第讲 绪—走进空间
城市空间工程导
城市空间工程系 •19世纪桥世纪20世纪高层建筑
世纪21世纪开发利空间
世纪
• 城市发展空间面部空间延
伸世界城市发展必然趋势
面扩张
高空浅层
空间 深层空间
2 空间工程学科务—京张高铁
京张高铁清华园隧道起北京北站北侧穿学院南路
北三环知春路北四环成府路双清路等
双清路北侧逐渐钻出面隧道全长602公里中
盾构隧道长445公里
关键词：直径1264m穿10号线垂直距离15m沉降求1毫米
3 空间工程学科务二—中马友谊桥
关键词：波浪周期长船机设备精确定位困难桩基施工难度
马累
项目连接马累岛机场岛全长200km
项目特点：政治意义重难度保障难工期紧 求高
机场岛
7 空间工程学科务三—未城
关键词：网错综复杂泄露火灾监控排查
中国城市病
排水燃气电线光缆通讯信号线杂乱
抗灾力强灾重建快
12 空间工程学科务

城市空间工程学科性质务
城市空间工程研究种型式
工程规划勘测设计施工门
应科学工程技术土木工程
重分支


14 城市空间工程指城市面
土层岩体中修建种类型
建筑物结构物工程门涉
范围广阔综合性学科实现高效
文明舒适安全现代化城市重
土木工程
空间工程学科务

15 城市空间工程涵盖铁道
公路隧道停车场街穿越障
碍种通道等交通运输方面工程
种制作车间电站种储存库
房商店防市政工程等工业
民方面工程文化体育娱
乐生活方面联合建筑体工程等
空间工程学科务
16 城市交通城市膨胀问题日益严重
天城市空间工程解决类问
题途径城市空间资源合理开
发综合利已成务急高
度重视广泛应
空间工程学科务

17 方培养适应社会义现代化
建设需德智体全面发展掌握土木
工程学科基理基知识获
工程师基训练具创新精神
高级土木工程技术毕业生
事城市工程设计施工理
工作具初步项目规划研究开
发力
培养目标
空间工程学科务

18 理力学材料力学结构力学建筑
材料工程测量工程质土力学
岩体力学流体力学混凝土结构设计
原理工程施工城市空间规
划隧道工程铁轻轨工程
通风空调工程测试理监测
技术等
干（核心）课程
空间工程学科务

19 理课程结构分布图
公基础课（22门）
学科专业基础课（16门）
专业基础课（5+5）
方课（4+9）
必修课
（47门）
选修课
(14门选)
20 岩土工程结构工程防灾减灾工程
防护工程土木工程计算机仿真土木
工程施工桥梁工程测绘工程等
考研方
21 课程学方法容
学方法：
1课堂教学
2课作业
3开卷考试50时50

22 课程学方法容
容：
1绪空间资源开发利价值
2城市空间规划
3城市空间利形态
4建筑结构
5城市工程施工
6城市工程施工监测监控
7城市空间灾害安全理

23 容
空间定义类型
类利空间历史
现代城市开发利空间动
城市空间开发成
24 空间建筑
空间：
广义指表部分
狭义指埋置表具定规模天然
造空间者指岩土层中天然形成工
开发形成空间
建筑：指然形成溶洞工挖
掘建造建筑泛指种生活生产防护
建筑物构筑物
25  空间资源含义
① 天然存资源总量：海洋7km般
表面33km理开发利球表面
积51×108km2空间总量75×1018m3
② 定技术条件合理开发利资源
总量：目前技术2km宜考虑留安全间距洞
室尺寸1 1 5 倍 岩 体 保 留 总量
412×1017m3（技术素制约）
26 ③定历史时期供效利总空间
国目前陆面积15左右供总 量
115×1015m3种潜力巨类生存
空间（济素制约）
④首先中城市开发利（城市发展需
域素济素等）
27 实际调查数
国际学者预测21世纪13生活
工作空间
 北京市城区10米深空间资源量193
亿立方米提供64亿方米建筑面积
28 空间特性
面建筑
空气
建筑
岩石土壤
空间特性
高防护性 热稳定性 易封闭性
具高抗震特性

具节作
呈现出低炭济特点
储存
29 高防护性——防灾
• 抗震
 震级条件跨度5米建筑抗震
力般建筑提高2~3烈度等级
 整体式钢筋混凝土结构埋深20m
类结构会遭受明显损坏
 跨度较空间根日阪神震资料
抗震力少建筑提高1~2烈度等级
• 抗爆
 覆盖结构部岩土具消波作
 核爆光辐射早期核辐射等具突出屏蔽
效15m土层γ射线剂量降低01 30 热稳定性——节
• 面1m日温没变化
• 面5m气温常年稳定
• 某火车站站前广场防工程
 现场实测工程夏天温度明显低室外
温度变化天24时温差2℃基处
恒温状态
 2005年7月25日天气预报高气温37℃ 14时
现场实测面广场温度约43℃道路面温度
高达50℃该工程中心楼梯处()
32℃商场区然状况29℃车库区30℃ 31 易封闭性——储存
• 空间岩土介质包围空
间相说较容易封闭良岩石
围岩介质加适开发直接存
储类物质甚液体物质土层介质加
改造加固类物质储存
天然形成围岩介质空间进行必技术处理
形成具良封闭性工空间
• 城市中类部环境求高源储存设
施尤液体源存储设施利空间
易封闭性进行开发
32 外部环境相处隔绝状态部环境
完全工控制热环境光环境声环境空
气清洁度等
城市中类部环境较高求设施
种电视电影演播录音室医院手术室
菌室高科技企业中污染厂房等利
空间部环境易控性建较建面更
济合理

