城市地下空间资源与地下空间构成教学课件PPT.ppt

1,gaosugonglu,5 城市地下空间资源与地下空间构成,sace,2,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,5.2 城市地下空间开发利用效益,5.3 城市地下空间构成,3,城市地下空间资源的利用，可以拓展城市容量，只要使地上、地下协调，就能使城市容量有一个质的飞跃； 当前重点是大城市中心城区。要把城市地下空间资源的开发利用纳入城市规划，统一规划，综合开发，切忌各自为政，各行其是。,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,4,5.1.1 地下空间的定义 地面之下，在地层内部由长度、宽度、高度所给出的空间称为地下空间。 地下空间的利用历史： 古代：地下墓室、灌溉给排水隧洞、采矿巷道、窑洞和地下粮库； 近代：人防工程、地下铁道、地下商场、地下仓库； 当代：利用地下搞建设,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,5,5.1.2城市地下空间的资源保护 陆地面积不断缩小； 我国70土地，1/4人口，必须实施可持续发展战略，资源开发与节约并举，开发利用地下空间，提高土地资源利用率是重要举措之一； 城市土地面积膨胀：当务之急是节约城市用地，缓解城市与农业争地的矛盾。,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,6,结论： 1)国内外地下空间专家一致认为：地下空间象土地矿产资源一样，是城市建设的新型矿产资源。 2)积极开发利用地下空间，把地下空间作为一种资源，这已成为世界各国大城市的发展趋向，是拓展城市空间的重要途径。,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,7,5.1.3城市地下空间资源的特点 1）地下空间资源开发的无限性与制约性 地下空间资源的开发从理论上说几乎是无限的： 地球岩石圈的平均厚度33km； 在30m深度范围内，开发相当于城市总面积1/3的地下空间，就等于全部城市地面建筑的容积。,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,8,结论： 地下空间资源的潜力巨大； 同时，地下空间的开发要受到许多条件的限制，如：地质情况、已有地下设施、已有建筑物较深基础、土地的所有权与地价、施工技术、经济能力、开发后的综合效益及对城市的影响等。 地下空间的开发利用又有一定的制约性，必须经过深入调查、科学论证和综合规划，才能进行合理开发。,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,9,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,2）地下空间资源开发的层次性与不可逆性 地下空间资源有浅层、中层和深层之分，即具有层次性特点； 开发总是从浅层开始，根据需要逐步向深层发展； 开发一旦实施，往往不可逆。 结论：要求对地下空间的开发利用进行长期分析预测，进行分阶段、分地区和分层次开发的全面规划，在此基础上，有步骤、高效益地开发利用。,10,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,3）地下空间资源的致密性与稳定性 地下空间是岩石圈的一部分，主要特点是具有致密性和构造 单元的长期稳定性； 地下空间受地震的破坏作用要比地面建筑轻得多； 日本的研究总结指出：岩石洞穴在地震条件下是高度安全 的，比地上结构具有更多优点； 地下30m以上处地震加速度约为地表处的40。,11,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,4）地下空间资源的环境特点 单一性： 地面空间是自然空间和内部空间的组合体，而地下空间缺乏自然空间，只存在内部空间，缺乏人与大自然相互对话的机会； 内部环境各有不同。 结论： 要重视地下空间口部的过渡处理，出入口的设置与周围环境相结合； 实践表明，地下空间环境的改善，将是促进地下空间得以开发利用的关键。,12,就拿上海的地铁为例。上海的地铁一号线是由德国人设计的，看上去并没有什么特别的地方，直到中国人自己设计的二号线投入运营才知道其中有那么多的细节被二号线忽略了。结果二号线运营成本远远高于一号线，似乎至今仍未实现收支平衡。现将我所知的二号线忽略的细节罗列于下，给大家一个参考。,13,1、三级台阶 地铁一号线的每一个室外出口都不是和地面齐平的，要进入地铁口，必须要踏上三级台阶，然后再往下进入地铁站。