同济-地下工程概论-第二章-城市地下空间规划与建筑设计

第二章城市地下空间的规划与建筑设计（1）同济大学地下系谢雄耀副教授[e-mail]2一、地下空间的环境特点二、城市可用地下空间资源三、地下空间的功能规划四、城市地下空间的形态规划主要大纲3我国大城市用地规模迅速拓展；城市人口快速增长；土地资源日趋稀缺。大城市中心区开发强度日益提高；高层建筑逐渐增多；地下空间规模扩大。据统计，目前上海市地下空间开发总量已超过2000万平方米地下空间的环境特点4地下空间的环境特点城市地下空间总体规划从城市地下空间总体规划是对地下空间资源开发利用的总体部署，它是城市规划的重要内容，是城市总体规划的有机组成部分。重点解决：地下空间的需求预测；地下空间的功能与规模；地下空间的形态布局；地下空间的近期建设安排等问题。在注重与城市总体规划布局、人防工程设施、市政工程设施、交通工程设施、仓储设施等专项规划衔接的同时，结合城市总体规划确定的社会经济发展目标及城市性质、人口规模、用地规模，进行了城市地下空间开发利用的功能与规模的需求预测，将城市地下空间资源的开发利用控制在一定范围内，与城市总体规划形成一个整体。5地下空间的环境特点一、高防护性二、热稳定性三、易封闭性四、内部环境易控性五、低能耗性六、其他环境特性6地下空间的环境特点地下空间用于军事防护的历史实际并不长，应该是飞机大炮普遍用于战争以后的事情。因为在冷兵器时代，用不着进行地下防护，防守主要靠城墙、战壕等工事；到了热兵器时代，尤其是飞机、大炮等杀伤力巨大的兵器普遍用于战争之后，人类才开始逐步进入地下防护体系，这一时间应该从第一次世界大战算起。当今世界已进入核武器时代，在不首先使用核武器的承诺下，只有隐蔽于地下的核武器才能保存核反击力量，才能对世界上的核霸权具有威慑力。7地下空间的环境特点8地下空间的环境特点9地下空间的环境特点10地下空间的环境特点传统的地下工程大多按等级防护标准建设，一般可防御核武器和生化武器的破坏，但是，面对信息化战争的精确制导炸弹却暴露了一些致命弱点。一是顶板太薄，经不起钻地式炸弹的轰炸，如美英联军在伊拉克战争中使用的GBU-28型激光制导炸弹可以穿透6米厚的钢筋水泥工事和30米厚的普通土层，二是附建式地下工程出入口大都建在楼内，一旦大楼倒塌，出入口封死，就无法使用。假如里面躲了人，就无生还可能。所以，这些附建式地下工程既不能防御核武器冲击波的破坏，又不能有效防御常规武器的破坏。11地下空间的环境特点12为了免遭战争破坏，必须适应现代高科技条件下局部战争的需要，研究信息化战争的特殊规律，与时俱进，引进新技术，加强抗钻地、防震消震、工程快速抢修技术以及高抗力结构与防护材料等研究，同时，要研究附建式地下工程建筑设计布置及相互连通等问题，大力提高防护工程体系的整体功能。地下空间的环境特点13地下空间的环境特点14地下空间的环境特点碳足迹：也被称为碳指纹，是衡量的标准。它是指，一个人，或一个产品或装置在其整个生命周期中所释放的温室气体总量。碳足迹是用来衡量人们在日常生活中排放二氧化碳的一种方式。15二、城市可用地下空间资源16城市可用地下空间资源城市地下空间的规划设计应实行竖向分层、立体综合开发、横向相关空间相互连通、地下哦你工程与地面建筑物相配合。根据地下空间总体规划的要求，确定规划范围内各类地下空间设施系统的总体规模、平面布局和竖向关系等，包括地下交通设施系统、地下公共空间设施系统、地下市政设施系统、地下防灾系统、地下仓储与物流系统等；17城市名称中心区名称面积（万平方米）地下空间主要功能地面空间开发量地下空间开发量旧城中心区北京王府井地区165地铁、地下停车、商业等34660（现有）南京新街口地区不到1平方公里地铁、停车、商业等14520（商业空间）蒙特利尔Downtown5个街区地铁、步行系统、商业、停车场等580580（其中商业90）新建城市中心区北京中关村西区51.44停车系统、共同沟、中水雨水循环使用系统、商业、娱乐等10050（其中商业12）深圳中心区413地铁、停车场、商业街等80040（商业空间）巴黎拉德芳斯750公交乘换中心、高速地铁2条、高速公路、地下步行系统等200多万平方米商务区，住宅2.5万套步行区域67ha，集中管理的停车场2.6万个车位城市可用地下空间资源18城市可用地下空间资源商业空间：按照开发收益的规律，地下一层的商业价值仅次于地面一层，与地面二层大致相当，如与地铁联系，其价值将更高。