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| 地下建築 |
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地下建築，underground structure，建造在岩層或土層中的建築。它是現代城市高速發展的產物，起緩和城市矛盾，改善生活環境的作用，也為人類開拓了新的生活領域。地下建築按功能可分為軍用、民用、防空工程、工業、交通和通信、倉庫等建築，以及地下公用設施。建築設計要求有：①選擇工程地質和水文地質條件良好的地方。② 保證必要的防護能力。③ 創造適宜的內部環境。④為結構設計和施工創造有利條件。
基本內容
中文名：地下建築
解釋：建造在岩層或土層中的建築
外文名：underground structure
學科：地質學
簡單介紹
建造在岩層或土層中的建築。人類合理開發和綜合利用天然形成的和人工挖掘的地下空間，不僅有助於緩和現代城市發展中的各種矛盾,改善生活環境,還為人類開拓了新的生活領域。由於地下建築的大規模發展，地下建築學正在形成，它的研究內容包括地下建築發展歷史和發展方向，地下空間的開發和利用，城市地下空間的綜合規劃，各類地下建築的規劃設計，以及與地下建築有關的環境、生理、心理和技術等問題。
地下建築具有良好的防護性能，較好的熱穩定性和密閉性(見地下建築傳熱)，以及綜合的經濟、社會和環境效益。地下建築處在一定厚度的岩層或土層中，可免遭或減少核武器、常規武器、化學武器和生物武器的破壞，同時也能較有效地抵禦地震、颶風等自然災害。地下建築的密閉環境和周圍存在着的比較穩定的溫度場，對於創造恆溫或超淨的生產環境和在低溫或高溫狀態下貯存物資，防止污染，特別是對於節約能源，都是有利的。在城市中有計劃地建造地下建築，對節省城市用地，降低建築密度，改善城市交通，擴大綠地面積，減輕城市污染，提高城市生活質量等方面，都可以起到重要的作用。地下建築也有缺點，如建築成本高，施工複雜等。
發展簡史
遠古時期，人類就開始利用天然洞穴防寒暑、避風雨和躲避野獸。在中國周口店發現,50多萬年前,北京猿人就居住在天然岩洞中。據仰韶文化和龍山文化遺址的考古發現，證明在距今7000～5000年前開始出現人工挖掘的居住洞穴，從簡單的袋形豎穴到圓形或方形的半地穴，上面有簡單屋頂。後來，開始在地面上建造住房，穴居逐漸不再是人類的主要居住方式。但古代陵墓仍然按照地上建築方式在地下營建。有些糧倉也建在地下，如隋代洛陽的含嘉倉。中國西北、華北的黃土高原地區，由於黃土地層便於挖掘和氣候乾燥，穴居的傳統一直延續至今。估計中國目前仍有3500萬以上的人口居住在窯洞中（見生土建築）。
產業革命以後，由於礦業和交通事業的發展，礦井、巷道、公路隧道、鐵路隧道等相繼建成。1863年英國倫敦建成世界上第一條城市地下鐵道。第二次世界大戰期間，地下建築在防護上的優越性受到重視，一些參戰國把重要的軍事設施和軍火工廠、倉庫等建在地下，並為居民修建防空洞。
50年代末期以來，由於經濟的發展和科學技術的進步,城市人口的迅速增加,環境污染日益嚴重，能源危機以及戰爭危險的存在等因素的影響，地下建築在日本、美國、瑞典、聯邦德國、法國、瑞士、挪威、加拿大、中國、蘇聯等許多國家，有了高速度和大規模的發展。由於地理構成、社會發展、經濟發達程度和戰略指導思想的差異，各國發展地下建築的出發點和所要解決的矛盾不盡相同。
