城市地下空间的环境处理

张红梅

(山西省第二建筑设计院，山西长治　046000)



城市地下空间的环境处理

张红梅

(山西省第二建筑设计院，山西长治046000)

摘要:为解决城市空间资源短缺及环境污染的问题，从空气环境、热湿环境、光环境、地下色彩及景观环境等方面着手，介绍了影响城市地下空间环境的因素，分析了城市地下空间建设过程中应注意的问题，有助于营造出安全、健康、舒适的地下空间环境。

关键词:地下空间，空气环境，物理环境

城市化进程的加快导致城市的数量和规模大幅增加，由此产生的“城市综合症”也越来越严重，人口、资源、环境三大危机已严重威胁人类的生存。城市地下空间资源逐渐被重视，有效地开发地下空间已成为全球性发展趋势。事实证明，城市地下空间在交通系统、市政设施、物资贮藏、防空防灾、金融商业等多方面都发挥了很大的作用。但同时在开发利用过程中产生的生理、心理环境问题也逐渐显现出来，并越来越受到人们的关注。

地下空间环境不同于地面环境，它是个没有通风、采光等自然气象条件的人工环境。因此地下空间环境的设计是涉及多学科的系统工程，应立足于人性化角度，充分考虑影响城市地下空间环境的各种因素，处理好适宜的物理环境，尽可能缩小地上地下环境的差异，以满足人们生理和心理的需求，创造安全、健康、舒适的地下空间环境。

1　空气环境

人体通过呼吸和皮肤来感知一个空间的空气环境，并对其产生一定的心理和生理反应。地下空间无法像地上空间那样通过门窗进行通风换气，因而空气中的细菌、粉尘等有害物质会很多，空气污染会很严重。这些会对人体心理和生理造成负面影响。

要想改善地下空间的空气微环境，气流组织和空气质量控制两方面很重要。

1．1气流组织

气流组织是暖通空调技术中的重要环节，合理的气流组织能使最小的通风量达到最佳的通风效果，使空气的温度、湿度和洁净度更满足人的舒适感要求。气流组织是否合理，不仅影响到空调效果，也影响到空调能耗量。

一般室内气流组织的方式多用混合式通风方式，通过空调机械将处理过的清洁空气送入地下空间，使之与原有的室内空气混合，稀释室内污染空气，使空气中的污染物浓度降低至许可标准。这种通风方式效率较低，基本在50%～70%。

另外一种气流组织的方式是“置换通风”方式，这种方式不是降低室内空气污染的浓度，而是用处理好的清洁空气置换原有的污染空气，把污染物排除出去。对地下空间而言，组织气流的结果不是稀释以后的污染空气，而是处理完全的清洁空气，因此这种通风方式效率更高，可以达到100%，且其效果更好。

1．2空气质量控制

目前世界各地在地下空间的空气质量控制方面侧重不同。日本建筑管理法规认为诸如粉尘、微生物、有害气体等是造成地下空间空气污染的主要因素，而英美各国则认为潮气、CO2、甲醛、香烟烟雾、灰尘粒子(包括纤维)、微生物等是地下空间空气质量差的影响因素。另外，很多学者已经达成共识，地下空间中的建筑围护材料、暖通空调设备等均会影响其空气质量。很多情况下空气处理设备本身就是空气污染物的存留地，是污染物的接收器和静止发散源。我国在这方面现行的规范和标准还不够完善。因而制定合理、完善、配套的地下空间空气质量标准，同时能够提出简单有效的监测和控制手段，才是保证地下空间空气质量良好的根本。

2　热湿环境

由于外界气温变化对其影响幅度不大，加之地下建筑本身散热较少，地下空间容易形成较高的温湿度环境，相对湿度一般在75%以上。湿度过大会使人体散热困难、闷热不适、血管扩张，同时导致霉菌增多，引发过敏性和非过敏性疾病，对人体健康产生负面影响。霉菌增长还会导致建筑物表面的腐蚀和破坏，影响设备正常使用。因此研究和控制地下空间的温湿度十分必要和重要。首先，在进行地下建筑设计时应做好防潮工作，从源头上减缓空间湿度的上升，减少维护设备的数量和能耗。这也是控制地下空间湿度的首要方法。另外，温度控制一般通过通风和空调设备来进行，小面积地下空间鼓励采取自然通风的方法，长距离、大面积的地下空间则要采取机械通风的方法。除此之外，因地制宜地采取独立除湿技术也是改善地下空气热湿环境的有效途径，常用方法有固体吸附除湿、液体吸湿、加压冷却除湿等。

3　光环境

光环境对人的精神状态和心理感受产生重要影响。在自然光不能完全到达的地下空间，人工照明是必不可少的，这就要求有合理的设计标准和照明设备。在人工照明的同时尽可能将自然光引入地下，这不但能实现地上地下光环境的自然流通，节约采光能耗，同时能增加空间的开敞感，在视觉心理上减少人们对地下空间的心理障碍。这里只讨论引入自然光线的一些手法。

