近山區(qū)住宅區(qū)地下車庫建筑設計要點研究

郎世才

云南省設計院集團有限公司 云南 昆明 650228

引言

當前城市化穩(wěn)步發(fā)展的過程中，許多城市都面臨著土地資源緊張的局面，為緩解人地矛盾，許多城市都開始大力開發(fā)和利用地下空間，如用地下空間建車庫、建地鐵。隨著當下高層建筑的增多，高層住宅的地下車庫設計成為人們關(guān)注的重點，由于現(xiàn)場環(huán)境的復雜性和人們的高要求，近山區(qū)住宅區(qū)地下車庫設計時需考慮諸多的現(xiàn)實性問題，在滿足建筑安全性與穩(wěn)定性的要求下，地下車庫應符合停車需求，其面積、防火、防水等都應達到相應規(guī)范，設計人員在設計時應參照有關(guān)標準提高設計水準。

1 地下車庫的設計型式

當前住宅區(qū)地下車庫設計中已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗，但綜合設計經(jīng)驗，主要有以下幾種設計形式：①平行式，屬于前進停車，前進出車的方式，平行式停車車身方向與通道相平行，進出都較為便捷且安全，但每一輛汽車占據(jù)的停車面積較大，當停放的車輛總數(shù)較少或者現(xiàn)場為局部狹長的過道式空間時可采用這一形式。②斜列式，為后退停車，前進出車的方式，車身方向與通道成一定角度，車輛出入也相對便捷，但布置柱網(wǎng)時相對困難，當上部柱網(wǎng)比較特殊或者場地受限的情況下可采用這一形式[1]。③垂直式，為后退停車、前進出庫的方式，停車車身方向與通道之間為垂直關(guān)系，是當前應用比較多的形式，有效保障了停車效率。許多建筑工程中會優(yōu)先選擇垂直式停車，在設計中先布置車位再調(diào)整柱網(wǎng)，車庫內(nèi)的停車數(shù)量、車位布置由結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)來決定。

2 項目概況

以太平盛世佳園住宅小區(qū)--地下車庫項目為例，該項目處于昆明安寧太平鎮(zhèn)，項目總用地面積、總建筑面積、地下建筑面積分別為177435m2、375421.7m2、89853.53m2，其中，人防地下室43696m2，分布有1857個機動車停車位。結(jié)合對此工程項目情況的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該項目實施中的一大難點就是為不規(guī)則用地，地勢北高南低，高程在1961.90～2013.20m之間，最大高差為51.3m。此工程的地下車庫設計為重點，具體的設計工作中需利用地勢高差，通過參照相應的設計標準，結(jié)合用地地形在現(xiàn)場分散設置3個地下車庫，具體情況如下：車庫1建筑面積為25017.94m2，地形高差為7m，設為二層車庫，北側(cè)覆土，南側(cè)敞開采用自然采光與通風條件；車庫2建筑面積為32307.41m2，地形高差7.2m，為四層車庫，負一層和負二層北側(cè)覆土，南側(cè)敞開自然采光通風，負三層、負四層為平時汽車庫戰(zhàn)時人防相結(jié)合的地下室；車庫3建筑面積為32276.71m2，地形高差8.1m，為5層車庫，負一層、負二層北側(cè)覆土，南側(cè)敞開自然采光與通風，負三層、四層和五層為平時車庫戰(zhàn)時人防相結(jié)合的地下室。

3 近山區(qū)住宅區(qū)地下車庫建筑設計要點

3.1 安全出口設計

建筑地下車庫設計中，安全出口為其中的一個設計細節(jié)，在設計中應考慮火災時安全出口人群疏散的便捷性、日常通行的便利性等因素，并需參考國家相關(guān)文件中的技術(shù)標準，保障建筑間的安全疏散距離、地下車庫安全出口等達到相關(guān)規(guī)定。參考GB 50067-2014，地下車庫中的安全出口包含汽車疏散出口、人員安全出口，這也就意味著汽車坡道不可作為人員疏散出口而使用。正是因為這一方面的原因，除機械式汽車庫以外，地下車庫每個防火分區(qū)內(nèi)都需設置2個或2個以上通往地面的疏散出口，以方便在緊急情況下疏散人群；如為Ⅳ類車庫，應設置1個出口[2]。此外，由于地下車庫相較地面而言的人流量較少，為此在設計過程中應注意人員安全疏散通道的寬度，一般情況下時疏散樓梯凈寬應在1.1m以上，以能滿足兩股群流的疏散要求；人員疏散樓梯應分散布置，而地下車庫最遠工作點與疏散樓梯之間的距離不得超過45m，如地下車庫中有自動滅火系統(tǒng)，最遠工作點與疏散樓梯之間的距離不得超60m。

