关于城市地下空间开发利用功能分类

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关于城市地下空间开发利用功能分类
城市地下空间开发利用功能分类
城市地下空间的开发利用为人类开拓了新的生空间,并满足某些地面上无法实现的对空间的需要,对人类克服由城市化引起的一系列生存空间的危机问题,以及城市的现代化发展有着非常重要的作用,它作为城市空间的一个整体部分,可以容纳和吸收相当一部分城市功能和城市活动,如居住、商业、文化娱乐、交通、生产、贮存、防灾、埋葬等。

地下空间的应用在世界上非常广泛,从中国、印度到土耳其、西班牙、法国、希腊、约旦、埃及、以色列、美国等许多国家和地区很早以前就开始利用地下空间。

一、居住:0 ]5 f6 {) k. p+ v
居住方面的应用也许代表了人类利用地下空间最古老的一种方式。

世界各地许多化石保存完好的地区都发现了大量的“穴居遗址”,其中一些最古老的岩洞至今仍有人居住。

根据考古学的发现,古人类在5万年以前就开始把洞穴作为遮敝风雨和抵御外敌入侵的栖息之地了。

在中国,1953年发现了约6000年前的西安半坡村遗址,一个室内地砰在地表以下一米左右的半地下村庄,它的上部结构或圆或方,柱子立在夯土地面上,上面覆盖着树枝和草皮。

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6 P) s 世界上有三个地区存在着较集中的地下住宅和村庄。

# `: w: A7 b1 y5 m 1、中国中部西北部的黄土高原地区:覆盖中国中部西北部大部分地区的黄土土质疏松,易于挖掘,可以方便地用手挖出一个2-3半宽与5-10半长的房间。

宋代郑刚中《西征道呈记》描述北宋末年陕西境内,有长达数里、曲折复杂的窑洞。

土壤含水水多、湿度不大、冬暖夏凉、施工便利、无运输材料之劳的一系列优越性,使得中国至今仍有数千万人生活在窑洞里,其中以豫西的河南荥
阳至渑池一带较为典型。

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2、土耳其中部的卡帕多西亚(cappadocia)火山凝灰岩地区:在近4000年内,那里出现了四十多个地下村庄,这地区地处土耳其中部的高原地区,气候极为恶劣,夏季炎热,冬季寒冷,全年干燥,火山灰凝岩圆锥形的地势完全不能耕作,但能承受悬崖地下居所的建筑,在岩石上开凿的居住建筑,教堂和城镇,这些建筑在10~11世纪拜占庭时期达到了它们的鼎盛时期,其中两个最著名的地下城镇深达地下八层至十层,由数公里表的在火山岩层呈挖掘的通向各个大小不同的房间的地下通道联系而成,另外还包括通风竖井和为城镇提供新鲜水源的水井,地下空间也包括畜栏、粮囤、洒窖等各种设施,地下通道可以用一些在洞里紧邻通道的大圆板封闭起来,当阿拉伯人入侵该地区时,这些城镇可以作为临时的避难所。

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3、位于撒哈拉沙漠地区北部边界的突尼斯南部:那里的玛特玛塔高原约有二十几个地下村庄,这些村落深建于地下,一般房屋设计都有一个深井,房围布置在深井周围的不同高度上,用作居住与储藏,进出要通过楼梯或地道,地道壁挖有动物窝穴,有些庇所群建在山中或半圆形,侧面有出入口通向地道,这些居住群按居民的亲属关系组合,房间为矩形,交角成弧形,天棚为曲面,房间尺寸常为2×2.5米。

偶而在中间留有柱子支撑天棚,与天井相连的房间有稍低的门槛。

! `. p# u! V$ m/ ~3 d( [2 T 另外象加纳东北沃尔特河上游,塞里泊(seripa)半地下城式村落,每幢有一个天井,天井周围是房间,构成一个竖固的外围墙,以利抵御外敌。

中国新疆吐鲁蕃地区因气候干燥炎热,夏季高温时间表,冬天又寒冷。

因此发展地下半地下室的居住形式在汉唐时期的焦河。

高昌故城遗址中就有下穴上居或半地下室的做法。

其它如意大利阿普利亚省石灰岩地区,澳大利亚沙漠气候区。

库伯尔帕提。

怀特克利福斯等都有较为下量的地下居所存在。

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影响地下居住建筑的因素:一是气候干热或干冷地区较多见;二是建筑材料;三是地质地形,利于地下空间的挖掘建造;四是抵御外
来侵害的要求。

