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1、2.1 2.1 城市地下空间资源的利用城市地下空间资源的利用2.2 2.2 城市空间与地下空间规划理论原则城市空间与地下空间规划理论原则2.3 2.3 地下空间生理与心理学地下空间生理与心理学 2.4 2.4 地下空间开发的几个技术问题地下空间开发的几个技术问题2.5 2.5 地下空间环境设计理论与技术地下空间环境设计理论与技术 第第2 2章章 城市地下空间的规划基础理论城市地下空间的规划基础理论第一节第一节 城市地下空间资源的利用城市地下空间资源的利用一、城市地下空间的开发一、城市地下空间的开发一、城市地下空间的开发一、城市地下空间的开发 城市化水平提高，人口与业务管理机构向城市中心部位集中
2、，要求立体化开发城市化水平提高，人口与业务管理机构向城市中心部位集中，要求立体化开发城市空间，形成新型城市结构。地下空间开发范围如表城市空间，形成新型城市结构。地下空间开发范围如表3.2.3。设设 施施利用利用项项目目1.交通交通2.物流物流3.给给排水排水4.能源能源5.通通讯讯、情、情报报6.防灾防灾7.生生产产、研究、研究、储备储备等等8.商商业业9.生活、生活、业务业务10.其它其它地地铁铁、地下公路隧道、地下停、地下公路隧道、地下停车场车场等等废废弃物弃物处处理管道、干理管道、干线线共同沟、供共同沟、供给给管共同沟等管共同沟等上下水道、地下河、大范上下水道、地下河、大范围围的的输输水
3、隧道等水隧道等送配送配电电地下廊道、地下地下廊道、地下电电站、煤气管、区域性集中供暖站、煤气管、区域性集中供暖设设施等施等电话线专电话线专用廊道、管道、用廊道、管道、专专用用电视线电视线路管、路管、电缆电缆管等管等地下疏散道、地下体育地下疏散道、地下体育馆馆等等地下工地下工场场、地下、地下实验实验室、研究室、研究设设施、食品、石油施、食品、石油贮库贮库、雨水、雨水贮贮存池等存池等地下街、地下会堂、地下体育地下街、地下会堂、地下体育馆馆等等地下住宅、地下地下住宅、地下业务设业务设施施旅游旅游观观光地下洞室等光地下洞室等表表3.2.3 地下空间开发利用类型与范围地下空间开发利用类型与范围位置、形态
4、、地形、地质条件等影响地下空间的开发利用因素如表位置、形态、地形、地质条件等影响地下空间的开发利用因素如表3.2.4。地地层层深度深度地域地域010m1030m30100m城市道路用地城市道路用地之下的地下空之下的地下空间间地地铁铁、地下道路、人行地、地下道路、人行地道、地下道、地下车库车库、地下街、地下街、共同沟共同沟地地铁铁(隧道隧道)、地下河、地下、地下河、地下道路道路(干道干道)、地下物流、地下物流设设施、施、基基础设础设施施(导导水管、高水管、高压压煤煤气等气等)地下骨干地下骨干设设施施(高高压变电压变电站、地下水站、地下水处处理中心等理中心等)城市道路用地城市道路用地之外的地下空之
5、外的地下空间间地下街、地下住宅、地下街、地下住宅、办办公公用房、公共建筑、地下用房、公共建筑、地下车车库库、地下、地下泵泵站、站、变电变电站、站、区域性供暖等区域性供暖等地下地下车库车库、地下、地下设设施施(泵泵站、站、变电变电所所)地下骨干地下骨干设设施施(高高压变电压变电站、地下水站、地下水处处理中心等理中心等)城市地区以外城市地区以外的地下空的地下空间间地下工地下工场场、交通隧道、交通隧道(公路、公路、铁铁路路)、输输水隧道、地下河水隧道、地下河地下地下变电变电站、交通站、交通设设施施(公公路、路、铁铁路路)、粮食、粮食贮贮存、存、输输水隧道、地下水水隧道、地下水坝坝、地下、地下实验设实
6、验设施、液化气、低施、液化气、低压压贮库贮库等等地下地下电电站、交通隧道站、交通隧道(公公路、路、铁铁路路)、能源、能源(石油石油贮贮存存)、输输水隧道、地下水水隧道、地下水坝坝、地下、地下电电力力贮贮存存设设施、施、液化气、低液化气、低压贮库压贮库等等表表3-2-4 地下空间的利用地下空间的利用1 1 城市地下空间资源的利用城市地下空间资源的利用二、中国城市地下空间资源利用现状二、中国城市地下空间资源利用现状二、中国城市地下空间资源利用现状二、中国城市地下空间资源利用现状 我国城市地下空间大规模开发利用始于我国城市地下空间大规模开发利用始于20世纪世纪60年代后期的人防工程建设。年代后期的人
