内容简介
《地下建筑学》是在1994年版《地下建筑学》的基础上重写的,较全面地反映了近十几年地下建筑学的发展,以及地下空间利用和地下建筑建设的最新成就。篇幅从原来的15章扩大为3篇28章。第1篇为地下建筑学总论,共8章,论述有关地下建筑学概念性、历史性、战略性和前沿性问题,第2篇为地下空间规划,共10章,结合对国内外大量实例的评介,论述城市中心区、居住区、历史文化保护区、城市新区以及城市广场和公共绿地等处的地下空间规划问题;第3篇是地下建筑设计,共10章,结合国内外大量实例,分别论述地下居住建筑、公共建筑、交通建筑、工业建筑、仓储建筑和民防建筑等的建筑设计问题,还涉及地下建筑设计中的环境、防灾、防水等技术问题,最后探讨了地下建筑的空间与建筑艺术处理问题。
《地下建筑学》作为地下建筑学学科领域的专著,对我国的地下空间开发利用与地下建筑规划设计有一定的指导意义和参考作用,可作为高等学校建筑学和城市规划等专业师生的参考用书,也可供从事城市规划、建设、管理和建筑设计工作的领导干部及工程技术人员参考。
作者简介
童林旭,男,1932年生,辽宁雀人,满族。1952年毕业于清华大学建筑系,1959年毕业于前苏联莫斯科建筑学院研究生部,获建筑学副博士学位。回国后历任清华大学建筑系、土木系讲师、副教授、教授,1994年退休。
从1970年起,开始从事地下空间与地下建筑的教学、科研和规划设计工作,先后去美国、瑞典、日本、意大利、法国、加拿大、俄罗斯等国参加国际学术会议和进行专业考察;1986年在日本工作期间,曾受聘为日本早稻田大学理工学部客座教授。1990年因参加多项国家标准和规范的制定和审定工作,获建设部全国工程建筑标准与定额先进工作者称号;1992年,因对高等教育事业作出突出贡献,享受国务院政府特殊津贴。
主要著作有:《岩石地下厂房的建筑设计》(1973),《人民防空工程的建筑设计》(1974),《地下建筑规划与设计》(主编,1981),《地下建筑学》(1994),《地下汽车车库建筑设计》(1996),《地下商业街规划与设计》(1998),《地下空间与城市现代化发展》(2005),《地下建筑图说100例》(2007),《地下空间资源评估与开发利用规划》(合著,2009)。
内页插图
目录
代序(一)
代序(二)
前言
第1篇 地下建筑学总论
第1章 地下空间与地下建筑
1.1 地下空间和地下建筑的涵义
1.2 人类利用地下空间的历史沿革
1.3 地下空间发展的宏观背景
1.4 地下空间的防护特性与环境特性
1.5 地下空间的城市功能
1.6 地下建筑学的任务与范畴
第2章 城市地下空间的开发利用
2.1 城市的发展和发展的制约因素
2.2 城市空间的三维特征
2.3 现代城市地下空间利用的回顾与展望
2.4 开发利用城市地下空间的战略意义
2.5 中国城市地下空间利用的发展道路
第3章 山岭和水下地下空间的开发利用
3.1 概况
3.2 山岭、水下岩层的工程地质条件
3.3 山岭岩层中地下空间的开发利用
3.4 海底隧道工程建设的特点和关键问题
第4章 地下空间开发与生态环境
4.1 生态环境的基本概念
4.2 地下空间开发与地质环境
4.3 地下空间开发与水环境
4.4 地下空间开发与大气环境
4.5 地下空间总体布局应考虑的生态环境问题
第5章 地下空间资源评估与工程适建性评价
5.1 地下空间资源评估的原理与方法
5.2 地下空间资源评估的主要影响要素
5.3 地下空间资源评估原理与方法的应用
5.4 地下空间资源评估结果的工程适建性评价
第6章 城市地下空间需求预测
6.1 城市地下空间需求
6.2 城市地下空间需求与城市容积率、用地类型和轨道交通建设的相关性
6.3 城市地下空间需求预测方法
6.4 厦门市地下空间需求量预测结果及分析示例
第7章 地下空间的开发价值与地下工程建设的综合效益评估
