UNDERGROUND SPACE DESIGN
随着全球城市化进程的推进、高层建筑建造技术壁垒的不断攻克，一座座高楼大厦在世界各地拔地而起，与此同时，人们也开始孜孜不倦地追求能够建造更高的建筑物。2009年，目前全世界最高的建筑——828米的摩天大楼“哈利法塔（Burj Khalifa）”落成完工。虽然他们还曾计划新建一座高4000米、直径6000米、800层的建筑，但最终没有实现。
在地上高楼建筑如火如荼时，设计师们也开始对地下空间进行创意设计和探索。实际上，人类最开始生活的远古空间并非地上而是地下，因为地下的空间不仅具有抵御狂风、阻挡危险动物、储存食物、生火等功能。即便从现在来看，除了隔断光照和空气不足之外，地下空间具备隔音、防寒、防热、耐震和环保等诸多优点。作为现有的、以地面为主的城市设施的闲置空地，地下空间是往后具有极高开发可能性的新基地。目前的地下空间被广泛用作艺术欣赏空间、宗教场所、演出空间、图书空间、地下公园和避难场所等，由于位于地下而具有一定的隔绝性和隐蔽性，地下空间往往成为人们的精神休憩场所和自我疗愈空间。
地下空间的地上层大多被用作入口，或作为引入自然光的屋顶。它往往带有暗示地下的象征性意义，也常常起到连接和转移地上与地下氛围的作用。在地下空间的设计中，楼梯或斜坡作为动线空间，照明规划需要采用渐进式的设计，以便人适应昏暗的照度，同时还需要考虑到步行的安全。虽然偶尔也会在地下重现地面上的自然要素，尝试呈现出反转的效果，但最近地下空间的设计总体呈现出强调地下独有特性的趋势。
01
丹麦国家海事博物馆位于丹麦著名建筑克伦堡宫和文化广场之间。BIG负责对这个位于独特历史脉络中的空间进行设计，方案保留强大的结构作为海洋博物馆的中心，将码头建成开放的户外展示空间，并把博物馆建到地下，让其既成为与克伦堡宫和文化广场相连的文化环境的一部分， 又是一个独立的机构。
设计团队将墙壁厚1.5米、地板厚2.5米的混凝土码头重新打造成一座现代化的博物馆设施。他们保留了拥有60年历史的旧码头的墙壁，在围绕地下码头墙壁的环线内设置了许多画廊，将码头打造成展示空间的中心。还用这种方式营造出一个开放的户外空间，让访客能够感受到船舶建筑的规模。
横跨干船坞的三座桥梁不仅提供了通往博物馆各个区域的捷径，还起到了连接城市的作用。港口的桥梁阻断了码头，被用作散步路。礼堂成为连接附近文化广场和克伦堡宫的桥梁，之字形的倾斜桥梁将访客引向主入口。访客一边欣赏地面庄严的周边环境一边前往地下博物馆时，会发现桥梁将过去和现在融为了一体。钢铁材质的桥梁由中国钢铁公司制造，重量达到100吨， 搬运时动用了北欧最大的移动式起重机。
在博物馆内部，礼堂、教室、办公室、咖啡屋、码头层和展示空间等所有楼层都由平缓的斜坡进行连接，营造出一个既有趣又具备雕塑感的空间。丹麦宏伟的海洋历史就这样在地下7米的码头内呈现出来。
02
McNeal 020 沙漠展亭
McNeal 020
McNeal 020项目始于David Telerman与一位法国私人客户的共同愿景：在美国亚利桑那州的沙漠地带建造一个长期存在的结构，体现他们对超现实主义特征的迷恋——此类风格的代表性艺术家有马克思·恩斯特（Max Ernst）等人。建筑将场地周围的原始元素汇聚在一起，营造出一个可供体验的景观。
这个过程就像是摄影师或画家以自己的方式在进行创作：沙漠的无垠、风的重量以及光线的几何精度均得到了精准的把握。展亭的结构完全由钢筋混凝土现场浇筑而成，呈现为一个陷入地面的倒置金字塔，中央则是一个封闭的空间。
