人性化地下空间设计初探

唐群峰 欧景雯

(长沙市规划信息服务中心，湖南 长沙 410013)

城市化进程的加快和城市用地规模的扩展使城市土地资源越来越宝贵，现代城市地下空间的利用与扩张达到前所未有的时期。人们对地下空间大规模开发利用的同时，地下空间环境的生理、心理环境问题也倍受关注，迅速成为热点研究内容之一。国外已有100余年在地下空间的开发历史，而我国尚属初级阶段，尤其在具体空间环境设计手法上不受重视。地下空间的人性设计简要来说就是从分析人的需求、行为、环境三者之间的关系出发，注重细节设计，进行细致深入的研究。

1 我国城市地下空间利用现状

我国城市地下空间从20世纪60年代开始较大规模地开发利用，如上海人民广场地下商城、北京西单地下商城、上海徐家汇地下商业街等一批工程。同时地下交通设施也有了很大的发展，广州、天津、北京、上海已建成多条地铁。现阶段各大城市都在规划建设大型的地下建筑综合体，充分利用城市土地资源与城市空间，解决了城市面临的诸多问题。我国城市地下空间的利用主要存在以下问题。

1.1 缺乏长期综合性规划

我国城市地下空间开发始于人防工程建设，而国外大城市的地下空间开发一般是结合城市交通和基础设施的改造起步。与国外模式相比，我国地下空间的开发形成了相对独立的体系，并与城市总体规划没有衔接，这样就造成了缺乏统一规划，功能上单一，形态上分散等一系列问题，未能发挥地下空间应有的作用。地下交通的发展也相对滞后，地下基础设施不足，开发出现短期效应。

1.2 内外空间环境较差

我国城市地下空间环境较差主要体现在两个方面:1)外部空间形象单调，不具艺术魅力。地下空间的出入口没有统一的形象设计，布置分散，不利于人们的识别和与内部空间的过渡衔接，造成使用者的恐惧心理。2)内部空间封闭，不通风、不采光，湿度大，空气质量差，不适宜长期在里边逗留。造成人们的情绪不稳定和恐惧。

1.3 不注重人性设计

因地下空间与地面隔绝、低可视性、天然光线不足、通风差、潮湿等特殊环境，本身让使用者紧张，不舒适。所以地下空间环境设计往往比地上空间的设计更加要注重人性化。而我国的地下空间在设计上很少关注人性的比例与尺度，地下空间层高很低，让使用者有压抑的感觉;空间的可识别性也很差，往往在里边弄不清方向;不关注使用者的心理因素，仅仅从满足功能的角度进行布置等等。

2 城市地下空间的人性分析

城市地下空间是三维物质空间，它是人们活动的空间，心理的空间。空间环境不是空的，是一个集信息流、物质流、能量流的综合动态系统。物质流是最基本的，它由材料、物流、车流、人流、设备组成，能量流则由光、电、热、声等物理因素转换和传递，信息流由使用者的视觉、听觉、触觉、嗅觉等组成，所有这些构成了地下空间环境的物质组成、互相影响、互相制约的有机组成部分。人们在地下空间环境中活动时，有意无意地受控于所处的环境，并在物质上和精神上得到双重感受。

2.1 生理环境因素分析

地下空间环境对使用者在生理方面的影响是很复杂的。天然光线的成分和强度对动物的再生、活动、体质等有很大的影响，由于地下空间处于封闭状态，天然光线严重不足，在这种情况下采光就成为设计地下建筑物时应考虑的重要生理指标。无窗的地下空间往往很难做到自然换气，空气的流通性差致使新鲜空气量不足，所以通风换气的设计很重要。地下空间中岩土释放的氡气及空气污染较重，在相同条件下，与地面建筑室内空间相比，空气污染源的排除更困难，对人体健康产生很大影响。地下湿度过大会促使霉菌的生长，加重人的风湿类病症。此外，噪声过大或地下过于安静，也会让人烦躁焦虑。

2.2 心理环境因素分析

生理环境与心理环境可以相互影响，相互作用，人在地下空间时，将使在地面建筑中感觉不到的生理影响被夸大，反过来又会加重人的不良心理反应。随着科学技术的进步和经济的增强，满足人们在地下空间的生理环境并不难，而心理因素就要复杂得多。人们在地下空间活动最主要的心理障碍主要表现在:无法利用日光的变化和气候的变迁等形成时间概念，从而引起人们的不安;缺乏人们在地面环境所熟悉的环境声、光线、自然及人文景观，会造成人们心理上的恐惧感、枯燥乏味、与世隔绝等不良反应;最后，个人体验、宗教传统等文化背景的影响又会带给人们负面的联想，诸如:死亡和埋葬，坍塌与骚乱，潮湿不舒适以及贫穷、地位低下、临时避难所等等，也会加重在地下的不良心理反应。