对于发展中国家,只要贫穷存在,较为廉价的地下居所,洞穴仍有人居住。

( Q, Y8 { q* T9 O! s, B6 V6 J 现代地下建筑在居住方面的应用只在少数国家得到发展,其中最引人注目的是美国和澳大利亚。

在澳大利亚,一些内陆矿业城市将大量的居住建筑置于地下以躲蔽炎热的气候。

在美国,本土的美国人(印第安人)很早就把半地下建筑作为居住场所,西南区印第安纳人用一种叫“开越司”(kivas)的地下室作为男人们举行宗教仪式的场所,也有作为住宅的。

“开越司”是一种圆形的洞室,挖入地下好几英尺,上面覆土,为了通风。

事先留有外露通风竖井。

科罗拉多州西南梅萨?沃尔德地区还有座印第安人的峭壁住宅村。

美国地下居住建筑统一设计得到发展的例子,可以在弗兰克?劳埃德?赖特三十至四十年代的一些作品中得到体现,如明民苏达州罗切斯特?凯斯住宅等。

六十年代冷战促进了地下建筑的发展,六十年代中后期建筑环境意识和自然美学观点得到重视。

随着七十年代能源危机的出现。

公众对环境和能源非常关注,也注意到地下建筑在这方面的优越性,地下居住建筑得到飞速发展,数量上由几个猛增到几千个。

进入八十年代,公众对节约能源的兴趣降低,所以建造地下建筑的兴趣也随之降低,再加上七八十年代的地下居住建筑大
多没有经过良好的设计,而且出现防水问题。

进入九十年代,对环境的关注以及可持续发展理论的提出,覆土或半覆土的地下建筑又重新引起建筑师的重视。

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最近二三十年以来,大量的地下居住建筑一般都是个体的住宅,很少有群体的居住建筑。

地下居住建筑设计中,因居室的功能要求,一般多为半下沉式或通过中庭,下沉庭园或一面敞开(台地或坡地)和周围开小天井来满足采光、通风要求。

二、宗教与陵墓
# E3 h! g$ y& B. ~3 P8 d 古埃及、古希腊、古罗马、中国的文明都有大量与地下宗教遗址和地下陵墓的相关部分文明。

地下未经装饰的空间寂静、黑暗、神秘,使人产生一种与世隔绝的心理暗示和思索,
灵魂净化的机会(犹如秘室中的闭关),以及源于阴间的神秘认识。

在罗马帝国时代,罗马众神被认为是在地下的诸神,受迫害的基督教徒们躲藏在地下,在罗马挖掘了大量的纵交错的地下陵墓。

公元九世纪,居住在土耳其中的基督教徒们除了建造地下居住建筑外还建造了许多礼拜堂。

佛教在印度和东西亚的兴起引起了大量的挖掘和凿石而成建造的寺庙,那些洞里有大量有关佛教的雕刻和绘画,最大的一些遗址如中国的四大石窟:洛阳龙门石窟,山西太原天龙山石窟,敦煌莫高窟,大同云岗石窟以及新疆的干佛洞,印度的百合结岩庙宇等。

美国西南的亚利桑那印地安人也以建造了大量的用于宗教仪式的地下开越司(kivas)而闻名。

3 f0 P9 T5 n# V( w7 @ 现在地下教堂依然存在,只是数量较少。

澳大利亚中科勃、佩蒂(coobe pedy)的两座建于1967 -1977年间的教堂,建造于地下,是为了抵御室外炎热的气候。

1968年-1969年芬兰?赫尔辛基Temppeliavkio教堂也是建造于地下,但它是出于视觉美观方面的考虑,以保证广场靠近城市中心一侧的开放空间。

在波兰和哥伦比亚等地的矿工将一些地下矿洞改造成地下教堂。

还有许多宗教、反宗教的建筑或其它类似的建筑也是建造在地下,在宗教里,地狱或类似地狱的地方通常位地下,所以忏悔罪恶的礼拜堂也常常位于地下。

一些人还相信地下是些位置和方向具有物殊的作用,这是勘地学中一个很有意思的部分,它和亚州传统的建筑布局和定位方法很相似(比如中国著名的风水学)。

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土葬很早以前就在世界各地就是比较普通的了,从英国的古冢到埃及的金字塔和中国帝王陵墓。