目前，世界上已有80多個城市修建了地下鐵道，還有許多城市正在興建。中國、蘇聯、瑞士、瑞典、芬蘭等國從戰備要求出發，建造了大量地下防空工程，有一部分在平時可作各類公共建築使用。日本、聯邦德國、法國等，國土較小，大城市人口高度集中，城市各種矛盾突出，因而大量修建地下高速交通網和地下街、地下商業中心。美國從70年代中期開始，致力於把地下建築作為節約能源的措施，發展出一種半地下覆土建築，除留出必要的朝陽面外，房屋的其他部分都用一定厚度的土掩埋或覆蓋，並結合太陽能的利用，取得節能50％以上的效果(見太陽能建築)。一些能源缺乏的國家，利用地下建築大量貯存能源作為戰略儲備，例如瑞典、芬蘭等國建造的地下水封油(或氣)庫的規模都很大,單庫容量已超過100萬立方米。瑞典、挪威、意大利等國水力資源比較豐富，許多水電站建在地下，以增加水的落差。加拿大氣候寒冷，因此在大城市發展地下商業中心，蒙特利爾市的幾個地下商業中心已經連成一片,建築面積達81萬平方米,形成了地下城。
此外，工業發達國家還注意發揮地下建築在保護城市傳統風貌、改善城市環境、擴大城市空間等方面所起的積極作用。例如，日本名古屋市結合城市幹道的改建，在地下布置了商業街和停車場，地面除留出必要的行人、行車道外，在中心部分建成一座大型街心公園。其他如東京、大阪等處也設有地下商業街（圖1）。又如美國一些大學為了保存歷史性建築物的統一風格和緩解用地緊張,建造了一些地下建築,如圖書館、體育館、教學館(圖2)等,取得良好的效果。這些事實反映了地下建築的應用範圍日益廣泛。
主要類型
地下建築按功能分類，有軍用建築（如射擊工事、觀察工事、掩蔽工事等）、民用建築（包括居住建築、公共建築）、各種民用防空工程、工業建築、交通和通信建築、倉庫建築，以及各種地下公用設施（如地下自來水廠、固體或液體廢物處理廠、管線廊道等）。兼具幾種功能的大型地下建築稱為地下綜合體。地下建築按施工方法分類，有明挖和暗挖兩類。明挖施工後完全回填，上面不建任何建築物的，稱為單建式地下建築；上面再建其他建築物的，稱為附建式地下建築。明挖施工後部分回填、覆土或堆土的，稱為覆土建築或堆土建築。暗挖的地下建築，通常是在較深的岩層或土層中挖掘成所需要的空間，頂部以上保留一定厚度的自然覆蓋層。此外，在中國還有一種習慣的分類方法，把地下建築分為坑道式、地道式（一般為暗挖）、掘開式（相當於明挖單建）和防空地下室（即明挖附建）。坑道和地道的主要區別在於內外地面標高的關係，內部高於外部的稱為坑道，低於外部的稱為地道。
設計要求
主要有以下幾點。
①選擇工程地質和水文地質條件良好的地方。地下建築的規劃設計，必須以完整、準確的地質勘測資料為依據，充分利用有利的地質條件，避開不利因素。在土層中布置地下建築，應選擇具有一定承載力的、土質比較均勻的較厚土層，避開回填層、淤泥層、流砂等地段；在岩石中則應選擇岩性均一、構造簡單、石質堅硬的較厚岩層，避開斷層、破碎帶、地震帶和不穩定的邊坡等。在平原地區，應注意地下水位及其變化情況直接影響到地下建築的埋置深度、構造措施和施工方法；在山區，應根據岩層裂隙水的水量和湧水位置，組織地下建築的排水系統，並注意地表水的疏導和山洪的排泄。
②保證必要的防護能力。雖然地下建築本身在不同程度上具有對各種武器的防護能力，但對於軍用建築和防空工程，還應按照規定的防護等級，對不同武器的各種效應，進行全面的防護設計，布置各種防護設施，使建築結構和防護設施以及各種孔、口具有相應的防護能力，要重點保證建築物出入口部位的安全。
③創造適宜的內部環境。地下空間的內部環境包括空氣的溫度、濕度、清潔度、噪聲的強度、燈光的照度、室內色彩等方面。適宜的空氣環境主要靠完善的通風設計來保證；隔聲和吸聲措施的適當使用，可以把噪聲強度控制在允許範圍內。建築處理如內部空間組合的完整和變化，材料質感的統一和對比，室內色彩的豐富和諧調等，都有助於創造良好的內部環境，消除地下環境對人的不良的生理和心理影響。
④為結構設計和施工創造有利條件。地下建築結構設計的主要特點是荷載大，因此在建築設計中，從平面布置、柱網選擇、層高確定等方面，都應為結構設計的經濟、合理創造條件。地下建築的施工比較複雜，在設計中應為簡化施工、縮短工期和採用先進的施工技術創造有利條件，並儘可能減少施工期內對地面上正常活動如交通等的影響。[1]