1、再次改善以大户型为主的居住小区,宜按每户来控制车位比较合理。二研究地库设计范围设计地库首先要考虑其可实施的范围,掌握好了设计范围,才能使地库的利用率达到最大化,否则既浪费了空间又节约不了成本。影响地库设计范围的因素大概有如下几种:1.上部建筑是否要连通。意思是在做地库范围的设计时,要考虑地下车库与住宅主体是否要在地下层连通,要否设计地下大堂等。地库和住宅尽可能的保持一定的距离,要基础保证施工的操作面,特别是基础有高差时,更应根据土的力学性质,留不同的距离,减少基坑维护费用,档次要求高的小区一般考虑住宅地下入户。2.销售和开发节奏分期。当整个小区要做分期开发时,地库的设计也要考虑分期建设,否则会
2、对下一期的建设和前一期的销售带来麻烦,分期建设就要设缝,带来部分建设成本的增加。3.停车数量规划停车总量扣除地面停车数量。首先我们要根据规划要求计算出需要的总停车数量,然后减去地面的停车数量就是需要建设的地下停车数量了,再结合住宅的主体进行地库的范围设计,在地库设计时做到心中有数。4.人防核六级以上人防必须采用全埋地下室。人防地库一般要求的层高要比普通地下车库高,不能做半地库,也不能在地库上随意开洞进行采光或通风,我们一般做到层高3.6米,考虑双层机械停车库,提高单位面积的停车效率。5.设备用房必要的设备用房。一般小区肯定会有、生活水泵防、消防水泵防、变电所等配套的设备用房,为了减少对土地资源
3、的浪费,在规范匀许的前题下,我们尽量把设备用房放在地下车库里。以无锡万科魅力之城五期为例,初步地库方案面积在6万多平米,停车1553辆,地库的车均面积在40平米左右。优化地库方案分成四个较小的单体,总面积在4.6万平米,停车1575辆,地库的车均面积在30个平米以下。两者相比面积减少近1.4万平米,车均面积减少10平米,每个车位约能省2万元,1500多个车位造价一共就能节约投资3000多万元。所以,地下汽车库的设计范围应尽量规整,尽量减少地下室无用面积的范围。提高车库的利用率,降低车均面积是节约成本的关键,是任何后期降低含钢量结构优化所不能比拟的,选择合适的地库方案才能真正降低无效成本。三研究
4、地库建筑设计地下汽车库的设计须满足汽车库建筑设计规范(JGJ100-98)和汽车库、修车库、停车场设计防火规范(GB50067-97),经济型地下汽车库建筑设计的要点主要有:出入口设计;坡道的宽度,曲线坡道内径和宽度;车位柱网的确定;层高的确定因素;地库覆土厚度的确定;地库的构造做法等。1.出入口设计车库出入口的设置原则:2.坡道宽度小汽车转弯须满足其最小转弯半径,所谓最小转弯半径,即汽车回转时汽车的前轮外侧循圆曲线行走轨迹的半径。小汽车最小转弯半径不等于环道内径,一般为6米。环道内径一般不小于3.4米即可,曲线坡道宽度一般单行为4米,双行为7米。为了更方便理解,我们所做如下图表:以上图表经分
5、析可以得出,小汽车的坡道内径一般不小于3.4米,外径一般不小于7.9米,坡道宽度不小于4.5米。如果要考虑到较长的小型车或中型车,坡道的转弯内径和坡道宽度还要适当放大。除了在宽度上要分析坡道的合理性之外,坡道的坡度也需要其合理性。一般坡道的坡度含纵向和横向坡度两个内容,它们直接关系到车辆进出和上下行驶的方便程度与安全程度。对于小汽车停车库直线式停车和平行式停车。平行式停车的车位为6.0*2.4米,车道宽为不小于3.8米;斜列式30或45前进式的车道宽也为3.8米,60前进式的为4.5米,后退前进式为4.2米;垂直停车前进式的车道宽不小于9米,后退式的为5.5米,一般情况采用后退式停车。经过多年
