1.3 地下公共建筑节能设计研究内容
1.3.1 研究范围
地下公共建筑具有多种建筑类型，按功能可分为： 1. 地下商业建筑 2. 地下办公建筑 3. 地下交通运输建筑 4. 地下通信建筑 5. 地下旅游建筑 6. 地下科教文卫建筑等 地下建筑按采暖空调分类： 1. 有采暖空调环境要求的地下室 2. 无采暖空调环境要求的地下室 地下建筑按建设类型分类： 1. 单建式地下室
2. 附建式地下室（有地上建筑） 地下建筑按开敞与封闭分类： 1. 全封闭式地下
2. 具有下沉式广场等局部开敞地下室 3. 半地下室
地下公共建筑设计多种建筑类型和建筑形式，本文的研究对象仅为对无地上建筑的单建式地下公共建筑（以下简称“单建式地下公共建筑”），对有上部建筑的地下公共建筑（如高层建筑下部的地下商业等）不在本文的研究范围。
本文研究内容包括了：
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1）对国家和地方相关的节能设计规范标准的分析研究；
2）对PKPM建筑节能分析软件在地下公共建筑实际运用中的缺陷和不足的提出，
及PKPM建筑节能分析软件的修正成果；
3）建筑新节能材料的汇总和围护结构节能构造措施的设计。 1.3.2 地下公共建筑的特点
地下公共建筑在功能、空间、环境、结构、设备等方面与地面上的同类型建筑并无原则上的区别，但在建筑节能方面有以下特点:
1） 无体形系数要求。建筑物体形系数是建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。由于地下公共建筑位于地面以下,除下沉式广场内外墙与室外大气接触外,其他围护构件均与土壤接触。目前国家公共建筑节能设计标准规范尚无对具有下沉式广场的地下公共建筑体形系数进行规定。
2） 外墙窗墙比较大。地下公共建筑中的外墙多为下沉式广场周边的临空墙体,由于作为地下与地上的主要过渡空间,此外墙大多具有大面积的玻璃窗,所以形成较大的窗墙比。
3） 部分围护结构的热工性能缺少规范性指导。例如：当今国家规范中缺少对地下公共建筑中的地下室顶板热阻限值的规定等。
4） 围护结构的节能措施受气候分区影响大。我国分为五大气候分区,不同气候分区对地下公共建筑围护结构的热工性能要求有较大的不同,所以在建筑节能设计措施上也存在较大的差异。例如:上海地区对地下公共建筑的地下室外墙、地面、地下室顶板均无热阻要求，而其他地区均对地下室外墙、地面热阻有限值要求，故不同地区围护结构的节能措施存在较大差异。
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1.3.3 基本概念界定
为方便本文的论述和明晰概念范围，以下对地下公共建筑围护结构构件的基本概念重新给予定义。
地下公共建筑:我国民用建筑分为公共建筑和居住建筑。地下公共建筑是指包含地下办公建筑(包括写字楼、政府部门办公楼等),地下商业建筑(如商场、金融建筑等),地下旅游建筑(如旅馆饭店、娱乐场所等),地下科教文卫建筑(如文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等),地下通信建筑(如邮电、通讯、广播用房)以及地下交通运输用房(如机场、车站建筑等)，供人们进行各种公共活动的地下建筑。
地下公共建筑围护体系:是指地下建筑物及房间各面的围护物,按是否与室外空气、地下土壤直接接触，可以分为外围护体系和内围护体系。本文中的围护体系通常是指外围护体系,包括地下室外墙、地下室地面、地下室顶板、外墙及外门窗。
地下室外墙：是指地下建筑中直接与地下土壤接触的墙体。 外墙：是指地下建筑中直接与室外空气接触的墙体。
地下室地面：是指地下建筑中直接与地下土壤接触的地面，分为周边地面和非周边地面；周边地面系指距外墙内表面2m以内的地面。
上地面：是指地下建筑中直接与覆土层接触的地下室顶板，由于国家规范尚无对地下室顶板的热阻限制没有明确的规定，本文特定义地下室顶板为“上地面”，其热阻限制应符合地面的相关规定。
外墙窗墙比：是指地下建筑外墙中窗户洞口面积与同朝向外墙建筑立面面积(开间的层高，不包括立面中挡土墙面积)之比。
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第2章 地下公共建筑节能设计现状分析
2.1 地下公共建筑节能设计发展水平
