城市中心区公共建筑利用的地下空间的类型分析

冯健宇(北京服装学院 艺术设计学院，北京 100012）

一、地下公共建筑概述

建筑环境是建筑的基础与载体，在当下城市面貌与自然环境下，人们要求城市面貌视觉上的优化还要自然环境的回归，这为建筑带来了新的挑战，但同时也是建筑的一个新的机遇。地上空间开发过度使得日益综合化发展的公共建筑向地下寻求生存空间，但地下空间的利用已经为公共建筑创造了一种新的可能性，地下公共建筑的建筑风潮已经开始。

本文所定义的“地下公共建筑”是一个相对的概念，指建筑空间中大部分功能空间建在地下的公共建筑。将建筑类型本身作为研究的对象，探究地下公共建筑与外部环境之间的关系。

二、城市中心区公共建筑的地下空间利用现状

城市中心区是城市结构中的一个特别的地域，包含大量公共建筑。公共建筑既是构成城市的特色标志，也是城市风貌不可或缺的组成，在城市现代化的进程中起着积极的作用。而不同城市中心的公共建筑具备几个方面共性：①具有一定的标志性，即造型和体量上要求体现城市形象；②建筑规模一般较大，功能复合，需要一定的停车空间；③占地面积有限，容积率高；④区域绿化较为珍贵。

城市的扩张速度不及空间需求，用地拥挤和容积率高已经成为城市中心普遍存在的问题，因此城市中心的公共建筑受到很多条件的限制，如用地、高度、朝向等，并且城市公共建筑要与城市现有结构相适应，并保留有一定的发展余地。公共建筑规模虽然较大，但是层高一般限制在4～6层。扩建或改建的城市中心公共建筑一般会开掘地下空间来满足空间需求的扩张。但近年来更多的公共建筑向地下扩展的方式是将建筑中具有开敞性的功能空间放在地上，而其他功能所需空间均在地下，保持地上空间开敞，同时满足建筑的功能需求。

公共建筑是城市中需要具有一定标志性的建筑。无论是新建筑还是老建筑，在地上均有一定的体量，或者是地面上建筑消隐且有一定提示性的特征，来表明建筑的存在。一些地下公共建筑的地下部分设置在建筑的停车场、公园、广场之下，这样带来了地上空间的解放，将更多的开敞空间与绿地还给城市。根据具体城市环境与功能不同，建筑对地下空间的利用程度也有所不同。

目前，很多城市的扩张是在城市中心区域进行了立体化的发展。很多公共建筑因为其公共性可以与地下铁路、地下停车场等地下交通设施相结合，构成地下公共空间网。

三、影响城市中心地下公共建筑地下空间利用的因素

1.街道下已利用的地下空间

街道下已经利用的地下空间包括公共设施管线、地下铁道和人行过街地道等。目前地下管道基本分为两种情况：一种是分散埋设在一般街道下或者是街道分支整改后遗留下的管道分支，这部分管道数量不多但是较为凌乱、复杂、陈旧，并且改造与地下空间的开发利用相并行；另一方面是城市中的大型主要管线，这部分管线多是经过了整体规划改造，多数沿着主要干道或新辟干道路线在其下方铺设，这部分管道多在的浅层地下空间且是城市的重要公共设施，因此这部分浅层地下空间不宜被开发。地下铁道与人行过道也是重要的城市保障设施，占据的地下空间也基本是浅层地下空间，都不在适合开发公共建筑所需的地下空间内，但大多数地下铁道、过道与街道走向一致，不影响建筑占地面积内向地下空间的开发。

2.街区内已经利用的地下空间

街区内已经利用的地下空间包括单建工程、地道、地下室等，深度一般为2～9米。一般地下室多附建在建筑物占地面积的地下浅层空间。公共建筑的建设一般应该避开此类建筑；有时某些单建工程也会有助于建筑向下发展。

四、城市中心公共建筑地下空间开发策略

1.新建筑的构建

城市中心区在漫长的城市历史背景下形成了极为复杂的城市肌理，这种城市肌理的形成取决于政治、经济、社会等因素，因此新建的公共建筑必须在与这种城市肌理相协调的前提下，突出自身特性。新建的公共建筑对地下空间的利用状况取决于整体空间需求与地上建筑体量的均衡决定，主要可分为整合的大体量与下沉式。

