居住区地下汽车库设计选型决策因素比较
时间：2023-03-23 13:50:07 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
周 波
（中国建筑五局建筑设计院，湖南 长沙 410004）
地下停车库通常可以分为连通型地库与脱开型地库2种形式。连通型地库是指地面住宅楼建筑主体结构落入地下车库中，并嵌固在地库顶底板上与地下车库的主体框架结构连成一体的地下汽车库，其中住宅主体结构至少有一条边与地库相连接。脱开型地库是指地面住宅楼建筑主体结构与地下车库主体结构完全分离，仅靠建筑主体另设的通道与地库连通的地下汽车库，一般按照中间车道两边垂直停车的经济性原则布局。本文将对比研究两种形式地库的特点、各自的适应性及造价投资的差异性等因素，为项目地库设计选型提供参考。
1.1 面积成本
影响地库造价的最直接因素就是地库面积。地库面积的增大会直接导致建设经济成本的上升，其一般单方造价的土建统计值由于各地区域位置不同，全费用单价（含人工、材料、机械、管理费、税金等）在0.6～0.8万元/㎡范围浮动[1]。连通型地库由于把上部建筑主体结构落入到地库结构大底板面并且利用自防水混凝土顶板、底板与地库相连，使地库面积相对增大，而该面积可能由于上部结构体系形式、位置、规格、柱网开间设置等的原因，并不能很好地被地库消化利用作为停车使用，使单车位经济指标呈现直线上升趋势。按一般的设计经验，脱开型地库通常按30㎡/车位、连通型地库按35㎡/车位取值是比较经济合理的指标区间，其中已经折算了包括地库的车道、设备用房等占用建筑面积并且不考虑人防的设置。
在实际设计工作中，由于各地区政府为适应社会经济发展和提高人民生活质量的需求，按照项目区位及楼盘定位会设置相应的车位配比指标并强制执行。在采用完全脱开型地库不能满足相应停车指标配置的情况下，可以考虑采用部分楼栋连通型做法来满足最低车位数量配置指标，尽量减少无效面积的设计范围。采用同一楼栋不同朝向不同连接方式的做法也会产生一定的经济效益。通常住宅由于南向的采光日照条件好，会在南侧布置开间较大的客厅、主卧等房间，而北侧考虑通风需求会设计开间相对较小的厨、卫等房间，这就决定了建筑南北侧结构跨度也会产生较大不同。在同样条件下充分利用建筑南侧大跨度结构开间布置停车位会比在建筑北侧布置停车位有更高的停车效率。在不影响上部主体建筑安全、立面要求及经济性的前提下，上部结构竖向体系也可以考虑能动的调整以配合地库停车位布置需求，如可以将原两个跨度的柱距合并为一个跨度、将剪力墙过长的墙肢适当缩短并通过其他方式补强等措施来满足标准车位的停放。在该面积确实无法利用作为停车的情况下，可以考虑设置部分设备用房，如配电间、弱电间等尺度规格要求较小的空间，能满足其设备安装操作需要即可。无效面积较大的情况下，考虑设置储藏间、自行车库等功能区域。一般空间高敞时会设置夹层，上层为自行车库满足非机动车停车需求并且入库坡道长度适中;下层为单间5～10㎡小型储藏间赠送给上部住宅业主增加销售卖点和实用性。此种做法虽然无益于停车有效面积的增长，但使整个楼盘的销售竞争力提高了，住宅去化加速、资金链周转快，变相地节约了经济成本。
1.2 墙体成本
外墙即周边自防水混凝土挡土墙的长度是影响工程造价的另一个因素。地库周边的墙体一方面需要承受土壤的侧压力，另一方面由于地下水位、地面雨水的渗透还要承受水的侧压力，墙体结构对承载水平力及配筋有一定技术要求。外墙体越短，钢筋、混凝土、外防水、模板、内饰面等相应工程量越小、投资越省，成本也就越低。脱开型地库总体布局常以凹凸枝干状形式呈现，体形系数大，平面布置虽然紧凑经济但周边墙体长、面积大、耗资多。与连通型地库相比较，其墙体长度增长不仅表现在地库自身，而且由于住宅主体地下室的周边同样也需另行设置挡土墙，综合下来会比连通型地库外墙体面积大得多。总结多个项目设计经验，常规3.6m层高的地下车库在不同地区不同现场条件下外墙体综合单价在0.1~0.15万元/m浮动[2]（注:按300mm厚商品混凝土，竖向及水平分布筋配筋率各0.3%计算）。
1.3 基坑支护成本