尤以中国的帝王陵墓为代表,最初地下主要安置棺柩的墓室,开始用木椁室,随着建筑技术的发展,随后出现了砖石结构墓室,发展到后来,成为规模宏大,结构严密,真正成为“地下宫殿”,诸如秦始
皇骊山陵、唐乾陵,宇陵、明孝陵、清东陵等。

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三、运动娱乐设施
, X; i7 q/ l' s3 K! A* R& {- q 天然岩洞因其壮丽,神秘总是吸引着人们,当它们对公众开放后便成为人们探险、旅游向往的地方。

现在,岩洞探险在很多地方成为了一项广泛的娱乐活动。

天然岩洞的吸引力也刺激了欧洲大量人工洞穴住宅的发展,十九世纪早期,许多乡间别墅都建造在园林中的洞穴和隧道里,这样的设计给人们带来一种恐怖的浪漫,也便之成为一些追求新奇、刺激的神秘俱乐部的社交聚集场所,中世纪这些社交圈常常举办哥特精神下这种放纵狂欢的聚会。

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现代运动娱乐设施建造于地下,主要有以下几种形式:1)人防工程平战结合型;2)废弃地下空间(矿井、矿洞)再利用型;3)单体建筑因地面建筑受到限制的地下发展型;4)结合城市中心区的综合开发,包含于地下综合体中的地下运动娱乐设施。

斯堪的纳维亚的许多地下城防设施都有着平战结合的双重功能,它们可以用作游泳馆、体操馆、田径场,以及其它等等设施。

挪威的Gjorluk游泳馆。

芬兰赫尔卒基的地下体育中心的体操馆,都是极具潜在价值的优秀范例。

在中国,六七年代挖掘的大量的人防工程,许多已经转变为商业和娱乐设施。

诸如咖啡馆、舞厅、儿童游乐设施等等,另外还有礼堂、音乐厅也建筑于地下,杭州有一座1800人的剧院就建造在人防设施的地下岩洞里。

芬兰的里确蒂petretti地下音乐厅可以适合多种艺术类型的演出。

6 Q. K. `' n. Y) u 体育建筑体量都较大,当土地紧缺或地面建筑受到限制时,地下建筑成为地面建筑当然的替代者。

美国华盛顿的乔治城大学,一座地下体育馆建造在现有室外是球场的下面,而建筑上面的人工革皮完好地保存下来。

地下体育馆的平面尺寸达20米×40米。

限制地下运动娱乐建筑发展的最主要因素,一是地下空间所能提人供的最大跨度及其经济性,当前地下体育建筑的最大跨度是芬兰的地下曲棍球场,它的最大跨度达32米。

" f0 B- @4 a, }! y! |0 R 在一些发展中的城市中心区,人口日趋增长,城市日趋拥挤,要求建造大量的运动娱乐设施,当地皮紧张或地价昂贵的时候,这些运动娱乐设施就被转移至地下,犹如东京的屋顶
高尔夫球场,屋顶网球场,屋顶游泳池一样。

当然这种地下娱乐设施与城市地下空间的开发规划。

以及中心区的综合开发,地下交通系统结合起来,形成娱乐链或娱乐树(Recreariomal Tree)将会更具活力。

如加拿大的蒙特利尔、多伦多。

& \! T/ u- p" b o6 O' G1 ~! ~ 在气候条件恶劣的地区,地下公园的建设同样为人们提
供了可以进行体育活动和社会交往的场所。

印第安纳州的明民苏达,就有一种完全封闭的室内城市开放式公园给快速增长的城市居民提供了一个冬季里免受风雪侵袭气候可以调控的舒适的活动场所。

公园设施包括一个开放的游乐区,一座小型溜冰场,一座多用途剧院,儿童游戏场,它美似于室内温室、建筑中厅、商场大厅。

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四、商业6 j! r6 ?7 K& m9 a) N2 z! C7 t
商业的应用是城市地下空间利用发展历史上较晚出现也是发展快的一种应用方式。

