城市地下空间建筑-2[1].2-10-18

2.2城市地下街的建筑设计地下街的主要功能和作用是缓解由城市繁华地带所带来的土地资源的紧缺、交通拥挤、服务设施缺乏的矛盾。广义来讲，它包括的内容较多，有许多不同领域、不同功能的地下空间建筑组合在一起，但就目前实践的状况看，地下街主要由以下几个部分组成:(1)地下步行道系统，包括出入口、连接通道(地下室、地铁车站)、广场、步行通道、垂直交通设施、步行过街等。(2)地下营业系统，如商业步行街、文化娱乐步行街、食品店步行街等，可按其使用功能性质进行设计。(3)地下机动车运行及存放系统，地下街常配置地下停车场及地下快速路，使地面车辆由通道转快速路后可通过，也可停放在车库内。快速路和步行道不宜设在同一层。(4)地下街的内部设备系统，包括通风、空调、变配电、供水、排水等设备用房和中央防灾控制室、备用水源、电源用房。(5)辅助用房，包括管理、办公、仓库、卫生间、休息、接待等房间。一、地下街功能分析及组成(一)地下街功能分析从规模上划分地下街的功能组成有很大差别，小型地下街功能较单一，仅有步行道和商场及辅助管理用房，而大型地下街则包含公路及停车设施、相应防灾及附属用房。小型、中型及大型地下街的功能分析图，如图2.10所示。由功能分析图可以看出，超大型地下街是一个人流、车流、购物、存车的综合系统，这种地下街就是目前所称的地下综合体。(二)地下商业街的组成地下街规划研究涉及的专业面很广，如道路交通、城市规划、建筑设备、防灾防护等，而地下街某一组成部分情况也有差异，一般中小型地下商业街主要由步行道、出入口、商场及附属设施组成。从日本地下商业街建设经验反映出的各主要组成部分的比例关系如表2.2所示。由表2.2中数值可以看出，名古屋三大部分比例约各占1/3;年代越早，则商场面积所占比例越大，且基本没有车库。日本于1973年以后的建设标准作了如下规定:地下街内商店面积一般不应大于公共步行道面积，同时商店与步行道面积之和应大致等于停车场面积，也可用公式表示，即式中A—商店面积;B—步行道面积;C—停车场面积。我国现在仍无统一标准，基本上参考国外经验并按我们的具体情况执行。地下街在规划上要考虑是否规划停车场，而在设计上却要考虑两种截然不同的使用功能。至于地下高速路是否与地下街整体考虑，虽说在管理上也许不能统一，但在设计上需要两个专业的极密切配合才能完成，它还涉及地面及高架公路的连接技术。地下商业街分为以下几个主要部分:(1)交通面积:交通面积在步行式商店中比较清楚，为了分析方便，厅式商店中两柜台间距扣减1.2m为交通面积。这里主要指步行街式商店的交通面积。(2)营业用房面积:步行街式商店营业部分为一个个店铺与街连通。此面积主要指营业用房内面积。(3)辅助用房面积:辅助用房主要有仓库、机房、行政管理用房、防灾控制中心用房、卫生间等。(4)停车场面积:见地下车库设计。地下商业街内的营业面积与经济效益有关，在通常情况下，营业面积越大，经济效益就越高，反之则低。地下街中商业各组成部分的面积所占比例，见表2.3。由表2.3看出，地下街中营业面积平均占总建筑面积50.6%，交通面积占总建筑面积36.2%,辅助面积占总建筑面积13.2%，它们之间的比值约为15:11:4或简化为4:3:1。二、地下商业街的建筑空间组合(一)组合原则1.建筑功能紧凑、分区明确在进行空间组合时，要根据建筑性质、使用功能、规模、环境等不同特点、不同要求进行分析，使其满足功能合理的要求，此时可借助功能关系图进行设计(图2.11)。功能关系图中主要考虑人员流线的关系，通常有“十”字形地下步行过街(日本常建成休息广场)及普通非交叉口过街。地下街很重要的是人流通行，所以人流通行是地下街主要的功能。在步行街两侧可设置店铺等营业性用房。在靠近过街附近设水、电、管理用房，库房和风井则可根据需要按距离设置。2.结构经济合理地下街结构方案同地面建筑有差别，常做成现浇顶板，墙体、柱承重，没有外观，只有室内效果。地下街结构主要有矩形框架、直墙拱顶和拱平顶结合三种型式，见图2.12。(1)矩形框架结构，此种方式采用较多。由梁和柱组成的能承受垂直和水平荷载的结构，梁和柱是刚性连结的。主要用于工业与民用建筑物的承重骨架，桥梁构架或工程构筑物。由于弯矩大，一般采用钢筋混凝土结构，其特点是跨度大，可做成多跨多层型式，中间可用梁柱代替，方便使用，节约材料。(2)直墙拱顶结构，即墙体为砖或块石砌筑，拱顶为钢筋混凝土。拱形有半圆形、圆弧形、抛物线形多种形式。此种型式适合单层地下街。(3)梁板式结构，此种结构顶、底板为现浇钢筋混凝土结构，围护墙为钢筋混凝土或砖石砌筑。具体采用何种结构类型应根据土质及地下水位状况、建筑功能、层数、埋深、施工方案来确定。