新區(qū)某地下車庫設計優(yōu)化研究

李麗霞，趙夢瑩

（中國城市建設研究院有限公司，北京 100000）

1 引言

建筑行業(yè)經歷了數十年的快速發(fā)展，隨著私家車數量的逐年遞增，地下車位的需求量越來越大，為滿足規(guī)劃部門對小區(qū)停車數量的要求，勢必增加地下車庫的建筑面積。而地下車庫的建造對總成本影響較大，因此，提高停車效率、減少單車位面積指標，從而控制地下車庫的建造成本，成為關鍵的設計目標。需要加強影響因素分析，并針對性地采取約束措施。

2 項目簡介

宜賓市南部新區(qū)某住宅小區(qū)建設地點位于宜賓市敘州區(qū)南部新區(qū)（北區(qū)）金沙江大道西北側、府前路東北側，總建設用地面積99 697.0 m2，總建筑面積412 848.49 m2，其中，地上建筑面積311 021.80 m2，地下建筑面積101 826.69 m2，建筑基底面積21 836.65 m2，建筑密度21.90%，容積率3.1，綠地率35%，總戶數2 614戶，地下車位數量按規(guī)劃要求為2 960個（含子母車位88個）。

3 地下車庫設計優(yōu)化研究

3.1 設計優(yōu)化理論依據

調研數據表明，地下車庫的建造成本約占項目總建造成本的1/5，其設計優(yōu)化對建造總成本影響較大，所以，該項目地下車庫優(yōu)化設計主要從地下車庫綜合成本控制的角度出發(fā)，分析影響地下室單車位建造成本的主要因素，主要包括地下室停車效率和單位面積建造成本兩個方面。其中，地下室停車效率又受地下室柱網跨度、地下室行車流線、地下室汽車坡道、樓棟經濟間距值、地下室外輪廓線、地下室出入口、設備用房面積等方面因素的影響較大。而單位面積建造成本則受豎向設計、地下室結構選型、地下室機電設備、地下室人防設計、材料及構造做法、地下室基坑支護、土方平衡等方面因素影響。下面將針對幾個核心因素進行探討分析[1]。

3.2 提高地下車庫停車效率

地下室停車效率指的是地下總建筑面積與地下車庫機動車總停車位置數之比，地下總建筑面積包括地下停車區(qū)、人防面積、塔樓投影、儲藏室、贈送地下室等全部功能面積在內，該指標直接影響著地下車庫的建造成本。以1 500個停車位需求為例，如果停車效率為33 m2/輛，需要的地下總建筑面積為49 500 m2，以建安成本2 500元/m2進行計算，需要總成本為12 375萬元，如果停車效率為35 m2/輛，需要的地下總建筑面積為51 000 m2，建安總成本費用為12 750萬元，比前者增加成本375萬元。

本項目地下兩層，地下1層建筑面積60 330.82 m2，設計停車位1 724個，包括57個子母停車位，地下2層建筑面積38 624.85 m2，設計停車位1 236個，包括30個子母停車位，地下總建筑面積98 955.67 m2，設計停車位合計2 960個，停車效率為33.4 m2/輛，盡可能貼合相關標準數據。

3.2.1 地下車庫總圖規(guī)劃

從以往經驗上看，獨立地庫與大底盤地庫各有利弊，必須結合地質條件及總圖布局進行經濟性技術評價，劃定車庫范圍，確定最優(yōu)的地庫布局，這樣可以將地庫成本控制在最初階段，對于車庫層數，應盡可能不做兩層車庫，如果需要做兩層車庫，也要減少地下2層的建筑面積，本項目地下1層建筑面積60 330.82 m2，地下2層38 624.85 m2，地下2層建筑面積明顯低于地下1層的建筑面積。在總圖規(guī)劃中，前后主樓應該盡可能平行布置，這樣可以減少夾角的產生，避免增加無效面積或者占用有效面積，會降低停車效率，而主樓間距盡量滿足垂直式雙排停車的模數，可以將間距更合理進行排布，從地上地下綜合考慮，為了提高停車效率，可以在滿足日照間距的基礎上，盡可能使樓間距滿足公式Y=5.1×2+8.1N（N為大于3的奇數）。圖1為前后主樓布置優(yōu)化設計示意圖。