城市地下商业空间发展成就较高的是日本的地下街和美国、加拿大的地下城。

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在蒙特利尔和多伦多,现代地下系统四通八达,联系着地下步行系统、商业系统,人们可以不用跑到露天就可以到达城市的大部分地区。

多伦多的地下步行系统是从上世纪末本世纪初开始建造的,最初加拿大的百货公司T?Eaton公司想把它的几幢建筑用地下通道联系起来,到1917年,建成了五条地下通道。

1929年又将联合车站和皇家约克旅馆联系起来,不久又得到持继发展,到1954年,一条城市的地铁环行线建成,它得供了发展一个更加连续和集中的地下系统的机会,56年,在建造中心铁路客运站时又开发了玛丽亚广场,这就促进了大量的私人投资到这个地下商业系统中心的发上来。

蒙特利尔地下商业系统发的成功又促进了地下商业系统在多伦多的发展,地下蒙特利尔特别地玛丽亚城地区可称得上是世界是最大的地下城区,由于要举办第67届博鉴览会和在圣?劳伦斯河中建造一座地铁,将挖土填岛留下的空间建造了地下铁道后,又建造了另一条地铁,并与第一条相通。

使整个地下铁道系统扩展为六个地下综合区,包括商店设施、旅馆、办公用房和剧院。

按计划要用该地下铁道连接有百分之五十以上的地下城区,以便在可控制的气候下,一次性容纳五十万人。

玛丽亚城由贝律铬先生设计,该地区是一个完全新的多层次地下运输系统和步行交通中心,有餐馆、商店以及数英里长的步行道和地铁网,地下综合区上面的地面广场周围有多幢房屋和一座钟楼相围合,地上的噪声及恶劣和气候都不会影响地下综合区,这个地下中心,连接六个地铁站,九千个停车场,八座摩天楼,三座百货下楼,两个铁路车站,四座豪华旅馆,八个剧院,四十个一流餐馆,以及几十家商店。

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美国的纽约州府奥巴尼市洛克菲勒中心,是世界上最集中的高层建筑,从三十年代中期开始建设,共建有十一幢高层建筑,为了有机地将这中心从内部紧密联系,最早采用了地下交通,地下商业街,通过地下人行系统形成一个群众可在地下进行城市活动的综合空间同时,为寻求一个由建筑群及其环境组成的开敞。

富有魅力,并有纪念意义的空间,将七幢高层建筑,一座文艺演出建筑,一幢博物馆围绕一下沉广场有机的组合在一起,将部分使用空间置于广场之下。

用地下空间的开发探取地面空间的开敞。

洛克菲勒中心地下空间内容丰富,除了商业、部分办公空间,还有旅馆、影剧院、滑冰场、舞厅以及其它门厅、休息厅和地下公共通道、停车场等。

9 w. N* L4 @, T4 ? 日本在发展地下商业中心方面历史较长,自从1930年后就开始建造地下商业街,凡到过日本大城市的外国人,都会对其地下街的发达程度感到吃惊,无论是数量还是质量,日本地下街均属当今世界比较先进和发达的,日本地下街最早出现的是1932年的须田地铁车站商场,就规模而言较小,面积仅348.6平方米。

50年代随着大规模的站前广场及地铁的建设许多地方都开始规划地下街。

截至1994年,在日本全国20座城市中共修建了79处地下街,总面积达92.27万平米,其中东京八董洲地下街面积达6.8万平方米。

在日本每天有1200万人进出地下街。

平均每9个国民中就有一个。

因此,日本地下街在城市生活中城市地空间的利用领域中有着十分重要的地
位。

- q6 Y# O; q; a- w5 v 地铁的建设,超高层的商用办公楼,大型百货商店等等为上、下班方便和营业方便也需把出入口,营业厅直接从地下联通于附近的地铁枢纽站,便于疏散地面上的过量人流。

这些地铁和地铁站以及公共地下人行通道成为人流的集散点和转折点,人流量大,对商业而言,就意味着可能保证经常性的大量购物人流,设置了许多小卖店和饮食店,逐渐发展成街。