因此，开发商往往从自身的角度出发，希望扩大这些设施的规模，但是，地下商业设施过度开发将带来更多的人流、车流和物流，会导致已经很拥挤的大城市中心区不堪重负。人防空间：通过地上空间开发的规模，就可以直接推算出地下人防空间所需要配套的规模，在这之中，部分地下空间可以通过平战转换措施，在平时做其他用途，以满足城市地下停车、商业、娱乐空间的需求。因此，在计算地下空间总需求量时应考虑扣除重复计算部分。19土建费800元/㎡土建费4000元/㎡土建费平均：约1500元/㎡城市可用地下空间资源20城市可用地下空间资源杭州市人民政府《关于积极鼓励盘活存量土地促进土地节约和集约利用的意见(试行)》（杭政〔2005〕2号）“对利用地下空间从事经营性活动、销售或转让的，应依法有偿使用，地下一层土地出让金按市区土地基准地价相对应用途容积率为2.0楼面地价的30%收取；地下二层的土地出让金按地下一层的标准减半收取；地下三层的土地出让金按地下二层标准减半收取，并依此类推。”21大连市发[2000]40号文件规定的公建用途土地出让金标准的下列比例收取：建设地下一层（半地下）停车场（车库）的，按50%计取；建设地下两层的，地下一层按50%取，地下二层按25%计取；建设地下三层以下的，三层（含三层）以下不收取土地出让金。城市可用地下空间资源22城市可用地下空间资源23地下一层青岛经济技术开发区中心商务区24地下二层25地下三层26三、地下空间的功能规划27地下空间的功能规划规划的基本原则1）人在地上，物在地下2）人的长时间活动在地上，段时间活动在地下；3）人在地上，车在地下规划的适应性原则转入地下空间的城市功能，应当与地下空间的环境相适应，如地下空间的热稳定性、环境易控性、高防护性等特点相适应。规划的协调原则1）城市地下空间开发利用的总体功能，应与城市的职能相协调；2）各种地下空间设施的功能应与其所处的城市功能区及周围的城市智能相协调28地下空间的功能规划29地下空间的功能规划基础与重点层次1）人口流、价值流、物质流、信息流与能量流畅通；2）地下交通设施、能源系统、供给与排放设施、城市防灾设施、城市绿化。中间层次1）以人流的输送、吸收以及第三产业设施的建设来构成其中间层次，通常表现为地下娱乐设施、商业设施等。发展层次1）以建设生态型与节能型为目标，逐步实现城市大部分设施的地下化，如各种地下医院、地下学校、地下办公室等。303132轨道系统地铁是地下空间开发的先导之一，往往在地铁站点附近进行高强度的开发，地下空间开发强度也随之提高，但是地铁线路会对地下空间产生分隔，因此，需要合理确定地铁线路、地铁站台、地铁站厅的标高。为了减少对其他地下空间的干扰，往往在站台附近，地铁线路需要设置在地下三层的位置。地铁需要形成网络，才能充分发挥其交通疏解的作用，两条或多条地铁线路的交汇将使得地下交通枢纽地区的地下空间更为复杂。在这种情况下，宜尽量缩短步行换乘距离。地下空间的功能规划3334M6L4M1同一站台换乘站台站台站台尽端式车站35步行系统围绕地铁站点和其他大型地下空间，如何把地下商场、过街地道等地下步行系统和地下停车场、各幢其他功能的建筑物、周边街区等步行系统连接的末端联系起来，形成一个整体，是地下空间规划的核心。不少城市中心区就是缺乏这方面的考虑而造成行人上上下下，苦不堪言。因此，从以人为本的角度出发，满足无障碍设计的要求，使得步行系统内部各个区域的标高尽量统一是解决这一问题的关键。