圖1 前后主樓布置優(yōu)化設計示意圖

3.2.2 地下車庫柱網布置

地下車庫柱網布置主要根據停車方式、機動車之間以及機動車與墻、柱、護欄之間的最小凈距離進行確定，以下表格為JGJ 100—2015《車庫建筑設計規(guī)范》對不同的車型的機動車之間以及機動車與墻、柱、護欄之間的最小凈距離均有明確規(guī)定。常用的柱網形式有大柱網、小柱網和大小柱網3種形式。下面對這3種柱網形式進行分析。

圖2為3個2 400 mm×5 300 mm的標準車位和兩個2 400 mm×5 300 mm的標準車位柱網形式。

圖2 柱網形式

1）大柱網

雙向大柱網形式：7.80 m×8.0 m，3個2 400 mm×5 300 mm的標準車位，加上600 mm的結構柱截面尺寸，確定了7 800 mm的柱距（7 200 mm凈距），大柱網特點：柱子數量較少，車庫內視野較好，停車舒適性較好；但是柱子間距較大，截面較大，梁高較高，相同車庫凈高情況下，層高也較高。

2）小柱網

雙向小柱網形式：5.20 m×5.90 m和5.20 m×5.10 m，兩個2 400 mm×5 300 mm的標準車位，加上400 mm的結構柱截面尺寸，確定了5 200 mm的柱距（4 800 mm凈距），寬度5 500 mm的車道確定了車道方向柱網進深5 900 mm，車身柱網進深為5 100 mm。小柱網特點：柱子數量較多，車庫內視覺上較密集，停車舒適性一般；但是柱子間距較小，截面較小，梁高也相對較小，相同車庫凈高情況下，層高和大柱網相比減少150～300 mm。

3）大小柱網

結合上述大柱網和小柱網的柱網尺寸，大小柱網在滿足3個2 400 mm×5 300 mm的標準車位前提下，保持大柱網7 800 mm的柱距，結合小柱網車道方向柱網進深5 900 mm，車身柱網進深為5 100 mm的布置方式。綜合了大柱網和小柱網的優(yōu)點，保證了車庫視覺效果和停車舒適性，也提高了車庫的經濟性。

本項目地下車庫所采用的柱網形式即為大小柱網的布置方式，結構柱截面也相應做到了500 mm，既提高了車庫的停車效率，又滿足車庫視覺效果和停車舒適性。

3.2.3 地下車庫行車流線

地下車庫行車流線涉及車位的平面布置方式，也是影響停車效率的重要因素之一，從理論上講，盡可能減少行車流線占據的面積，就可以提高停車效率，所以在設計時，地下車庫車行流線要平行于長方向，這樣可以延長有效停車距離。在相同柱網情況下，通過調整車位排布方式，也能夠有效提高停車效率，以8 100 mm×8 100 mm柱網為例，環(huán)形布局的單車位指標為3 100/108=28.63 m2/輛，如果調整為經濟型布局，那么單車位指標則為3 100/124=25 m2/輛，這樣便實現了提高提車效率的優(yōu)化設計目標。除此之外，盡量不要靠墻邊布置車道，可以靠墻邊布置平行車位，主樓地下室區(qū)域也盡可能布置停車位，根據相關規(guī)范標準，盡可能將微型車位、子母車位納入折算規(guī)劃指標中，以增加總車位數量[2]。

3.2.4 地下車庫出入口和坡道

根據規(guī)范限制，控制地下車庫出口和入口數量，布置在主體范圍之外，并合理設計最小寬度，同時，加強地下車庫坡道控制，盡可能避免出現曲線坡道，如果設計直線坡道需要3～4個柱網，那么設計曲線坡道至少需要5～6個柱網，一般情況下，單行坡道寬度設置為4 m，雙行坡道寬度設置為7 m。

3.2.5 地下車庫設備用房

遵循先布置車位、后布置設備用房的原則進行設計，按照規(guī)范要求，合理確定設備用房數量和面積，在設計時應該注意，不能在高效停車區(qū)域設計設備用房，如中心區(qū)域，那樣會破壞核心區(qū)域的利用率，降低停車效率，應在不方便布置停車位的地方設置設備用房，這樣的設計方式才更為科學[3]。