7、防工程建设。我国城市地下空间开发特点我国城市地下空间开发特点：(1)(1)布局不合理与城市建设脱节布局不合理与城市建设脱节：国外大城市地下空间开发利用一般结合城市：国外大城市地下空间开发利用一般结合城市交通改造而开始，我国城市地下空间开发则始于人防工程建设，形成了独立管理、交通改造而开始，我国城市地下空间开发则始于人防工程建设，形成了独立管理、投资体系，早期未纳入城市的总体规划。投资体系，早期未纳入城市的总体规划。(2)城市地下空间的利用多偏重于经营商业，城市地下交通、地下公用设施综合城市地下空间的利用多偏重于经营商业，城市地下交通、地下公用设施综合(共同沟共同沟)、地下贮存和处理城市废物等、
8、地下贮存和处理城市废物等现代化综合功能利用较少现代化综合功能利用较少，内部环境、内部环境、安全水平较低安全水平较低。(3)我国近几年城市规划、建设领域内已陆续制订了有关法律和法规；人防领域我国近几年城市规划、建设领域内已陆续制订了有关法律和法规；人防领域已有了一些必要法规、设计规范。但已有了一些必要法规、设计规范。但城市地下空间开发利用全局性问题仍无法城市地下空间开发利用全局性问题仍无法可依可依，如城市地下空间的所有权和使用权、开发战略和方针政策、领导和管理体，如城市地下空间的所有权和使用权、开发战略和方针政策、领导和管理体制等问题。技术政策缺乏技术先进并符合我国国情的建设和设计标准，如环境标
9、准、制等问题。技术政策缺乏技术先进并符合我国国情的建设和设计标准，如环境标准、安全标准等，尚无反映地下空间特点的统一标准可循。安全标准等，尚无反映地下空间特点的统一标准可循。1 1 城市地下空间资源的利用城市地下空间资源的利用三、中国近期城市地下空间开发利用的主要问题三、中国近期城市地下空间开发利用的主要问题三、中国近期城市地下空间开发利用的主要问题三、中国近期城市地下空间开发利用的主要问题 中国城市地下空间的开发方向：中国城市地下空间的开发方向：(1)经济较发达大城市经济较发达大城市：结合城市改造，充分开发利用地下空间。如发展地下交结合城市改造，充分开发利用地下空间。如发展地下交通工程，改善
10、城市交通；通工程，改善城市交通；中心区中心区建设地下公共设施，缓解地上拥挤程度，改善环境，建设地下公共设施，缓解地上拥挤程度，改善环境，提高城市效率；提高城市效率；新城新城地上和地下空间开发统一规划、同步实施，充分利用浅层地下地上和地下空间开发统一规划、同步实施，充分利用浅层地下空间；空间；城市新区、旧区改造城市新区、旧区改造按规定修建人防工程与地面配套设施结合，根据功能需按规定修建人防工程与地面配套设施结合，根据功能需要，统一规划，平战结合。要，统一规划，平战结合。(2)经济尚不发达中小城市经济尚不发达中小城市：提高现有城市空间容量为主，少量开发地下空间，提高现有城市空间容量为主，少量开发地
11、下空间，制定地面与地下空间综合开发的远景规划。制定地面与地下空间综合开发的远景规划。(3)历史文化名城历史文化名城：地面空间容量扩大受到限时，经济条件许可前提下，适度开地面空间容量扩大受到限时，经济条件许可前提下，适度开发地下空间资源，弥补城市空间容量不足，促进城市发展。发地下空间资源，弥补城市空间容量不足，促进城市发展。我国城市地下空间开发主要问题：我国城市地下空间开发主要问题：(1)(1)认识问题认识问题：我国经济比较落后，城市化水平与发达国家有一定差距，城市：我国经济比较落后，城市化水平与发达国家有一定差距，城市空间综合开发利用、理论研究不够深入系统，城市规划与设计者认识不足。空间综合开
12、发利用、理论研究不够深入系统，城市规划与设计者认识不足。(2)(2)体制问题体制问题：人防工程、城市地面与地下空间建设管理实行双轨制，不利于：人防工程、城市地面与地下空间建设管理实行双轨制，不利于统一规划和建设。统一规划和建设。(3)(3)规划问题：规划问题：城市地下空间开发初期缺乏科学的统一规划和设计。城市地下空间开发初期缺乏科学的统一规划和设计。1 1 城市地下空间资源的利用城市地下空间资源的利用一、城市容量一、城市容量一、城市容量一、城市容量第二节第二节 城市空间与地下空间规划理论原则城市空间与地下空间规划理论原则 城市容量城市容量：城市某时期人类活动的各类设施：城市某时期人类活动的各类