3 城市地下空间的人性化设计

3.1 满足生理需求的人性化设计

在进行对地下空间的设计时，应注意运用通风、除湿、采光等技术手段以保证空间内的良好舒适度，满足使用者最基本的功能需求，以提高地下空间环境的质量。

1)引入自然光。没有窗户，缺少自然光是大多数地下空间的缺点，因而天然光线的引入对于满足人们的最低的生理需求，保障人们的身体生理健康起着至关重要的作用。地下空间按照与地面的距离关系，地下建筑可以分为深埋和浅埋两种，按照与地面的关系分为封闭式、中庭式、侧面敞开式、贯通式。其采光的方式也有以下几种:a.侧面式，在与地面空间衔接的地方采取大面积的玻璃门窗设计，或朝向采光井开窗，获取最大限度的日光。b.天窗式，根据地下空间的大小和功能，可以采取点状、条状、面状设计天窗，给地下各层空间带来自然光线和活力。c.天井式，地下空间围绕一个与地面相通的下沉式庭院或天井布置，朝向庭院天井开设大面积的玻璃门窗以摄取光线，使人与自然界保持联系，减轻恐惧。d.间接采光式，对于埋深较大和全封闭式的地下空间，可以依靠间接的方式来满足自然光的需求。如设立专门的采光竖井，利用棱镜将自然光引入，再把平面镜安装在彼此相续的位置，使自然光经过连续反射进入室内。随着科学技术的进步，现在已研究出一种光导系统，可以将自然光线通过光纤、孔道、导管等传递到地下空间需要光照的部分。

2)安全防灾设计。地下空间在防灾设计上具有救援困难、排烟困难、疏散困难和从外部灭火困难等特点。因此地下空间的防灾设计也非常重要。设计要点有:a.要有流畅的疏散流线。地下空间布局要尽可能简单，平面规整，避免过多的曲折。要容易辨识，减少不必要的变化和高低错落。特别是疏散通道网络要简单明了，在主要通道的交汇点处应将空间放大，方便人们认知交通流线。b.要有独立的疏散口。地下空间的出入口不允许全部借用地面建筑和与地面建筑合用出入口，至少一半的出入口应单独设置。为满足人群量大和消防营救工作需要，出入口处必须留有足够的场地。c.设计防火分区。在地下空间内采取防火分区设计，可以有效地把火灾控制在一定的范围内，既可减少火灾发生时财产损失和人员伤亡，又能为人员安全疏散和消防扑救提供有利条件。有条件的应在安全避难区设置与中心控制室之间的双向语音通讯系统，以使中心控制室能掌握准确的情况，采取相应的措施。

3)健康环境设计。要创造一个安全健康的地下人工环境，就需要进行人工的温湿度控制及通风等条件，为地下空间创造适宜的微气候和良好的听觉、嗅觉环境，这是地下空间能否被长期高效利用的关键。a.保证清洁的空气质量。在地下空间中可以采用通风空调系统、加大通风量和提高换气率来改善室内空气质量。在保证空气清洁度的同时，还要求室内有适当风速，使人能够感觉到空气的流动，并改变地下空间气闷的感受。b.控制湿热环境。改善地下空间的湿热环境，不仅要采用暖通空调专业技术措施，而且要综合各个专业知识，如地下空间合理的规划与设计、结构的防水措施等。改善地下空间湿度较高的缺点，避免霉菌和细菌的滋生。c.避免噪声。从人的感受来说，地下空间的噪声污染会被放大。这时可采取联通地上建筑的方法，扩大环境范围，减少噪声影响，也可通过播放背景音乐缓解人的精神情绪，达到放松的效果。d.调节嗅觉环境。除加强地下空间的通风外，还可以利用物理除臭、化学除臭等措施，并采用与自然界相关的香味系统加以改善，如柠檬、茉莉花、熏衣草等等。

