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地下空间规划与设计. 教学参考书. 地下建筑学 童林旭 山东科学技术出版社 地下空间资源的开发与利用 束昱 同济大学出版社 地下空间建筑与防护结构 耿永常 哈尔滨工业大学出版社 地下商业街规划与设计 童林旭 中国建筑工业出版社 图说地下建筑 童林旭 中国建筑工业出版社 ……. 课程安排计划（总学时 40 ）. 城市地下空间概论（ 12~14 学时） 黄莉 地下交通规划与设计（ 8 学时）洪桔 地铁车站建筑空间设计（ 10 学时）赵可昕 专题讲座 课程设计 —— 一周半. 作业.
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教学参考书 • 地下建筑学 童林旭 山东科学技术出版社 • 地下空间资源的开发与利用 束昱 同济大学出版社 • 地下空间建筑与防护结构 耿永常 哈尔滨工业大学出版社 • 地下商业街规划与设计 童林旭 中国建筑工业出版社 • 图说地下建筑 童林旭 中国建筑工业出版社 ……
课程安排计划（总学时40） • 城市地下空间概论（12~14学时） 黄莉 • 地下交通规划与设计（8学时）洪桔 • 地铁车站建筑空间设计（10学时）赵可昕 • 专题讲座 • 课程设计——一周半
作业 • 实地调研、查找资料等方式结合，了解北京地下空间规划建设情况，写一篇作业论文，要求图文并茂。 • 交作业论文时间 第十周三上课前。
一、城市地下空间的基本概念和类型 • 土地的概念：是发展的。土地是“地表上下一定幅度的空间及其中的自然物和经济物组成的自然、经济综合体”。土地资源是一种基础资源。 过去——土地通常是指地表或地面， 如今——会想到地下空间。 • 地下空间：指地表以下或地层内部。 地下空间是土地资源的有机组成部分。 • 城市地下空间：城市地面以下通过开发可以为城市服务的空间。 由于受工程地质、水文地质、开发深度、开发秩序、开发技术、开发项目等多方面因素的制约， 因而城市地下空间资源容量不是城市地面以下空间的总和。
开发利用城市地下空间:是将现代化城市空间发展向地表下延伸，将建筑物或构筑物全部或部分建于地表以下。开发利用城市地下空间:是将现代化城市空间发展向地表下延伸，将建筑物或构筑物全部或部分建于地表以下。 • 地下工程：为商业和市场需要而开发建设的处于地表以下的建筑。
地下空间特性和资源属性 特性： • 恒温性、 • 恒湿性、 • 隔热性、 • 遮光性、 • 气密性、 • 隐蔽性、 • 空间性、 • 安全性； • 同时也有不可移动性和相当强的不可逆性。
属性： • （1）稀缺性和有限性； （2）整体性； （3）地域性； （4）多用性； （5）变动性； （6）社会性； （7）价值属性； （8）非再生性
二、开发利用地下空间，已成为21世纪城市发展的必然趋势二、开发利用地下空间，已成为21世纪城市发展的必然趋势 （一）开发利用城市地下空间是当今世界发达国家和我国政府高度关注的重大发展战略 当前城市化发展面临着严峻挑战： 土地资源紧张、 绿地面积减少、 城市人口爆增、 交通堵塞、 能源消耗增大、 环境污染、 房价上涨等问题。
开发利用地下空间完全符合建设“资源节约型、环境友好型和谐社会”的城市发展战略要求。开发利用地下空间完全符合建设“资源节约型、环境友好型和谐社会”的城市发展战略要求。 • 城市地下空间是实施社会经济可持续发展的重要资源。 • 充分开发利用已成为提高城市容量、缓解城市交通、改善城市环境的重要措施。 • 城市发展充分向地下发展延伸是城市现代化建设的鲜明特征之一。
国内外高度关注开发城市地下空间 • 据各方面报道，近一年来，国内外召开了一系列关于地下空间发展方面的国际学术大会、高峰论坛。 • 第11届国际地下空间学术大会于2007年9月在希腊召开； • 中国城市地下空间开发高峰论坛于2007年12月在上海召开； • 上海市民防办与上海市地下空间联席会议办公室、上海民防协会联合组织召开了地下空间综合管理学术研讨会。
国际专家学者公认： • 从建筑发展史看， 十九世纪是造桥的世纪， 20世纪是城市地上建筑发展的世纪。 21世纪是地下空间开发利用发展的世纪。 • 综观世界发达国家和我国城市建设空间的 现状，向地下要空间、要土地、要资源， 已成为现代化城市发展的必然趋势。 • 地下空间开发是第四次浪潮的主要内容。
