浅谈地下室设计优化的几点看法
浅谈地下室设计优化的几点看法 李冠南 景森设计股份有限公司 摘 要： 在土地资源十分紧张的当今社会, 把有效开发和利用地下空间作为解决部分地区的土地资源紧缺问题的重要手段。地下空间即地下室的使用功能多种多样, 不仅可以满足地下停车的要求, 也可作为商业, 设备用房等用途。本文分析了地下空间作为车库使用时的难点以及优化的要点, 如何让高效的地下空间, 充分考虑地下车库的建安成本, 提高设计品质, 提高用户的满意度。关键词： 地下车库; 柱网优化; 结构形式原则; 提高效率; 收稿日期：2017-9-1Received： 2017-9-1地下室的设计利用, 是一个统筹安排的过程。它包含了规划布局的合理性, 柱网选择的有效性, 结构形式的经济性, 设备安装的高效性。真正做到技术与经济、安全、适用的全面统一建设, 才能做到真正的提高效率, 优化空间配置。在满足总图指标、日照间距的情况下, 通过调整住宅楼间距, 使地下柱网排列利于车位布置。一般来说, 汽车库内停车方式常用的有平行式、垂直式、斜列式三种。我们将对地下车库柱网尺寸和结构形式的选择进行精细化研究分析, 以期探索出结构体系合理、经济性较高的地下车库柱网形式。1 柱网的对比、选择及优化不同柱网形式对单车位建筑面积的影响, 单车位建筑面积是地下车库的敏感问题之一, 目前市场车型因档次不同, 车型的尺寸从 35.2m, 有较大的变化幅度。车型尺寸的变化也影响到停车位尺寸的大小, 从而会影响到地下车库的柱网设计。依据汽车库建筑设计规范的要求, 标准小车位尺寸为 1.8×4.8m, 按照垂直后退式停车, 和双排背对背停车位之间尺寸的预留, 同时考虑预留地下室防火分区间的防火墙设置, 我们初步形成一个尺寸概念, 一个标准车位的尺寸为 2.4×5.3m。做一个简单的对比, 在地下车库一个防火分区面积内 (约 4000m) , 分别选用8.4m×8.4m 和 8.1m×8.1m 和 8.1m×7.8m 三种柱网形式排布车位。通过对比, 我们不难发现, 在 4000m 防火分区面积的规划下, 8.4m×8.4m 和 8.1m×8.1m和 8.1m×7.8m 三种柱网形式的有效利用数量分别为 56.69 跨, 60.96 跨和63.31 跨。7.8m×8.1m 的柱网的利用率最高。不同柱网形式柱子位置不同, 对车辆的转弯半径有一定影响。柱网越大, 停车舒适性最好, 柱网越大, 柱截面较大, 柱子数量较少, 视野较开阔。充分考虑停车高效及舒适度的前提下, 我们可以得出以下结论:我们选用垂直式的 7.8m×8.1m 的柱网尺寸可以实现单车停车面积的最小化。三个 2.4×5.3m 的标准停车位, 加上 0.550.6m 结构柱截面尺寸, 造就了 7.8m 的极致柱距。5.5m的双向车道净宽和两侧各 1.25m 的车道退线, 形成 8.1m 的柱网尺寸。这种柱网形式, 我们在设计中广泛利用。例如鸿泰利花园项目, 我们便选用的这种柱网形式, 在当地允许标准车位和微型车位同等对待的情况下, 我们可以有效的控制单车停车面积约 30m/辆。基于以上的研究, 我们考虑能否再进一步优化呢?依据相关规范的要求, 我们能否更进一步在大柱网的基础上, 合理降低柱网尺寸能够有效降低结构构件截面尺寸, 提高地下车库停车效率。在确定地下室防火分区初步设置的前提下, 我们优化垂直后退式停车的前后空间尺寸。在时代富锦花园项目的设计过程中, 我们在进行防火分区的划分后, 调整了防火分区中间柱网部分的车位尺寸。使之在满足相应规范的前提下, 将不靠近防火墙两侧的车位尺寸调整为2.4×5.05m, 相应柱网配合调整为 7.8×7.9m。更加有效的优化了柱网, 提高了单车面积。当然, 这种情况也要基于当地规划部门对标准车位的认可, 有一定的风险, 在使用过程中, 需要综合考虑。2 总图规划优化依据总图布置及车位指标, 地下室车库范围通常会有以下三种布置方式 (见图1) : (1) 脱离商铺; (2) 局部进入商铺; (3) 与商铺外边界重合。