不要小看这三级台阶，在下雨天它可以阻挡雨水倒灌，从而减轻地铁的防洪压力。事实上一号线内的那些防汛设施几乎从来没有动用过，与之相较地铁二号线曾发生过雨天被淹的惨剧。,14,2、转弯 地铁一号线的每一个出口都会转一个弯，不会直接通到室外，而二号线显然没有注意到这一点。这一个转弯大大减少了地铁站台和外部的热量交换，从而减轻了空调的压力，使得一号线的电费大大小于二号线。,15,3、地面装饰线 一号线的站台最外边采用金属装饰，里面又用黑色大理石嵌了一条边，在里面铺设同一色彩地砖。这样的装饰，给予乘客心理上暗示，从而使所有的人都会下意识地站在地砖所在的范围内，和地铁保持了大约50厘米的距离，保证了乘客的安全。而二号线地面全部用同色的地砖铺成，稍不注意就会过于靠近轨道，使得地铁公司不得不安排专门的人员来提醒乘客。,16,4、站台宽度 一号线的站台比较宽，上下车比较方便，而二号线的站台比较窄，尤其其一二层之间的楼梯比较窄。在高峰时间，显得非常拥挤。 较窄的站台，也使乘客无法看清楚对面的本站站牌，容易坐过站。这使得二号线重新装饰了所有的柱子，使每一个站台的柱子都不相同，以方便乘客辨认。但同时二号线也丧失了在柱子上做广告的收入。,17,5、小缺口 地铁一号线，在设计的时候留有站台门，地铁到达的时候，地铁门和站台门会对准，同时打开。没有地铁的时候站台门关闭。这进一步保存了站台的热量，节省电费。同时也保证了旅客的安全，使得旅客根本不可能跳下站台。 然而在实际运营的时候，并没有安装站台门，但仍然可以在站台上看到门的导轨，导轨在每一个正对门的地方都留有一个缺口。,18,6、其他 地铁一号线每一个站台的楼梯、柱子的位置基本上是相同的，这大大减少了设计时候的绘图费用。从德国进口的车子的照明程度得到了精确的测量，当车厢壁上没有悬挂任何东西的时候，其亮度是相当舒适的。而目前由于大量张贴了广告，使得车厢内的照明偏暗。,19,小小一个地铁就又如此多的细节需要掌握，那么学习和引入一种制度呢？又有多少细节需要掌握，又有多少人真正努力去研究和思考这些细节呢？,20,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,5.1.4城市地下空间资源容量 土地资源是各种自然资源中最重要的资源，是一种基础资源； 地下空间是土地资源的有机组成部分，地下空间的开发利用规模越来越大； 城市地下空间资源是有限的，所以，在进行城市地下空间规划时，必须对城市地下空间资源容量有一个清醒的认识； 所谓城市地下空间是指城市地面以下通过开发可以为城市服务的空间。由于城市地下空间开发受工程地质、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。,21,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,对城市地下空间资源容量的准确计算，要根据城市不同的情况进行。 地下空间资源的开发，从理论上说几乎是无限的，国外有人估计，在30m深度范围内开发相当于城市总面积1/3的地下空间，就相当于全部城市地面建筑的容积。 专家估计，一个城市可供合理开发的地下空间资源量是城市总用地面积乘上合理开发深度所得体积的40。 va*h*40 式中：v城市地下空间资源容量； a城市占地面积； h城市地下空间开发深度。,22,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,注意： 1）上式计算出的城市地下空间资源容量是理想容量，实际上城市地下空间资源容量要远小于理想容量。 例如，在中国，由于地域的不同，北方地区地下水位低、地质条件相对较好，城市地下空间资源容量相对较大；东南沿海地区，地下水位高而且基本上是软土地基，城市地下空间资源容量相对较小；在西南地区，以山地为主，因此受地质条件的影响更大。另外，有的城市，由于一些特殊原因，城市地下空间资源容量较小。如济南市，为了保护城市的泉眼，许多区域就不宜开发。 2）城市地下空间资源容量的大小与人们对城市地下空间资源的认识有直接的关系。如早期的城市建设，对城市地下空间资源容量的认识可能只停留在城市道路下的地下空间。后来为了解决城市交通问题，人们想到了城市交通可以放在地下，此时，城市地下空间资源容量就大大增加。,23,5.1 城市地下空间是人类的重要资源,3）城市地下空间资源容量的大小与地下空间开发技术有密切的关系。早期城市地下空间开发利用，由于受技术的限制，只能开发浅层地下空间，因此，由于开发深度的限制，城市地下空间资源容量只能计算浅层空间容量。而随着深层开发技术的发展，城市深层地下空间也将很容易被开发。如莫斯科地铁线路已开发至地下90米。 另外，由于受技术的限制，原来对城市高密地区地下空间无法开发，因而城市地下空间资源容量就无法计入该地区的地下空间。