7.1 地下空间资源的潜在价值与开发价值
7.2 地下空间资源价值评估方法
7.3 地下工程建设综合效益评价方法:费用一效益分析法
7.4 用费用一效益分析法进行地下工程项目方案比较示例(一)
7.5 用费用一效益分析法进行地下工程项目方案比较示例(二)
第8章 地下建筑学发展前景,
8.1 城市地下空间利用前景
8.2 地下空间在建设未来城市中的作用
8.3 城市地下空间发展远景规划示例
8.4 城市以外地下空间利用前景
8.5 地下建筑学的发展方向
第1篇 参考文献
第2篇 地下空间规划
第9章 城市地下空间规划概论
9.1 地下空间规划的任务、主要内容与编制要求
9.2 国内外城市地下空间规划概况
9.3 城市地下空间的发展目标
9.4 地下空间规划指标体系
9.5 地下空间规划的实施
9.6 当前我国城市地下空间规划工作中的几个问题
第10章 城市中心地区地下空间规划
10.1 城市中心地区的概念与特征
10.2 国外大城市中心地区的立体化再开发规划
10.3 国内外城市中心地区地下空间规划和建设实例评介
第11章 城市广场、公共绿地地下空间规划
11.1 广场、绿地的城市功能,存在问题与发展趋向
11.2 开发利用城市广场、公共绿地地下空间的目的与作用
11.3 城市广场、公共绿地地下空间利用规划
11.4 国内外城市广场、公共绿地地下空间规划示例
第12章 城市历史文化保护区地下空间规划
12.1 历史文化名城的保护与发展
12.2 国内外城市历史文化保护区地下空间规划示例
12.3 北京旧城沿中轴线地下空间规划探讨
12.4 利用地下空间对北京传统中轴线实行保护与改造的设想和建议
第13章 城市居住区地下空间规划
13.1 居住区建设的发展过程与发展趋向
13.2 居住区地下空间开发利用的目的与作用
13.3 居住区地下空间规划
第14章 城市新区及特殊功能区地下空间规划
14.1 城市新区地下空间规划概况
14.2 国外城市新区地下空间规划与建设示例
14.3 国内城市新区地下空间规划与建设示例
14.4 国内城市特殊功能区地下空间规划与建设示例
第15章 城市地下交通系统规划
15.1 城市交通与城市发展
15.2 城市交通的立体化与地下化
15.3 地下铁道系统
15.4 地下道路系统
15.5 地下静态交通系统
第16章 城市地下市政设施系统规划
16.1 城市市政公用设施概况与存在的问题
16.2 市政设施系统的大型化
16.3 市政设施系统的地下化
16.4 市政设施系统的综合化
第17章 城市地下物流系统
17.1 物流与现代物流系统
17.2 地下物流系统
17.3 地下物流系统的规划问题
第18章 城市地下综合防灾系统规划
18.1 城市灾害与城市防灾态势
18.2 城市防灾的综合化与一体化
18.3 城市综合防灾规划
18.4 城市生命线系统防灾规划
18.5 城市防灾物资的地下储备系统
第2篇 参考文献
第3篇 地下建筑设计
第19章 地下居住建筑
19.1 地下居住建筑产生的自然条件与社会背景
19.2 中国的窑洞民居
19.3 美国的半地下覆土住宅
第20章 地下公共建筑
20.1 地下公共建筑的城市功能
20.2 地下单体公共建筑
20.3 地下建筑综合体
第21章 地下交通建筑
21.1 地下铁道车站建筑
21.2 地下停车设施
21.3 城市立体客运交通枢纽
第22章 地下工业建筑
22.1 岩石中厂房布置的特点
22.2 地下工业建筑的总体布置
22.3 岩石中地下厂房的典型布置方式
第23章 地下仓储建筑
23.1 地下仓储建筑概况
23.2 地下物资库
23.3 地下民用液体燃料库
23.4 热能、机械能、电能的地下储存
23.5 地下储存清洁水
23.6 地下储存核废料
第24章 地下民防建筑