对购物者来说,由于交通方便,购物活动就可以节省时间,同时在地下通道中布置的补充商业机能,可以减轻人行行走时的单调感。

使步行者感到舒服。

减轻对地下空间中的不良心理反映,随着经济发展的刺激和附近地区建设的发展,地下街的规划不断扩在,趋向深层化、立体化。

# U P* i3 F+ x/ ~' Z7 J9 V" D& O; f 而自1973年以后,大规模的发展转为有控制的建设,调整了指导方针,数量虽有所收缩但内部环境却越来越好,抗灾能力越来越强,多年的发展中、形成了自立功能明确。

布置简单、便用方便、重视安全等特点。

规模上追求过长,单个地下街最大不超过8万平方米。

一般为3-43平方米。

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地下街的建设:①改善城市交通,尤其是对城市的“蜂腰”“瓶颈”及交通负荷大的地段;②步行环境的改善;③成为城市商业设施的补充;④在城市中扮
演“桥”的角色,把本来被浪费和功能不全的城市空间组成完整的系统,成为一个完整的出行树;⑤城市防灾空间;⑥地下街在城市开发中,刺激了周围地区的经济发展,带动整个地区的商业活动,成为富有生机和地方意识的城市活动节点;⑦节省能源。

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城市地下商业空间一般多为改善城市交通服务。

几乎很少有单纯为了发展城市商业而开发利用地下公共空间的先例。

个体的商业空间建造于地下,通常是出于美学的考虑和保留开敞城市空间的目的,其它还有一些大型商业建筑的地下延伸型商业空间。

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五、展览馆、博物馆
7 Y" D" k e8 g, K 地下遗址保护性博物馆,通常建造于地下,这样可以保证文物所处的环境不变,有利于保存(当然当代技术也可以创造这样的环境),另外可以保证原来的遗址成为人们注意的焦点而不是建筑,这一点用在秦始皇兵马俑博物馆非常适宜。

美国密苏里州圣路易斯的拱门,在那儿整个展览中心都位于地表以下,所以拱门建筑戏剧性的轮廓保存完好,明尼苏达州一个小的奥利弗?凯利农场展览中心——美国农工民主运动的延生地,整个展览中心位于地下,保特了周围田野农舍的自然风景,并且给参纲者提供了距离农场极近的服务设施。

在许多纪念性建筑中。

为追求特定的环境氛围,都将主体建筑设置于地下或半地下。

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在社会发过程中,老建筑经常面临扩建问题,在扩建过程又经常面临如何使原有建筑和城市风貌环境不受破坏,得到完好的保存,解决新老结合问题,尤其是对于一个老建筑具有鲜明的形象特征时,就会更加困难。

而这时地下空间相对于地面建筑的“无形”或“少形”,不合用开敞空间(尤其有利于扩建用受限制的老建筑),不破坏现有建筑形象,与环境相谐调,而成为优先考虑。

在特定地段多由历史建筑改造而成的博物馆、纪念馆较多面临着改扩建问题,地下空间成为首先。

89年建成的法国巴黎卢浮宫扩建把整个建筑设在地下,英国的爱丁堡市公主大街扩建,美国华盛顿东方艺术中心和非州艺术博物馆都是功的典范。

2 h8 {& p& u' p 贝聿铬先生设计的巴黎卢浮宫扩建:法国巴黎卢浮宫始建于十六世纪。

现改成博物馆,原有建筑经过几百年使用和发展已不能满足功能需要,而提出扩建要求,见在既无发用地,又要保持卢浮宫古典主义建筑的传统风貌,无法增建和改建的况下,利用宫殿建筑围合的拿破仑广场,在广场中地下空间容纳了全部扩建内容── 一个只在地上露出金字塔形采光井的地下宫,既没有采用法兰西传统建筑模式
,也没有与卢浮宫试比高下,成功地对古典主义进行了现代化改造,扩建部分与原有建筑尺度比例谐调。