基坑支护是为确保地下建筑工程的安全施工及基坑土体的稳定性，在坑体周边采用一系列临时性工程措施来对土体进行加固稳定的设施，包括了挡土、加固、截水、降水等过程。支护方法通常为放坡开挖、土钉墙喷锚、钻孔灌注排桩、钢板桩、地下连续墙等。各地域视不同土质、水文及坑体高度情况来采用不同的支护方案，形成不同的工程造价。按5m基坑开挖深度考虑，排桩支护结构加锚杆系统综合造价在0.33～0.55万元/m范围[3]。由于脱开型地库明显过长的支护界面长度，如果在地质复杂、坑体周边存在不利堆载或地下水位高企的地域，必须采用大刚度且能防止支护结构变形或渗水的复杂支护体系情况下，相应单位造价的提高可能会使脱开型地库综合造价高于连通型地库。但在一般地质水文情况下，采用尽可能简易的支护结构降低支护成本。由于脱开型地库的建安工程费远低于连通型地库，其总体造价还是会比连通型地库有优势。
1.4 结构成本
为了提高居住区的环境品质、保证植物的成活率，很多地方规定在地库上进行绿化至少要达到1.5m的覆土深度才可计入绿地率。而为了保证地下汽车库的室内净高≥2.2m，通常采用框架梁板体系及矩形风管防排烟系统的地库层高控制在3.6m左右，因此，地库埋深至少需要在(1.5+3.6)≈5m左右(不计入地库底板厚度)。而上部住宅主体建筑的基础埋深考虑桩基础嵌固要求，通常至少在地面建筑高度的1/18，也就是说100m左右的高层住宅建筑基础埋深才会与地库埋深基本持平，但由于此类住宅居住出入交通不便、距离人类赖以生存的自然环境过于疏远很少被开发利用，即一般情况上部主体建筑的基础埋深都会高于地库埋深，比如18层高层住宅的埋深仅需3m左右。脱开型地库由于与住宅主体分离，住宅基础埋深可以按自身嵌固需要浅埋，而连通型地库为了保证结构的连续性和空间的通透性，则会把主体结构落入地库大底板并与其基础埋深一致。这样连通型地库就比脱开型地库无形中增加了竖向构件的结构成本，而且这种成本会随着地面建筑高度的降低而呈现增加趋势。按通常设计经验，每1000㎡的高层剪力墙结构住宅，考虑5%左右的剪力墙面积配比，0.3%左右的竖向及水平分布筋配筋率，按当前各地区平均市场价，其竖向构件向地库每多延伸0.1m，增加造价约0.25万元[4]。
1.5 土方成本
地下车库的土石方成本一般包含挖方、运土、弃土费用等，可能还有一部分回填土的成本，其价格与运输距离、弃置场地是否收费等情况有关。一般市场平均价格在挖方16元/m3，运输8元/m3(5km以内)。连通型地库由于埋置深度相对脱开型地库大、整体体量大回填土数量多，土方成本会比脱开型地库大得多。尽量减少土方量，做到场地的土方填挖平衡。在有些山地项目中地形允许的情况下，充分利用地形优势如盆地、凹口地形等可以减小地库的土方开挖量，有效降低土方成本。
1.6 埋深成本
为了保证功能的正常使用，建筑周边总是会设置许多市政管线，如给水、排水、电力、电信、燃气、热力管线等。这些管线不仅本身有一定的覆土深度要求(一般不小于0.7m，车行道下不小于1.0m)，同时重力流管线的设置由于坡降需求会占用一定的覆土空间高度(雨水、污废水管线须设置不小于0.3%的坡度)，导致位于其下的连通型地库势必要加大埋深以保证管线放坡需求。当然也可以结合项目实际情况，在坡降不达标区域局部降板满足要求，但相对来说顶板的设计、施工较复杂，顶板凹口排水处理不好容易导致积水渗漏隐患，其下部室内空间相对低矮，对空间使用产生限制。脱开型地库可以在与住宅主体建筑的脱开空间中布设管线，这种布置自由灵活、不受地库结构板面标高的限制，所以地库的埋深可以相对浅得多，甚至顶板面可以高于首层室内地面标高，再于其上覆土来构筑绿化景观。脱开型地库可以明显减少埋深从而降低工程造价，据统计，地库埋深每增加0.1m，造价相应会增加18元/m2左右[5]。当然，脱开型地库与住宅主体间须保证一定的空间宽度，足够室外管线在满足规范间距要求下设置。考虑进出线短捷、检修方便、卫生安全、互不干扰，南方地区通常在住宅北侧距住宅由近至远设置电力、燃气、污水、雨水等管线，在住宅南侧距住宅由近至远设置电信、给水、雨水等管线。在规定的管线间距及管线退让建筑物距离要求前提下，脱开型地库与住宅主体需要保持在5m左右宽度才能使各管线正常设置，极大地限制了脱开型地库的布设范围及应用适应性。在脱开型地库浅埋的条件下建议采用边跨降板的方式，利用边跨较低矮空间布置车位。由于风管不在该车位上方，该局部空间层高可以控制在3m以内，而地库与住宅间仅需设置2m左右间距以保证安全施工的操作通道即可。