2.1.1地下公共建筑发展形式
城市地下空间功能是城市功能向地下的延伸和拓展,功能的多元化促进了城市地下空间的产生和发展。随着城市的发展和人们对环境要求的提高，城市地下空间的开发利用将从原来以解决功能为主，转向以改善城市环境、增强城市功能并重的方向发展,世界上许多城市出现了集交通、市政、商业等融多种功能为一体的综合地下空间。地下公共建筑在20世纪50年代开始出现，发展历史并不长，但地下公共建筑在城市现代化进程中起到积极的作用，并在城市地下空间开发利用中占有越来越重要的地位。目前地下公共建筑已从以民防为主的地下公共建筑开始向地下空间更开敞、与地面空间更融合、能改变城市功能和城市环境的大型综合地下公共建筑发展。
自1863年世界上第一条地铁在英国伦敦建成开始，西方发达国家就开始大规模开发利用城市地下空间了。瑞典等北欧各国在地下空间利用方面处于世界前列，常见的地下建筑有作为商业空间的地下商业街道、地下商城，作为交通空间的地铁隧道、停车场，作为公共设施的公用设施沟、地下的污水处理场等，还有石油储罐、食品仓库等，还有地下核电站、食品仓库和战时灾时使用的地下避难所等。美国在地下空间的利用上也是多方面的、广泛的，很多设施被置于地下。日本地下空间的综合利用虽起步较晚，但由于国土狹窄，土地价格昂贵，城市建设向地下要空间成了日本城市发展的最优选择，因此日本的地下商业街道、地下商场、地下铁道、地下车站的建设规模和成熟程度都得到了世界各国的认可。
我国在地下空间利用方面与发达国家相比，存在较大的差距。在60、70年代，我国建设了一批地下工厂、早期人防工程，同时期还建造了北京、天津地下铁道。但随着经济的发展以及城市功能的需要，近年城市地下空间被大规模的开发利用，发达城市加快了开发和利用城市地下空间的步伐。纵观我国地下空间资源的开发利用及其规划，可看出目前我国地下空间发展处于“有序发展时期”。
1997年12月建设部颁布了中国国家层面的法规:《城市地下空间开发利用
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管线规定》,明确规定了“城市地下空间规划”是城市规划的重要组成部分,各级人民政府在组织编制城市总体规划时,应根据城市发展的重要，研究编制城市地下空间开发利用规划。《规定》的实施，有力地推进了中国城市地下空间资源的开发利用。
我国的城市地下空间资源开发利用正在进入高速发展期，城市地下空间规划的理论研究和技术标准建设显现相对滞后，城市地下空间开发利用的规划编制工作远远跟不上实际发展的需要。我国关于城市地下空间资源开发利用规划的技术标准尚处于建设与编制工作中。关于地下公共建筑的技术标准也更需完善和进一步建设。
2.1.2地下公共建筑节能工作现状
我国的建筑节能工作始于20世纪80年代。我国的建筑节能工作采取由易到难、从点到面、分阶段实施的方针。目前，大型公共建筑能耗高的问题比较突出，强化大型公共建筑节能管理，是今后一段时间建筑节能工作的重点。是把能耗标准作为建设大型公共建筑项目核准和备案的强制性内容，遏制高能耗建筑的建设。同时，加大对新建大型公共建筑和政府办公建筑执行节能强制性标准的监管力度，实行强制性能耗检测并对其能耗指标进行标识，确保新建建筑符合节能强制性标准。二是加强对既有大型公共建筑和政府办公建筑的节能管理，建立节能运行管理制度、能耗统计制度、能效审计和披露制度。地下公共建筑作为公共建筑的一种形式,同样存在上述问题。
为缓解我国能源资源与经济社会发展日益突出的矛盾，2004 年中央经济工作会议从推进产业结构调整、促进经济增长方式转变、维护国家能源安全的战略高度，明确提出，要大力发展节能省地型住宅。2005 年，温家宝总理又在《政府工作报告》中，从注重能源资源节约和合理利用出发，明确提出鼓励发展节能省地型住宅和公共建筑。
我国建筑节能总体目标是，到2020年，我国住宅和公共建筑建造和使用的能源资源消耗水平要接近或达到现阶段中等发达国家的水平。到2010年，全国城镇新建建筑实现节能50%；既有建筑节能改造逐步开展，大城市完成应改造面积的25%，中等城市完成15%，小城市完成10%；城乡新增建设用地占用耕地的增长幅度要在现有基础上力争减少20%；建筑建造和使用过程的节水率在现有基
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