整个地下空间深十四米,地下三层,面积73万多平方米,包括入口大厅、剧场、餐厅、商场、文物仓库及600辆小汽车80辆大巴的地下停车场。

b1 W* }4 N7 X& S" J 地下空间同样也很适宜作为文件和其他要求恒温的材料储藏,例如世界上最大的和微缩胶卷集中所在地之一就是位于美国犹他州附近的地下空间,属沃萨奇山区,储存了一百多万卷从世界各地收集的重要的微缩资料胶卷,该处受控制的环境对于储存于储存这种材料是合乎理想的。

瑞典新的国家档案馆也是建造在斯德哥尔摩中心附近的玛丽柏格的岩洞里。

六、图书馆
8 H6 t) B6 z0 F+ o. j- u! w 对现有地上公共建筑的加建也可以放在地下,这样可以接近现有建筑并且可以保护优美的现有外部环境。

这样的例子首先包括大学或城市图书馆的加建。

9 ?, I5 l' ]* ` 伊利诺斯州立大学建造一座图书馆时,设计师就不得不面对一些特殊的基地限制条件,政府的旧农业检测区正好位于图书馆用地的西面,所以最后决定建造一座两层带中间庭院的地下建筑,这样就可以避免建筑投射的阴影落在检测区内。

( Y& S% o& z: O# Y8 D3 _ 美国明民阿波利斯市南部商业中心的一个十字路口,有一处约1公顷的空地,70年代后期在此建立了一座地下社区公共图书馆,主要考虑三个方面的因素;第一、这个位置交通噪声强,在地面上建造图书馆不利,第二、图书馆需要一定规模的停车场,如用地被建筑物占满,停车场无法安排,第三、希望在这个重要的路口保留开敞空间,因此在设计中对于如何处理好地下空间与地面的联系和使用是关键。

最后,在场地的一角设计了个小型下沉广场,从中可以植进入地下阅览厅,这使地上、地下空间过渡变得自然舒畅,经过这样的处理不但噪声问题和停车问题均得到解决,更重要的是为城市保留了可贵的开敞空间,为居民提供了一处舒适的文化,休息活动场所。

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马萨诸塞州坝布里奇的哈佛大学普塞图书馆1975年建成,三层,8700平方英尺,设计的原则是基于前述的保存周围历史性的校园建筑环境,并且尽可能地靠近现有建筑以利使用。

与此类似的还有艾森豪威尔图书馆(约翰?霍普金斯大学 ) 1960 年建成,英国牛津的牛津大学(Radcliffe)瑞德克里夫科学图书馆,日本东京的国会图书馆的地下土层加建部分等等。

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美国密苏里堪萨斯城公园大学建造一座新图书馆,他们雇了一家平矿公司在校园里开挖地下图书馆,因为
石灰石在堪萨斯城其它地方大量开采作为砂石原料,卖掉开挖出来的石灰石原料就可以补偿开挖所需的费用了,可谓一举两得。

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七、办公建筑: o ?3 q1 B u
美国明尼苏达大学的书店与注册办公大楼,由于缺乏空间和保护附近有价值的历史建筑的需要,考虑建筑与环境结合的好的地下建筑。

书店与注册办公大楼有着不同的需要和特点,四十五度玻墙可引入视线和阳光,为使冬季阳光可透入,同时减少夏季阳光照射,在固定百页上种植花草,以减少阳光峰值强度,建筑在实用上和视觉上都很舒适,令人感兴趣的还有屋顶用作花园。

Monsanto公司总部在地下建造公司的自助餐厅,这样一方面可以方便地服务于所有的办公建筑,满足功能要求,另一方面还可以在地面上保留一块大的中心绿地。

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政府办公建筑在城市里常常位于市区中心位置,也常常成为这个城市或地区的标志性建筑,尤其是那些具有保护价值的老建筑,对于现存的具有历史意义的政府办公建筑的加建常常是将大量面积-安排在地下,这样就可以减少它们对现有环境的影响(当然有时是出城市防御功能的考虑)。

莫斯科的克里姆林宫就是这样的一个例子,据说它是一座延伸到地下许多层的建筑。

位于美国加利福尼亚萨克拉门托的加利福尼亚州政府办公楼就位于地下,在城市中心区保留了两个街区大的开放空间并且成为节约能源技术的范例,它利用照射在塔楼和下沉庭园上的太阳能来供给地下部分的能量的需要。

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