關于地下建筑及其優(yōu)勢與劣勢的幾點分析

摘要：對于城市而言，地下空間廣泛而多樣化的利用與開發(fā)，為城市提供了一個新的維度，保護自然與土地，保護環(huán)境，緩解交通壓力，減少市政管網長度，改善地上傳統(tǒng)城市的審美和社會空間，以應對現(xiàn)代社會發(fā)展和城市擴張。

關鍵詞：地下建筑 地下建筑優(yōu)勢與劣勢

1 概述

地下建筑曾經是建筑類型中最原始最古老的一種。但隨著社會生產力的發(fā)展以及科學技術的進步，從避風雨，防寒暑的原始洞穴到現(xiàn)代以解決城市中心區(qū)交通問題為核心的大型地下公共綜合體，從自發(fā)到自覺的漫長發(fā)展過程中，現(xiàn)代地下建筑無論在規(guī)模、類型、功能等多方面都已發(fā)生了質的飛躍。特別是二十世紀中后期，經濟的持續(xù)發(fā)展使世界進入了快速城市化時期，針對土地資源日益緊張，環(huán)境質量惡化，城市發(fā)展混亂、傳統(tǒng)文化失落等突出問題，開展對城市地下空間大規(guī)模整體式開發(fā)是城市合理化、可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。

2 地下建筑的分類及其的優(yōu)勢與劣勢

建造在巖層或土層中的各種建筑物，是在地下形成的建筑空間，稱為地下建筑。地面建筑的地下室部分也是地下建筑；一部分露出地面，大部分處于巖石或土壤中的建筑物稱為半地下建筑。

地下建筑具有良好的防護性能，較好的熱穩(wěn)定性和密閉性，以及經濟、社會、環(huán)境等多方面的綜合效益。在城市中的有計劃地建造地下建筑，對節(jié)省城市用地，節(jié)約能源，改善城市交通，減輕城市污染，擴大城市空間容量，提高城市生活質量等方面都可以起到重要的作用。當然，地下建筑也存在著一定的局限性，例如缺乏自然光線、與自然環(huán)境隔絕，建筑造價高，施工難度大等。

2.1 地下建筑分類

在地下空間利用的研究中，形成一個分類或組織綱要是有用的，可以提供描述、分析和研究的標準專門術語和組織基礎，分類可使別人以無需詳細檢查就能理解的方式描述一個對象的主要屬性。它還可以把對象歸入相似的類別以便研究次組別的性質。最后，它還可使新對象容易地就歸入先前知識的前后文關系中。

地下空間的分類相對比較困難，主要原因是其功能比較廣泛，構造方式多類，甚至從事地下空間研究與設計的從業(yè)者變化范圍也很廣，包括建筑師、規(guī)劃師、工程技術專家等等。實際上試圖尋求一種相對完美的統(tǒng)一分類方法是既無可能，同樣也沒必要?！禪nderground Space Design》按照數(shù)據(jù)庫分類方式為地下空間應用而選出了主要分類組：功能、幾何構造、緣由、地點特征和工程特征。每一個分類組又給出了主要的子類。

2.1.1 按功能

地下建筑的主要功能及應用子類別，主要定位于人的用途與那些非定位于人的用途被區(qū)分開。定位于人的空間設計若不考慮人們的接受因素將不會成功。對于按產品定位的應用，這些因素的重要性就次于滿足適當功能要求的重要性，但是它們仍將影響任何人操作或服務設施的效率。

2.1.2 按幾何結構

按空間類型選取的基本幾何學分類。井道、隧道和洞穴都明顯涉及不只一種的空間類型，這些方案中共性要素的存在是可以被鑒別的。

2.1.3 按深度

與地下建筑深度相關的不同應用。于建筑埋入的深淺的差別是以各自設計領域上的從業(yè)者理解力為基礎的。當解釋有混淆時，可以輕易地用關鍵詞來詳細說明設施的實際深度或深度范圍。

2.2 地下建筑的優(yōu)勢與劣勢

對于城市而言，地下空間廣泛而多樣化的利用與開發(fā)，為城市提供了一個新的維度，保護自然與土地，保護環(huán)境，緩解交通壓力，減少市政管網長度，改善地上傳統(tǒng)城市的審美和社會空間，以應對現(xiàn)代社會發(fā)展和城市擴張。再結合先進技術，連同創(chuàng)新的設計、建造與操作，提高地下空間的利用效率，優(yōu)勢是非常明顯的。

對于單個地下建筑項目來講，其優(yōu)與劣的比較，則沒有那么簡單與直接，地點、實用功能、構造方式、經濟技術對比、環(huán)境影響、政策與政治等等都是必須要嚴謹考慮的問題。優(yōu)劣問題在某些特殊情況下并不一定具備。還有一個問題是，對于一個單個建筑工程項目而言，特定的直接利益與間接的社會效益是區(qū)分開的，基本上沒有太大的關聯(lián)（除非環(huán)境、成本批準、稅收鼓勵等）。因此很多的方面應有總體的、系統(tǒng)的以及平衡的考慮。