部环境易控性
33 空间空间环境许阻碍开发利
特性恒湿性气密性等表现出空间
潮湿通风畅等利面时空间空
间结构具易开拓性

环境特性
34 建筑类型
 交通设施
 市政基础设施
 贮藏设施
 商业设施
 设施

35 设施
• 垃圾污水处理厂
• 文体设施
• 娱乐设施
• 工业民核废料处置设施
• 物流设施
•……
40 容
空间定义类型
类利空间历史
现代城市开发利空间动
城市空间开发成
49 类利空间历史
远古时代：生活迫发利——穴居
• 中国日法国中东北非古类利洞穴作居现象
• 约50万年前北京西南郊周口店龙骨山山顶洞
• 3~6千年前西安半坡村新石器时代仰韶文化遗址等
奴隶社会：城市出现逐渐开始觉利
排水系统仓储设施宗教设施等
代：工业革命城市问题规模利
• 欧洲市政综合沟（沟）
• 伦敦铁 50 国古代空间利
第次工业革命前中国作四文明古国
空间开发利规模水处世界前列
时期中国空间开发利表现
方面：
• 排水系统
• 水利工程
• 民居
• 仓储设施
• 军事设施
• 宗教建筑帝王陵墓等
51 国外古代空间
• 仓储设施
• 排水系统
古罗马排水系统
耶路撒冷城取水隧道
• 宗教建筑帝王陵墓
• 民住房
• 军事建筑
• 矿井开采
埃

金
字
塔
宗
教
建
筑
民

建
筑
55 国外代空间
• 第次工业革命（17651840）
• 城市发展伴生城市问题

• 沟雏形：1833年法国巴黎（
水＋电信线）
• 世界第条沟：1861年伦敦
新建卡里库街（宽12英尺高76英尺
半圆形道煤气＋水水
＋种民线）

• 世界第条铁： l863年英
国伦敦铁
巴黎沟雏形
(1833)
伦敦铁
(1863) 57 国外现代空间
第二次工业革命（18701900）

• 汽车发明＋汽车工业迅速发展
• 城市化进程加快
• 城市面扩张
• 城市交通问题
58 城市防灾设施
• 战争防御设施
• 然灾害防御设施

：
 防城市洪涝灾害河流
 作抗震避难空间
 防城市火灾水库等
街中防灾广场 67 设施
• 城市道路
• 图书馆
• 博物馆
• 冷库
• 油库
• 核电站等
巴黎 卢浮宫博物馆部分入口 68 国现代空间
• 代～建国前忧外患基没发展
• 建国初期战备目防
工程
• 世纪80年代前防工程
战结合利空间利形式
• 80年代空间开发利形式逐步
样化现代化
69 容
空间定义类型
类利空间历史
现代城市开发利空间动
城市空间开发成
74 现代城市开发利空间动
• 现代城市问题
• 城市未发展方
• 空间城市建设中作
75 城市问题
国际普遍情况 国矛盾
城
市
综
合
症
紧张住房短缺
设施滞交通堵塞
供水足环境污染
失业生活贫困社会
安定
城市化进程加快
土资源水资源紧缺
交通拥挤
环境污染严重
口密集绿等开敞空间奇缺
76 城市未发展方
• 未城市发展目标环境宜交通方便快
捷设施发达齐全保证健康舒适
便利生活工作生态型城市
• 城市限面土资源根法满足建设生
态城市求需进行规模空
间开发利
77 空间城市建设中作
• 提高土利效率节约土资源
• 效缓解城区交通压力减少面噪音
• 增加面绿面积改善城市环境

• 扩充基础设施容量
• 保护历史建筑
• 提高城市总体防灾抗毁力等
开发利城市空间解决城市综合症效途径
城市发展具代作：
78 巴黎卢浮宫改扩建
增加面土面积前提
实现博物馆容量规模提升
作：土扩容
1988年建成卢浮宫扩建工程
世界著名建筑师贝聿铭重
作品总建筑面积七万方米
贝氏扩建部分放置卢浮宫
避开场狭窄困难新旧
建筑矛盾突
整建筑座面露
出玻璃金字塔形采光井宫
深14米三层包括入口厅
剧场餐厅商场文物仓库
般仓库停车场等
79 前