屋顶向四面延伸出四条长短不一的线：较长的两条线引导着游客，当人走在上面时，会因为害怕坠落而体会到自身躯体的脆弱性；当人走在线的下方时，会感觉到不断变化的光线，注视着自己扭曲的影子像钟摆一般在台阶上晃动。在“金字塔”内部，线性的长椅面向入口和从中透过的夕照。当人们从东面进入场地时，并不能直接觉察到地下结构的存在，而从西面进入时，地下结构会逐步显现出来，形成一条由入口到台阶、再到中央空间的游览路径。
虽然看上去很简单，这座建筑实则在以一种近乎原始的方式，在无声的环境中表达着一种对比的关系：当人们走下楼梯，自然逐渐消失；而当人们爬上楼梯，微微泛红的地面、强烈的风和遥远的山又再次出现在视野当中。
03
汉娜·阿伦特 地下学校
Hannah Arendt Underground School
位于博尔扎诺的汉娜·阿伦特地下学校是意大利第一所地下学校。Cleaa（Claudio Lucchin & architetti associati）对老学校进行了扩建和设计，一面保持了国立遗产协会所保护的圣方济各修道会的环境，同时打造出新的空间。 这对建筑师和设计团队来说，不仅是结构性问题，还是需要解决环境问题。
设计团队强调了地下建筑的巨大潜力，挑战可持续文化的界线与历史中心地的现代式设计。在地下挖掘了17米的深度，打造出四个楼层，布置有9间教室、6间工作间、冬季花园和多功能室。
旧建筑物与新建筑物之间的连接形式是延伸至一楼的现有走廊。通过大玻璃，描绘出以光和风景为背景的墙面。在用微孔和钢筋混凝土结构物安全地进行固定后，建造了地下的四个楼层。房间分布在中央空地的周围；从顶部开始，上面两层是教室；地下三层是工作间，地下四层是多功能室。
照明设计是改造工作的主要部分之一。设计团队运用房间宽阔的天窗和玻璃墙等玻璃表面，让自然光线贯穿所有内部空间，使之与外界保持一种特殊且持续的视觉联系。中庭花园、小冬季花园以及一系列的天窗和太阳能烟囱，为整个建筑提供了更多的光线和空气。人工照明可根据时间和外界的天气条件，通过霓虹感应器调节亮度。
为了客服地下空间潮湿的缺点，墙壁由绝缘层、护套层和石膏喷雾层等多层次构成。为了强调这里位于地下，到处都保留着墙壁凹凸不平的表面。通过整合壁橱格栅或天窗扩散器，借助由机械系统控制的空气循环程序解决了通风的问题。
玻璃墙是让人能从各种视点上认识建筑深度的装置。中庭与暴露在外的混凝土墙体的物性相协调，巨大的黄色楼梯和走道等连接元素串联起了整个空间。
04
贝尔略克酒庄
BELL-LLOC WINERY
该项目是一条通往地下葡萄酒世界的、沿森林而建的散步路。项目用地位于山脚溪谷的入口处，旨在提供一个单一的环境，用于建造供个人生产和消费的葡萄酒庄。葡萄酒庄被葡萄田所覆盖，折叠形态的屋顶守护着研究所和散步道。
室内空间提供了休憩处和阴凉处，能让人能感受到泥土的厚重，此外还建造了一个小礼堂，给人带来了意料之外的惊喜。通往试饮室的过道石板之间留有缝隙，方便空气、光线和雨水流入，还呈现出随时间变幻不定的光影效果。
带有褶皱的金属屋顶和倾斜的墙面形成了一个巨大的开口，提供了欣赏森林的视野。为不同于外面世界的、清凉又孤立的地下世界注入了柔和温馨的氛围。
05
Arquia 银行办公室
Sede Banco Arquia
新的Arquia银行办公室位于市中心一栋现有建筑的底层和地下室。该项目的目的是将私人工作区与公共服务领域分开，并创造一种与“透明银行”概念有关的氛围，同时回应用户通常在银行中看到的怀疑、不信任和扭曲现象。这是通过玻璃隔膜来实现的，它既将公众和银行员工隔离开来，也避免了通常的景观办公室。
