地下掩土建筑及其相關技術

1、<p>　　地下掩土建筑及其相關技術</p><p>　　【摘 要】在嚴峻的氣候問題和資源問題背景下，近年來人們將目光重新投向了掩土建筑，但是也存在的問題，一是人們的心理障礙，人們對地下總認為是陰暗、潮濕、悶氣和令人驚恐的；另一個是掩土建筑造價相對較高。本文主要介紹了掩土建筑的定義、主要建筑形式，和掩土建筑的防水防潮、抗浮力、熱工效應、采光、通風的技術。 </p><p>　　【

2、關鍵字】掩土建筑；建筑形式；工程技術 </p><p>　　【Abstract】Recent years， people focus on the development and utilization of underground space. The problems is psychological barrier， people always think underground is dark and d

3、amp， silent and fearful； The other is earth-sheltered buildings cost relatively high.This paper introduces the definition， the main architectural form， waterproof，buoyancy resistance， effects， daylighting and ventilated

4、technology. </p><p>　　【Key word】earth-sheltered building；architectural form；Engineering technology </p><p><b>　　1、掩土建筑簡介 </b></p><p>　　掩土建筑也稱覆土建筑，是指全部或者部分被土質掩蓋的建筑。掩土建筑與地

5、下建筑不完全相同，一般地下建筑大多屬于掩土建筑，但掩土建筑與地平面的關系更加多樣化，外部形態(tài)也更加復雜。 </p><p><b>　　1.1優(yōu)點分析 </b></p><p>　　地下掩土建筑是一種新型、環(huán)保的建筑形式。人們對掩土建筑感興趣的一個重要原因是“節(jié)能”。已有大量實例證明它比同類地面?zhèn)鹘y(tǒng)建筑可節(jié)約25%—80%的房屋用能。 </p><

6、p>　　它還有節(jié)約用地、保護自然景觀的優(yōu)點。在王澍獲得普利策獎之后，他的建筑理念也越來越收到關注。他認為，真正的中國式的建筑應該是與自然有良好溝通的，一切開發(fā)建造的原則就是不破壞原有的自然風貌。地下掩土建筑的建筑形式無疑與這一建筑理念不謀而合。在建筑“西化”的大背景下，城市的生態(tài)環(huán)境、歷史風貌保護都面臨巨大的挑戰(zhàn)，地下掩土建筑一方面節(jié)省土地，保護了自然景觀，另一方面可以充分利用城市空間。面對地下掩土建筑的這兩大優(yōu)勢，它在世界范圍內

7、掀起了熱潮。 </p><p>　　1.2掩土建筑形式 </p><p>　　掩土建筑由于其覆土方式的不同，結合場地的地形，掩土建筑可分為坡地上的掩土建筑和平地上的掩土建筑。坡地上的掩土建筑一般結合地形布置，一般為半地下的掩土形式。平地上的掩土建筑的形式比較多樣，依據(jù)建筑與地表平面的關系，又分為地下的、半地下的和地上的掩土建筑。 </p><p>　　2、掩土建筑相

8、關技術介紹 </p><p>　　根據(jù)迄今為止的掩土建筑建造經驗，最大技術問題是防水技術。還有抗地下水浮力、采光、通風、熱工效能、防潮技術、排水、覆土種植技術也是掩土建筑需要特別考慮的。 </p><p><b>　　2.1防水防潮 </b></p><p>　?。?）種植屋面的防水防潮 </p><p>　　首先要明確

9、地下水水位，以及地下水的種類是潛水、層間水、上層滯水還是毛細水。屋面防水主要通過“導”與“堵”來達到目的?！皩А笔峭ㄟ^設置合理的排水系統(tǒng)，疏導雨水?！岸隆笔抢梦菝娣浪牧系南嗷ゴ罱?，創(chuàng)造封閉的屋面系統(tǒng)，達到防水目的。掩土建筑屋面特殊的構造層有種植土層、防根層、保護層、防水層等。 </p><p>　　特別提一下防根層：植物根有很強的穿刺能力，并且分泌一種腐蝕力強的液汁，許多防水材料經受不住。因此需要設置防根層，

10、以免對下面的防水層和結構層造成破壞，常用的防根層材料有：鋁合金卷材、高密度聚乙烯土工膜、聚氯乙烯。一般覆土厚度1m以上，可以不考慮防根穿刺問題。覆土厚度50cm以上，若種喬木，酌情考慮防根穿刺，但大型灌木則無需考慮植物根的穿刺。 </p><p>　?。?）墻面和底層常用的防水防潮 </p><p>　　常用的材料有剛性材料防水層（防水混凝土或防水砂漿防水層），柔性材料防水層（卷材），以及