2.2.1 從歷史與社會發(fā)展的角度，地下空間及建筑的優(yōu)劣勢表現(xiàn)

優(yōu)勢：①大規(guī)模的利用地下空間已證明具有可行性，并能為將來的發(fā)展做出指導。②歷史上的設計為當代實踐的創(chuàng)新提供了推動力，以滿足現(xiàn)代規(guī)范和標準的要求。③通過引入混合和接近的土地利用，促進各年齡層次之間的社會交往。④改善社會文明。⑤鼓勵不同種族群體的社會整合，減少隔離。

劣勢：①雖然歷史上個別案例取得了它們的最終目標，但是其不能作為我們當代的典范，現(xiàn)在要求滿足日照、自然采光、通風和其他環(huán)境的需要。②文化偏見會造成不同族人群產生環(huán)境適應性困難。③可能造成潛在的幽閉恐懼癥和心理壓抑，這需要進行特殊設計。④難以消除心理上對地下空間的排斥。⑤需要適應性。

2.2.2 從土地利用的角度，地下空間及建筑的優(yōu)劣勢表現(xiàn)

劣勢：①密集的土地利用有可能導致交通堵塞；②密集的土地利用有可能使危險進一步加??；③可能導致某種私密性的喪失，有時在一些文化中是不允許的。

2.2.3 從經濟與維護的角度，地下空間及建筑的優(yōu)劣勢表現(xiàn)

優(yōu)勢：①雙重土地利用會降低城市土地價格；②減緩城市土地利用投機；③地下城市所帶來的緊湊型使用會減少基礎設施的復雜及其設計、建設和維護費用；④增加住房的選擇和就業(yè)；⑤熱量得失少，能量消耗低；⑥提供廉價的冷藏；⑦舒適穩(wěn)定的溫度及抗干擾性可以提高生產勞動效率；⑧降低維護費用，延長建筑耐久性。

交通與安全劣勢：①對城市原交通系統(tǒng)造成重大改變；②帶來重型車輛交通不便或有震動的危險；③火災疏散比較危險；④地址斷層增加地震沖擊力的危險。

2.2.4 從環(huán)境與氣候的角度，地下空間及建筑的優(yōu)劣勢表現(xiàn)

優(yōu)勢：①大大減少對自然環(huán)境的影響；②緊密結合日常城市土地利用創(chuàng)造一種愉快而非常放松的城市環(huán)境；③提供適于居住而又充滿活力的城市，并且有為某些人的創(chuàng)造力提供激發(fā)的環(huán)境；④提供完全私密的空間；⑤增加抵抗極端和嚴酷氣候的耐受性；⑥能抵御溫度波動，形成舒適的室內環(huán)境；⑦大大減少風力的沖擊；⑧季節(jié)的晝夜的溫度穩(wěn)定性，有益于健康或某種工業(yè)生產。

劣勢：①過于集聚的空間所產生的噪聲可能會增加；②某些空間需要造就一些人為景觀；③可能產生氡等有害氣體；④某些地區(qū)有被沙塵暴、洪水、海嘯淹沒的危險。

2.2.5 從生活質量與健康的角度，地下空間及建筑的優(yōu)劣勢表現(xiàn)

優(yōu)勢：①所有污染或噪聲的交通都被置于地下空間，提供安全和安靜的生活空間；②可提供令人愉快、身心輕松的綠色空間開敞自然環(huán)境；③使不同性質或相同性質的用地更加接近；④在整個城市引入寬敞安全的步行網絡，完全可以與機動車隔離；⑤安靜可以激發(fā)創(chuàng)造力和減少壓力；⑥大大減少視覺和聽覺的干擾。

劣勢：①在一個封閉空間中，當電動車輛還沒有普及時，空氣污染的積聚與排放依然是個問題；②濕度增加；③可能導致幽閉恐怖綜合癥。

3 結語

由于地下建筑的大規(guī)模發(fā)展，這說明未來政府在積極推進地下空間技術的開發(fā)。了解地下建筑及其優(yōu)劣勢，是更好的解決針對土地資源日益緊張，環(huán)境質量惡化，城市發(fā)展混亂、傳統(tǒng)文化失落等突出問題的前提。是為了更合理的利用地下空間和設計地下建筑。

參考文獻

[1]沈志敏.《地下空間》.1995 第2期.

[2]Raymond L. Sterling John Carmody 《Underground Space Design》

作者簡介：

葛鵬，（1980—）男，遼寧沈陽人，高級工程師，畢業(yè)于沈陽建筑工程學院；研究方向：結構專業(yè)。