【摘要】虽然地下建筑受环境影响扰动的程度比地面建筑小，但是由于地下建筑运行中的耗能的特殊性，影响地下建筑节能的因素还是很有必要进行深入探讨的。因此，本文就影响地下建筑的因素即通风和防潮等几个方面来具体研究地下建筑的节能设计。
【关键词】地下建筑；建筑分类；节能设计
促使地下建筑与地面建筑节能差别的主要因素就是环境因素，地下建筑由于其特殊的地理位置，很大程度上避免了自然环境中的风、雨、雪和太阳的直接影响，因此地下建筑内部的温度变化不明显，地下建筑的冷热负荷就比地面建筑小很多。但是地下建筑由于无法接触阳光，相对比地面建筑来说，地下建筑的湿度就很大，如果冷热交替比较频繁，就可能导致地下建筑的潮湿问题很严重。
1 地下建筑的分类
要想研究和探讨地下建筑的能耗问题，必须先了解地下建筑的用途和形式，因为不同用途的、不同形式的地下建筑受到外部环境的干扰程度各不相同。
1.1埋深分类法
地下建筑与地面建筑的耗能不同的根本原因就是因为地理位置不同，因此影响不同地下建筑耗能的因素很大程度上也是地理位置，只不过在这里我们通常称它为埋深。地下建筑的埋深不同，受到外部环境的影响因素和程度就不同。地下建筑埋深的深浅，一般是根据地面温度的周期性变化对地下建筑维护传热的大小来划分的。理想化地假设大地是个无限大的平面，利用热导系数和地面温度周期变化，进而求出大地温度，地层深浅和事件变化这两者是影响大地温度的主要因素。如果以年为周期，会发现日变化的温度变化比年变化的温度变化的快得多。年变化的温度变化基本上是埋深每增加1米，温度波幅减少一半，而日变化的温度变化基本上是埋深每增加5厘米，温度波幅减少一半，而且日变化温度变化波幅在埋深达到1.5米时，基本上保持不变。现实生活中，地下建筑的埋深必定大于1.5米，而且建筑越高其地下埋深越深，因此我们几乎可以忽略日变化的温度变化波幅对地下建筑的影响。
由于现实生活中地下建筑的埋深一般都在6米左右，因此地温波幅可以忽略不计，其温度基本上一直保持在年平均温度，这一深度被习惯性地称为等温层。以等温层为界限，将地下建筑分为两类，一种是埋深大于等温层的深埋建筑，这种地下建筑温度一般常年保持不变，因为其周围岩石温度基本不变、不会受到地表温度的影响；另一种是埋深小于等温层的浅埋建筑，它周围岩石温度受地表温度影响并呈周期性变化，因此这种建筑温度变化较大，而且随着深度加深而减弱。
1.2内部扰动分类法
内部扰动也是影响地下建筑运行能耗的主要因素，不同用途的地下建筑的能耗各不相同。根据地下建筑内部热潮扰动、地下热湿扰动和地下建筑的使用功能的不同，将地下建分为五种类型：地下仓储建筑、地下交通建筑、地下工业建筑、地下民用建筑和地下军事建筑。
地下仓储建筑。地下仓储建筑一般包括粮库，蔬菜、水果仓库，各种产成品或半成品仓库以及武器装备库等。这类仓储建筑同门广场都要求长时间关闭管理，只有在进货、盘点或是领取时才有少数管理人员或是存货的出入变化，基本上没有热干扰。因此这类地下仓储建筑能耗主要考虑空气环境带来的湿干扰。湿的干扰根据来源不同又分为两类：一是仓储建筑本身的防潮措施存在缺陷，导致仓库壁面渗漏水严重，这是最主要、最常见的湿干扰来源；另一是由于管理人员进出导致的空气湿度变化，这类影响相对较小。地下仓储建筑的空间一般较大，因此调节好空气环境是关键。