3.管线及层数空间组合要考虑管线的布置及占用空间的位置，确定建筑竖向是否多层，如有地下公路等也会受到影响。(二)平面组合方式地下商业街平面组合方式有如下几种。1.步道式组合步道式组合即通过步行道并在其两侧组织房间，常采用三连跨式，中间跨为步行道，两边跨为组合房间。此种组合特点有以下几方面:(1)保证步行人流畅通，且与其他人流交叉少，方便使用。(2)方向单一，不易迷路。(3)购物集中，不干扰通行人流。此种组合方式适合设在不太宽的街道下面。图2.13为日本新泻罗莎地下街，图2.14为步道式组合的几种类型。2.厅式组合厅式组合没有特别明确的步行道，其特点是组合灵活，可以在内部划分出人流空间，注意的是人流交通组织，避免交叉干扰，在应急状态下做到安全疏散。厅式组合单元常通过出入口及过街划分，如超过防火区间则以防火区间划分单元，图2.15为日本横滨东口广场厅式布局地下街，建造于1980年。我国石家庄站前广场地下街也为厅式组合。3.混合式组合混合式组合即把厅式与步道式组合为一体。混合式组合是地下街组合的普遍方式。其主要特点是:(1)可以结合地面街道与广场布置。(2)规模大，能有效解决繁华地段的人、车流拥挤问题，地下空间利用充分。(3)彻底解决人、车流立交问题。(4)功能多且复杂，大多同地铁站、地下停车设施相联系，竖向设计可考虑不同功能。图2.16为混合式组合示意图。图2.17为日本东京八重洲地下街，采用混合式组合方式，建造于20世纪60年代，有市政水、电廊道，并在地下二层设有市区高速公路，而且车辆能直接停在车库。(三)竖向组合设计地下街的竖向组合比平面组合功能复杂，这是由于地下街为解决人流、车流混杂，市政设施缺乏的矛盾而出现的。地下街竖向组合主要包括以下几个内容:(1)分流及营业功能(或其他经营)。(2)出入口及过街立交。(3)地下交通设施，如高速路或立交公路、铁路、停车场、地铁车站等。(4)市政管线，如上下水、风井、电缆沟等。(5)出入口楼梯、电梯、坡道、廊道等。图2.17为日本东京八重州地下街，长400m，宽80m，建筑面积69200m2，共三层，顶层为商服，中层为车库及地铁，底层为机房，管、线也都设有单独的廊道。随着城市的发展，要考虑地下街扩建的可能性，必要时应作预留(如共同沟等)。对于不同规模的地下街，其组合内容也有差别，其内容如下。1.单一功能的竖向组合单一功能指地下街无论几层均为同一功能，例如，上下两层均为地下商业街(哈尔滨秋林地下街上下两层均为同一功能商业街，如图2.18(a)所示)。2.两种功能的竖向组合两种功能主要为步行商业街同车库的组合或步行商业街同其他性质功能(如地铁站)的组合(图2.18(b))。3.多种功能的竖向组合多种功能主要为步行街、地下高速路、地铁线路与车站、停车库及路面高架桥等共同组合在一起，通常机动车及地铁设在最底层，并设公共设施廊道，以解决水、电的敷设问题(图2.18(c)、(d))。图2.19(a)为日本东京歌舞伎町地下街，由顶层步行道、商场及中层车库、底层地铁车站三种功能组合在一起。图2.19(b)为单一功能组合的日本横滨戴蒙德地下街，两层均为商场及步行道。图2.19(c)为三层三种功能组合的日本大阪虹之町地下街，顶层为步行道、商场，中层为地铁中间站台，底层为地铁车站。图2.19(d)为两种功能组合的日本新泻罗莎地下街。顶层为步行道、商场，底层为地铁车站。三、地下街的平面柱网及剖面地下街平面柱网主要由使用功能确定。如仅为商业功能，柱网选择自由度较大;如同一建筑内上下层布置不同使用功能，则柱网布置灵活性差，要满足对柱网要求高的使用条件。日本在设计地下街时，通常考虑停车柱网，因为90°停车时最小柱距5.3m，可停2台，7.6m可停3台。日本地下街柱网实际大多设计为(6+7+6)m×6m(停2台)和(6+7+6)m×8m(停3台)，这两种柱网不但满足了停车要求，对步行道及商店也是合适的。在设计没有停车场的地下街时通常采用7m×7m的方形柱网。哈尔滨秋林地下街(图2.20)采用的跨度是B1+B2+B1＝5.0m+5.5m+5.0m，柱距A=6.0m,属于双层三跨式地下商业街。地下街剖面设计层数不多，大多为2层，极少数为3层。层数越多，各层高度越大，则造价越高。因为层数及层高影响埋深，埋深大，则施工开挖土方量大，结构工程量和造价也相应增加。一般为了降低造价，通常条件允许建成浅埋式结构，减少覆土层厚度及整个地下街的埋置深度。日本地下商业街净高一般为2.6m左右，通道和商店净高有所差别，目的是为了保证有一个良好的购物环境。图2.20中，哈尔滨秋林地下商业街顶层层高为3.9m，净高为3.0m，底层层高为4.2m，净高为3.3m。地下街吊顶上部常用于铺设管线，以便于检修。