13、设施(建筑物、道路等城市设施建筑物、道路等城市设施)综合综合性的容纳能力。包括性的容纳能力。包括人口容量人口容量、建筑容量建筑容量、交通容量交通容量、环境容量环境容量等。等。城市实际容量城市实际容量：城市某阶段实际人类活动容纳能力；：城市某阶段实际人类活动容纳能力；城市理论容量城市理论容量：城市用地一定，保证城市功能正常运转、城市环境和城市居民：城市用地一定，保证城市功能正常运转、城市环境和城市居民生活质量达到一定标准的条件下，所能容纳的最大城市人口数量。生活质量达到一定标准的条件下，所能容纳的最大城市人口数量。城市容量取决于城市容量取决于用地面积用地面积、经济技术发展程度经济技术发展程度等因
14、素，用地面积、社会经济技等因素，用地面积、社会经济技术发展程度与城市容量成正比。术发展程度与城市容量成正比。城市容量是相互关联而总是处在相互协调平衡状态的系统。城市衰退原因是城城市容量是相互关联而总是处在相互协调平衡状态的系统。城市衰退原因是城市各容量间比例和配置失调结果。市各容量间比例和配置失调结果。城市发展受到很多条件的影响。城市理论容量的规模要与城市发展速度相适应，城市发展受到很多条件的影响。城市理论容量的规模要与城市发展速度相适应，过大则浪费，过小则制约城市发展。过大则浪费，过小则制约城市发展。城市规划是不断调整城市发展与城市理论容量、城市实际容量、城市各容量间城市规划是不断调整城市发
15、展与城市理论容量、城市实际容量、城市各容量间的平衡发展关系的过程。的平衡发展关系的过程。规划要领规划要领：城市各容量间的平衡。：城市各容量间的平衡。二、城市容量的拓展二、城市容量的拓展二、城市容量的拓展二、城市容量的拓展 拓展城市容量的第一步是保持各城市功能协调发展。拓展城市容量的根本方法拓展城市容量的第一步是保持各城市功能协调发展。拓展城市容量的根本方法是开发城市空间。是开发城市空间。城市空间城市空间：上部空间上部空间、地面空间地面空间、地下空间地下空间，首先开发利用地面空间，其次是上，首先开发利用地面空间，其次是上部空间，最后是地下空间。部空间，最后是地下空间。城市空间的拓展方式城市空间的
16、拓展方式：1外延式水平方向扩展外延式水平方向扩展：增加城市用地为主；：增加城市用地为主；2内涵式立体方向扩展内涵式立体方向扩展：增加上部、下部空间为主。：增加上部、下部空间为主。两者互不排斥，可独立或同时存在。两者互不排斥，可独立或同时存在。2 2 城市空间与地下空间规划理论原则城市空间与地下空间规划理论原则三、城市空间的分类三、城市空间的分类三、城市空间的分类三、城市空间的分类 1.城市空间按层次的分类城市空间按层次的分类：地面、上部和地下空间：地面、上部和地下空间(图图2.1.2)城市空间城市空间地面空间地面空间上部空间上部空间地下空间地下空间道道路路广广场场低低矮矮建建筑筑物物绿绿地地水
17、水域域高高架架道道路路高高层层建建筑筑高高层层构构筑筑物物地地下下铁铁路路地地下下车车库库地地下下公公路路地地下下建建筑筑车车行行人人行行图图2.1.2 城市空间划分城市空间划分 开发地下空间目的开发地下空间目的：(1)缓解地面矛盾缓解地面矛盾(尤指交通尤指交通)：如修建地铁、地下公路、地下人行过街、地如修建地铁、地下公路、地下人行过街、地下停车库等；下停车库等；(2)发挥更大的城市综合效益：发挥更大的城市综合效益：如增加新的商业服务、文娱等设施；如增加新的商业服务、文娱等设施；(3)布置布置地下管线地下管线。2 2 城市空间与地下空间规划理论原则城市空间与地下空间规划理论原则 2.地下空间按
18、功能分类地下空间按功能分类 (1)居住空间居住空间:美国覆土居所、半地下室美国覆土居所、半地下室 气候恶劣地区地下居所节能、改善微气候作用显著。缺点现行经济技术条件，气候恶劣地区地下居所节能、改善微气候作用显著。缺点现行经济技术条件，地下空间难以达高标准居住环境，多数存在地下空间难以达高标准居住环境，多数存在“闷闷”、“潮湿潮湿”等问题，大量人口不等问题，大量人口不宜地下居住。宜地下居住。(2)业务空间业务空间：办公、会议、教学、实验、医疗等：办公、会议、教学、实验、医疗等天然光线要求不高的活动天然光线要求不高的活动 (3)商业服务空间商业服务空间：商场、餐厅：商场、餐厅恒温、遮蔽性，适合气候
19、严寒或酷热地区。恒温、遮蔽性，适合气候严寒或酷热地区。(4)文娱体育空间文娱体育空间：文化、娱乐、体育，疏散等防灾措施十分重要。：文化、娱乐、体育，疏散等防灾措施十分重要。(5)交通空间交通空间：动态：动态(地铁，公路隧道，车行、人行通道地铁，公路隧道，车行、人行通道)；静态；静态(地下停车库地下停车库)。(6)公用设施空间公用设施空间：管线，变电站、水厂、锅炉、污水和垃圾处理系统。：管线，变电站、水厂、锅炉、污水和垃圾处理系统。地下管线集约化的地下管线集约化的“共同沟共同沟”技术是未来市政设施的发展方向技术是未来市政设施的发展方向 (7)工业空间工业空间：军事工业、轻工业、手工业。：军事工业
