王庚 喬志香

【摘 要】地下車庫結構復雜，造價高，一般約占建筑總成本的7～21%左右，對其進行優(yōu)化設計是十分必要的。進行地下車庫優(yōu)化設計的主要內容包括人防工程設計與否、規(guī)模、坡道、防火、層數(shù)、最小凈高、車輛轉彎半徑、停車位長寬等方面，并從平面布置和構造做法兩個方面簡單說明進行地下車庫優(yōu)化設計的要點，最后提出了我國建筑工程優(yōu)化設計的前景。

【關鍵詞】地下車庫；優(yōu)化設計；要點

0.前言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市土地價格和建筑總成本也不斷增加，建設方對于土建成本的控制越來越重視[1]，在我國北方，商品房主要以毛坯房銷售為主，其土建成本約占建筑總成本的一半左右。而地下車庫相對于上部結構，往往面臨更為復雜的荷載環(huán)境[2]。根據(jù)地下車庫的不同結構形式，一般約占總成本的7～21%左右，進行優(yōu)化設計哪怕只降低一個百分點，節(jié)省的費用也是十分可觀的。建筑行業(yè)要充分考慮當?shù)刭Y源和環(huán)境的可承載能力，要促進人與自然的和諧，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這就要在設計環(huán)節(jié)引入優(yōu)化，以最小的成本獲取最大的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。因此對地下車庫進行優(yōu)化設計十分有必要。本文以地下車庫為例，提出其優(yōu)化設計的幾點注意事項，拋磚引玉，以期與建筑行業(yè)的同行互相交流，取長補短，共同進步。

1.地下車庫優(yōu)化設計內容

地下車庫由其本身性質決定了它的使用功能是相對單一的，但其擁有復雜的結構，建筑成本卻很高，這幾點決定了它成為設計優(yōu)化的重點，其優(yōu)化內容復雜多樣，限于個人經(jīng)驗有限，無法做到面面俱到，僅提出以下幾點作為優(yōu)化設計時需考慮的內容。

1.1地下車庫是否設計人防工程

人防工程的目的是做到平戰(zhàn)結合，即在和平時期作為地下車庫民用，而在戰(zhàn)時作為人防工程使用，成為我方人員、物資的掩蔽場所。一般在城市規(guī)劃時強制要求有人防配建面積比例的規(guī)定。

在進行優(yōu)化設計時，首先要考慮地下車庫是否要設計人防工程，綜合分析設置人防工程與異地建設繳納費用的成本高低。如果設置人防工程費用低，建議開發(fā)商做地下汽車庫設計時結合人防設計共同進行，并與當?shù)叵嚓P政府部門溝通，按當?shù)厝朔擂k規(guī)定計算人防地下室面積，不多做，盡量不設計五級人防地下室。其次優(yōu)化設計時人防區(qū)一般安排在最底層，并盡量利用塔樓下方及其他不方便布設車位的空間布置人防設施。如果開發(fā)商進行開發(fā)時無法或者不愿建造人防工程，也可以向當?shù)卣U納一定費用進行異地建設，這樣反而提高了地下車庫停車效率控制指標-停車率。

1.2 地下車庫規(guī)模的確定

在優(yōu)化工作中，要結合當?shù)厍闆r，多與政府部門溝通，盡量多做地面停車，同時對地面停車進行優(yōu)化設計，使地下車庫停車數(shù)量最少，如果當?shù)卣试S，還可以利用塔樓下方等不方便布置車位的空間做摩托車車位，用來折減規(guī)定的停車數(shù)。

一般來說，根據(jù)使用功能和項目具體情況，地下車庫大多屬于中型車庫，停車車輛數(shù)量為51～300 輛，個別時候也會遇到大型車庫，停車車輛數(shù)量為301～500輛。