第一章 地下空间建筑规划
第一节 地下空间建筑及发展
现代城市地下空间建筑，以1863年英国伦敦建成的世界上第一条地下铁道为标志，至今已有140多年历史。现代城市地下空间建筑，以1863年英国伦敦建成的世界上第一条地下铁道为标志，至今已有140多年历史。 近半个世纪开始大规模开发利用城市地下空间。 20世纪上半叶，以战争防护为主； 20世纪60年代以后，发达国家城市地下空间利用达到空前规模，对缓解城市用地紧张、安全防护起到重要作用。
一. 城市地下空间开发的意义 （一）节约耕地 当人类人口数量达到一定极限后，就会发生生存危机。 根据人口总数的发展预测，到2150年全世界人口可达到150亿，需要耕地将达15亿hm2，而世界总耕地面积为15亿hm2…… 注：hm2即公顷，1hm2=104m2
我国可耕地面积为1亿hm2，2050年预测人口为16亿，每公顷供养人数为16人，土地供养人口能力达到极限……!我国可耕地面积为1亿hm2，2050年预测人口为16亿，每公顷供养人数为16人，土地供养人口能力达到极限……! 2000年土地平均供养人数已达到13人…… 目前地面土地破坏流失严重，地面工程规划占用农田数目惊人，开发利用地下空间可减少对土地破坏，节约可耕地面积。
（二）城市地下空间资源广阔 地下资源包括三方面涵义： • 天然蕴藏总量； • 技术条件约束下可供合理开发的蕴藏总量； • 一定历史时期内的蕴藏总量。 在我国按占国土面积15%计算，可供有效利用的地下资源总量接近11.5×1014m3。
（三）城市地下空间开发利用 城市空间开发深度分为 浅层（不大于10m） 次浅层（30~100m）、 深层（不小于100m） 在30m以内开发就具有相当可观的利用率， 如：北京市城市建设用地为483km2， 在30m以内开发就会获得19.3亿m2建筑面积， 是北京现有房屋的11.4倍！
对不同层次深度的使用功能配置进行研究及规划，对不同层次深度的使用功能配置进行研究及规划， • 次浅层以内地下空间利用大多由交通、综合管廊及一些与人们生活、生产密切相关的设施所占用， • 这已成为各国城市地下空间开发的实际状况。
（四）.城市地下空间开发与可持续发展 • 城市地下空间对可持续发展的贡献在于它对环境生态的保护作用。 • 地下隧道可使交通快捷和安全，解决废气对空气的污染，解决污废水排放并提供清洁水。 • 地下建筑可有效的防震与防害，其防灾减灾功能远优于地面建筑，它可减少由灾害带来的损失； • 可贮存各种物品，如气体、液体、食物、危险品等； • 可大幅度增加各种使用空间，保护地面城市与土地等。
以东京皇宫为中心，深度为50~60m，在直径为40km范围建成一座地下城市。以东京皇宫为中心，深度为50~60m，在直径为40km范围建成一座地下城市。 城市组织在10x10km的网络中，节点处设一个直径100m的带有天窗的8层综合体，其建筑面积共4万m2，每隔2km设一个三层的直径为30m的扁球体公共综合设施，展示了大城市空间立体开发的设想。
（五）地下空间的防护功能 • 在现代高科技战争条件下，利用地下防护结构可最大限度的保护人民生命和财产的安全，这是地上建筑无法与之相比的。
二. 不同历史阶段的地下建筑 人类开发利用地下空间历史源远流长 —— • 中国原始社会人类居住的洞穴； • 西北黄土高原窑洞； • 古代君主的地下陵墓; • 浙江省发现的藏兵洞等。
（三）封建社会的地下空间建筑 在地下空间应用方面主要有： 陵墓、粮仓、军用设施、宗教的石窟等 • 陵墓：中国历史上最大的陵墓—— 秦始皇陵东西宽345m，南北长350m， 三层共高43m。 • 石窟：山西大同云冈石窟、 甘肃敦煌莫高窟、 甘肃天水麦积山石窟、 河南洛阳龙门石窟等；
（四）资本主义社会的近现代地下空间建筑 • 近现代城市地下空间的开发利用源于欧洲。 • 城市地下空间大规模开发利用起步早，已经历了大约150多年的发展历程，经验成熟。