连通型地库顶板面积相对脱开型地库大很多，顶板排水坡度长。在满足板面1%～2%的排水坡度要求下，起坡构造会占用很大空间高度，这样势必需要降低整个地库的埋深才能保证上部足够的净覆土高度和避免对重力流管线的阻碍，这也是需要将连通型地库加大埋深的一个重要原因。
柱网设计是地库设计的灵魂，柱网规格、位置及方向的设置关系到地库结构成本的经济性、停车使用的舒适性、车道的行进方向及车位数量的合理性。脱开型地库的柱网设计自由灵活，能与地库设计范围密切吻合，遵循经济合理、提高停车效率的原则，一般按照“一条车道两边停车”的设计思想，简单方便、不受主体的干扰。连通型地库的柱网及车道设计需要与住宅前后及左右间距协调，考虑行车的合理、使用的便捷，以经济性为原则进行多方案比选后才能确定，相对来说设计复杂。
为保证地库的通风换气及消防排烟需求，排风井及地面补风井的设置不可避免。连通型地库风井的设置既可以结合地面建筑，避免对重要景观轴线及节点的破坏；
也可以独立呈小型构筑物形式掩映在绿化中，形式相对灵活，对环境的适应性较强。脱开型地库则反之，在绿地较少时较难设置风井出地面位置。
在结构计算中，连通型地库由于主楼嵌固在地库顶板上受风力、地震力等水平荷载作用而与地库结构产生相互影响，受力复杂、计算结果不确定性多。主楼与地库的连接部位往往由于板面的高差错位形成错层，造成结构的不规则，需要加大结构竖向构件的规格来抵抗剪切，相对受力不太合理。
在综合管线设计中，连通型地库通常把除燃气之外的压力管线设置在地库中，一方面因为很多中心机房如水泵房、锅炉房、变配电等布设在地库走线短捷，另一方面也便于管线的检修，这样就会与地库本身的众多管线如风管、桥架、喷淋等产生交织。要组织好这些管线之间的关系，既要经济短捷、减少交叉，又要便于管理、互不影响，特别要注意管线交叉节点处理方式以及交叉位置选择以避免影响地库净高，这是一项比较庞杂的工作，对设计综合能力要求较高。
连通型地库考虑建筑的整体性，一般会与主楼结构同步施工，施工灵活性相对欠缺。在相同的人力、物力等资源条件下，脱开型地库可以选择同步施工也可以先建住宅后建地库，以便为业主办理商品房预售许可等手续争取时间，灵活性较好。
连通型地库与主楼之间需设置后浇带。后浇带需要根据两侧建筑物沉降情况决定回浇时间，一般在两侧建筑物沉降稳定2个月后浇筑并养护，施工建设周期相对较长。后浇带的设置也存在许多不确定因素，存在因材料、施工技术的不到位导致后浇带的裂缝及渗漏隐患。
用户体验是检验设计质量的一个重要标尺。优质的用户体验可以提高居住的满意度，进而对开发商的品牌影响力起到提高作用，使人产生信赖感。
连通型地库由于空间连续整体感强，视线相对开阔，并且停车后可以与住宅主楼无缝平接、方便出入，空间体验度好，适用于对空间品质有一定要求的楼盘;同时精装修设计地库内入户门厅，可以极大地提高楼盘的档次感，提高舒适度。而脱开型地库的每个枝干都会形成一个小型空间，整体感受离散性较大;同时地库与主楼间往往会通过狭长且封闭的通道保持连接，行走压抑感强;为了节省埋深，主楼与地库间存在的高差往往需要通过一定数量的台阶解决，使用不方便，空间体验度相对差。特别是在人口急剧老龄化的当下，便捷的交通、安全的环境及无障碍的出入方式更应在小区设计中提倡。
连通型地库由于空间开阔，也可能造成迷路的情况，空间指向性差。该类地库在体量庞大时要尽可能利用色彩等进行不同风格区域的划分来增强辨识度，并通过完善导向标识系统帮助辨识能力退化的老年群体快速地找到归家的路。
综上所述，地库设计选型的决策因素中，其经济性的因素占据主导地位，但同时也须兼顾设计难度、施工难度、建设周期、交房时间、楼盘定位、用户体验，经过多方案优化比选并与开发商综合权衡后再作定案。地库的设计不应被简单的连通型或脱开型的形式所羁绊，应综合其特点取长补短，根据不同的建筑间距、地方政策、地质地形、风俗习惯、品质定位、施工技术具体分析，才能设计出一个优秀并符合当时、当地、当下要求的地下车库。
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