20、、轻工业、手工业。(8)贮存空间贮存空间：恒温、防盗、鼠害轻，地下贮库成本低、节能、安全。：恒温、防盗、鼠害轻，地下贮库成本低、节能、安全。(9)防灾防护空间防灾防护空间：人防工程：人防工程 (10)高层建筑的设备用空间高层建筑的设备用空间 (11)其它特殊空间其它特殊空间：埋葬、文物、矿藏：埋葬、文物、矿藏2 2 城市空间与地下空间规划理论原则城市空间与地下空间规划理论原则四、城市地下空间规划适用的理论原则四、城市地下空间规划适用的理论原则四、城市地下空间规划适用的理论原则四、城市地下空间规划适用的理论原则 1 疏导与对应原则疏导与对应原则 日本学者渡部与四郎论点：日本学者渡部与四郎论点：“
21、地下空间应疏导地面空间，远离城市中心的极核地下空间应疏导地面空间，远离城市中心的极核区和目标区的地点构筑工程区和目标区的地点构筑工程”。渡部理论解决建成区衰退，对发达国家非常有效，。渡部理论解决建成区衰退，对发达国家非常有效，但未将地下空间放到应有地位，价值难以最大限度发挥。但未将地下空间放到应有地位，价值难以最大限度发挥。我国论点我国论点：大城市建成区土地利用强度较小，地下空间开发原则应使地下空间：大城市建成区土地利用强度较小，地下空间开发原则应使地下空间成为成为“城市经济建设的主战场城市经济建设的主战场”，地下空间开发提高到与地面空间相似位置，但对，地下空间开发提高到与地面空间相似位置，但
22、对城市空间合理功能分工、空间容量协调考虑不够。城市空间合理功能分工、空间容量协调考虑不够。城市中心区地下空间开发原则城市中心区地下空间开发原则：(1)首要任务是疏导地面空间矛盾首要任务是疏导地面空间矛盾(交通为主交通为主)。(2)尽可能与地面对应发展商业等设施，强调发挥土地集聚效益。尽可能与地面对应发展商业等设施，强调发挥土地集聚效益。2集聚原则集聚原则 集聚原则内涵集聚原则内涵：城市中心区发展与地面对应功能：城市中心区发展与地面对应功能(或适当互补或适当互补)的地下空间，协调的地下空间，协调空间容量，与地面、上部空间产生更大集聚效应，创造更多综合效益。空间容量，与地面、上部空间产生更大集聚效
23、应，创造更多综合效益。3等高线原则：等高线原则：城市土地价值城市土地价值 由城市由城市土地价值等高线图土地价值等高线图，找到地下空间开发的，找到地下空间开发的起始点起始点、发展方向发展方向，地下空间开，地下空间开发起始点是发起始点是地价最高点地价最高点，经济、社会和防灾效益最高，发展方向沿，经济、社会和防灾效益最高，发展方向沿等高线发展等高线发展，地，地价衰减慢，发展潜力大，避免地上空间开发过于集中，有效发挥滚动效益。价衰减慢，发展潜力大，避免地上空间开发过于集中，有效发挥滚动效益。2 2 城市空间与地下空间规划理论原则城市空间与地下空间规划理论原则五、城市地下空间系统规划五、城市地下空间系统
24、规划五、城市地下空间系统规划五、城市地下空间系统规划 1地下空间系统规划的原则地下空间系统规划的原则 (1)(1)战备型战备型：以战备为主，以：以战备为主，以战时防护战时防护要求作为工程设计的主要依据，平时尽要求作为工程设计的主要依据，平时尽量充分利用，发挥社会效益和经济效益。量充分利用，发挥社会效益和经济效益。如指挥通信工程、射击观察工事等。如指挥通信工程、射击观察工事等。(2)(2)结合型结合型：适应平时社会需要、战时防护要求，：适应平时社会需要、战时防护要求，工程结构工程结构按按战时防护战时防护要求设要求设计，计，功能布局功能布局、装饰装饰按按平时使用平时使用要求设计，内部装备和装饰的工
25、程经费，可由使用要求设计，内部装备和装饰的工程经费，可由使用单位投资。单位投资。如专业队伍隐蔽部、地下实验室、手术室、病房、办公室、专业队伍车库、战如专业队伍隐蔽部、地下实验室、手术室、病房、办公室、专业队伍车库、战略物资仓库、人员疏散机动干道等。略物资仓库、人员疏散机动干道等。(3)(3)经济型经济型：以降低工程造价、提高经济社会效益为主作为建设依据，工程规：以降低工程造价、提高经济社会效益为主作为建设依据，工程规划、建筑布局、结构要求等均以划、建筑布局、结构要求等均以平时使用平时使用要求为主设计。工程投资大，列入城市基要求为主设计。工程投资大，列入城市基建投资或使用单位集资筹建，战时仅作为