城市大规模开发地下空间始于建设地铁并大力发展城市地铁城市大规模开发地下空间始于建设地铁并大力发展城市地铁 • （1）早在12世纪，巴黎人在设计地面巴黎时，就开始向地下深处采挖石材，用做建筑材料，与此同时，开始利用采矿区的矿穴空间，作为教堂、墓穴、水库、酒窖等。 • （2）1833年巴黎人又利用下水道中的中上部空间铺设了电力、电信、上水、燃气等市政管线，形成了世界上第一条共同沟。 • （3）1863年伦敦人把进入城市中心的一条地面铁路搬入地下，建成了世界上第一条地下铁路，开创城市地下铁道建设先河。
城市地铁的早期发展阶段 • 1863年伦敦建成了世界上第一条地下铁路，开创城市地下铁道建设先河。 • 美国纽约1867年建成了第一条地铁； • 法国巴黎1900年建成第一条地铁； • 德国柏林1902年建成第一条地铁； • 西班牙马德里1919年建成第一条地铁； • 日本东京1927年建成第一条地铁线； • 规模：目前世界上已修建地铁，投入运营的国家和地区有44个，城市100多个。
现代城市地下空间建筑的出现，一般以1863年英国伦敦建成的世界上第一条地下铁道为标志，至今已有140余年历史。现代城市地下空间建筑的出现，一般以1863年英国伦敦建成的世界上第一条地下铁道为标志，至今已有140余年历史。 • 大规模开发利用城市地下空间是近半个世纪才开始的。 • 在20世纪上半叶，地下空间建筑主要以战争防护服务； • 20世纪60年代以后，发达城市的下空间开发达到空前规模，对于缓解城市用地紧张和安全防护起到至关重要作用。
第二次世界大战与城市地下空间利用 第二次世界大战中临战抢建地下防护工程，牵引了地下空间开发 • 第二世界大战中，战略轰炸成为战争的重要样式，巨大的平民伤亡和财产损失，使各交战国充分认识加强民防建设，修建地下防护设施的重要地位和作用。 • 据统计：在遭受敌空袭时，民防和地下防护设施建设相对较好的英国，平均每受弹1吨伤亡1人； 同样情况下德国要伤亡1.7人， 日本伤亡5.5人。
二战期间，地铁、地下室、大型下水道，在防御空袭、坚持抗战等方面发挥了作用。二战期间，地铁、地下室、大型下水道，在防御空袭、坚持抗战等方面发挥了作用。 • 二战后，欧美发达国家掀起了规划建设防空备战地下工程的狂潮。
20世纪几场战争军民死亡数对比情况： • 一次世界大战 军队死亡1000万人平民50万 20:1 • 二次世界大战 军队死亡2000万人平民2400万 1:1.2 • 朝鲜战争 军队死亡10万人 平民50万 1:5 • 越南战争 军队死亡10万人 平民200万 1:20
城市复兴与地下空间利用 • 20世纪60年代，世界主要工业发达国家处于政治稳定、经济飞速发展期，人口聚集城市，为解决交通问题，轨道交通及地铁发展迅速。 • 伴随着地下街、地下车库、地下室……出现。
石油危机与地下空间利用 • 20世纪70年代初的石油危机，引发了能源的地下化存储。 • 欧美等国的地下油库、气库、热水库、冰库、抽水蓄能电站等多种形式的地下空间开发利用设施得到了空前大发展。
环境保护与地下空间利用 • 20世纪80、90年代，大城市的交通拥堵、空气污染、噪音扰人、污水排放、建筑林立、空中黑色污染、热岛效应……成为世界性课题。 规划建设地下污水处理厂、地下道路、地下车库、地下物流、地下步行街……
三. 城市地下空间发展 （一）发展方向 • 第一：浅层和次浅层应全面或充分地开发利用 详p41 • 第二：在次浅层和深层空间建立城市公用设施的封闭式再循环系统 图 • 第三：在深层空间建立水能源贮存系统，以及危险品存放系统
（二）城市地下空间利用前景 • 开发城市地下空间以满足未来城市发展的需要，与建立宇宙城市、海洋城市、海底城市的一些设想相比较，是最现实的途径。
分析原因： • 首先地下空间有巨大的潜在资源，至今已被开发利用的只是极小部分。 • 其次，开发地下空间技术已比较成熟。 • 再次，也是最重要的，开发陆地一下地下空间的最大优势在于不脱离原来的土地和原有城市，地下空间可以与城市上部空间得到协调的发展而要建立完全离开地球或远离陆地的城市，不但在建造技术上，在解决空气、水、粮食、能源等一些列供应问题上，都非常困难。
城市注重立体开发 • 充分利用地下空间，建设多功能四通八达的地下城 • 从地铁交通工程、大型建筑物向地下的自然延伸发展到复杂的地下综合体， • 再到地下城，形成与地下快速轨道交通系统相结合的地下街人流疏散休闲购物工程。