6、的实践与研究,目前国内外停车库车辆停放方式普遍采用倒进顺出与车道成90直角的停车方式,每辆车所占车库面积的比例最小。由于住宅小区地下停车须最大限度地提供停车数量,采用此方式停车最为合理。具体停车方式图表如下:除了在停车方式上有经济性的讲究之外,在车库内的柱网布置也需要有其合理性。对于单建式地下停车库,停放小型车时不宜采用两柱间停一辆车的方式,以免柱过多;对于附建式,则有时因上部建筑柱网尺寸较小,而两柱间停一辆车可能是合理的。在选择停车间柱网时,除满足技术要求和使面积指标达到最优外,还必须考虑结构上是否经济合理,包括结构跨度尺寸不应过大、材料消耗量要小、结构构件尺寸合理、在平面和高度上不过多占用
7、室内空间、柱距与一定的结构形式相适应,以及柱网单元种类不应过多等方面。具体停车库柱网与停车的关系如下表:经过分析与研究,对不同的停车方式对应的柱距经济性考虑如下图:4.地库的层高合理的地库层高,对降低其成本是很重要的。一般确定地库层高的原则主要有四个方面。第一,合理的选用地下室底板的构造做法,根据实际构造来计算层高;第二,在确定层高时,精确计算设备管线预留高度以及结构梁高;第三,当车库与变配电间或水池等设备用房同层设计时,应采取“设备用房局部降(升)板”,而车库层高按常规设计;第四,管线综合。其中,管线综合注意遵循的原则:1.应尽量使“主风道”靠近车道外侧设置或走车位上空;2.风道宽度尽量控制
8、在1.2米以内,使风道下面不设置喷淋;3.电桥架、设备管线尽量与风道平行设置、尽量不要设在风道下方;4.各类管线交叉点不要设在主车道处。另外,采用宽扁梁也是在结构上降低层高的有效方法之一。一般地下车库计算层高的基本内容如下表:其中管线常用的计算高度为喷淋200mm(喷淋需要高度为150mm,预留50mm安装高度),通风道300mm500mm(含50mm的安装支架高度),电桥架一般150mm高。5.地库顶的覆土地下汽车库顶板的覆土厚度一般根据三点确定。首先,地下室顶板覆土厚度应结合景观方案精细化设计,不同种植区域覆土厚度应不同。也可采用树池或堆土来种植,目的是尽量减少覆土荷载优化成本。其次,如采
9、用覆土种植,建议覆土厚度为:种植大树处覆土局部1200mm高,普通乔木处800mm,草坪一般300400mm高。第三,方案阶段,给排水专业应给出排水方案,根据水管布置长度及上方有无行车情况确定所需覆土厚度,进行局部调整。万科魅力之城A块一地库,投影部分为小乔木种植范围,通过二次堆土,满足小乔木的栽植,土坡为二次找坡,精细化设计,如下图为其断面:6.地库的构造苏南万科通常的地库构造做法如下表:四研究地库结构设计地下室成本的控制制约于各部位构件的设计,是综合体的体现,因此针对各构件必须全面考虑才可能达到经济、合理的目的。 现有地下室设计结构类型基本均为框架结构,外围为混凝土挡土墙,详细测算其中的两
10、个地下室,其含钢量指标如下:根据上表数据,通过比较发现,地下室顶板及井字梁的用钢量最大,占到总用钢量的一半左右。所以,地下室顶板上作用的荷载对含钢量影响很大,减少作用在顶板上的荷载,可以减少钢筋用量从而达到节约钢筋的目的。若建筑布局合理,并能有效控制景观覆土厚度,消防车道布置合理,在结构有利部位的话,结构整体含钢量能有较大幅度的下降。除了在结构的含钢量上可以减少车库的成本之外,在地库结构的构造上,也可以进行优化设计,以达到节约成本的目的。1.基础形式不同的地区,地质构造也不尽相同,则对于地下汽车库的结构要求也有所不同。以无锡地区为例,其地下抗浮水位相对较低(约3.054米),如能充分利用地下水