26、结合利用，预留工程防护设施，临战前突建投资或使用单位集资筹建，战时仅作为结合利用，预留工程防护设施，临战前突击改造、安装。击改造、安装。如地铁、地下礼堂、地下商场等大型地下工程。如地铁、地下礼堂、地下商场等大型地下工程。2 2 城市空间与地下空间规划理论原则城市空间与地下空间规划理论原则 2地下空间系统规划程序地下空间系统规划程序 要求要求：科学性、长远性、预见性、：科学性、长远性、预见性、开创性和现实性。开创性和现实性。坚持以长远目标为基准，不局限于坚持以长远目标为基准，不局限于当前技术经济条件和人防当前技术经济条件和人防“结合基本建结合基本建设设”的条件限制。实施规划则要根据技的条件限制。
27、实施规划则要根据技术经济现实条件和发展趋势，制定分期术经济现实条件和发展趋势，制定分期分批的实施规划。分批的实施规划。控制方法控制方法：系统工程方法，适应多系：系统工程方法，适应多系统构成、不同目标的相互协调，使系统统构成、不同目标的相互协调，使系统功能达到最优化，最大限度发挥各部份功能达到最优化，最大限度发挥各部份的能力。的能力。特点特点：较强的综合性、整体性、专：较强的综合性、整体性、专业性、政策性、艺术性。业性、政策性、艺术性。程序如图程序如图2.3.3。地下空间开发预测地下空间开发预测地下地下交通交通工程工程规划规划纲要纲要地下公共工程规划方案地下公共工程规划方案国务院批复国务院批复人
28、防城防预案人防城防预案厦门会议精神厦门会议精神地下空间开地下空间开发总体规划发总体规划地下工程现状地下工程现状总体总体规划纲要规划纲要城市地下城市地下市政工程市政工程规划纲要规划纲要人防城人防城防规划防规划纲要纲要地下地下管线管线工程工程规划规划纲要纲要地下地下公共公共建筑建筑规划规划纲要纲要指挥指挥通信通信工程工程规划规划专业专业队伍队伍工程工程规划规划人员人员掩蔽掩蔽工程工程规划规划连通连通疏散疏散工程工程规划规划人防总体规划方案人防总体规划方案地下空间总体规划方案及分析评估地下空间总体规划方案及分析评估总体方案决策总体方案决策图图2.3.3 地下空间总体规划程序地下空间总体规划程序2 2
29、 城市空间与地下空间规划理论原则城市空间与地下空间规划理论原则3地下空间总体规划预测地下空间总体规划预测 人防地下工程预测人防地下工程预测：空袭与城防作战破坏仿真模型，研究人防建设规模；运用：空袭与城防作战破坏仿真模型，研究人防建设规模；运用系统工程效费模型，研究人防建设的防护标准。系统工程效费模型，研究人防建设的防护标准。城市住宅区及城市交通、公建、管线等地下空间预测城市住宅区及城市交通、公建、管线等地下空间预测：相关树法、数学模型预：相关树法、数学模型预测法、趋势外推法、专家集体预测法。测法、趋势外推法、专家集体预测法。技术经济的发展预测技术经济的发展预测：(1)通用特尔斐法：即专家集体预
30、测通用特尔斐法：即专家集体预测法，可靠性有争论；法，可靠性有争论；(2)试验证明法：美国兰德公司诺曼、试验证明法：美国兰德公司诺曼、达尔基博士提出，预测可靠性较高。基达尔基博士提出，预测可靠性较高。基本程序：本程序：确定目标；确定目标；选择专家，要选择专家，要求代表面广、总体权威高；求代表面广、总体权威高；设计评估设计评估意见征询表；意见征询表；征询信息反馈，一般征询信息反馈，一般3至至4轮；轮；评估结果数据处理。评估结果数据处理。地下空间总体规划预测地下空间总体规划预测小区小区地下地下空间空间需求需求预测预测城市城市地下地下交通交通发展发展预测预测城市城市地下地下公建公建发展发展预测预测城城
31、市市地地下下管管线线沟沟预预测测城城市市人人防防工工程程发发展展预测预测城城市市经经济济条条件件发发展展预测预测地下空地下空间开发间开发技术发技术发展预测展预测地下空间开发预测成果地下空间开发预测成果图图2.3.4 规划预测的内容规划预测的内容2 2 城市空间与地下空间规划理论原则城市空间与地下空间规划理论原则一、生理效应一、生理效应一、生理效应一、生理效应第三节第三节 地下空间生理与心理学地下空间生理与心理学 (一一)空气污染影响空气污染影响 1.一氧化碳一氧化碳(CO)：侵害：侵害血液血液、神经神经毒物。长期接触低浓度毒物。长期接触低浓度CO引起慢性中毒，造引起慢性中毒，造成低氧血症，小孩
