地下空间规划与设计ppt

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走进地下空间
易封闭性——储存


由于地下空间为岩土介质所包围,所以地下空间 相对来说,比较容易封闭,对于良好的岩石围岩 介质,只要加以适当的开发可直接用于存储各类 物质甚至是液体物质。对土层介质加以改造与加 固,也可用于各类物质的储存,如对天然形成的 围岩介质空间进行必要的技术处理,则可形成具 有良好封闭性的人工空间。 城市中各类对内部环境要求不高的能源储存设施, 尤其液体能源存储设施,可利用地下空间的易封 闭性进行开发。
国外现代地下空间
第二次工业革命以来(1870-1900)

汽车的发明+汽车工业的迅速发展 城市化进程加快 城市平面扩张 城市交通问题
走进地下空间
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地铁
纽约 伦敦 莫斯科 东京 巴黎 柏林 芝加哥 墨西哥 汉城 马德里 华盛顿 斯德哥尔摩 大阪 0 116 113 112 105 104 100 200 300 400 500 141 220 218 192 191 163 398 436

交通设施 市政基础设施 贮藏设施 商业设施 其他设施
走进地下空间
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交通设施
解决交通问题是城市地 下空间开发利用的首要 动因,因为在城市的各 种矛盾中,首先表现出 来而且影响面最广的是 交通问题。
轨道交通系统 机动车交通系统
步行交通系统
交通换乘系统
地下停车场 Page 18
走进地下空间
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我国古代地下空间的利用
第一次工业革命以前,中国作为四大文明古国之一, 地下空间的开发利用规模和水平处于世界的前列。 这一时期中国对地下空间的开发利用表现在以下几 个方面:
• • • • • • 排水系统 地下水利工程 民居 仓储设施 军事设施 宗教建筑及帝王陵墓等
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地下空间的定义与类型
人类利用地下空间历史 现代城市开发利用地下空间动因 上海地下空间开发利用情况 未来地下空间开发利用趋势

城市地下空间规划的指导思想、阶段划分和主 要内容
走进地下空间
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地下空间与地下建筑
地下空间:
广义上指地表以下部分 狭义上指埋置于地表以下具有一定规模天然的或人 造的空间,或者指在岩土层中天然形成或经人工 开发形成的空间。
地下空间规划与设计
走进地下空间
走进地下空间
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“19世纪是桥的世纪,20世纪是高层建筑 的世纪,21世纪则是开发利用地下空间的 世纪” 城市发展空间由地面及上部空间向地下延 伸,是世界城市发展的必然趋势。
平面扩张 高空及浅层 地下空间 深层地下空间
走进地下空间
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主要内容

走进地下空间
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地下污水处理厂具有环境污染 小,节省土地资源的优点,由 于是全封闭式,因而可以对通 风、热、潮湿以及臭气进行有 效控制,从而不会对当地的居 民生活产生任何影响。 地下污水处理厂
走进地下空间
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地下博物馆(废弃矿井改建)
走进地下空间
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地下会议室(新加坡)
走进地下空间
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地下空间资源含义 ③一定历史时期可供有效利用地下总空间。 我国目前陆地面积 15%左右供使用,因此总量为 1.15 × 10 15 m3,因此是一种潜力巨大的人类生存 空间。(经济因素制约); ④首先在大中城市开发利用(城市发展需要、地 域因素、经济因素等)
走进地下空间
地下建筑:是指在自然形成的溶洞内或由人工挖
掘后建造的建筑,泛指各种生活、生产、防护的 地下建筑物及构筑物。
走进地下空间
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地下空间是一种不可再生的宝贵资源 资源 ①人类生存发展必不可少,可以开发利用。 ②分为一次性资源,多次循环利用的资源。 ③自然资源:天然形成(常见)。包括水资源、矿 产资源、森林资源、土地资源、天然气、石油、煤 炭等能源资源。 ④地下空间也是一种资源:新观念、新认识(随经 济、技术发展,逐步形成的观念)。 ⑤应科学规划、依法保护、安全有效合理开发利 用。
走进地下空间