24.1 民防的任务与战略地位
24.2 主要空袭武器的破坏效应及防护措施
24.3 民防建筑主要类型的建筑设计
24.4 民防建筑口部的防护
24.5 民防建筑的平战结合与平战转换
第25章 地下建筑环境
25.1 空气环境
25.2 光环境与声环境
25.3 地下建筑的心理环境
第26章 地下建筑防灾
26.1 地下建筑内部灾害的特点、类型与成因
26.2 地下建筑防火
26.3 不同类型地下建筑的内部防灾
26.4 其他灾害的防护
26.5 地下建筑内部灾害的综合防治
第27章 地下建筑防水
27.1 地下水及其防治原则
27.2 土层中的地下建筑防水
27.3 岩层中的地下建筑防水
第28章 地下建筑的空间与建筑艺术处理
28.1 地下建筑内外空间的三维整合
28.2 地下建筑内外空间的过渡
28.3 地下建筑内部空间组织与建筑处理
第3篇 参考文献
跋
精彩书摘
6.3.2.1体系设计思路
(1)分系统设计
系统设计的原则:一是各系统需求间的相互独立性,二是各系统总体上能完整代表城市地下空间需求。
本体系将城市地下空间需求划分为9个单系统需求:居住区地下空间需求、公共设施用地地下空间需求、道路广场绿地地下空间需求、工业及仓储区地下空间需求、轨道交通系统需求、地下公共停车系统需求、地下道路及市政综合廊道系统需求、防空防灾系统需求,以及地下战略储备系统需求。
(2)指标与预测模型设计
指标是直接作为单系统预测模型参数,本方法提出的各单系统指标如下:居住区地下空间可采用人均地下空间需求量作为指标;公共设施用地、广场和绿地、工业仓储区均可采用地下空间开发强度(地下空间开发面积与用地面积的比值)作为指标;轨道交通系统、地下公共停车系统、地下道路及综合隧道系统、防空防灾系统、地下战略储库等作为规划前提,必须依据相关规划指标估算。
居住区预测模型思路:由于居住区的开发内容确定,可根据人均掩蔽面积、户均停车数、居住区公建地下化率来推算居住区人均地下空间需求量,以人均需求量乘以新增人口数量即可预测地下空间需求量。
公共设施用地预测模型思路:以地下空间开发强度或地下地上建筑比例为指标,地下空间开发强度乘以建设用地的面积即可得到地下空间需求量。广场和绿地、工业及仓储区的预测模型思路与此相同。
城市基础设施各系统(轨道交通、地下公共停车、地下道路及综合廊道)预测模型思路:城市基础设施各系统由相关专业规划决定,对地下空间的需求是已知的,故只需根据规划进行测算。防空防灾系统、地下战略储备系统也是依据规划测算。
(3)指标影响因素
地下空间开发强度是公共设施用地预测模型的直接指标,但是却无法直接得到,需要通过其他影响因素指标推算。本体系中列出了地价、容积率、用地类型、轨道交通、人口密度等影响因素,这些因素反映了城市用地的交通一土地利用特征,是宏观经济、交通、环境动因的具体表现。6.3.2.2系统与指标特征分类
在图6-5框架体系中,对各系统和指标的特征可作如下分析:
(l)开发目的及需求的确定性与不确定性
单系统开发的目的可分为确定的与不确定的,相应的需求也分为确定的与不确定的。9个单系统中,居住区地下空间、城市基础设施各系统、防空防灾系统的目的与需求是确定的,无论城市类型、发展背景如何,这些系统开发地下空间的目的是确定的,对地下空间的需求也是确定的。具体来说,居住区停车是必须满足的,在路面停车位不足的情况下必然要建地下车库。基础设施各系统建设也必然使用地下空间。防空防灾系统在我国是强制性的要求,也必然使用地下空间。
公共设施用地地下空间、广场与绿地地下空间、工业及仓储区地下空间都是确定的,地下战略储库的目的与需求是不确定的,因城市类型、发展目标、发展背景而异。公共设施用地和广场绿地地下空间的建设目的是用于拓展商业、文体、办公等空间,如果城市经济水平较高,公众习惯上也能接受地下空间,则对这类系统的地下空间需求就比较大。工业及仓储区地下空间在工业城市的需求可能比一般城市要大。
