地下工程施工对历史建筑的影响及环境标准

对环境影响的研究有助于解决项目层次上不能长期解决的冲突，并且能够分析大量项目的累积环境影响。从多方面详细论述环境保护和经济发展的战略性对策，使地下空间开发取得最大的经济、社会和环境效益。

环境是指围绕着人群的空间及该空间中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素的总体。地下空间和地面建筑的环境完全不同，后者可以依靠天然采光、自然通风等获得较高质量的建筑环境，而地下空间被包围在岩石或土壤之中，这就给地下空间内部的空气质量、视觉和听觉质量，以及对人的生理和心理影响等方面带来了一定的特殊性影响。除有特殊要求的工程以外，地下空间环境一般应达到人在这种环境中能正常进行各种活动而没有不适感的舒适环境标准。在任何情况下，都不允许地下空间环境出现对人体产生致病、致伤、致死等危险的极限标准。

1.地下空间的空气环境

建筑空气环境的指标有舒适度和清洁度。其中温度、湿度、二氧化碳浓度等是衡量空气冷热、干湿和清洁程度的主要指标。人体适宜温度范围大致为16～27℃，夏季偏高，冬季偏低；室内相对湿度的舒适值在40%～60%。日本制定的最舒适的室内温度、湿度环境标准：夏季温度25～27℃、湿度50%～60%，冬季温度20～22℃、湿度40%～50%，空气流动速度均为0.1～0.2 m/s。我国因建筑供热和供冷均达不到发达国家水平，室内温度标准较低，一般公共建筑的设计标准为：夏季温度27～29℃，冬季温度16～20℃，相对湿度均为40%～60%，室内气流速度夏季0.2～0.5 m/s，温、湿度都较高时取大值，冬季保持在0.1～0.2 m/s。

地下空间周围被具有较好热稳定性的岩土包围，因而在地表下一定深度的地温就趋于稳定，不再受大气温度的影响。如日本东京地表下7 m处，年平均地温稳定在15.5℃左右；我国地表下8～10 m处的地温也基本稳定，长江流域为17℃左右，长江以南各省达20℃或更高，华北地区为16℃左右，东北地区为10℃左右。地温稳定并不等于地下空间室内温度也是恒定的，因为受引入空气温度的影响。由于建筑物周围稳定温度场的存在，将引入的地上空气温度调节到适宜的程度要比地面容易，这也是地下空间节能的主要原因之一。目前我国尚无地下空间温、湿度的统一标准，经试验研究提出，在全面空调条件下，夏季室温为24～26℃，相对湿度不大于65%，冬季室温为18～20℃，相对湿度不小于55%。清华大学童林旭教授提出在我国黄河以南冬季不供暖地区，冬季室内温度为10～15℃，相对湿度在50%～70%，夏季室温在24～29℃，相对湿度为70%～80%较为实际。

虽然地下空间中温湿环境和气流速度等通常都能达到比较舒适的指标，但人在此环境中停留较长时间后，仍会出现头晕、烦闷、乏力、记忆力下降等不适现象，这与空气中负氧离子数量不足有关。世界卫生组织规定，清新空气的负氧离子标准浓度应不低于1 000～1 500个/cm3，此时人体新陈代谢活动活跃，体力及精神状态俱佳；但是如果负离子浓度过低，人体正常生活活动将发生障碍并出现各种不适。增加城市地下空间中空气负氧离子浓度的可靠方法，除适当增加新鲜风量、改善空气含尘及湿度状况外，在通风系统中增设负氧离子发生器是比较有效的。