地下交通建筑。地下交通建筑可细分为汽车隧道建筑、车库建筑和地下铁路建筑等。其中汽车隧道建筑又包括穿越城市中心地带的录下穿越隧道、山比较多的城市的穿山隧道、江河比较多的穿江隧道等。这种汽车隧道建筑对空气温度、湿度要求较低，但是汽车尾气污染较为严重，这就要求这种隧道建筑的通风处理要做好。隧道的通风处理一般分为自然通风和机械通风。车库建筑人来人往，因此湿度和温度以及通风要求都比较高。地下铁路由于速度较快、人流多，导致气流组织、空气温度、湿度以及污染物浓度都需要合理控制，是目前以及以后较长时间内地下建筑需要解决的难题。
地下工业建筑。地下共工业建筑由工业厂房，枪支、弹药、坦克和飞机发动机等大型准备零部件的制造车间、轴承加工车间以及对温度、湿度要求较高的精细车间，食品和纺纱的制造车间。地下工业建筑的能耗主要受产品生产要求影响，而且需要密切结合生产规模和具体要求。
地下民用建筑。地下民用建筑可分为地下居住建筑和地下公共建筑。目前我国地下居住建筑一般在西北地区，俗称为窑洞，这种建筑历史悠久，但是规模小、设备简单、用途单一，基本上不能构成商业建筑，几乎都是农村居住建筑。近几年，也有外国设计师根据地下建筑“冬暖夏凉”的优势，设计出一些绿色的地下居住建筑。相对于地下居住建筑来说，地下公共建筑就比较常见了。现在有很多旅馆、商店、剧场、食堂、展览厅和游乐园就建在地下，很大程度上节省了空间、提高了空间利用率。
军事类建筑。军事类建筑主要指地下指挥机构和地下通讯枢纽。这类地下建筑对温度、湿度都有较高要求。首先军事类建筑的空气质量要保证平时和战时不同，平时不用的时候，就相当于地下仓储建设，控制建筑内湿度就可以了，但是战时由于人来人往、各种设备移动和工作，建筑内温度、湿度受干扰较大，就必须利用相关设备来严格控制空气环境。
2地下建筑的节能处理
由于地下建筑的保温盒隔热效果比地面建筑更好，地下建筑的围护结构对热湿的负荷就相对较小，而且不需要考虑日晒、风吹、雨雪等自然现象的干扰，因此地下建筑主要从自然通风和维护措施的防潮来节省能耗。
2.1地下建筑自然通风问题
地下建筑自然通风是资源的合理利用，而且相对于机械通风，自然通风操作更加简单、管理更加方便、设备和运行费用更少、噪音污染更小，具有很多优势。地下建筑应该尽量使用自然通风，这可以通过合理设计建筑平面布置、风井位置、风口形式与朝向来实现。
对于平面设置和风井位置来说，应该充分利用地形和环境，尽量使自然风气流可以在每个空间流动，并且尽量减少气流阻力。而且设计风井时，要注意保持每个空间气流均匀，不能出现气流短路等情况。对于风口设计来说，设计者需要考虑两个方面：房间隔墙以及顶棚上的自然通风口的风口装置阻力要小、出口面积要大；风井上室内风口面积要比风井的断面积稍大，阻力也要小，还要考虑风压。
2.2地下建筑的防潮湿处理
放潮湿处理时地下建筑的关键，尤其是在夏季。周围及覆盖层渗漏水、施工养护余水、工程内部的湿潮气、潮湿空气中带来的湿气等，都极有可能造成地下建筑潮湿。解决潮湿问题首先需要防潮湿，其次才是除潮湿。其中造成地下建筑潮湿的前三种因素带来的湿潮气属于内扰因素，是防潮湿处理的重点。除潮湿是在防潮处理已不能满足要求时，利用一定除潮湿设备以一定的能耗为代价来实现的。防潮湿处理可以从总体布局、建筑设计和工艺布置三个方面来进行。
3 总结
随着世界人口的增长，我们的个人居住、活动空间相对逐渐减少，我们开始寻求纵向扩充生存空间，地下建筑的重要性也就不言而喻。而且地下建筑本来就有冬暖夏凉等独特优势，是地面建筑不能媲美的。如果我们解决了地下建筑节能问题，地下建筑的发展必将会更进一步。
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