11、位高度,将对节约工程造价创造有利条件。通过对埋深、覆土和层高的综合设计,在无锡地区,根据计算结果现有地下室均未设置抗拔桩,基础为筏板形式,水浮力靠结构自重平衡,因此,基础造价得以大幅下降。因为水浮力靠结构自重平衡,结构上需增加配重,通过比较发现,在基础底板上增加荷载是经济有效的方式(不增加顶板荷载)。当然,确保结构自重与外部景观荷载,采取必要的降水措施对结构正常使用亦起到至关重要的作用,特别是在施工雨季期间,一定要做好降水和场地排水工作。2.伸缩缝或后浇带设置伸缩缝势必会造成一部分建筑面积的浪费,因地下室温度应力不明显因此规则结构一般不设伸缩缝,只设置后浇带。只有当地下室结构平面严重不规则,才
12、会在应力、变形集中的地方设置伸缩缝,当然分期建设也会设缝。后浇带间距一般控制在4045米左右比较经济。3.底板底板配筋主要控制指标是裂缝,而且底板承受较大水浮力作用,为保证其刚度,底板厚度不应设置过薄,在一定板厚情况下,底板配筋大部分区域为构造配筋。若底板为梁板式,底板可以薄一些,但底板上浮力均要传至基础梁上,基础梁配筋势必很大,无形中就会造成结构上的浪费。而且设置基础梁也会增加基础施工难度,鉴于此种考虑底板一般设置为无梁楼盖体系,对减少地库的成本更合理。4.顶板地下汽车库顶板的结构型式可以有多种选择:普通梁板式、普通无梁楼盖及新兴的现浇空心无梁楼盖。相对而言普通梁板式布置传力明确、受力简单因
13、此使用广泛,但缺点在于影响建筑层高、含钢量也较高;普通无梁楼盖布置简单、节约层高,但属不利结构型式,对建筑平面布局、柱网要求较高且混凝土含量大;现浇空心无梁楼盖特性基本与无梁楼盖相同,但其含钢量最小,混凝土含量居中,是今后发展的重点方向。下图为对三种结构形式,即梁板式、带柱帽无梁楼盖和空心无梁楼盖的结构对比:通个计算分析,得出下表:注:虽然空心无梁楼盖比较经济,但由于其施工难度及其需增加内模费用,在选用时应综合考虑当地施工力量及材料采购费用。5.侧墙地下室外墙的主要控制指标是裂缝,在适当调整外墙厚度(混凝土比钢筋便宜很多)的情况下,外墙钢筋含量会有较大幅度的改观。若地下室层高较高,可在外墙上加
14、设框架柱(扶壁柱)。在计算方法上外墙可当作双向板计算,因此水平钢筋可参与受力而不仅是控制裂缝的构造设置,此时钢筋含量也能得以调整。五研究地库设备设计地下汽车库的成本控制离不开设备设计的优化,好的设备设计方案即可节省土建成本,又可节约设备成本。设备设计只要可以从以下几个方面进行优化。1.消火栓与喷淋设置消火栓和喷淋的设置原则如下表:备注:N为停车数量,灭火器由于均要设计对地库设计没有影响,不纳如考量。2.水泵房水泵房的设置大小如下表:生活水泵房和消防水泵房一般合建,如由于场地原因也可分开设置。当小区分期建设时,则有可能建一个以上的水泵房。分建与合建的基本原则是:当一、二期规划已经确定,泵房合建;