交通市政等设施化
前面效果
降低面建筑密度
增加绿等开敞空间
作二：改善交通环境
80 城市改造开发程中利空间保护面历史建筑
作三：保护历史建筑
荷
兰
鹿
特
丹
布
拉
克
车
站
85
日震某区
建筑物破损情况
空间高防护性
作四：提高城市抗灾力
86 容
空间定义类型
类利空间历史
现代城市开发利空间动
城市空间开发成
87 88
• 运量 节车厢150～200列车4～10节
车辆单输送力3～7万／h
• 速度快 铁般40～50kmh高达70～
80kmh
• 污染少 电力作动力种清洁绿色运
输方式
• 耗少 公里道路交通15％～40％
• 占省 出入口车辆段郊区面线占少量土

• 安全环保 交通事率低噪声环境污染少

城市空间开发成铁
铁交通显著优点 89
• 世界第条铁道1863年首先伦敦建成
已140年历史开始采蒸汽机车牵
引27年1890年改电力牵引
• 1863年1899年7城市修建铁道
1900年1949年世界13城市修建
铁道
二铁发展简况（1） 90
• 二次世界战伴着国城市快速发展
铁道发展极迅速1999年全世界已115城
市建成铁道线路总长度超7000km
中英美法德日西班牙俄罗斯等发达
国家属20城市二次战前开始铁建设
1999年末总里程达2840km左右中半
战建设
• 全世界余95城市铁均战建总里程
约4200km说全世界7000km铁道
约5600km战建成占80
铁发展简况（2） 93
• 铁建设带动城市规模开发利
国铁起步较晚仅1971年北京
236km铁（东京1927年莫斯科
1935年巴黎1900年）
• 国铁世界发达国家差距正缩

三国铁发展情况 94
• 第阶段：战备兼顾交通
• 第二阶段：交通兼顾防
• 第三阶段：纳入国家宏观战略城市长远规
划持续发展战略
国铁发展简况 95
• 目前国口50万～100万中城市44座100
万城市35座
• 根发达国家验快速轨道交通承担客运交通
50％～80％口100万城市居民出行时
间控制40min中等城市30min中等城市
修建轨道交通1～3条城市修建4～8条
中国铁发展展 96
• 全国已39城市获批建设铁预计2020年
全国铁总里程达6000公里投资达4万亿
• 国家发改委综合运输研究长汪鸣日表示未
中国市场蛋糕房产轨道交通
•中国需建设轨道交通系统远远止6000公
里概念市场价值十万亿计算
日召开轨道交通峰会汪鸣断言

中国铁发展展（续） 97
• 中国已北京海天津广州长春连
深圳武汉南京等29城市开通城市轨道交通

• 中国40座百万口城市中已35座
城市开展城市快速轨道建设建设前期工作
约14城市已报城市轨道交通网规划
方案规划建设线路达55条长约1500公
里总投资约5000亿元
• 截2016年底国已29座城市拥128条运营线
路总长3832公里


目前发展趋势 98
• 1965年 北京铁 中国早铁
线路
• 1965年7月1日北京第条
铁开工1969年10月1日第条
铁线路建成通车北京成中
国第拥铁城市北京
铁目前日客运量800万次
目前北京运行铁4510
奥运支线机场等22条
2017年9月20日北京燕房线
166公里西郊线9公里s1线
102公里试运行北京新增358公
里轨道交通总运行里程
6098km仅次海617km 99
发展程
• 1970年 天津铁
• 1984年12月28日建成通车天津规划铁系统总长度227公里
2016年累计实现轨道交通通车总里程166公里 100
发展程
• 1975年 香港铁
• 1979年开通2007年两铁合期间香港铁发展成
7条路线全长910公里铁路系统网络[3]53车站
中14转车站 101
发展程 • 1990年 海铁
• 海轨道交通建设始1990
年初截止2017年4月运营里
程数世界第 14条线617
公里覆盖13行政区域
线网规模位列全国首
年3月海铁3次刷
新日客流量高纪录日峰
值达11792万次数
字相特城市
口数 102
发展程
• 1993年 广州铁
• 广州铁号线1993年12月28日正式动工1997年6月28日起开始试
运营广州国第4座建铁系统城市运行里程 3087km位
居全国第三 103
发展程
• 1999年 深圳铁
• 始建1999年2004年12月28日正式通车全市铁运营线路总
长285千米铁运营总里程居全国第4 104
发展程
• 2000年 南京铁2005年通车
• 11年间0258公里南京铁线网程
铁线已成座城市交通动脉排名第6（仅次香港）
105
发展程
• 2000年武汉铁2004正式通车
• 截2017年8月武汉轨道交通运营线路5条包括1号线2号
线3号线4号线6号线136座车站线路总长18135千米
线路长度居中国陆第7位 109
修建铁条件
申报建设铁城市应达述基条件：
• 方财政般预算收入100亿元国生产总值达1000亿
元
• 城区口300万规划线路客流规模达单高峰时
3万
申报建设轻轨城市应达述基条件：
• 方财政般预算收入60亿元国生产总值达600亿元

• 城区口150万规划线路客流规模达单高峰时1
万
• 济条件较交通拥堵问题较严重特城市城轨交
通项目予优先支持
• 国务院新颁布申报建设铁城市求般公财政预算收入
应 300亿元区生产总值 3000 亿元市区常住
口 300 万 铁国家发达标志现
代类文明标志国正处
规模铁建设阶段着国济
实力增强国铁久
新台阶
110

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