这个隔膜是用硼硅酸盐玻璃管建造出来的，在让阳光流入的同时，使员工的活动成为访客有趣的一瞥。玻璃墙的几何形状是由三根巨大的独立立柱的位置决定的，这些柱子隐藏在公共区域之外，试图激发一种轻盈且毫不费力的非重力感。由此，空间被分为由明亮照明笼罩的顾客公共区域以及员工个人业务空间所在的玻璃管对面的办公区域。
整个项目严格遵从色彩的象征意义。比如，用黑色定义公共区域，其中避免灯、插头等有潜在风险的设施，同时用灰色定义工作区域，承载所有照明和计算机系。 这两个独立的世界只在三个点相遇，两个公共服务柜台和通往下一层的楼梯。这种双色方案有助于空间的材料、形状和几何图形所唤起的神秘感，也适用于家具。所有用于建造玻璃墙的配件和结构部件、柜台和座位区域都是不锈钢制成的，所有人体能接触到的部分都覆盖着天然皮革。
更多的私人空间被放置在地下室，如会议室、档案馆、咖啡厅和厕所。会议室通过种植着竹子的天井采光，扭曲的天花板像电灯一般，让整个空间变得轻盈，避免了地下室令人不快的感觉。
从外部看来，低调的玻璃立面很好的保护了内部空间的隐私，侧面设有两个种植着竹子的玻璃壁龛，后方隐约可见地下的会议室。通过这种方式，设计团队模糊了从外部对该空间功能的判断，激发访客的好奇心，引导人主动进入内部进行探索体验。
06
金宫的新入口
New Entrance of the Domus Aurea
Stefano Boeri Architetti 设计的通往金宫（Domus Aurea）和八角大厅（Octagonal Room）的步行通道新出入口项目，向人们提供了一个特别的机会，将让令人联想到罗马历史的一个场景归还给这座城市。
每位到访的游客为了抵达金宫的中心，去发现历史的层累和地下空间的美丽之处，必须走过上方原有的圆形天花板和图拉真时代行列结构的痕迹。插入了步行通道的画廊被设计成一个黑暗但整洁的空间。这个项目用历史旧址引出与游客同行的“光之向导”，向游客展示了一段前往最终目的地八角大厅，寻找和巨大的圆形窗户的美丽圆形天窗的旅程。连接入口处的通道被划分为三个部分，分别被命名为Vestibule、Milky Way 和Landing，连接着地面6米之下八角大厅的古老人行道和科勒欧皮奥公园（Colle Oppio Park）。
建造于旧址之间的散步路完全独立于原有的墙面。而且对新插入的事物给予了最大限度的尊重，在施工现场没有使用可能对相邻的墙壁系统造成损伤的机械和焊接，而是采用细腻的手工方式制作装置物。
Vestibule设有书店和售票处。这里还安装了窗户，灯光照亮的Milky Way和延伸至下方画廊的散步路的全景尽收眼底。细腻的光之游戏完美地利用了整条通道，分阶段地照亮了施工的细节、墙面的质感、古代水池的残骸和罗马石砌建筑的遗迹。使用细长的LED光照突显出设计的线性，让人行道表面和栏杆内部垂直部分的白色树脂封装材料焕发光彩。
Landing是最能让人联想到金宫的空间之一，由与金宫相呼应的中立垂直元素构成。墙面是投射介绍金宫故事的图像和视频的完美荧幕， 随着使用不同的色调、照度和颜色的照明而不断改变，成为空间的一个组成部分。位于八角大厅的垂直面板起到了遮挡平台抬升系统和散步路末段的作用。Stefano Boeri Architetti的项目为罗马城和所有游客贡献了一条走近意大利考古宝藏的全新通道。
07
Agg Hab 生态洞穴
Agg Hab
