關于地下建筑環境設計問題探索研究

【摘要】本文首先分析了“環境第一”的地下建筑規劃、設計和建設原則，然后探討了地下建筑環境設計要考慮的主要因素，最后根據地下建筑特點，闡述了地下建筑環境設計的具體對策。

【關鍵詞】地下建筑； 環境； 設計

一、前言

從某種角度來講地下空間可以說是一種寶貴的自然資源，世界各國都不愿放棄這一有利的自然條件。在對它進行著有序、經濟、高效地開發與利用，而且已有了很大的成果，在這方面有很豐富的工作經歷，也積攢下不少經驗。城市地下空間的開發利用會涉及到一系列繁雜的程序。

二、面臨的環境問題

1、地下空間缺乏自然空間，它只存在建筑內部空間，缺乏人與大自然相互“對話”的機會，因此，地下空間具有相對單一的環境特點，而由此產生的內部環境與地面環境也有所不同，地面環境中空氣塵埃、交通工具噪聲以及溫度隨氣候變化的幅度等，在地下空間中影響不大，而在地面環境中不太嚴重的問題，如CO濃度、 菌類的含量、放射性物質氡氣的含量、空氣濕度和異臭、多種揮發性有機化合物的濃度等，在地下空間卻嚴重起來。鄭世英等人在2003年曾對某半密閉環境空氣質量及受試人員血液指標進行了為期6天的監測，結果發現，受低氣溫、高濕度、陰暗環境及通風不良等因素的影響，受試人員普遍出現不同程度的自覺癥狀。由此可見，自然狀態下的地下空間環境對人體生理存在一定的影響。

2、應急疏散問題，地下建筑封閉無窗的特點，加之建筑的布局模式、空間組織方式與出入口系統不為人們所熟知，因而在緊急情況發生時會導致人們疏散時間的加長，同時心理上的驚恐程度與混亂程度都要比地面建筑中嚴重得多；由于人員的疏散是自下而上垂直上行的，這比一般建筑向下疏散要費力得多，不可避免地會降低疏散速度，此外，地下建筑中人員疏散的方向與內部的煙和熱氣流的自然流動的方向一致，也給疏散帶來很大困難。

三、設計要點

1、各層功能劃分

多層地下室，當為平戰結合時，應根據功能不同合理規劃地下室各層功能空間。例如：人防工程應放在最底層；設備用房，除規范規定的鍋爐房、變壓器室及柴油發電機房放在地下一層外，水池、水泵房等均應考慮放在地下室最底層。

2、地下室層高的確定

地下室層高確定需要考慮眾多的因素，設計中應具體分析。人防地下室除需考慮與普通地下室功能相同的條件外，還應考慮人防的荷載，人防主出入口的位置，以及重力管線的走向等。對于平時是汽車庫，戰時為人防的地下室空間分配

（一）覆土層厚度的控制

大底盤地下室頂板要預留環境設計的空間，即我們講的覆土層厚度。大環境種植時：0.9～1.2m（可種植大型喬木）；0.6～0.9（草坪、花草、灌木等）。設有覆土層的地下室，重力管線可以通過覆土層集中后排入市政管網，對于>0.7m厚的覆土，重力管線可直接穿越，無需做管溝保護。小于此數時，管線遇車道等需要進行構造加固。

（二）結構的梁高

結構的梁高一般為1/12跨度，還與柱網大小、荷載、結構轉換等有關。地下室柱網尺寸對車庫而言，大約在8米左右，梁高度可控制在800mm。

（三）管線綜合

噴淋、風管及電纜橋架在大多數情況下各專業會協調并綜合避免重疊相加，風管在遇梁時可做等截面轉換來節省空間。一般控制通風、橋架共用400高度空間，它們同樣需要避讓，減少交叉。風管與噴淋在一般情況下不重疊，但當主風管寬度大于1200mm時，其風管底部必須設有噴淋口，就必須疊加計算。