32、体重低、智力发育迟缓。成低氧血症，小孩体重低、智力发育迟缓。2可吸入颗粒物可吸入颗粒物：大于：大于5m颗粒引起慢性鼻炎、咽炎，小于颗粒引起慢性鼻炎、咽炎，小于5m颗粒物促进颗粒物促进肺泡壁纤维增生，造成慢性支气管炎。肺泡壁纤维增生，造成慢性支气管炎。3二氧化硫二氧化硫：窒息窒息性气体，腐蚀作用。刺激眼结膜、鼻咽等粘膜。性气体，腐蚀作用。刺激眼结膜、鼻咽等粘膜。4氮氧化合物氮氧化合物：不易觉察，空气浓度：不易觉察，空气浓度60150ppm时，刺激鼻腔和咽喉。吸入时，刺激鼻腔和咽喉。吸入624h后胸部紧缩，肺水肿、呼吸困难、昏迷，甚至死亡，日后可能再发肺炎。后胸部紧缩，肺水肿、呼吸困难、昏迷，甚至
33、死亡，日后可能再发肺炎。浓度浓度200700ppm时，短时间吸入可致死。时，短时间吸入可致死。5苯并苯并(a)芘芘：致癌致癌。6二氧化碳二氧化碳：0.07，少数人不适；，少数人不适；0.1，人们普遍不适；，人们普遍不适；3，呼吸深度增，呼吸深度增加；加；4，头痛、耳鸣、血压上升；，头痛、耳鸣、血压上升；810，呼吸困难，意识不清。，呼吸困难，意识不清。7甲醛甲醛：刺激性无色气体，易溶于水。刺激粘膜，低浓度甲醛致结膜炎、鼻：刺激性无色气体，易溶于水。刺激粘膜，低浓度甲醛致结膜炎、鼻炎、咽炎等，浓度高时则发生肺炎、肺水肿等。炎、咽炎等，浓度高时则发生肺炎、肺水肿等。8氡气氡气：不易觉察，人体长期接
34、触有害，发病潜伏期较长。：不易觉察，人体长期接触有害，发病潜伏期较长。9臭氧臭氧：刺激和破坏深部呼吸道粘膜及组织，对眼睛有轻度刺激性。浓度：刺激和破坏深部呼吸道粘膜及组织，对眼睛有轻度刺激性。浓度1ppm以上时，引起头痈、肺气肿及组织缺氧等。以上时，引起头痈、肺气肿及组织缺氧等。10空气微生物空气微生物：与周围环境、室内温湿度、灰尘及采光通风等有关。传播主：与周围环境、室内温湿度、灰尘及采光通风等有关。传播主要疾病：流行性感冒、麻疹、结核、百日咳等。要疾病：流行性感冒、麻疹、结核、百日咳等。(二二)空气离子化对人体的影响空气离子化对人体的影响 判断空气质量的一个特殊指标，用于检查建筑物的通风换
35、气状况。判断空气质量的一个特殊指标，用于检查建筑物的通风换气状况。离子浓度、作用时间的不同，对机体作用不同。低数量阳、阴离子对机体均呈离子浓度、作用时间的不同，对机体作用不同。低数量阳、阴离子对机体均呈良好作用，但阴离子、良好作用，但阴离子、阳离子阳离子数量过高时起不良作用。数量过高时起不良作用。空气离子对整个机体起作用，如心血管系统、机体代谢、中枢神经系统的兴奋空气离子对整个机体起作用，如心血管系统、机体代谢、中枢神经系统的兴奋和抑制状态等都产生影响。和抑制状态等都产生影响。(三三)其它环境因素其它环境因素 一些物理因素如一些物理因素如噪声噪声、电磁辐射电磁辐射(射频、红外、可视、紫外线等射
36、频、红外、可视、紫外线等)，范围从，范围从l04 Hz(射频射频)到到1015Hz(紫外线紫外线)，对人产生心理、生理影响。，对人产生心理、生理影响。室内空气污染物来源室内空气污染物来源：燃料、人的活动、建筑材料、室外等四大类。：燃料、人的活动、建筑材料、室外等四大类。地下空间封闭性强，自然光线不易被引入，温湿环境受地温影响大，室内环境地下空间封闭性强，自然光线不易被引入，温湿环境受地温影响大，室内环境几乎都是由人工创造，相同条件下，与地面室内空间相比，地下空间室内空气污几乎都是由人工创造，相同条件下，与地面室内空间相比，地下空间室内空气污染源排除有时还要困难。染源排除有时还要困难。3 3 地
37、下空间生理与心理学地下空间生理与心理学二、心理障碍分折二、心理障碍分折二、心理障碍分折二、心理障碍分折 地下建筑不同于地面建筑的特点地下建筑不同于地面建筑的特点：(1)地下建筑地下建筑封闭性封闭性：没有阳光、水、自然景色，难以利用自然光线，无法形成没有阳光、水、自然景色，难以利用自然光线，无法形成时间观念，引起不安；时间观念，引起不安；(2)地下空间中没有外界熟悉地下空间中没有外界熟悉环境声：环境声：没有鸟语花香，无自然风感，产生枯燥乏没有鸟语花香，无自然风感，产生枯燥乏味、拥挤隔绝等不良心理反映；味、拥挤隔绝等不良心理反映；(3)“无意识无意识”消极作用：消极作用：幽闭恐怖，阴暗潮湿，空气浑