Agg Hab，全称 Aggregate Habitat（聚合栖所），是一个通过将 “混凝纸浆（Papier-m?ché）”模印在地面坑洞上构造出来的生态居所原型。其长度超过 6米，宽度 2.4米，高度 1.4米，建造过程使用了接近 200升胶水与122.5千克的纸，是非官方记录的世界上最大的自支撑 Papier-m?ché 结构。
建造过程开始于在地面上挖出两个镜像对称、半凸半凹的坑洞，均为1.4米深，然后在坑洞上铸填多层有机、由再生纸和无毒胶水组成的papier-m?ché 混合物。之后，将铸模从各自的坑洞中取出并翻转，构成两个一模一样的团状纸壳，其厚度为4毫米，跨距超过6米。最后，两个纸壳被放置在相邻的框架上，让坑洞的反转版本成为抛物面状的顶盖，与坑洞一起围成完整的结构。于是一个1.4米深的坑洞转变成了2.8米高的室内空间。
坑洞以及各自的纸壳，一起构造出一个半地下住宅。没有完美的线条，也没有量产的形状和颜色。相反，居所表达的正是空间语言遵循自然法则的理念：穹顶的轮廓完美吻合坑洞；纸的表面浸染了大量自然与大地的色调。
进一步说，点缀结构的曲线小孔让光线得以流入洞穴深处，给装置的内部体验带来活力。随着光线滤过开口，在光滑的纸面上反射，营造出一种如同基督教堂般、但又有些归于尘世的环境。这一过程产生的结果是一种由大地本身产生的、正式而非凡的体验。当人们进入这个空间时，他们便被包裹在一种原始体验中——仿佛在地球母亲妊娠的子宫里，又像是在海面下鲸鱼肚子里的偷渡客。
08
NCAVED 住宅
NCAVED HOUSE
NCAVED住宅是位于希腊塞里福斯岛的度假用住宅。面积为360平方米的这栋住宅仿佛漂浮在海面上，位于小而独立的岩石海湾，由布置了卧室、客厅和客房的3层建筑物构成。业主希望建造一个放松心情的温馨休憩地，但选址却暴露在强悍北风的侵袭之下，因此设计团队没有选择在地面上将空间一字排开的布置，而是决定在斜坡上挖洞。
他们借助被动技法和主动技法的结合，尽量降低了住宅的能耗和维护管理成本。方案的另一个核心理念是将从选址挖掘出来的石头、岛上丰富的矿产历史作为参考资料，使用金属等当地的材料进行建造。
使用石头、混凝土、木材和钢铁等原材料，让宛如生活在自然形成的洞穴中的气氛更加浓厚。材料未经加工的粗糙感与优雅的细节处理相搭配，与自然实现了完美的结合，打造出既简洁又温馨柔和的环境。
新砌的石墙描绘出室内外空间的轮廓，发挥了挡土的作用，形成住宅的垂直边界。这道石墙与轻质玻璃构成的横向墙体形成对比。几乎与建筑同宽的玻璃墙向东敞开，背面则被山和室内花园包围，让阳光和空气流入住宅中。
NCAVED住宅设计之所以能起到呈现自然景观和改善生活环境的作用，不仅基于塞里福斯的当地文化遗产，也得益于对地形学元素的透彻研究。设计团队对土地的极大尊重，让他们无法止步于只是进行再现和遵循固有观念的谨慎设计。相反，他们将目标设定为表达存在感，同时建造出和谐地“归属”于周边环境的建筑。
House H
士东许宅位于士东路近四十年的老屋，是左右邻房、前后采光的典型公寓。屋主有意将闲置的地下室，通过设计打造成一家四口的新居空间。但原先空间的功能存在若干问题。原本，一楼地面与街道之间是地下室的通风窗，却因前院被用作停车，地下室的通风窗被遮蔽，未能发挥作用。也因此，阴暗的地下室只能被当作储藏空间使用。
如果未来地下室被纳入日常生活使用，首先必须克服基础的环境条件。因此，设计师决定牺牲一楼靠近前院及后院处的楼板面积，打通成为天井。这样一来，地下室采光面将得到扩大，同时增加了通风量，能大幅改善地下室腐臭的环境问题。地下室的旧有概念将消失，整体空间上会转变为楼上与楼下的关系。