3.2 坡道設計

住宅區(qū)地下車庫設計中，坡道設計也極為重要，在設計坡道時，相關(guān)設計人員應嚴格參照有關(guān)的設計標準，確保坡道數(shù)量的合理性、寬度的適宜性，以確保車輛能出入安全。當然，設計人員在設計坡道時也需保障坡道兼具疏散車輛、排氣、防火的作用，確保坡道位置的合理性，一般車輛出入口間距最小不得低于15m。在地下車庫中為了給坡道中的車輛創(chuàng)造相對安全的通行條件，坡道角度也要合理，結(jié)合設計經(jīng)驗，縱向坡度保持在12%～15%之間，在出口末尾位置應設置一道緩沖帶，長度需在3.6m以上[3]。在一些地區(qū)內(nèi)的氣候條件相對特殊，地下車庫的坡道設計中也需考慮天氣因素，如下雨天、下雪天等，坡道可能變滑，影響了車輛的通行安全，在此情況下應做好防滑處理，如可采取安插齒槽的方式，以增大坡道對車輛的摩擦力。

3.3 柱網(wǎng)布置

地下車庫的空間、面積具有有限性，這是設計中需重點關(guān)注的部分，相關(guān)設計人員在設計地下車庫時應科學布設柱網(wǎng)，以更為高效地利用地下車庫內(nèi)的空間，在有限的空間內(nèi)停放最多的車輛。當前我國在地下車庫設計中雖然積累了豐富的設計經(jīng)驗，但柱網(wǎng)布置一直是其中的重難點，相關(guān)人員在建設柱網(wǎng)時往往會占用地下車庫的局部空間，導致車庫內(nèi)的停車面積大大減少。針對這一情況，相關(guān)人員在布置柱網(wǎng)時應綜合分析柱網(wǎng)的結(jié)構(gòu)承擔荷載、數(shù)量等因素。通常情況下，當?shù)叵萝噹斓拿娣e既定時，柱子數(shù)量越多占據(jù)的停車空間越大，也就會減少車庫內(nèi)停放車輛的數(shù)量。建筑地下車庫中，兩個柱子之間設置三個停車位為最為經(jīng)濟且合理的方案，這種設計思路下不僅可滿足基本的停車需求，更能保障建筑結(jié)構(gòu)荷載、地下空間利用的經(jīng)濟性。 就當前我國地下車庫的設計情況，許多都采用的是2.5m×5.3m的停車位，依據(jù)相應的設計標準，縱向靠墻時墻面與車輛之間的距離為0.5m，橫向車的間距應在0.6m以上，為此，這種停車位可放進1.8m×4.8m的車輛。分析我國市場上的車輛特點，一些高檔小型車可達到1.8m×4.8m的尺寸，而絕大部分的中檔車，尺寸與高檔車之間有顯著區(qū)別，一般不超1.7m×4.5m這一尺寸，為此，地下車庫中如果再堅持采用2.5m×5.3m的停車位設計，可能會存在空間的浪費[4]。因此，有關(guān)人員在布置柱網(wǎng)時應考慮停車位尺寸，多數(shù)可選用2.3×5.0m的尺寸，少量停車位采用2.5×5.3m尺寸，以滿足不同車輛的停放需求。如在建筑工程中主樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，柱距偏小，無法與地下車庫的柱網(wǎng)相統(tǒng)一，在這樣的情況下，地下車庫中主樓僅為其中的小部分結(jié)構(gòu)，設計地下車庫時可在主樓外另外布置地下車庫與裙房的柱網(wǎng)。

3.4 地下車庫與主樓之間的連接方式

近年來，人們的生活水平顯著提高，對生活環(huán)境有了更高的追求，針對地下車庫的設計中，不僅需參考有關(guān)的設計標準，也需考慮人們的需求。樓房位置、地下車庫位置的總平面設計中，可選擇的形式相對多樣，具體的設計工作中，相關(guān)人員應結(jié)合現(xiàn)場情況選定地下車庫與主樓的連接方式，如是否有設置沉降縫分開的必要。若設計中能妥善處理地下車庫與主樓之間的沉降問題，可布設沉降縫；但若無法控制地下車庫與主樓的差異沉降，應分開設置沉降縫。此外，由于地下車庫的基礎(chǔ)埋深較大，基地壓力遠遠超過原土壓力，如地下車庫與主樓為一個整體結(jié)構(gòu)，不設置沉降縫將會使二者之間的差異沉降過大，難以保障整體的結(jié)構(gòu)安全。當前的技術(shù)發(fā)展中，地下車庫與主樓之間的差異沉降問題越發(fā)引起了人們的關(guān)注，為有效減小差異沉降的危害，一般可采取以下幾種處理措施：主樓設置樁基，地下車庫可設置樁基、天然獨立柱基防水板，利用樁體的承載力控制地下車庫與主樓之間的沉降；地下車庫與主樓均采用筏板基礎(chǔ)，將差異沉降控制在合理的范圍內(nèi)；主樓采用樁基或者是復合地基，地下車庫選用獨立柱基防水板；地下車庫與主樓連成整體結(jié)構(gòu)時，為避免出現(xiàn)超長結(jié)構(gòu)，可在結(jié)構(gòu)設計與施工中提前采取措施，預防結(jié)構(gòu)裂縫。