38、浊，令人窒息等；幽闭恐怖，阴暗潮湿，空气浑浊，令人窒息等；(4)灾难的恐惧心理：灾难的恐惧心理：水灾、火灾、断电、断风、其它骚乱等；水灾、火灾、断电、断风、其它骚乱等；(5)人们人们心理偏见：心理偏见：易把地下居住与贫困相联系；易把地下居住与贫困相联系；(6)地下空间扩建、改造受各种地下空间扩建、改造受各种条件限制条件限制。地下空间心理障碍的主要原因地下空间心理障碍的主要原因：(1)习惯与非习惯空间的设计差异习惯与非习惯空间的设计差异 人们习惯的外部空间是人与自然直接接触，而地下则感觉不到习惯的人们习惯的外部空间是人与自然直接接触，而地下则感觉不到习惯的“外部空间外部空间”的刺激，人们只有在的
39、刺激，人们只有在“外部空间外部空间”环境下，生理、心理上才能达到最佳刺激效环境下，生理、心理上才能达到最佳刺激效益，情绪唤醒水平最佳，而地下空间环境只能引起消极心理作用。益，情绪唤醒水平最佳，而地下空间环境只能引起消极心理作用。(2)“无意识无意识”的作用的作用 地下空间会产生各种各样的地下空间会产生各种各样的恐惧心理恐惧心理，主要是由于人们已有了地下环境的，主要是由于人们已有了地下环境的“无意无意识识”，“无意识无意识”来源复杂，可以是人的体验、传说、宗教等文化背景。来源复杂，可以是人的体验、传说、宗教等文化背景。3 3 地下空间生理与心理学地下空间生理与心理学三、消除心理和生理影响的途径三
40、、消除心理和生理影响的途径三、消除心理和生理影响的途径三、消除心理和生理影响的途径 影响人工环境效果主要因素影响人工环境效果主要因素：地下空间：地下空间空气质量空气质量、口部设计口部设计、内部空间布置内部空间布置、色彩设计色彩设计、自然景观自然景观。(一一)入口部设计入口部设计 设计要求设计要求：最大限度消除对地下建筑的偏见、封闭感。：最大限度消除对地下建筑的偏见、封闭感。设计思想设计思想：地下阶梯不直接与口部相连。：地下阶梯不直接与口部相连。建筑做法建筑做法：地面设计成类似传统建筑入口，口部前方设比例适当外部空间充当：地面设计成类似传统建筑入口，口部前方设比例适当外部空间充当过渡区段过渡区段
41、，入口处避免设计很多阶梯。主要入口不与地下建筑处在同一水平面。，入口处避免设计很多阶梯。主要入口不与地下建筑处在同一水平面。设计技巧设计技巧：(1)口部亮度设计：口部亮度设计：力求与天空亮度一致力求与天空亮度一致(最好自最好自然光然光)，随空间深入而逐渐降低；，随空间深入而逐渐降低；(2)外到内过渡段：外到内过渡段：同种同种材料材料具有相同质感和色具有相同质感和色泽，具有连结感觉；泽，具有连结感觉；(3)入口角度：入口角度：方便，避免得热或失热；方便，避免得热或失热；(4)装饰装饰：过渡段、内外部连续过渡段、内外部连续绿化绿化、壁画壁画、雕塑雕塑等；等；(5)尺寸尺寸：外到内部采取相同或相似比
42、例尺寸布置；外到内部采取相同或相似比例尺寸布置；(6)口部标志口部标志：识别性、独创性，入口颜色清淡悦：识别性、独创性，入口颜色清淡悦目，整体及门的设计富有吸引力。目，整体及门的设计富有吸引力。3 3 地下空间生理与心理学地下空间生理与心理学 (二二)地下建筑心理空间的创造地下建筑心理空间的创造 地下内部空间地下内部空间：实体空间：实体空间：各空间范围、界限明确，私密性较强。各空间范围、界限明确，私密性较强。心理空间：心理空间：空间范围不太明确，私密性小，处于实体空间内，又叫空间范围不太明确，私密性小，处于实体空间内，又叫“空间里的空间里的空间空间”。地下建筑心理空间作用地下建筑心理空间作用：
43、(1)为使用者提供相对独立环境；为使用者提供相对独立环境；(2)心理空间改变人的心理空间改变人的观感，解除人们地下空间常有压抑感等心理障碍。观感，解除人们地下空间常有压抑感等心理障碍。地下建筑心理空间的构成方法地下建筑心理空间的构成方法：1改变地面标高改变地面标高 结合功能要求，提高或降低某部分的标高改善空间感。结合功能要求，提高或降低某部分的标高改善空间感。2改变顶棚的高度改变顶棚的高度 实体空间内不同高度顶棚感觉上各有一定独立性，区别各空间不同作用。实体空间内不同高度顶棚感觉上各有一定独立性，区别各空间不同作用。3借助家具与设备借助家具与设备 借助家具、设备形成心理空间：分隔、围合。借助家
44、具、设备形成心理空间：分隔、围合。4改变照明方法和灯具种类改变照明方法和灯具种类 5借助绿化与水体借助绿化与水体 绿化、叠石、水体、栏杆、雕塑构成心理空间的手段，种类繁多，形态生动，构绿化、叠石、水体、栏杆、雕塑构成心理空间的手段，种类繁多，形态生动，构成的心理空间更显得新颖活泼。成的心理空间更显得新颖活泼。6借用各种隔断借用各种隔断 常用玻璃花格隔断增加空间的深远开阔感，形成相应心理空间。常用玻璃花格隔断增加空间的深远开阔感，形成相应心理空间。3 3 地下空间生理与心理学地下空间生理与心理学 (三三)室内色彩室内色彩 地下空间内部环境色彩设计减弱人们进入地下空间的心理障碍，具有明显的地下空间