（四）地面找坡及排水溝構造

結構標高比建筑標高低100mm，用于建筑地面找坡，排水溝等。排水溝主要排除庫內積水（對于封閉式地下室，除清洗外平時是無水的）。

四、地下建筑空間環境設計方案

地下建筑空間環境具有不同于一般建筑空間環境的特殊性。一方面，其物理環境特性比較鮮明，這也是目前地下建筑空間設計領域設計師及相關從業人員給予較充分重視的方面；另一方面，由于各人體驗、宗教等原因，地下建筑空間心理環境的獨特性也不容忽視，并且隨著科技的不斷進步，人們物質生活水平的不斷提高，人們對心理環境的品質需求不斷提升。

1、生理健康環境設計要點

由于地下建筑空間環境具有種種不利特性，在盡可能引人自然采光和自然通風的同時，還需要結合人工手段調控溫濕度及通風和采光，為相對外界環境較獨立封閉的地下的空間環境。

地下建筑空間環境具有特殊性，如天然光線不足、自然通風較困難、空氣質量較差、濕度大等缺點，其環境條件對人的生理舒適度有較大的影響。因而在設計中，應注意運用采光、通風、除濕等技術手段以營造舒適的環境。

2、采光方式設計要點

地下建筑的采光方式主要有自然采光和人工采光兩種，由于各種人工光源普遍存在光譜殘缺，而自然光中具有動植物生長所需的各種光譜成分，以滿足各種生理方面的需求。所以，從使用者生理健康的角度看，人工采光是不能完全代替自然采光的。地下建筑環境的人工采光設計類似于其他建筑環境人工采光的設計，但需要特別注意選取適宜的照度和光色。而地下建筑環境的自然采光方式設計具有其特殊性。

地下建筑的自然采光設計，與空間功能以及建筑的體量、埋深等因素息息相關。按照與地面的距離關系，地下建筑可以分為深埋和淺埋兩種。淺埋的開發深度小于30 米，深埋則為30～100米。深埋的地下建筑由于深度過大，其一般只能采取豎井和水平通道的方式進人。

淺埋的地下建筑的開口方式可以按照與地面的關系分為封閉式、中庭式、側面敞開式、空間環境營造舒適的微氣候條件。

3、環境溫濕度控制

在溫度調控方面可以適度減少人工機械調控，節能舒適。但由于接近地下水，自然通風較困難等因素影響，地下空間的濕度環境較差。設計時要與自然及人工通風相結合，并結合暖通空調等專業技術措施，保證空氣流通，及時排走濕氣，并作好防排水構造。

4、通風系統

地下空間由于相對外界環境較獨立封閉，內部新鮮空氣補給不足，空氣質量較差，影響使用者健康。應結合實際情況及自然采光系統，合理布置自然通風系統。采用通風空調系統，通過加大通風量、提高換氣率等措施改善地下空間的空氣質量。針對地下空間空氣滯留，而帶給人氣悶的感覺，適當地通過機械通風賦予室內一定的風速，使人能夠感覺到空氣的流動。

5、心理層面

（一）人性化的比例和尺度

人類對事物的認識都是通過感官形成的。其中尤以視覺最為重要，其攝取的信息占五官攝取信息總量的90 %以上。

（二）空間的可識別性

地下空間的封閉性，低照度等特性，往往使人置身其中，難以定位，進而帶來緊張、焦慮及恐懼等不良心理感受。設計中增強空間的可識別性，賦予空間特性及確定性，強調不同空間的外部形式特征，從而使人們獲得安全感和穩定感。隨著生產力的不斷發展和坑市化進程的加快，城市地下空間的利用越來越引起人們的關注。設計中應針對地下建筑空間在生理和心理環境兩個層面的不同特點采取相應的解決方式，為使用者提供舒適、健康的生活環境。

五、結束語

此文就面臨的環境問題、設計要點及地下建筑空間環境設計方案等方面來闡述了地下建筑環境設計問題和解決措施，希望對從事相關工作的工作人員有所幫助。更好做好地下建筑工作。

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