图 1 地下室车库范围布置方式 下载原图(1) 脱离商铺; (2) 局部进入商铺; (3) 与商铺外边界重合与商铺有重合位置的两种情况, 需与商铺的形状, 业态相结合考虑合适的柱网形式, 情况较为复杂, 在这只论述塔楼区域地下车库的情况。停车最理想的状况就是上下两栋塔楼投影线以外均为车道, 靠塔楼一侧利用塔楼柱子的之间的区域灵活穿插布置车位, 要达到这种效果, 就需要在总图规划时, 在满足总图指标、日照间距的情况下, 通过建筑间距的控制, 达到停车率最大化, 消除无效或低效停车通道。以最常用的 7800×8100 的柱网为例, 为了达到塔楼外侧均为车道的效果, 塔楼之间的间距取用 (2N+1) ×8100 (N 为两辆车背靠背停放的排数) 为宜。这种做法, 能充分利用塔楼投影线区域, 避免靠近塔楼一侧单侧停车后, 车辆与塔楼之间区域的无法有效停车。或需要将单侧停车改为子母车位 (根据以往经验子母车位较多地区只认定为一个有效车位或 1.5 个有效车位, 并且子母车位对使用者及开发商销售来说都十分不利) 的情况, 避免了停车面积的损失。基于上述情况, 优化塔楼柱网, 增加塔楼投影线区域的停车效率就很有必要了。一般采用微调剪力墙, 在地下室或首层做微转换获得更多的停车位在成本上来说合适的。其次残疾人车位尽量利用塔楼下非标车位, 柱位适当调整以便停车。3 通风系统的优化结合地面园林设计, 尽量多的开设带百叶通风窗的玻璃顶采光井, 既有利于节能, 亦减少了进风机房面积, 降低机电造价。4 结构形式的选择一般来说, 车库顶板结构形式有梁板式和无梁式两种方式。我们通常会根据地下室层数和地下室层高, 有无人防等情况来确定结构形式的选择。控制地下车库的层高从控制净高、梁高 (板厚) 、管线高度三个因素。依据汽车库建筑设计规范的要求及考虑舒适度的要求, 地下室停车位置净空预留 2.2m 的停车高度+0.7m 左右的加腋梁高 (无梁楼板 0.4m 左右的板厚) +0.6m的综合管线高度 (包含喷淋, 线槽及风管) , 地下室层高 3.5m 左右。在单层地下车库设计中, 无梁楼盖做法可有效提高竖向空间利用率, 降低车库深度, 且节约建造成本, 目前采用较多。通常板厚的取值和柱距、覆土厚度、消防车荷载、人防荷载、景观地形、种植等等多方面因素有关。在设计中可以控制的参数为柱距和覆土厚度。因此在方案中, 应尽量控制覆土的厚度, 并合理的布置柱网。但是, 楼盖造价在双层地下车库总造价中占有很大比重, 因此选用经济合理的楼盖结构在整个车库的设计中尤为重要。同时, 考虑与人防的配合, 人防一般由专门的设计院设计, 土建设计院的建筑设计人员在人防这方面负责的是与它的配合、复核它对地下室的影响。人防的等级分类, 对建筑地下室的影响, 因人防而致使结构楼板加厚的变化。另外, 地下车库顶板应预留一定量的覆土, 以保证设备管线的穿行及景观园林的要求。结构成本随覆土厚度、层高的增大而增大。在确定结构选形的过程中, 一定要与结构专业做好配合。地下室作为高层上部结构的嵌固部位, 外墙刚度大, 结构布置时应根据相应的规范来保证其刚度, 平面上尽量保持刚度均匀, 各层板包括顶板的厚度应尽可能符合设计要求, 尽量能使得地下室形成一个坚固的箱体, 更加合理、有效地开发和利用地下空间。经与结构专业计算分析, 得出如下结论:(1) 覆土层顶板 (地下一层顶板) 采用无梁楼盖方案最为经济。(2) 地下二层顶板采用双次梁方案最为经济。5 结语通过上文的分析可以看出, 地下室建筑设计具有一定的综合性和复杂性, 这也对我们设计人员提出了更高的要求。在城市的土地资源越来越匮乏的今天, 地下室的优化设计有效的提高人们对土地资源的利用率。本文仅通过浅显的分析, 研究和优化, 希望能在今后的地下室设计中考虑的更加周全。参考文献1车库建筑设计规范 (JGJ100-2015) . 2汽车库、修车库、停车场设计防火规范为国家标准, 编号为 (GB50067-2014) .