经过改造后，项目近街道的前半区依次设为停车空间、通往楼下的台阶与天井；地下层的前半区则成为家人主要的交流空间。当业主与家人在此共度美好时光时，亦能享受到前院的枫树与阳光。项目的后半区被设置为私人空间，分别设有一楼的主卧及地下层的男孩与女孩房。除了前院以外，为了让私人空间也能享受到沁人心脾的绿意，设计师将易保养的山苦楝种植在地下层的后侧。树梢透过一层后方的开口延伸至主卧书桌桌面的高度。同时，地下层种植的肾蕨、龟背竹、蔓绿绒也自L型的天井蔓延至中央，成为男、女孩房之间的天然屏障。白天，植物营造出清新的环境。夜晚，在光效的映衬下，层层叠叠的叶片投下的光影将成为空间的视觉主角。
室内的重新布局，也为空间引入了更多的阳光与空气。人、植物与房子成为了共生共荣的整体。随着植物的四季变化，业主也能体会到潜藏在生活中的乐趣。
10
希尔乡村洞穴酒窖
HILL COUNTRY WINE CAVE
在德克萨斯山镇的边缘地带，僻静的小路沿着布兰科河弯曲展开。建筑师采用喷浆混凝土在石灰岩山坡的北壁打造了一处狭长的洞穴，东北侧高大的橡树和榆树形成了天然屏障，将洞穴隐匿在自然景观之中，仅从低调的入口可一瞥室内环境，勾起人们的好奇心。拾级而下，进入洞穴，人的身影便渐渐隐没在巨大的石灰岩体和茂密的植被中。
在空间大小受到制约的同时，如何将洞穴内的酒窖和休息室建造得安全又美丽，成为了设计的课题。通过在空间中插入和人一般大小的更细腻的木制模块，在提供整合木制插入物的表面的同时，树立起能够有效固定洞穴入口处不稳定石灰岩的隔墙。通过小心设置插入的“木盒”的虚实，可以让洞穴在居住者面前现身或隐身，利用地下施工的优点，还能摆脱不必要的潮湿和黑暗。洞穴入口和内部一样， 设计的核心理念都是观景和隐身之处。在保持舒适感的同时，自然地营造出安全地带的感觉。
材料的选择以实用性、可利用性、尽量少的维护管理为着眼点。进入室内，未加工过与经过深色处理的白橡木交替使用，与墙壁和吊顶铺设的直纹花旗松搭配布置。木材温暖的色调与周围坚固的混凝土与石材形成了鲜明对比。钢与木材框定的定制隔热窗划分了内外空间，将娱乐休闲区和冷藏酒窖分离。建筑师还将回收利用的雪松磨碎，制成了色料丰富的板材，应用于品尝吧台和洗手间的盥洗家具中。
私人酒窖位于洞穴后方的拱顶空间下，四周环绕的酒柜储藏着超过四千瓶左右的佳酿。地下自然的凉爽环境和辅助降温设施使酒窖可以保持在55-60华氏度。具有灵活性的木制“插入物”的所有部分都故意和结构物分开布置，能够轻松地分解和拆除。
图文编辑：林娜娜
排版：林娜娜
统筹：王兆
审校：张熙
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地下室结构设计易错问题详细分析！在结构设计的学习中，会遇到各种各样的问题，不同的案列中存在着的问题也有差异，下面是地下室结构设计易错问题解析，供大家参考！ 1、抗震要求 地下室如果设计不当，对整体抗震性能会产生较大影响，一般对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位，规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。
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