空气的清洁度主要由氧气、二氧化碳和一氧化碳3种气体的含量来衡量。氧含量在正常情况下应为21%（体积比）左右，降到10%以下人会出现头晕、气短、脉搏加快等不适现象，5%为维持生命的最低限度。根据每人每小时需吸入氧气0.018 mL这一指标，按室内人数多少即可确定所需的新鲜风量。一氧化碳是一种有害气体，日本环境卫生标准规定空气中一氧化碳含量不超过1/105，美国规定生产环境中一氧化碳含量不应超过5/105，工作时间在1 h以内时可允许提高到1/104。地下停车库由于汽车废气中含有较高浓度的一氧化碳，因而规定地下停车库内不超过1/104。二氧化碳本身是无害气体，但当室内二氧化碳浓度升高超过3%后，将使人感到头疼、呼吸急促，影响体内的酸碱平衡。室内环境二氧化碳浓度达到10%以上时，会在几分钟内致人死亡。日本规定地下空间中二氧化碳浓度最高不超过0.1%，我国一些研究成果建议浓度标准为0.07%～0.15%，最高不超过0.2%。人对空气中二氧化碳浓度升高的不适感，往往与含氧量减少的不适感同时发生，因此加强通风保证所需的新鲜空气量，可同时解决这两个问题。

此外，空气中的含尘量、细菌含量等也要随着环保标准要求的逐步实施，严格控制。(www.xing528.com)

2.地下空间的光环境与声环境

光与声环境可称为视觉环境与听觉环境，衡量光环境质量的指标有照度、均匀度、色彩的适宜度等。在地下空间封闭的室内环境中，保持合适的照度是必要的，光线过强或过弱都会引起视觉疲劳，因此地下空间中的照度标准，至少应不低于同类型、同规模的地面建筑。在出入口位置，白天的照度应接近天然光照度，形成一个强弱变化的梯度，使人逐步适应，而夜间则相反。地下商业建筑根据国际照度标准，百货商店营业厅内照度应为300～700 lx，重点部位应为1 500～3 000 lx。为了使地下空间内光环境尽可能接近太阳光的光谱，不宜全部采用光色偏冷的荧光灯，可夹杂白炽灯或其他光源。在色彩上宜以偏暖色调为主，避免多用灰色或蓝色，以使视觉环境呈现出和谐淡雅的色彩，使人精神舒适。

人在室内活动对声环境的要求是：声信号传递在一定距离内保持良好的清晰度，环境噪声水平低且控制在允许噪声级以下。

室内声源发出的声波不断被界面吸收和反射，使声音由强变弱的过程称为混响，反映这一过程长短的指标称为混响时间。如界面吸收的部分小、反射的部分大，则混响时间长，超过一定限度就会影响声音的清晰度；反之则混响时间短，声音的清晰度较高，但过短时声音缺少丰满度。控制和调节混响时间可根据声源频率特性，选用各种吸声材料和吸声构造。与装修相结合，通过计算与实测使其达到满意水平。

我国提出的环境噪声容许范围最高值为60～85 dB，理想值为35～40 dB。通过对国内几家地下商场的测定，因人员密集，往来频率高，再加上购物过程中的各种声响，噪声强度平均达70 dB左右，超过理想的安静标准许多。为控制噪声，一般采取隔离或封闭噪声源的方法来提高建筑结构的隔声质量，也可通过减弱噪声强度的方法，包括改进设备、增大室内吸声量以缩短混响时间，以及改变空间轮廓布置，等等。

3.地下空间的心理环境

地下空间内部环境在人的心理上会引起一定的反应。积极反应是舒适、愉快等；不适、烦闷等则属于消极反应。若对某种环境的消极心理反应持续时间较长，或重复次数较多，可能形成一种条件反射，或形成一种难以改变的成见，称为心理障碍。由于地下空间的特点极易引起幽闭、压抑，因此应努力提高地下空间内生理环境的质量，即舒适度。具体来说，可以利用现代科技成果改善地下空间内的光和声环境，解决天然光线和景物的传输问题，如结合下沉式广场，采用斜式逐层跌落方式，以便更多地引入阳光，或用开天井的办法引入阳光；另外，通过增加建筑布置上的灵活性，可以提高建筑艺术处理的水平，以弥补地下空间心理环境的不足。