排水系统:
自周朝以来就有记载,至唐宋 已较为发达,陆游在其著作 《老学庵笔记》中曾有记载。

地下水利工程:
新疆吐鲁番坎儿井,已有2000 多年的历史,在新疆境内的坎 儿井全长5400公里,是全世界 最大的地下水利灌溉系统。
新疆坎儿井
走进地下空间
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仓储:
最常见的是地下贮粮设施;至隋唐时期, 地下粮库的建造技术已发展的相当成熟, 并修建了许多大型的地下粮库,如公元 605年修建的洛阳含嘉仓,无论其规模, 还是其防潮、防水以及建造技术,既使 在今天也具有借鉴意义。
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实际调查数据
国际上学者预测,21世纪将有1/3的人生活、工作在地下 空间; 北京市城区10米深以上地下空间资源量为19.3亿立方 米,可提供6.4亿平方米的建筑面积,将超过北京现 有的建筑面积; 《大连市城市地下空间利用规划纲要》中,近期开 发浅层地下空间(深度30米),开发面积为城市面 积的30%(道路与绿化用地),考虑0.4的利用系数, 则可利用的资源空间为5.8亿立方米,可提供1.94亿 平方米的建筑面积,将超过大连现有建筑住房面积;

共同沟的雏形:1833年法国巴黎(上、
下水管+电信管线)

世界上第一条共同沟:1861年伦敦
新建卡里库大街(宽12英尺、高7.6英尺 的半圆形地下管道,煤气+上水、下水管 +各种民用管线)
巴黎共同沟雏形(1833)

世界上的第一条地铁: l863年的英
国伦敦地铁
伦敦地铁(1863)
走进地下空间
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居住:
早在4000多年前,我国黄河流域的居民 就建造窑洞居住。
窑洞
走进地下空间
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军事:
三国时曹操的地下运兵 道等

帝王陵墓及宗教石窟:
我国地下空间开发利用 技术的代表,如其防水 技术等在现代也是比较 先进的。
新疆千佛洞
云冈石窟
帝王陵墓
走进地下空间
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国外古代地下空间


走进地下空间
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实际调查数据
近年来福州地面建设以高层为主,地面土地资源的利 用已渐趋饱和,向地下发展是未来发展的必然趋势。 根据福州的地质条件,地下空间的开发将会控制在地 下15米以内,即以地下三层的模式为主。 如果拿出福州3%的土地来开发地下空间,那么未来10 年,福州人均可利用地下空间将有望达到3平方米左右。 届时,福州可利用地下空间的总面积将会达到1000万 平方米~1500万平方米;
走进地下空间
市政基础设施
点式市政设施 线式市政设施
地下电力隧道 地下蓄水池
地下空间的高防护性是市政基础设施 安全运作的有力保障;
即使是在城市发生灾害的时候仍能保 证必要的市政基础设施的正常运作, 以维持城市秩序和救灾工作顺利进行。
共同沟
走进地下空间
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贮藏设施
充分发挥地下空间封闭性、热稳 定性的优势,保持仓储空间恒温、 恒湿,而且安全、节能。
走进地下空间
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商业设施
地下商业设施空间一 般包括商店(商场) 式购物空间、餐饮等 盈利性单元: 吸引投资; 弥补建设运营成本; 为换乘时提供休憩、 购物方便。
走进地下空间
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其他设施
• 地下垃圾、污水处理厂
• 地下文体设施 • 地下娱乐设施 • 地下工业、民用、核废料处置设施 • 地下物流设施 • ……
城市功能降低
地震、台风、 洪水等 二次灾害
地下建筑
生活设施 (住宅等)
城市设施(办 公楼、地下街 、停车场、文 化设施等)
生产设施 (工厂、发电 设施等)
储藏设施 (能源、粮食 、水、废弃物 、放射性等)
输送设施 (铁路、公路 、管道等)
防灾设施 (避难、储备 等)
走进地下空间
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地下建筑类型
走进地下空间
其他环境特性
地下空间在空间环境上有ຫໍສະໝຸດ Baidu多阻碍其开发利用 的特性,如恒湿性、气密性等,表现出地下空间的潮 湿、通风不畅等不利的一面,同时地下空间在空间结 构上还具有不易开拓性。
走进地下空间
地下空间利用
提高城市功能措施 城市膨胀 人口过密 自然灾害 人为灾害 火灾、战争、放射 能、核辐射、化学 药品、环境公害( 振动、噪音等) 地下空间利用 地下空间利用 地下空间利用 地下空间利用 提高城市功能 利用地下空间的特点与优势 确保 安全 防灾措施
走进地下空间
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地下空间资源含义 ① 天然存在的资源总量:海洋以下 7km;一 般表面以下33km,理论上可以开发利用。地球表 面积5.1×108km2,空间总量7.5×1018m3。 ② 一定技术条件下可以合理开发利用的资源 总量;目前技术 2km 为宜。考虑留安全间距即洞 室尺寸的1-1.5倍岩体保留,则总量为 4.12×1017m3。(技术因素制约)
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走进地下空间
内部环境易控性
由于与外部环境相对处于隔绝状态,其内部环 境完全由人工所控制,如热环境、光环境、声环境、 空气清洁度等。 对于城市中各类对内部环境有较高要求的设施, 如各种电视、电影的演播、录音室、医院的手术室、 无菌室以及高科技企业中的无污染厂房等,利用地下 空间内部环境的易控性,将其建于地下较建于地面更 为经济合理。
走进地下空间
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地下空间特性
空气 地面建筑 岩石、土壤 地下建筑
地下空间特性
高防护性
具有高抗震特性
热稳定性
具有节能的作用、 呈现出低炭经济的特点
易封闭性
储存 Page 10
走进地下空间
高防护性——防灾