3．1地下出入口

如果人们从地上突然深入地下，人眼适应不了太过迅速的光线变化，就会产生不良的心理反应。改善这种状况的方法之一是把入口门厅放在地面上，这不仅能突显入口，而且能保证入口有充足的光线，使人们进入地下时视觉上的变化不会很突然。另一种方法是设置下沉式广场，这可以削弱地上地下的光线亮差和空间差异感。例如重庆市规划展览馆就是一个下沉式广场，使人们水平地进入地下展厅。这两种方法对于光线变化处理效果都很不错，也已成为目前地下公共建筑入口处理的普遍方法。

3．2地下空间内部

半地下室可以在高出地面部分的外墙上设置侧高窗，或沿地下室外墙开设采光井。上部无建筑覆盖的地下室可以设置天井、天窗，如果地面是倾斜时，更可以通过斜窗增加采光量。大型多层地下建筑，可以设置直通地面的中庭空间，既起到接受阳光和通道的作用，又可以在中庭内设置花草树木、山石水体等建筑小品，形成生机勃勃的地下立体花园。中庭设计是改善大型、大深度地下建筑综合体内部空间环境的重要手段。

4　地下色彩及景观环境

地下空间往往给人阴冷和狭小的感觉，这是因为地下空间环境比较单调，不像地面环境那么丰富多彩、气氛热烈。在设计中要改善这一状况，就要尽量避免灰暗色调的使用，采用给人亲切感的暖色调，使得整个氛围感觉起来比较温暖、安全。例如大都市地铁站内常采用的地铁通道与商业街结合的做法，色彩缤纷的海报、广告，灯光明亮的商业店铺，这些既增加了整条街道的艺术性和生动性，又提高了空间质感功能性。

在地下空间中进行景观环境设计，要兼顾美学和生态性，可以最大限度地将地上自然因素引入地下，利用植物、山石水体等要素，塑造亲和自然的室内景观。例如地下商业街可以设计主题不同的广场作为标志，提高地下空间的艺术性。

5　空间标识环境

地下空间具有封闭性、自然导向物缺失、可识别性差等负面特征，人在地下空间时会产生幽闭恐惧症等不良心理感受，因此也更加依赖标识环境的导向作用。

地下空间标识系统分为地图指示标识、方向诱导标识、场所指示标识及限制指示标识几类，强调的是通过视觉感官、听觉感官和触觉感官等多感官感知。因此设计时应基于多感官、人性化的原则，使其具有醒目、规范、连续、简单便利、内容明确等特征，同时满足无障碍需求。

例如基于场所定位的场所指示标识，除了常用的固定指示牌或用某种景观作为位置确认的参照外，一些大规模的复杂地下综合体，可以设置智能内部显示系统，让人通过声音和影像，了解外部环境即白天、夜晚、天气情况等，这不但能起到场所定位的功能，还有助于消除人们心理的压抑感。

再如基于空间分布的地图指示标识和基于交通需求的方向诱导标识可以综合设计，使用纸质地图、悬挂式站点及线路提示等常规做法同时可设置电子地图、GPS定位等智能系统，让人们可以轻松定位、寻路并找到目的地，为大家做可靠的引导。

总之，完善的城市地下空间标识环境可以周到细致的体现人文关怀、使使用者感到方便与安全，给其留下美好印象。

6　结语

在营造地下空间环境时，应当充分考虑使用者的心理感受，同时将城市建筑风格、建筑色彩、文化历史等元素列入考虑范畴，正确把握环境特征，营造良好氛围，使地下空间环境更符合人们的生理和心理需求，创造地上空间环境和地下空间的和谐发展。

参考文献:

［1］童林旭．地下空间与城市现代化发展［M］．北京:中国建筑工业出版社，2005．

［2］周凌．城市地下公共空间环境艺术研究［D］．苏州:苏州大学，2008．

［3］王欣一．南昌地铁一号线的地下空间形态研究［D］．南昌:南昌大学，2013．

［4］陈立道，朱雪岩．城市地下空间规划理论与实践［M］．上海:上海同济大学出版社，2007．

［5］周健．我国城市地下空间可持续发展初探［J］．地下空间，2006(3):89．

On environmental treatment of urban underground space

Zhang Hongmei
(Shanxi No．2 Architectural Design Institute，Changzhi 046000，China)

Abstract:In order to solve the shortages in resources and environmental pollutions of urban space，the paper introduces the factors affecting the urban underground space environment from the air environment，thermal and humid environment，light environment，underground colors，and landscape environment，analyzes the attentive problems in the urban underground space construction so as to enhance the construction of safe，healthy and comfortable underground space environment．

Key words:underground space，air environment，physical environment

作者简介:张红梅(1979-)，女，工程师

收稿日期:2015-10-23

文章编号:1009-6825(2016)01-0025-02

中图分类号:TU984．113

文献标识码:A