15、当二期建筑性质和高度等都无法确定时,泵房分开建。多层地下室,水泵房及水池宜都设置在地下室的底层。水泵房尽可能避免在住宅下设置(远离塔楼),以减小噪音对住户的影响。水泵房最好靠近配电间,靠近水专业主管井,可以减少管线的长度来减少设备成本。3.水池生活水池的容积,一般居住小区为(15%20%)Qd,建筑物为(20%25%)Qd,水池深宜为H(层高)-h(梁高)-0.7-0.3(米为单位),最大日用水量Qd=350m/1000(m为人数)。生活水池一般和消防水池布置在一起。生活水池和结构脱开,底板脱开,侧板若和结构紧挨,侧壁留缝50,必须设顶板。消防水池和结构不须脱开,可利用结构构件,一般不设顶板。
16、水池壁厚度一般200mm,并布置集水坑和排水沟。消防水池容积确定如下表:4.集水坑和排水沟集水坑间距一般为50米左右,最大可为100米。平时地面冲洗用集水坑,容积宜为2.5m3左右,规格一般为2000*1000*1500mm。消防电梯集水坑、水泵房集水坑、车道出入口集水坑容积为2.0m3,规格一般为1500*1000*1500mm。消防电梯集水坑宜设置在井道外侧。排水沟沟深一般200300mm,沟宽250mm,起点最小深度150mm,0.3%0.5%找坡,间距最长50米左右。地下汽车库排水方式的选择一般因地库的类型而有所不同,全地下全封闭地库和机械双层地库(复式汽车库)一般采用地漏的方式排水,
17、自然通风机械排烟地库和开敞式车库一般采用地沟+地漏的方式排水。如果没有在特殊要求下,建议用地漏排水,可节约结构层高,降低土建成本。5.变配电所和发电机房一般将其设置在地下一层,江苏要求还不能在最低一层,下部必须有其三倍面积的地下室。变配电所供电半径宜在250米范围内,且靠近大型用电负荷地方为好。不应设置在厕浴或其它经常积水场所的正下方或贴邻(可设双层板)。不宜设在地势低洼和可能积水场所。若设在地下一层时,应采取抬高地面(100300mm)等防水措施。若设在住宅地下室时,尽量与住户之间相隔12层的距离,避免设备运行 低频噪声对住户的影响。变配电所与发电机房应避开建筑物的伸缩缝。大规模住宅小区一般
18、按地上面积7万平米设一个,如无锡魅力之城C块,地上49.1万平米设有7个变电所。江苏新政策为提高供电的可靠性及效率要求约2.5万平米设一个,如无锡金域蓝湾地上30万平米设有12个变电所。6.防火分区的面积的划定防火分区的面积的划定如下表所示:当汽车库设有自动喷淋系统时,其面积可增加一倍。7.地库开口面积对通风和排烟的影响当地库为地下二层全地库时,应采用机械排烟排风,机械补风;当地库开口面积小于建筑面积2%时,采用机械排烟排风,自然补风;当地库开口面积小于建筑面积在2%5%时,采用机械排烟,自然通风;当地库外墙开口面积大于建筑外墙面积的25%(敞开式汽车库)时,采用自然通风和排烟。对已建成无锡魅
19、力之城的地库做分析,如下表:从上表分析得出:1.要获得经济的车均面积,选择合适的柱网是关键,7.8m的三车位柱网是经济的;C12由于上部商铺原因采用6*6m的双车位柱网比较浪费、C1当初为提高地库的舒适性采用8.1m的三车位柱网,通过精心设计也能取得较好的性价比;2.覆土较大、柱网不经济、层高埋深等因素造成了C1、C12的含钢量比较大。结语居住区地下汽车库的设计,必须贯彻以人为本的理念,以优化空间环境、创造美好的居住条件,提高住户的生活质量为目标,做到其合理性与经济性。通过包括对地库的前期规划、建筑方案、结构设计和设备布置的综合考虑,设计出既满足住户要求又满足开发商要求的经济型地库。本文的写作过程中得到苏南万科的设计部资深设计师曹庆祥、成本部专业经理伍迅,以及上海原构设计咨询有限公司地库研究小组成员的协作与帮助,在此一并表示感谢。