(2)系统需求的强制性与非强制性
防空防灾系统建设在我国是依法进行的,该系统需求是强制性的,同时也是确定性的。城市基础设施各系统建设也可视作强制性需求。其他各系统需求则是非强制性的。
(3)指标的刚性与弹性
各单系统预测的指标有刚性与弹性之分,这是由指标的影响机理决定的。居住区指标为新建建筑量或新增人口,由于居住区人均地下空间需求量合理区间范围小,可视作刚性指标。
……
前言/序言
城市之下,生命之脉:一份关于地下空间的探索与畅想 当我们仰望摩天大楼,惊叹于地上建筑的宏伟与巧思时,是否曾驻足思考,在这繁华都市的表面之下,隐藏着一个同样庞大、同样至关重要的世界?它承载着城市的心脏——交通,维系着城市的命脉——能源与管线,更在潜移默化中影响着我们的生活方式与空间感知。这片被我们称为“地下空间”的领域,并非仅仅是钢筋水泥与黑暗的简单堆砌,而是一个充满无限可能,值得我们深入探索的全新疆域。 一、 地下空间的昨天:从军事要塞到城市基石 人类与地下的渊源可以追溯到远古时期。最初,洞穴便是我们最原始的庇护所,抵御风雨,躲避野兽。随着文明的进步,地下空间开始扮演更复杂的角色。古罗马的排水系统,如宏伟的克洛阿卡·麦克西玛(Cloaca Maxima),便是早期地下工程智慧的结晶,至今仍在默默运转,展现了古人对城市卫生与功能性的深刻理解。 然而,真正让地下空间大规模进入人类视野的,或许是战争的需求。从二战时期的掩体工事,到冷战时期的核掩蔽所,地下成为了庇护生命的最后一道防线。这些严峻的时期,虽然出于恐惧,却极大地推动了地下结构的建造技术、通风系统以及人员疏散策略的发展。 进入现代,随着城市人口的激增和土地资源的日益紧张,地下空间的战略意义愈发凸显。它不再仅仅是军事上的需要,而是城市可持续发展不可或缺的组成部分。地铁、隧道、停车场、地下商场、仓库,乃至实验室和数据中心,都构成了现代都市地下脉络的骨骼与肌体。每一次成功的隧道挖掘,每一次地下交通网络的延伸,都是人类智慧与自然地质条件的博弈,也是对城市承载力的一次有力拓展。 二、 地下空间的今天:现代都市的隐形巨构 如今,地下空间已经深度融入了我们日常生活的方方面面,尽管我们可能并不经常留意。 城市交通的动脉: 地铁系统无疑是地下空间最为人熟知的应用。它们如同城市的静脉,将巨大的客流在地面交通拥堵的夹缝中高效输送,极大地缓解了城市交通压力,提升了出行效率。从简单的单线地铁到复杂的立体换乘枢纽,每一条地铁线的修建都凝聚了无数工程师的心血,克服了复杂的地质条件、地下水压力以及对地面建筑的影响。而穿越山脉、河流的隧道,则连接了遥远的区域,缩短了时空距离,为区域经济发展注入了活力。 城市基础设施的神经: 支撑城市正常运转的各类管线——供水、排水、燃气、电力、通信,绝大部分都深埋于地下。它们如同城市的神经系统,无声地传递着能量与信息。地下综合管廊的出现,更是将这些分散的管线集中管理,不仅提高了维护效率,降低了事故风险,也为城市未来的规划和改造提供了更大的灵活性。 商业与生活的延伸: 面对寸土寸金的城市中心,地下空间成为了拓展商业和生活空间的宝贵资源。大型地下购物中心、超市,提供了便捷的购物体验,尤其在恶劣天气下,成为市民休闲娱乐的好去处。地下停车场则解决了地面停车难题,极大地改善了城市景观和交通秩序。一些城市甚至开始探索将地下空间用于发展地下农业、水产养殖,以及建设地下博物馆、艺术展览馆等,为城市生活注入新的维度。 工业与科研的秘密基地: 对于一些对环境有特殊要求或需要远离干扰的领域,地下空间提供了理想的场所。例如,高能物理实验装置,如大型粒子对撞机,通常建于地下以屏蔽宇宙射线和其他干扰。地下数据中心则利用地下的恒温恒湿环境,降低了服务器的运行能耗和维护成本。