11、防潮涂料、金屬防水層等。 </p><p>　　2.2抗地下水浮力 </p><p>　　如果建筑構造在地下水位線以下，結構設計需要考慮地下水浸濕土壤使之飽和產生的浮力與側壓力。以南京香榭島低密度別墅區(qū)覆土生態(tài)會所為例，南京地區(qū)屬長江中下游地區(qū)，降雨較多，集中在6、7月份。如圖2-1所示，會所的設計中設了抗浮樁，抵抗飽和土壤對建筑產生的浮力，另加重上部建筑的重量壓制浮力也有效果。 <

12、/p><p><b>　　2.3熱工效能 </b></p><p>　　一般來說土壤深度在5～7cm之間受外界日照、氣溫、濕度的影響，溫度變化較大，這種變化在大約10m的深度內作持續(xù)的季節(jié)性運動，隨著深度的增加，大約在10m深處，季節(jié)性的溫度趨于穩(wěn)定。 </p><p>　　一般覆土建筑要選擇向陽場地，減少建筑耗熱。裸露土壤溫度變化明顯，種植了厚草

13、或樹木以后，可減弱這種變化。通過對比明尼蘇達地區(qū)用草皮覆蓋1cm和80cm下土壤全年平均溫度波動，發(fā)現(xiàn)草皮覆蓋越厚溫度波動越小。 </p><p><b>　　2.4采光 </b></p><p>　　一般覆土建筑的采光方式有天窗、中庭。直接采光方式如位于西班牙La Pizarreral的一個美術館擴建項目。除了直接采光方式，需要一提的是間接采光—利用鏡子安裝在連續(xù)位

14、置，連續(xù)反射光線進入覆土建筑內部?？梢源蚱拼皯舻南拗疲_到自然采光的要求。最著名的是美國明尼蘇達大學土木與礦物工程系館，運用兩套鏡面反射裝置，可以將自然光線反射到地下33.5M深處的過廳。 </p><p><b>　　2.5通風 </b></p><p>　　地下空間的通風技術也很重要。用細高的熱壓通風豎井進行自然通風最為有效。通風道上口高出屋頂，經除濕降溫或預熱處

15、理后的空氣，從室內最低水平進入房間，在空氣入口的另一側對面較高處設置較小的通風出口，以加強室內空氣循環(huán)。 </p><p>　　通風會引起熱交換，導致覆土建筑的得熱或失熱。因此必須能夠保證將不恰當?shù)牡脽岷褪釗踉陂T外，這是保證覆土建筑效用的前提。夏季，當室外氣溫很高時，空氣進入室內前必須降溫，采用通風系統(tǒng)與蒸發(fā)制冷系統(tǒng)結合，可以減輕這種不舒適高溫的影響。吉·戈蘭尼在他的《掩土建筑》一書中有詳細的講解。冬

16、季寒冷的空氣在進入室內之前，也應該經過預熱，在一些干冷地區(qū)，用保溫的儲熱石床或水桶儲熱，或直接將太陽能引入室內都是可行的采暖方法。 </p><p><b>　　3、結論 </b></p><p>　　掩土建筑具有發(fā)展?jié)摿蛷V闊的發(fā)展前景。目前，國內一些院校正在從事相關理論研究，例如東南大學徐苗的《長江中下游地區(qū)覆土建筑設計方法研究》（東南大學碩士學位論文，2006）

17、一文中詳細介紹了覆土建筑的相關技術。 </p><p>　　中國每年新增20億m?建筑面積，其中80%為高耗能。我國是能源緊缺國家，發(fā)展綠色建筑，節(jié)約能源是迫在眉睫的。現(xiàn)在掩土建筑的發(fā)展還處于初期，有多方面的因素，其中很重要的兩點是技術問題和造價問題。如何找到簡單易行的設計、施工技術，和如何減少單位建筑面積的造價，將成為掩土建筑今后發(fā)展的主要努力方向。 </p><p><b>

18、　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]李璐，胡冗冗，劉加平等. 覆土建筑設計實踐—以西安生態(tài)林別墅設計為例[J]. 科協(xié)論壇（下半月），2012 （1）：14-15. </p><p>　　[2]徐苗. 長江中下游地區(qū)覆土建筑設計方法研究[D]. 東南大學，2007（04）. </p><p>　　[3]周琦，徐苗. 覆土建筑的實踐——南京

19、香榭島低密度住宅區(qū)生態(tài)會所設計[J]. 新建筑，2005（6）：29-32. </p><p>　　[4]楊運均. 國外掩土建筑簡介[J]. 重慶建筑工程學院學報，1983（4）：105-125. </p><p>　　[5]李勇. 基于上海地區(qū)氣候分析的覆土建筑設計研究[D]. 上海交通大學，2011. </p><p>　　[6]曾旭東，宋東明. 掩土建筑的綠色