，要求安排好各主體廠(chǎng)房、各主要通道在相互位置和高程上的關(guān)系，使這一關(guān)系適應(yīng)工藝流程的要求，并經(jīng)過(guò)洞口，把地下部分的生產(chǎn)與地面上聯(lián)系起來(lái)。,第二部分地下工業(yè)建筑,工藝流程對(duì)廠(chǎng)房總體布置有較大的影響，有時(shí)甚至是決定性的因素，但是另一方面，必須與工程地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)和施工等要求結(jié)合起來(lái)；同類(lèi)型生產(chǎn)的廠(chǎng)房布置方式有一些共同點(diǎn)，但又不能規(guī)定成固定的模式簡(jiǎn)單地套用。這些就是處理工藝流程和廠(chǎng)房布置的關(guān)系的基本原則。,,,2 交通運(yùn)輸與廠(chǎng)房布置 在運(yùn)物工具確定后，可根據(jù)運(yùn)輸量和裝貨后的車(chē)輛寬度確定運(yùn)輸通道的寬度。 通道應(yīng)根據(jù)需要區(qū)分為主要的和次要的，單行的和雙行的，主通道一般多布置在車(chē)間中部，也可以根據(jù)工

54、藝流程布置在車(chē)間的一側(cè)或兩側(cè)；主通道與次要通道要互相連通，以形成一個(gè)道路網(wǎng)，并在相交處保證必要的轉(zhuǎn)彎半徑。 應(yīng)當(dāng)注意的是，通道所占面積與車(chē)間總建筑面積保持適當(dāng)?shù)谋壤?，比例過(guò)高是不經(jīng)濟(jì)的。,第二部分地下工業(yè)建筑,,,3 按生產(chǎn)特點(diǎn)的分區(qū)布置 在某些生產(chǎn)過(guò)程中，有發(fā)生火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)，或者產(chǎn)生大量余熱、余濕、煙塵、有害氣體、噪聲、振動(dòng)等，而另外一些生產(chǎn)過(guò)程，又可能要求清潔、安靜、恒溫、防震等。 這些生產(chǎn)上的特殊問(wèn)題和要求，都應(yīng)在總體布置中加以解決，否則可能造成生產(chǎn)上的混亂和互相干擾，還會(huì)影響到生產(chǎn)人員的安全。對(duì)于這些問(wèn)題，應(yīng)按生產(chǎn)特點(diǎn)和使用要求分區(qū)布置，即用建筑設(shè)計(jì)中常用的功能分區(qū)方法加以解決。,

55、第二部分地下工業(yè)建筑,,,三、地下廠(chǎng)房的通風(fēng) 1 地下廠(chǎng)房的通風(fēng)方式與特點(diǎn) 地下廠(chǎng)房所需的空氣都要從地上經(jīng)洞口引入，同時(shí)，由于巖石的溫度比較穩(wěn)定，單位時(shí)間的傳熱量小，以及裂隙水的存在等等，使廠(chǎng)房中的余熱、余濕難于自然散發(fā)，也需要靠通風(fēng)才能及時(shí)排走，所以通風(fēng)量一般都比較大。 如果廠(chǎng)房?jī)?nèi)有要求恒溫恒濕的精密生產(chǎn)，則還需要布置空調(diào)系統(tǒng)，如果工廠(chǎng)有較高的防護(hù)要求，在進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)上還要布置消波、濾毒等設(shè)施。 所有這些，都使地下廠(chǎng)房的通風(fēng)，不論在氣流組織、管道和進(jìn)排風(fēng)口布置，還是機(jī)房布置等方面，都帶有一些地下工程的特點(diǎn)。,第二部分地下工業(yè)建筑,,,根據(jù)生產(chǎn)的性質(zhì)、人員的數(shù)量和所在地區(qū)的氣候、地形等特點(diǎn)，地

56、下廠(chǎng)房可以采用自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)，或部分自然通風(fēng)部分機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)最經(jīng)濟(jì)，但要求廠(chǎng)房布置完全符合通風(fēng)的要求，例如規(guī)模較小、氣流順、進(jìn)排風(fēng)口之間有一定高差等，這對(duì)一些比較復(fù)雜的生產(chǎn)，是難于完全做到的，全部機(jī)械通風(fēng)對(duì)一些生產(chǎn)和防護(hù)條件都要求較高的廠(chǎng)房是必要的，但建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用都比較高，廠(chǎng)房規(guī)模較大時(shí)，管道布置也相當(dāng)復(fù)雜，因此比較常用的是把兩者結(jié)合起來(lái)，根據(jù)具體條件，采取自然進(jìn)風(fēng)機(jī)械排風(fēng)，或機(jī)械進(jìn)風(fēng)自然排風(fēng)，或一部分廠(chǎng)房自然通風(fēng)，另一部分機(jī)械通風(fēng)等靈活的方式。,第二部分地下工業(yè)建筑,,,2 廠(chǎng)房布置與氣流組織的關(guān)系 氣流組織在通風(fēng)設(shè)計(jì)中是很重要的問(wèn)題。氣流組織如果符合空氣流動(dòng)的規(guī)律，通風(fēng)效果就好

