新区某地下车库设计优化研究
时间：2023-02-17 10:10:04 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
李丽霞，赵梦莹
（中国城市建设研究院有限公司，北京 100000）
建筑行业经历了数十年的快速发展，随着私家车数量的逐年递增，地下车位的需求量越来越大，为满足规划部门对小区停车数量的要求，势必增加地下车库的建筑面积。而地下车库的建造对总成本影响较大，因此，提高停车效率、减少单车位面积指标，从而控制地下车库的建造成本，成为关键的设计目标。需要加强影响因素分析，并针对性地采取约束措施。
宜宾市南部新区某住宅小区建设地点位于宜宾市叙州区南部新区（北区）金沙江大道西北侧、府前路东北侧，总建设用地面积99 697.0 m2，总建筑面积412 848.49 m2，其中，地上建筑面积311 021.80 m2，地下建筑面积101 826.69 m2，建筑基底面积21 836.65 m2，建筑密度21.90%，容积率3.1，绿地率35%，总户数2 614户，地下车位数量按规划要求为2 960个（含子母车位88个）。
3.1 设计优化理论依据
调研数据表明，地下车库的建造成本约占项目总建造成本的1/5，其设计优化对建造总成本影响较大，所以，该项目地下车库优化设计主要从地下车库综合成本控制的角度出发，分析影响地下室单车位建造成本的主要因素，主要包括地下室停车效率和单位面积建造成本两个方面。其中，地下室停车效率又受地下室柱网跨度、地下室行车流线、地下室汽车坡道、楼栋经济间距值、地下室外轮廓线、地下室出入口、设备用房面积等方面因素的影响较大。而单位面积建造成本则受竖向设计、地下室结构选型、地下室机电设备、地下室人防设计、材料及构造做法、地下室基坑支护、土方平衡等方面因素影响。下面将针对几个核心因素进行探讨分析[1]。
3.2 提高地下车库停车效率
地下室停车效率指的是地下总建筑面积与地下车库机动车总停车位置数之比，地下总建筑面积包括地下停车区、人防面积、塔楼投影、储藏室、赠送地下室等全部功能面积在内，该指标直接影响着地下车库的建造成本。以1 500个停车位需求为例，如果停车效率为33 m2/辆，需要的地下总建筑面积为49 500 m2，以建安成本2 500元/m2进行计算，需要总成本为12 375万元，如果停车效率为35 m2/辆，需要的地下总建筑面积为51 000 m2，建安总成本费用为12 750万元，比前者增加成本375万元。
本项目地下两层，地下1层建筑面积60 330.82 m2，设计停车位1 724个，包括57个子母停车位，地下2层建筑面积38 624.85 m2，设计停车位1 236个，包括30个子母停车位，地下总建筑面积98 955.67 m2，设计停车位合计2 960个，停车效率为33.4 m2/辆，尽可能贴合相关标准数据。
3.2.1 地下车库总图规划
从以往经验上看，独立地库与大底盘地库各有利弊，必须结合地质条件及总图布局进行经济性技术评价，划定车库范围，确定最优的地库布局，这样可以将地库成本控制在最初阶段，对于车库层数，应尽可能不做两层车库，如果需要做两层车库，也要减少地下2层的建筑面积，本项目地下1层建筑面积60 330.82 m2，地下2层38 624.85 m2，地下2层建筑面积明显低于地下1层的建筑面积。在总图规划中，前后主楼应该尽可能平行布置，这样可以减少夹角的产生，避免增加无效面积或者占用有效面积，会降低停车效率，而主楼间距尽量满足垂直式双排停车的模数，可以将间距更合理进行排布，从地上地下综合考虑，为了提高停车效率，可以在满足日照间距的基础上，尽可能使楼间距满足公式Y=5.1×2+8.1N（N为大于3的奇数）。图1为前后主楼布置优化设计示意图。
图1 前后主楼布置优化设计示意图
3.2.2 地下车库柱网布置