1.3地下車庫坡道的確定

要滿足車輛由地面進入地下，地下車庫需要設計坡道，目前坡道可設計成直線型，曲線型，或著直線和曲線二者結合的形式。進行坡道設計時，其重點是確定坡道的數(shù)量和寬度。對于大、中型地下車庫，車輛出入口至少要設置兩個，一般在滿足規(guī)范和使用需要的情況下，按照經(jīng)濟合理的原則，建議開發(fā)商設置兩個出入口。

地下車庫的出入口寬度一般按照單車行駛時不宜小于3.5m，雙車行駛時不宜小于6.0m來設計。但同時要滿足兩個出入口之間的凈距應大于 15.0m。另根據(jù)建筑規(guī)范規(guī)定，地下車庫疏散坡道的寬度按照單車道不應小于4.0m，雙車道不宜小于7.0m，因此在設計時汽車坡道就設計為單車道 4.0m或雙車道 7.0m。

1.4地下車庫其他參數(shù)的確定

地下車庫的其他參數(shù)包括層數(shù)、最小凈高、車輛轉彎半徑、停車位長寬的確定。一般來說，地下車庫層數(shù)越少越好，室內最小凈高應大于2.2m（微型車、小型車），小型車轉彎半徑按6.0m設計。按照垂直式停車設計，小型車停車位尺寸為2.4*5.3m，微型車尺寸按2.2*4.0m計，摩托車尺寸按1.5*2.0m計（微型車、摩托車折算成停車位的系數(shù)分別為0.7和0.4）。以上設計均考慮車庫以微型、小型車庫。如確實需要停大型車，甲方會提出要求。

1.5地下車庫的防火設計優(yōu)化

按照現(xiàn)行規(guī)范要求，地下車庫應設防火墻劃分防火分區(qū)。無自動噴水滅火系統(tǒng)時，每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積為 2000m2，設有自動噴水滅火系統(tǒng)則可為4000m2。按照現(xiàn)行規(guī)范的要求，我國停車數(shù)超過10輛的地下汽車庫均已設置自動噴水滅火系統(tǒng)，因此設計地下車庫的防火分區(qū)面積均是4000m2。

具體在進行優(yōu)化設計時，首先要布排好車庫平面，接下來劃分防火分區(qū)，然后設置人員安全出口。由于規(guī)范要求每個防火分區(qū)內人員安全出口不應少于兩個，且人員安全出口和汽車疏散出口應分開設置，故汽車坡道不能作為人員疏散，因此在設計時一般在每個防火分區(qū)設兩個封閉疏散樓梯（按照兩股人流計算，樓梯寬度不應小于1.1m），直接上到地面，出地面后，還應注意做好外觀美化設計。人員疏散樓梯應盡可能分散布置在地下車庫內，以保證最遠工作地點至樓梯間距不超過60.0m（當沒有自動滅火系統(tǒng)時，最遠工作地點至樓梯間距不超過45m）。汽車疏散出口可以選用坡道，也不應少于兩個。

本著經(jīng)濟合理的原則，汽車疏散坡道為雙車道，且地下車庫停車數(shù)少于100輛時，設一個疏散口就滿足規(guī)范和使用要求。當總停車位數(shù)大于500輛的特大型車庫，應設三個汽車疏散口。

2.地下車庫優(yōu)化設計的要點

2.1平面布置的優(yōu)化

重點要考慮是否設置人防工程和提高地下車庫停車率這2個方面。本著滿足規(guī)范和使用要求，且經(jīng)濟合理的原則，附建式地下車庫柱網(wǎng)應隨建筑調整，單建式地下車庫應盡可能統(tǒng)一柱網(wǎng)單元?，F(xiàn)舉幾個在優(yōu)化工作中遇到的例子，來說明平面布置優(yōu)化工作的要點。