（1）整合的大体量

当要求建筑以足够的体量来展示整体感时，建筑师会首先利用地上空间，将地下空间作为补充，重点表达地上部分建筑。

由于地下空间在这类建筑中仅为辅助功能，因此建筑的总体空间布局上基本采用最简单易行的嵌入式的手法。交通组织方式上，外部交通也采用最直接简单的水平交通，方向性明确组织关系简洁；内部交通根据自身性质而确定，最主要的功能空间决定了整体建筑的内部交通模式。公共建筑的规模一般较大，但在体量上也受到周边的环境的限制。但这类建筑一般需要具备较强的标志性，也只有需要具备较强的标志性时才会利用较大的体量感来增加自己的可见性。建筑辅助空间一般包括机房仓储空间，这类空间并不需要人长时间在空间中滞留，因此对于自然光线需求非常低，甚至部分空间要求避光，因此采光环境基本为封闭式的人工采光。

（2）下沉式

城市中心的空间容积率高，相对拥挤，建筑体量太大反而使城市空间更加拥挤，因此建筑师不再用大体量的方式表达建筑自身个性，而是以一种更谦逊的方式，将建筑体量下沉，削弱自身存在。这种方式解放地上空间同时使建筑与周边关系更融洽。同时建筑功能也不再集中在地上，甚至产生了主要功能空间转移向地下的趋势。

下沉式建筑一般会将大部分的建筑空间隐藏在地形之中，因此建筑的总体空间布局较多采用中庭式或者嵌入式的方法。中庭式能够为建筑提供功能性的中庭空间，还能引入良好的自然采光；嵌入式则具备更好的隐藏特点，部分嵌入式的建筑将顶部覆土绿化，来增加稀少的城市绿化面积。交通组织方式上，该类建筑外部交通采用台阶式，将人从地面引入地下，中庭式建筑直接从台阶进入中庭再进入建筑空间，这类在空间体验上几乎与地面建筑一样，但如果嵌入式建筑直接通过台阶引入地下空间，常常会使人感到迷失方向感，因此这类建筑的入口处设计需要特别注意人的心理关怀。内部交通模式根据建筑自身性质而确定，最主要的空间功能决定了整体建筑的内部交通模式。空间功能的不同也决定了建筑对采光的要求的差异，如果对于建筑自然采光要求较高的建筑空间应采用中庭式，该类建筑的顶面与侧面都能引入自然光线，因此采光效果较好，但由于阳光朝向也是采光设计中的一个重要环节，所以建筑设计时应考虑将建筑空间布局与阳光的朝向相结合；嵌入式布局采光效果不如中庭式布局，嵌入式的采光面一般为顶面与较少的侧面的裸露部分，因此采光模式多为天井式或高侧窗式，但部分建筑如果进行了顶部的利用，如绿化、停车、公共广场等则只能用高侧窗进行采光，这类建筑功能空间需求上不需要较良好的自然光线，则人工光环境是建筑的主要照明方式。

2.旧建筑改建、扩建

城市中心的老建筑反映着城市的历史，具有较高的文化价值，不仅可以从中观察到城市的个性与风貌，更是城市发展的重要体现。很多公共建筑是将旧的建筑用作新用途，利用其传统而经典的建筑形态，展现出较高的文化价值，很多文化建筑也恰好利用这一特点增加自身的文化性。对于这种旧建筑的改造与扩建，需要考虑的因素更多的是社会环境因素，例如建筑的体量、文化环境、周边关系、城市交通、文脉传承等。

美国华盛顿国家美术馆东馆，位于华盛顿的行政中心。它的大门必须面向带有新古典主义风格的旧馆，以东馆主体部分等腰三角形的底边与基地三角形平面呼应，与旧馆构成轴线，确立了两者的主从关系。由于用地范围仅限于“梯形”内，无法在地面上直接通过构筑物表达新老建筑之间的关系，采用开发地下空间的方式，将直接交通联系移置到地下，通过地下大厅，既不影响地面的交通和人的活动又恰当地将两馆联系起来。连接参观路线同时给观众创造公共空间。新馆与旧馆通过地下空间的利用达到体量上的均衡，又满足面积上的要求。

新加坡国家美术馆，由新加坡前高等法院和新加坡政府大厦改建。占地64000多㎡，整个设计宏大又谦虚，对两座新加坡最古老的建筑原貌保存80%以表达对历史的尊重、保护和再利用。主入口设在两座建筑间的退让空间，由楼梯直接进入下沉的庭院，利用巨大的地下空间将两个古老的建筑群体连接在一起。

结语

开发地下空间已经成为了建筑方式的一种趋势。在城市中由于城市地上空间的紧张、开敞空间与绿地的缺失，建筑的新建与改建，空间大部分都在向地下扩张，再加上地下交通等设施的相互借用构成了地下空间网，更促成了向地下空间发展城市的局面。但在城市中心，地下空间开发受诸多限制。例如，城市管线设施等占用部分的地下空间、建筑的“身份”、地下交通网络的相互借用、停车与空间解放等因素。因此城市地下公共建筑设计主要问题有功能需求、建筑性质、周边关系等。