地下车库柱网布置主要根据停车方式、机动车之间以及机动车与墙、柱、护栏之间的最小净距离进行确定，以下表格为JGJ 100—2015《车库建筑设计规范》对不同的车型的机动车之间以及机动车与墙、柱、护栏之间的最小净距离均有明确规定。常用的柱网形式有大柱网、小柱网和大小柱网3种形式。下面对这3种柱网形式进行分析。
图2为3个2 400 mm×5 300 mm的标准车位和两个2 400 mm×5 300 mm的标准车位柱网形式。
图2 柱网形式
1）大柱网
双向大柱网形式：7.80 m×8.0 m，3个2 400 mm×5 300 mm的标准车位，加上600 mm的结构柱截面尺寸，确定了7 800 mm的柱距（7 200 mm净距），大柱网特点：柱子数量较少，车库内视野较好，停车舒适性较好；
但是柱子间距较大，截面较大，梁高较高，相同车库净高情况下，层高也较高。
2）小柱网
双向小柱网形式：5.20 m×5.90 m和5.20 m×5.10 m，两个2 400 mm×5 300 mm的标准车位，加上400 mm的结构柱截面尺寸，确定了5 200 mm的柱距（4 800 mm净距），宽度5 500 mm的车道确定了车道方向柱网进深5 900 mm，车身柱网进深为5 100 mm。小柱网特点：柱子数量较多，车库内视觉上较密集，停车舒适性一般；
但是柱子间距较小，截面较小，梁高也相对较小，相同车库净高情况下，层高和大柱网相比减少150～300 mm。
3）大小柱网
结合上述大柱网和小柱网的柱网尺寸，大小柱网在满足3个2 400 mm×5 300 mm的标准车位前提下，保持大柱网7 800 mm的柱距，结合小柱网车道方向柱网进深5 900 mm，车身柱网进深为5 100 mm的布置方式。综合了大柱网和小柱网的优点，保证了车库视觉效果和停车舒适性，也提高了车库的经济性。
本项目地下车库所采用的柱网形式即为大小柱网的布置方式，结构柱截面也相应做到了500 mm，既提高了车库的停车效率，又满足车库视觉效果和停车舒适性。
3.2.3 地下车库行车流线
地下车库行车流线涉及车位的平面布置方式，也是影响停车效率的重要因素之一，从理论上讲，尽可能减少行车流线占据的面积，就可以提高停车效率，所以在设计时，地下车库车行流线要平行于长方向，这样可以延长有效停车距离。在相同柱网情况下，通过调整车位排布方式，也能够有效提高停车效率，以8 100 mm×8 100 mm柱网为例，环形布局的单车位指标为3 100/108=28.63 m2/辆，如果调整为经济型布局，那么单车位指标则为3 100/124=25 m2/辆，这样便实现了提高提车效率的优化设计目标。除此之外，尽量不要靠墙边布置车道，可以靠墙边布置平行车位，主楼地下室区域也尽可能布置停车位，根据相关规范标准，尽可能将微型车位、子母车位纳入折算规划指标中，以增加总车位数量[2]。
3.2.4 地下车库出入口和坡道
根据规范限制，控制地下车库出口和入口数量，布置在主体范围之外，并合理设计最小宽度，同时，加强地下车库坡道控制，尽可能避免出现曲线坡道，如果设计直线坡道需要3～4个柱网，那么设计曲线坡道至少需要5～6个柱网，一般情况下，单行坡道宽度设置为4 m，双行坡道宽度设置为7 m。
3.2.5 地下车库设备用房
遵循先布置车位、后布置设备用房的原则进行设计，按照规范要求，合理确定设备用房数量和面积，在设计时应该注意，不能在高效停车区域设计设备用房，如中心区域，那样会破坏核心区域的利用率，降低停车效率，应在不方便布置停车位的地方设置设备用房，这样的设计方式才更为科学[3]。
3.3 降低单位面积建造成本
3.3.1 地下车库竖向设计
地下车库顶板覆土厚度决定着顶板的荷载，也决定着地库的梁柱高度、截面尺寸、配筋数量等，也间接决定着地库的结构成本。而覆土厚度由管网布局、种植要求、绿地率要求等要素决定。因此，顶板平均覆土厚度主要根据以下几点进行确定：结合景观方案进行精细化设计，不同种植区域的覆土厚度不同，比如，草坪覆土厚度为300～400 mm，普通乔木处覆土厚度约为1 000 mm，种植大树处覆土厚度约为1 500 mm；