57、，否則就差，甚至起不到通風(fēng)的作用。從廠(chǎng)房布置的角度看，影響空氣流動(dòng)的主要因素（對(duì)自然通風(fēng)）是進(jìn)、排風(fēng)口的形式、位置、高程所形成的壓力差和洞室形狀、布置方式、內(nèi)部設(shè)備等對(duì)空氣流動(dòng)造成的阻力，對(duì)于機(jī)械通風(fēng)，這兩個(gè)因素的影響要小一些，但廠(chǎng)房的布置方式對(duì)通風(fēng)管道的布置和管道中壓力損失的多少仍有較大的影響。,第二部分地下工業(yè)建筑,,,四、施工要求與廠(chǎng)房的擴(kuò)建 1. 施工條件對(duì)地下廠(chǎng)房總體布置的要求 地面上工業(yè)廠(chǎng)房的施工，一般對(duì)廠(chǎng)房布置沒(méi)有特殊的要求。但是，地下廠(chǎng)房要通過(guò)巖石的開(kāi)挖和一系列的結(jié)構(gòu)處理才能形成。當(dāng)前巖石工程的掘進(jìn)技術(shù)，主要是采用鉆孔爆破方法，而地下廠(chǎng)房的布置，對(duì)于以鉆爆方法為主的施工，速度和

58、安全等方面都有較大影響。因此，在進(jìn)行廠(chǎng)房總體布置時(shí)，應(yīng)使之能與一定的施工技術(shù)和施工方法相適應(yīng)，為加快施工進(jìn)度和保障施工安全創(chuàng)造良好條件。 首先，應(yīng)從地質(zhì)條件上使洞室處于堅(jiān)硬完整的巖層中，同時(shí)，洞室布置合理，減少大跨洞室的平交，避免出現(xiàn)大面積懸?guī)r，對(duì)于施工安全是很重要的。,第二部分地下工業(yè)建筑,,,其次，通道要有足夠的數(shù)量、寬度和適當(dāng)?shù)钠露取?洞內(nèi)的大量石碴只能經(jīng)過(guò)通道和洞口運(yùn)出，所以通道的布置對(duì)于采用機(jī)械化出碴，便利運(yùn)碴車(chē)輛的快速通行，在掘進(jìn)同時(shí)進(jìn)行其他項(xiàng)目的平行作業(yè)等都有較大影響。通道和洞口的數(shù)量應(yīng)當(dāng)與洞內(nèi)總的出碴量相適應(yīng)。 有時(shí)候可以用增加通道寬度的方法達(dá)到同樣目的。如一油庫(kù)工程，開(kāi)始僅布

59、置一條寬2.5米的通道，不能滿(mǎn)足施工要求，后改為兩條并列的通道，使通道的工程量增加近兩倍，如果不增加通道，而把原通道加寬到3.5米，就可以布置雙線(xiàn)出碴，同樣可以加快施工速度。,第二部分地下工業(yè)建筑,,2. 地下廠(chǎng)房的發(fā)展擴(kuò)建問(wèn)題 在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)明確工廠(chǎng)分期建設(shè)的要求或預(yù)計(jì)到發(fā)展的方向，留有一定的余地，使改建或擴(kuò)建成為可能。,第二部分地下工業(yè)建筑,,五、地下空間的充分利用 在滿(mǎn)足防護(hù)、生產(chǎn)、使用等基本要求的前提下，盡可能充分地利用地下廠(chǎng)房的洞室空間，因?yàn)槊吭黾?1立方米空間，就需要開(kāi)挖比 1立方米還多一些的巖石（因包括超挖在內(nèi)）。 在確定洞室輪廓形狀時(shí)，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)的特點(diǎn)，利用巖石成洞的各種可能形狀，使之與使用要求相適應(yīng)。例如地下油庫(kù)，如果把立式金屬油罐排列在普通的長(zhǎng)條洞室中，必然使罐與罐之間的不少空間不能充分利用，所以多采用與金屬罐相適應(yīng)的單個(gè)圓形洞室，不但節(jié)省空間，對(duì)于直墻的穩(wěn)定也有利。,第二部分地下工業(yè)建筑,