3.5 人防設計

地下車庫的設計中也需考慮人防設計，總體的設計中應堅持先平時后戰(zhàn)時，當車位及平面布置達到最優(yōu)時再考慮人防平面。如地下室的面積相對較大，人防區(qū)域的布置具有靈活性，可在塔樓較多停車位較少的區(qū)域，布置時注意以下方面：人防的口部較多，設備用房需占據(jù)較大空間，如未做好空間規(guī)劃可能會占據(jù)更多的停車位；人防地下室疏散寬度與原地下室消防疏散寬度大很多，若沒有疏散寬度，需設置更多樓梯，但這種方式下不僅會占據(jù)更多的停車空間，也會增加造價。為此，人防地下室應集中靠邊墻設置，并布置在最底下一層，當人防面積較大且地下室為多層結(jié)構(gòu)，人防功能上需配更大面積物資庫、裝備庫，對疏散樓梯的需求較少時，適合采取疊層設計的方式。因為考慮防火分區(qū)，可將其拉大到4000m2，扣除樓梯間、核心筒等非人防面積，一個最大的防火分區(qū)所得有效的人防建設面積一般在3800～3900m2之間。人防地下室建設中，造價取決于多方面因素，其中人防區(qū)域室外或非人防區(qū)域的人防大門、單元內(nèi)部分隔的車道連通口封堵板、其他各單元內(nèi)的設備、人防土建成本等的既定變化較小，在總體布局中設計人員應分析人防車道大門數(shù)量，適當調(diào)整停車位。

3.6 細部節(jié)點設計

近山區(qū)住宅區(qū)地下車庫的設計中，細部節(jié)點的設計也十分重要，主要為防水設計、進排風井設計、樓梯間設計、盡端式停車位設計。地下車庫的防水設計極為關(guān)鍵，因為地下車庫往往直接與地表水接觸，在地表水水壓力作用下，其中的部分結(jié)構(gòu)往往會受到侵蝕而出現(xiàn)局部損壞，影響結(jié)構(gòu)安全。為此，地下車庫的防水設計為重點性任務，主要細分為內(nèi)防水與外防水。從外防水角度，需在結(jié)構(gòu)構(gòu)件外部再做一層防水層，而從內(nèi)防水角度，就是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部再設置一層防水層，以通過這些防水層提高構(gòu)件的防水能力。結(jié)合當前地下車庫的防水設計情況，經(jīng)常存在的問題就是防水等級定位不清，針對這一情況，設計人員需綜合水位、水壓等情況，采取最為有效的防水設計方案。在進排風井的設計中，難度系數(shù)較高，主要是因為地下車庫位于地下空間內(nèi)，通風效果不佳，一般需借助專業(yè)的通風設備來保持空氣的流通性。通風系統(tǒng)中應包含進風、排風、排煙幾個子系統(tǒng)，通風系統(tǒng)的設計難題就在于機房位置的布設、風道布置上。要提高機房位置的合理性，應注意以下方面：機房應盡可能少占用車位；地上出風口應具備美觀性、隱蔽性與實用性；風道路徑應簡潔且有效。地下車庫的樓梯間設計中，只有按照以下要求開展設計，才能符合相應的標準：首層處與上二樓的樓梯間應設置隔墻，以保障二者相互隔離，以防緊急情況下上面的人員疏散到地下室影響疏散的安全性與有效性；樓梯與電梯在地下室處應設置門廳，讓人下到地下室后有過渡空間。盡端式停車位設計應考慮實際情況，在地下車庫的盡端式停車位設計中若未考慮停車方式，預留多點空間，在這些車位上停車相對困難，如未留對面空間，車很難停進去。

4 結(jié)束語

地下車庫在當下已然成為住宅區(qū)項目的重要配置，為保障地下車庫的設計合理性，相關(guān)人員需參考行業(yè)內(nèi)對設計提出的新要求，綜合采取多種措施保障地下車庫的設計水平，保障住宅區(qū)的服務功能。