一些核废料的储存库,同样需要深埋地下,以确保绝对的安全。 三、 地下空间的明天:挑战与机遇并存的未知领域 尽管地下空间的应用已日益广泛,但其开发和利用仍面临诸多挑战,同时也蕴藏着巨大的发展潜力。 技术挑战: 地质勘探与风险评估: 地下地质条件复杂多变,准确的勘探和对潜在风险(如断层、溶洞、地下水涌突)的评估是工程成功的关键。 挖掘与施工技术: 面对不同土质和岩石,需要开发和应用先进的掘进设备和施工方法,如盾构法、钻爆法等。如何在保证安全的前提下提高效率,降低成本,始终是技术革新的重点。 结构安全与耐久性: 地下结构的长期稳定性至关重要,需要考虑土压力、地下水渗透、冻融循环、地震等因素的影响。材料的选择、结构的防水、防腐、加固等都是必须精细考量的环节。 通风与环境控制: 封闭的地下空间需要高效的通风系统来维持空气质量,排除有害气体,并控制湿度和温度。特别是对于人员密集区域,通风系统的可靠性直接关系到生命安全。 排水与防洪: 地下空间面临着来自地面的雨水、地下的潜水以及生活污水的威胁。可靠的排水系统和防洪措施是保障地下空间功能不被破坏的生命线。 生命安全与应急响应: 地下空间一旦发生火灾、坍塌、气体泄漏等事故,人员疏散和应急救援将面临巨大困难。需要设计完善的消防、报警、逃生通道和应急预案。 环境与生态挑战: 对地表环境的影响: 大规模的地下工程可能导致地表沉降,影响地表建筑和生态系统。如何最小化对地表的影响,是规划和设计中需要重点解决的问题。 地下水系统扰动: 地下工程可能改变原有的地下水流场,影响区域内的地下水补给和排泄,甚至可能导致地表水系枯竭或盐碱化。 噪音与振动: 施工过程中产生的噪音和振动会给周边居民带来困扰,甚至影响地表建筑物的结构安全。 社会与经济考量: 高昂的建设成本: 地下工程的复杂性和技术难度决定了其建设成本远高于地上建筑,需要巨额的投资和长期的回报周期。 公众接受度: 对于一些新型的地下空间利用方式,如地下居住、地下旅游等,公众的接受度和心理适应程度需要一个过程。 法律法规与标准: 完善的地下空间开发利用的法律法规、技术标准和管理体系,是推动地下空间有序发展的重要保障。 四、 创新与畅想:地下空间的新可能 尽管挑战重重,但科技的进步和人类的创造力正在不断突破地下空间的边界。 多功能复合型地下空间: 未来的地下空间将更加注重复合功能的设计。例如,在交通枢纽下方,可以整合商业、办公、文化、娱乐等多种功能,形成地下城市节点,实现人流、信息流、商业流的有效汇聚和转化。 绿色与可持续的地下开发: 借鉴地热能的利用,可以探索将地下空间与能源系统相结合,例如利用地下恒温环境进行节能建筑的设计,或者开发更高效的地热能利用技术。同时,通过智能化管理系统,优化地下空间的能源消耗和环境控制,实现可持续发展。 地下生态空间: 随着对地下生物多样性和生态系统研究的深入,未来或许可以开发地下生态公园、地下植物园,甚至利用地下空间发展绿色农业,为城市提供新鲜的食物来源,同时也能为地下空间带来勃勃生机。 智能地下网络: 结合物联网、大数据和人工智能技术,构建智能地下网络,实现对地下基础设施的实时监测、预测性维护和智能调度,提高运营效率和安全性。 深层地下空间的开发: 随着技术的发展,人类将目光投向更深的地下。那里拥有更稳定的环境和更丰富的资源,可能成为未来科学研究、能源开发乃至生命避难的理想场所。 结语: 地下空间,是城市无声的基石,是支撑现代文明运转的隐形巨构。它承载着我们对效率、安全和资源利用的追求,也默默地塑造着我们的生活。深入理解地下空间,正视其挑战,拥抱其机遇,将是我们未来城市发展,乃至人类生存方式的一次深刻革命。每一次对地下空间的探索,都是对未知领域的勇敢迈进,是对城市未来无限可能性的积极描绘。这片被阳光遗忘的领域,正等待着我们去发掘,去创新,去赋予它新的生命与意义。