地下1层结构顶板采用阶梯式顶板或斜板，阶梯式顶板的覆土厚度不同，会增加顶板荷载，但对抗浮有利；
斜板的覆土厚度相同，可以减轻顶板荷载，有利于顶板排水，但抗浮不利，还会增加围护成本。本项目根据地面标高的变化，对地下两层地面和顶板标高进行精细化设计。在满足了室外景观的标高变化和保证地下室各区域层高的同时，减少了顶板覆土的荷载，从而达到减少成本的目的。
设备用房（变电所）局部顶板抬高，保证最小覆土厚度草坪300～400 mm；
按照给排水专业给出的排水方案，根据结构顶板标高的变化调整排水管标或进行局部调整。另外，在进行竖向设计时，管线综合优化设计也十分关键，能够有效提升建筑净高，提升空间利用率，给排水、消防管线与风管、电气桥架平行敷设，支管交叉处在梁间上翻，BIM技术在管线综合布置方面优势明显，通过配合运用，很好地找出了各专业之间管线交叉的区域，然后通过管线优化解决了交叉所带来的净高不足2.2 m的 问 题[4]。
3.3.2 地下车库防火分区
地下室功能为汽车库、非机动车库、储藏间、设备用房等，不同区域在防火分区面积、安全出口、疏散距离、防排烟设置等方面的要求不同，需要根据具体规范进行合理布置。使每个防火分区面积最大化，且防火分区分界线规整，尽可能减少防火分区的数量，这样可以有效减少不必要的设备用房，从而节约建造成本。根据以上原则，本项目地下1层共设计30个防火分区，其中，14个车库防火分区，5个非机动车库防火分区，8个设备用房防火分区，3个戊类库房防火分区，地下2层共13个防火分区，其中，11个车库防火分区，2个非机动车库防火分区。
3.3.3 地下车库人防设计
根据相关规范，明确人防等级及人防面积，本项目在地下2层设置了7个人防防护单元，其中，6个核6级常6级二等人员掩蔽所，1个核6级常6级物资库，设计人防面积13 527.61 m2，在优化设计时，主要从以下几个方面着手考虑。
遵循人防面积最小化设计原则，当项目分期实施时，人防宜后期实施，这样能够降低前期的成本投入。本项目在二标段合理布置防护单元，由于人防车位不能出售，所以，要考虑人防布点的优先顺序。多层地下车库时，优先布置在最底层，底层停车品质比较差，双层地下车库配建人防。原则是上层低等级人防，下层高等级人防，防护单元的分隔与防火分区结合相邻防护单元的主要出入口合并设置，减少出地面楼梯的数量，人防口部布置在不影响停车的地方，尽量利用主楼区域布置口部，借用主楼楼梯间作为人防次要出入口，合理布置防护单元。防护单元的分隔与防火分区结合，减少人防单元之间防护密闭门数量[5]。
综上所述，在建筑设计中，地下车库的优化设计是十分必要的，能够有效降低建造成本。本文首先对宜宾市南部新区某地块建设项目进行了简要介绍，然后从提高停车效率、降低单位面积建造成本两个大方面出发，针对若干细节问题展开探讨，充分考虑总图规划、柱网布置、行车流线、出入口、坡道、设备用房、竖向设计、防火分区、人防设计等相关内容，提高地下车库设计的合理性。
猜你喜欢 柱网建筑面积人防 建筑设计中的人防工程设计建材发展导向(2022年12期)2022-08-19基于北斗三号的人防警报控制系统及应用卫星应用(2022年3期)2022-05-23人防结构设计疏漏的思考建材发展导向(2022年6期)2022-04-18基于最优匹配度的空间结构柱网支撑极限预测方法电子设计工程(2022年1期)2022-01-08房屋建筑面积测量研究建材发展导向(2021年20期)2021-11-20大学普通教室单元模块与平面柱网关系研究建材发展导向(2021年9期)2021-07-16刍议合理确定“三旧”改造项目容积率科技与创新(2015年7期)2015-05-05大连金海湾别墅项目建筑遗产(2014年7期)2014-10-21大连金海湾别墅项目建筑遗产(2014年1期)2014-10-21浅析如何提高房产测绘质量的措施建材发展导向(2014年1期)2014-02-24