地下空间的功能规划36（3）竖向避让原则地下道停车场地下道▽ＧＬ▽Ｂ１商店地铁检票口(GL-10m)▽Ｂ２地下道地下停车场(GL-15m)37形成地下、地面和地上三层步行体系。分工关系特点地方时间分工在冬季和上下班时间以地下步行和地上步行为主，而气候良好时仍鼓励利用地面步行中心步行街空间分工当地区的人流量过大时，与地上步行空间共同分担部分人流地铁车站到达规划区特色分工地面、地下均有良好的步行空间，地面步行空间以绿化等自然环境为主，地下步行空间以满足商业活动中心区人口时间和空间分配示意38步行系统需要尽量简化步行网络的结构，通过明确的指引系统，便于人们方便地寻求自己的路线。此外，作为步行系统的地下空间集聚着大量的人的活动，但是，地下空间有着自身的局限，往往会对于人的心理和生理产生一定的消极影响。地下空间规划应尽量增加自然采光和通风，消弱本身的封闭感，强化人性化空间的塑造。其主要的处理手法有运用玻璃天棚或通过设置下沉式广场来解决步行空间的日照、通风和采光等问题，使人们虽然身处地下，依然感觉在地上一般。3940地下自然通风分析图地下日照采光分析图41巴黎的轻轨系统再开发前的中央市场巴黎的轨道交通乘换图地下机动车流线图整体剖面42车行系统拓展道路空间,建设地下车行系统，如上海外滩中山东一路下将建设地下快速路。减少地下停车库的出入口，建设联系各个地下车库的地下道路。减少地面步行系统的干扰。中心区局部车行道路下穿。43道路的部分地下化处理①人车分离，减少道路交通产生的对步行街空间的分隔。②保护地上景观、环境。③通过道路地下化处理、使机动车交通通畅化。④地下停车网络需要通过道路地下化来实现上下连接。道路地下化区域44地下一层平面45地下二层平面4647停车系统停车库包括占主体的机动车停车库和自行车停车库，是量最大的地下空间，停车库的量不仅要与地面的建筑规模和功能相协调，还要与周边疏运道路相协调。由于不同区域的功能的差异，停车时辰分布不同，存在有些时段停车位不够，有些时段停车位空闲的状况。为了有效地提高停车空间的效率，有必要促成相邻停车库地下停车公共化，或借助于停车诱导系统，通过地下停车的系统化使有限的地下停车位能够充分利用。48IN,OUTINININ,OUTOUT地下停车网络东京中央批发市场八山地下通道广岛地下停车场品川地下停车场索尼芝浦工厂49地下停车网络化地下停车导引系统地下停车场的导引系统地下停车场要有相应的颜色区分、照明要充足50物流系统供给和废弃物流的储运和装卸往往通过地下空间，从而减少其对地上空间活动的干扰，保障了地面活动人群的安全，改善了中心区的景观。大城市往往对货运车辆进行限制，而进入中心区往往是中小型货车，数量较多且使用频率高，货车装卸的地下化防止了对车行交通的干扰，货车的小型化又为其进入地下创造了良好的条件。路边货车搬运空间由于物流车辆引起的街路上的步行环境恶化51防灾系统地下防护空间包括人防工程、地下空间兼顾防空、普通地下空间三个部分。需建立以片区人防指挥中心、疏散通道、地下人防片及其他地下掩蔽工程组成的城市人防工程体系。还需要考虑地震、水灾对地下空间的影响。52瑞士滤毒通风设备瑞典家庭掩蔽室内部瑞典民防指挥部内部名古屋中央公园地下街中的防灾中心53防灾系统防止内部灾害的发生，如火灾、爆炸、空气质量事故等，由于地下空间本身具有抗御多种外部灾害的能力，而地下环境的一些特点使对内部发生的灾害防御相当复杂，灾害后果也非常严重，防火、防烟分区，疏散出入口、疏散通道，消防设施布置等需进行严格的规划控制，不然后患无穷。54地下出入口布局及过街地道规划多元化的垂直交通联系55地下街名称商业空间总建筑面积(m2)出人口总数(个)每个出入口平均服务面积(m2)室内任一点到出人口的最大距离(m)日本东京八重洲地下街183524243530日本东京歌舞伎町地下街68842329930日本横滨站西口地下街103032541240日本名古屋中央公园地下街93082932130日本大孤虹街地下街141683145740中国吉林市地下环行街30008