随着逆做法、浅埋暗挖、微型隧道等技术的成熟，在城市高密地区开发地下空间成为现实，此时，城市地下空间资源容量就增大。,24,5.2.1社会效益 城市地下空间资源利用的社会效益十分明显。 1）城市人口规模激增与城市基础设施相对落后的矛盾，要求城市不断更新改造基础设施，而地下往往是基础设施最好的收容空间。因此，开发和利用地下空间资源，修建与城市发展相适应的共同沟等基础设施，对城市的建设与发展有着重要的意义。 2）兴建地铁，运量大、速度快、安全准时，而且占地面积少、污染少。地铁的发展，改善了城市交通面貌，事故率下降明显。 3）在地下空间进行商业活动很适宜。大量人流到地下，对改善地面的交通及环境都十分有利。对气候恶劣的地区，购物活动在地下更受居民欢迎。,5.2 城市地下空间开发利用效益,25,4）地下空间的开发利用，开辟了“多元化”的建设规划和风格艺术，地面地下浑然一体，集约化发展，混合使用，避免和减少了活动效率低的弊端，缩短了交通线和减少了运输量，节约了城市能源。 5）地下空间的开发建设，可以安排更多的人就业。 6）人们的居住条件能得到改善。一方面将某些交通、商业、文娱、贮存用地移到地下后，可腾出地面进行住宅开发；另一方面，通过改善地下的居住条件，人们也会希望住到地下去。 1993年，美国发生石油危机，从寻找建筑节能的角度出发，发展了一种利用太阳能进行空调的半地下覆土住宅，由于在节能方面取得了显著成效，又可充分利用斜坡地形，得到了较大程度的推广。,5.2 城市地下空间开发利用效益,26,5.2.2经济效益 地下空间的经济性体现在与同类地上空间的比较上。 地下空间的开发利用，一般来说，其一次性投资为地面相同面积工程建设的34倍。 但是，有些地下建筑，如地下粮库、冷冻库却比地面同样规模的造价节省3060。附建式地下室造价反而比地面楼房造价低1/4左右。所以，地下空间开发的一次性投资应该具体分析。 1）地下空间的经济性体现在与同类地上空间的比较上。城市空间的聚集度越高，地下空间开发价值越明显。当与城市中心区接近到一定程度时，地下空间开发成本将小于地上空间。,5.2 城市地下空间开发利用效益,27,2）地下空间的优点是不受气候影响，节能、安静、运营费用低，其维修费用比传统的地上建筑的维修费用少。 无窗户维修，不用翻新屋顶，取暖和制冷比传统地面同类型建筑要省1/2到2/3。 中国的地下冷库200多座，均收到了很大的投资效益。如大连地下水产冷冻库，使用面积3900平米，投资150万；冷库储量可达2000t，仅1985年就获利润109万元，一年半就收回了全部投资。日本在海滨建造的大型贮油罐。 日本地下街的建设，既是商业街，又是交通枢纽，得到很好的经济效益。,5.2 城市地下空间开发利用效益,28,5.2.3环境效益 地下空间的开发利用可创造巨大的环境效益，对减少地面环境污染、美化城市环境有重要意义。 1）将产生噪声、震动、尘埃的公用设施移入地下，可以减少地面环境污染。如交通设施。 2）增加城市绿化面积，促进生态环境良性循环。 3）将城市中有污染的、不雅观的建筑置于地下，可减少污染，美化环境。如废物处理厂，垃圾焚化炉。,5.2 城市地下空间开发利用效益,29,5.2.4防灾效益 地下建筑一般比同类地上建筑防卫自然灾害的能力强。 1）风暴、旋风、龙卷风等对地下空间极少或没有影响。 2）火灾蔓延的机会少。 3）水管冻结或冻裂的机会少。 4）地震条件下受地震的破坏作用要比地面建筑轻得多。地下30m的地震加速度仅是地表处的40。 5）防御现代战争的侵袭，是对核武器防护最有效的手段。,5.2 城市地下空间开发利用效益,30,5.3城市地下空间构成 5.3.1城市地下空间的类型 1）按地下空间的用途分类： a、交通空间：地铁、地下轻轨、地下汽车交通道、地下停车库、地下步行道； b、商业、文娱空间：地下商场、商业街、地下电影院、戏剧院、音乐厅、展览馆、运动场 c、业务空间：办公、会议、教学、试验、医疗 d、物流空间：管道、电缆、自来水厂、污水处理厂、垃圾处理厂、变电站 e、生产空间：轻工业、手工业，尤其是精密仪器的生产 f、仓贮空间：成本低、质量高 g、其他：防灾空间、居住空间、埋葬空间,5.3 城市地下空间构成,31,2）按地下空间的形成原因分类： a、自然地下空间：溶蚀、火山、风蚀、海蚀（可以作为旅游空间及地下工厂、地下仓库、地下电站、地下停车场、防空洞） b、人工地下空间资源：除前述开发空间外，还有废旧矿井空间（可用作兵工厂和军火仓库等）。 3）按地下空间的开发深度分类： a、浅层空间：地表至-30m：用于商业空间、文娱空间及部分业务空间； b、中层空间：-30m至-100m：地下交通、城市污水处理、公用设施； c、深层空间：-100m以下的地下空间：快速地下交通线路、危险品仓库、冷库