3.2 满足心理需求的人性化设计

1)空间观。地下空间与地上空间在意境上具有相似性，在设计手法上也可以从城市构成要素:通道、标志、节点、地区、边界等方面来分析。a.通道。地下空间的通道和垂直交通就类似于城市的公共通道，具有开放性和互通性。b.标志。城市有标志建筑和标志景观，地下空间也需要有标志，它可以是一个特别的商店、雕塑或一种装饰、一个中庭。c.节点。在较小尺度的地下空间中，一个小小的大空间或重要的流线交叉点即构成了地下空间的节点位置。d.地区。在地下空间中，具有明确的功能或设计特色的区域均可以看作是地区，有时也可将建筑中的一层看成是一个独立的地区。地区与地区之间要有可区分的因子。e.边界。地下空间的周边即为边界，但它通常是不可见的，需要经过精心策划才能让人感知。

2)人性尺度。与人相关的内部空间的尺度极大地影响着人的情感和行为。空间从巨大到微小，从自由开放到相对局限，从自然的粗旷到人工的精细。为了创造使人舒适和愉悦的空间，我们要寻求并建造与人们的行为目的相适应的空间尺度。人的嗅觉、听觉、视觉都有一个最佳尺度，人与人之间有亲密距离与社会距离，不同的空间尺度又有着不同的情感需求。因此，地下空间在设计时，其空间体积的大小应与周围环境的空间尺度保持良好的比例，同时要根据其所体现的不同功能要求，确定其合适宜人的尺寸。如中庭空间的设计，在6 m～10 m高的地下空间中，20 m×20 m的中庭看上去就十分宽敞，若同样的尺寸用于30 m或更深的地下建筑中，则其空间感受更像一个孔道而不是开放空间。在中庭空间中想使视线集中于远方来使眼睛放松，则最小距离应为5 m。这些都是依据人的舒适尺度而设计的。

3)可识别性。对环境信息的可知性与主要把握是人的基本生物性需要之一，如果失去这个先决条件，人就无法与环境建立联系，进行交互作用。在地下空间，特别是在比较复杂的综合性地下空间中，不易定向定位往往给人们带来了很大的不便，有时甚至会造成潜在的压力与紧张，使人无所适从、担心甚至害怕等等。所以，地下空间的设计在通道、入口和内外部形象设计上显得尤为重要，并要有显著的标志性导引。进行高标准的内部环境设计，也帮助人们通过室内环境的感染力去体会和了解城市的地下空间。

4)多样空间。我们一方面要求环境容易被理解和认知，具可识别性。另一方面，我们也要求环境是新奇的，具有挑战性和多样性，激起我们探知的欲望。这看似矛盾的需求，其实可以从空间多样设计中满足。环境的易读并不是简单和统一，区别和多样同样也存在着一致、一体化的模型秩序。在地下空间设计中，要达到空间的丰富与多样，一般采用以下手法:采用玻璃墙、镜面对水平空间进行分割与限定，形成大范围的视觉通透;通过扶梯、夹层、错落的中庭空间在空间上下层之间相互穿插，以取得垂直方向的空间渗透效果。采用超标准的宽大走廊，较高的天花板、矮隔墙或玻璃隔墙以及敞开式平面布置。采用间接采光的方式，使隐蔽处的同色光源从墙壁或室内顶部反射至室内其他部位，从而使室内空间显得丰富多样。此外，加大大小空间、不同颜色的对比，或利用空间的序列与节奏也能增加地下空间的丰富感，营造出起伏抑扬，避免单调沉闷的空间效果。

3.3 满足情感需求的人性化设计

1)创造艺术空间。对地下空间的安全、舒适、多样等行为心理需求得到满足之后，就要对地下空间的艺术性、文化性等进行深化设计，塑造出满足人们情感需求的地下空间环境。人们都有对美的追求和对艺术的欣赏，地下空间可以通过各种手段实现人们的高层级情感需求:明暗对比与色彩光线的应用使地下空间形成变幻的光影效果;物体的定向倾斜使空间包含着倾向性的张力;曲线、曲面的应用对人产生更强的吸引力，让人深感生命的活跃;通过基本元素的重复出现来创造空间的动势。

2)创造人文空间。城市地下空间和空间内的物质，既是属于人们使用环境的工具，又是属于文化范畴的事物。一个城市的建筑物和语言虽然不断地变化发展，但总有若干基本的成分较为稳定，它们持久地一代一代地传下去。这就是城市和空间的“文化特质”。城市地下空间作为城市空间的一部分，也代表着非语言的文化符号，其空间形式中也包含着一定的意义或象征，对人们的行为与个性产生着潜移默化的深刻影响。所以，城市地下空间的设计也应反映所在城市的文化特质，体现地域特色，拥有独立的风格与特色。

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