3.3 降低單位面積建造成本

3.3.1 地下車庫豎向設計

地下車庫頂板覆土厚度決定著頂板的荷載，也決定著地庫的梁柱高度、截面尺寸、配筋數量等，也間接決定著地庫的結構成本。而覆土厚度由管網布局、種植要求、綠地率要求等要素決定。因此，頂板平均覆土厚度主要根據以下幾點進行確定：結合景觀方案進行精細化設計，不同種植區(qū)域的覆土厚度不同，比如，草坪覆土厚度為300～400 mm，普通喬木處覆土厚度約為1 000 mm，種植大樹處覆土厚度約為1 500 mm；地下1層結構頂板采用階梯式頂板或斜板，階梯式頂板的覆土厚度不同，會增加頂板荷載，但對抗浮有利；斜板的覆土厚度相同，可以減輕頂板荷載，有利于頂板排水，但抗浮不利，還會增加圍護成本。本項目根據地面標高的變化，對地下兩層地面和頂板標高進行精細化設計。在滿足了室外景觀的標高變化和保證地下室各區(qū)域層高的同時，減少了頂板覆土的荷載，從而達到減少成本的目的。

設備用房（變電所）局部頂板抬高，保證最小覆土厚度草坪300～400 mm；按照給排水專業(yè)給出的排水方案，根據結構頂板標高的變化調整排水管標或進行局部調整。另外，在進行豎向設計時，管線綜合優(yōu)化設計也十分關鍵，能夠有效提升建筑凈高，提升空間利用率，給排水、消防管線與風管、電氣橋架平行敷設，支管交叉處在梁間上翻，BIM技術在管線綜合布置方面優(yōu)勢明顯，通過配合運用，很好地找出了各專業(yè)之間管線交叉的區(qū)域，然后通過管線優(yōu)化解決了交叉所帶來的凈高不足2.2 m的 問 題[4]。

3.3.2 地下車庫防火分區(qū)

地下室功能為汽車庫、非機動車庫、儲藏間、設備用房等，不同區(qū)域在防火分區(qū)面積、安全出口、疏散距離、防排煙設置等方面的要求不同，需要根據具體規(guī)范進行合理布置。使每個防火分區(qū)面積最大化，且防火分區(qū)分界線規(guī)整，盡可能減少防火分區(qū)的數量，這樣可以有效減少不必要的設備用房，從而節(jié)約建造成本。根據以上原則，本項目地下1層共設計30個防火分區(qū)，其中，14個車庫防火分區(qū)，5個非機動車庫防火分區(qū)，8個設備用房防火分區(qū)，3個戊類庫房防火分區(qū)，地下2層共13個防火分區(qū)，其中，11個車庫防火分區(qū)，2個非機動車庫防火分區(qū)。

3.3.3 地下車庫人防設計

根據相關規(guī)范，明確人防等級及人防面積，本項目在地下2層設置了7個人防防護單元，其中，6個核6級常6級二等人員掩蔽所，1個核6級常6級物資庫，設計人防面積13 527.61 m2，在優(yōu)化設計時，主要從以下幾個方面著手考慮。

遵循人防面積最小化設計原則，當項目分期實施時，人防宜后期實施，這樣能夠降低前期的成本投入。本項目在二標段合理布置防護單元，由于人防車位不能出售，所以，要考慮人防布點的優(yōu)先順序。多層地下車庫時，優(yōu)先布置在最底層，底層停車品質比較差，雙層地下車庫配建人防。原則是上層低等級人防，下層高等級人防，防護單元的分隔與防火分區(qū)結合相鄰防護單元的主要出入口合并設置，減少出地面樓梯的數量，人防口部布置在不影響停車的地方，盡量利用主樓區(qū)域布置口部，借用主樓樓梯間作為人防次要出入口，合理布置防護單元。防護單元的分隔與防火分區(qū)結合，減少人防單元之間防護密閉門數量[5]。

4 結語

綜上所述，在建筑設計中，地下車庫的優(yōu)化設計是十分必要的，能夠有效降低建造成本。本文首先對宜賓市南部新區(qū)某地塊建設項目進行了簡要介紹，然后從提高停車效率、降低單位面積建造成本兩個大方面出發(fā)，針對若干細節(jié)問題展開探討，充分考慮總圖規(guī)劃、柱網布置、行車流線、出入口、坡道、設備用房、豎向設計、防火分區(qū)、人防設計等相關內容，提高地下車庫設計的合理性。