抗震 同一震级条件下,跨度小于5米的地下建筑抗震能 力一般比地上建筑提高2~3个烈度等级。 整体式钢筋混凝土地下结构,或埋深在20m以下 的各类地下结构将不会遭受明显损坏。 对跨度较大地下空间,根据日本阪神地震资料, 抗震能力至少比地上建筑提高1~2个烈度等级。 抗爆 覆盖在结构上部的岩土具有消波作用 对核爆的光辐射、早期核辐射等具有突出的屏蔽 效能。1.5m的土层可使γ射线剂量降低到0.1% 。
地下物流系统
走进地下空间
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主要内容

地下空间的定义与类型 人类利用地下空间的历史 现代城市开发利用地下空间动因 上海地下空间开发利用情况 未来地下空间开发利用趋势 城市地下空间规划的指导思想、阶段划分和主 要内容
走进地下空间
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人类利用地下空间历史
远古时代:生活所迫,自发利用——穴居
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走进地下空间
热稳定性——节能


地面以下1m,日温几乎没有变化 地面以下5m,气温常年稳定 福州火车站站前广场地下人防工程 据现场实侧,工程内夏天温度明显低于室外,且温度 变化小,一天24小时温差在2℃以内,基本处于恒温 状态。 2005年7月25日,天气预报最高气温37℃, 14时经现 场实测,地面广场温度约43℃,道路面温度高达50℃, 而本工程内中心大楼梯处(地下)为32℃,商场区自 然状况下为29℃,车库区为30℃。

中国、日本、法国、中东、北非都有古人类利用洞穴作为居所的现象 约50万年以前,北京西南郊周口店、龙骨山上的“山顶洞人” 3—6千年前,西安半坡村新石器时代仰韶文化遗址等
奴隶社会以后:城市的出现,逐渐开始自觉利用
排水系统、仓储设施、宗教设施等
近代以来:工业革命,城市问题,大规模利用

欧洲的地下市政综合管沟(共同沟) 伦敦地铁
仓储设施 给排水系统
古罗马排水系统 耶路撒冷城取水隧道
埃 及 金 字 塔
宗 教 建 筑

宗教建筑及帝王陵墓 民用住房 军事建筑 矿井开采
民 用 建 筑
走进地下空间
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近现代地下空间的发展

国外近代和现代 我国现代
走进地下空间
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国外近代的地下空间

第一次工业革命(1765-1840) 城市发展及伴生的城市问题
地下歌剧院(俄罗斯)
地下演艺厅
走进地下空间
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美国明尼苏达大学土木 系矿业大楼
走进地下空间
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地下游泳馆(芬兰)
走进地下空间
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地下工业废料处置设施
走进地下空间
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开挖中的低温气体储藏隧洞
地下防卫设施
走进地下空间
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地下物流系统是指运用自动导向 车(AGV)和两用卡车(DMT)等承载 工具,通过大直径地下管道、隧道等 运输通路,对固体货物实行输送的一 种全新概念的运输和供应系统。具有 速度快、准确性高等优势,而且是解 决城市交通拥堵、减少环境污染、提 高城市货物运输的通达性和质量的重 要有效途径。 20世纪90年代以来受到 了西方发达国家的高度重视,并作为 未来可持续发展的高新技术领域。
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