45、内部环境色彩设计减弱人们进入地下空间的心理障碍，具有明显的生生理效果理效果、心理效果心理效果。色彩心理效果的表现色彩心理效果的表现：悦目性悦目性、情感性情感性。悦目性给人以美感；情感性影响人的。悦目性给人以美感；情感性影响人的情绪、引起联想。情绪、引起联想。色彩生理效果的表现色彩生理效果的表现：对人脉搏、心率、血压等作用明显。地下建筑室内设计：对人脉搏、心率、血压等作用明显。地下建筑室内设计常运用色适应原理，一般把器物色彩的补色作背景色，消除视觉干扰，减少视觉错常运用色适应原理，一般把器物色彩的补色作背景色，消除视觉干扰，减少视觉错觉，视觉器官从背景色中得到觉，视觉器官从背景色中得到平衡平衡、
46、休息休息。(四四)自然景观自然景观 地下建筑室内设计，地下建筑室内设计，自然界景物自然界景物恰当引入室内，提高环境质量，满足人们心理恰当引入室内，提高环境质量，满足人们心理需求，大大消除心理障碍。自然景观主要有水体、山石、绿化、盆栽。需求，大大消除心理障碍。自然景观主要有水体、山石、绿化、盆栽。日本大阪的彩虹市地下建筑，在中心广场上设置了漂亮的喷泉，使人们如投身于日本大阪的彩虹市地下建筑，在中心广场上设置了漂亮的喷泉，使人们如投身于大自然的怀抱，因而流连忘返，有世界最漂亮的地下都市的美称。大自然的怀抱，因而流连忘返，有世界最漂亮的地下都市的美称。地下建筑室内设计应适量引入地下建筑室内设计应适量
47、引入大自然的环境声大自然的环境声，减轻心理封闭感。地下建筑室，减轻心理封闭感。地下建筑室内设计中的声音大部分来自流水和飞禽。内设计中的声音大部分来自流水和飞禽。近年国外不少设计师们在发掘其它声源方面也做了许多新的尝试，如日本的音近年国外不少设计师们在发掘其它声源方面也做了许多新的尝试，如日本的音浴室、印度的音乐楼梯等。浴室、印度的音乐楼梯等。3 3 地下空间生理与心理学地下空间生理与心理学 (五五)通风通风 地下空间存在缺氧、地下空间存在缺氧、CO中毒、水和热等因素，影响人体、设备。地下建筑通中毒、水和热等因素，影响人体、设备。地下建筑通风主要采用如风主要采用如通风道通风道、窗户窗户等可控制的
48、开口部位实现。等可控制的开口部位实现。设计注意事项设计注意事项：1保证空气中氧气含量：保证空气中氧气含量：正常空气氧气含量正常空气氧气含量20.94，变动范围约，变动范围约0.5，过低，过低影响人体呼吸作用、物质代谢和生命。影响人体呼吸作用、物质代谢和生命。2减少空气减少空气CO2、尘埃含量：、尘埃含量：CO2降低血色素输氧能力，以致全身组织尤其中降低血色素输氧能力，以致全身组织尤其中枢神经系统严重缺氧，造成中毒。枢神经系统严重缺氧，造成中毒。CO2浓度浓度1020，人体死亡率，人体死亡率2025。过量尘埃引起不舒适。过量尘埃引起不舒适。3处理好室内温度：处理好室内温度：地下建筑冬暖夏凉，温差
49、小，但与室外温度不协调可能地下建筑冬暖夏凉，温差小，但与室外温度不协调可能影响人体健康，选择恰当送风温度、通风形式。影响人体健康，选择恰当送风温度、通风形式。4保持适当的相对湿度：保持适当的相对湿度：相对湿度衡量空气环境潮湿程度重要指标，影响生相对湿度衡量空气环境潮湿程度重要指标，影响生产工艺和人员舒适感，一般产工艺和人员舒适感，一般4060为宜。为宜。5控制好室内空气的流速：控制好室内空气的流速：影响人体散热、水分散发。影响人体散热、水分散发。6控制围护结构内表面温度：控制围护结构内表面温度：周围物体表面温度决定人体辐射散热的程度。周围物体表面温度决定人体辐射散热的程度。7地下建筑地下建筑电
50、力通风电力通风作应急之用，可能产生作应急之用，可能产生CO，所以有必要设置固定被动式，所以有必要设置固定被动式通风作为安全措施，同时可将其发展成为制冷系统。通风作为安全措施，同时可将其发展成为制冷系统。3 3 地下空间生理与心理学地下空间生理与心理学一、岩石地层中的开发技术一、岩石地层中的开发技术一、岩石地层中的开发技术一、岩石地层中的开发技术第四节第四节 地下空间开发的几个技术问题地下空间开发的几个技术问题 地下空间开发技术近数十年逐渐发展的新兴技术，至今尚无完善理论体系指导地下空间开发技术近数十年逐渐发展的新兴技术，至今尚无完善理论体系指导地下工程设计、施工。地下工程设计、施工。岩石地下空