建筑柱網(wǎng)布置應符合車位和行車道規(guī)模數(shù)，做到布局緊湊。一般停車區(qū)域柱網(wǎng)參考尺寸按照5.4*5.4m和7.8*5.4m設置，行車區(qū)域柱網(wǎng)參考尺寸按照5.4*6.5m和7.8*6.0m設置，當不能滿足以上柱網(wǎng)參考尺寸時，要靈活進行優(yōu)化調整，盡量按照8.0*8.0m設置柱網(wǎng)以滿足并排三車均勻布置（見圖1）。

盡量不要出現(xiàn)一車或兩車的小柱距情況，同時也盡量不要使柱距大于8.2m，否則會使層高和含鋼量等控制指標難于實現(xiàn)，力爭大型項目的地下車庫停車率低于30m2/輛。

首選垂直停車方式，盡量避免布置平行或斜向車位，尤其要避免靠邊墻布設平行車位（見圖2），行車道一般按規(guī)范規(guī)定的最小尺寸（6.0m寬），不應過寬。塔樓與地下室之間不宜做單純的連接通道，應布設兩側停車位。為了提高停車率，使車位布局最有效最經(jīng)濟，對于一個具體項目，要反復幾次進行設備房、行車道和車位布排，從中找出最經(jīng)濟合理的方布排式。

盡量避免行車道靠外墻布置，這樣會降低停車率（見圖3），一般布設的行車道盡量位于2排停車位之間，按照普通車位（2.4*5.0m）居中，大車位（2.7*5.3m）沿地下車庫周邊的原則進行布置，兩邊靠柱子的車位可適當放寬（2.5*5.0m），以滿足部分較寬汽車的停放。

地下車庫輪廓線應簡潔緊湊方正，既要與上部建筑平行，使上部建筑盡量分布在地下室周邊，還要盡量方正平直，避免產生無效面積。如果輪廓線出現(xiàn)傾斜和扭曲，布設停車位和行車道時就有可能出現(xiàn)無效面積（見圖4），造成布車障礙。因此在規(guī)劃和方案階段，優(yōu)化工程師就要充分與開發(fā)商進行溝通和協(xié)調，將地下室輪廓線調整成方正平直形狀。同時設計院內各個專業(yè)要多交流，如建筑專業(yè)在布設建筑軸網(wǎng)時，多與結構專業(yè)和設備專業(yè)人員在平面布局方面溝通，多方共同確定最經(jīng)濟合理的軸網(wǎng)布局。

5）布置的設備房面積夠用但要盡量節(jié)省，一般對10萬m2左右的住宅小區(qū)，設備房面積約為700～800m2，小區(qū)規(guī)模每增加10萬m2，設備房面積相應增加30%，在滿足使用的前提下，盡量按最小面積設計設備房，并將其布置在塔樓下方不方便停車的空間。

6）設備房及非機動車庫不允許擠占行車道兩邊的停車位，行車道兩邊的停車位是十分寶貴的，目前車位的售價約為10～15萬元/個。根據(jù)經(jīng)驗，如果這里的車位被擠占，要想再得到同樣數(shù)量的車位，需要用3倍的面積來實現(xiàn)（每平方米地下車庫的建造成本約為2000元左右）。所以如有可能，將設備房及非機動車庫布置于遠離行車道兩邊停車位的地方。

7）行車道不要太寬，以免浪費地下車庫的面積，地下車庫的排風口應設在下風口，不應朝向建筑物和公共活動場所，排風口離室外地坪的高度應大于 2.5m，并做消聲處理。

8）此外平面優(yōu)化還有人防設施盡量布設在塔樓下方等不方便停車的邊角地帶，水池水箱盡量利用坡道下方及其他受限制的空間，相鄰防護單元的人防主出入口應盡量合并設置，防火單元劃分應與防火分區(qū)劃分吻合，不出現(xiàn)跨越錯位。

9）在實際工作中，如果建筑居中布置且地下車庫占地面積小于5000m2時，停車率相對難以控制，反之如果地下車庫不設置人防工程，且與建筑塔樓完全脫離，停車率較易控制，一般可以控制到于25m2/輛以下。這需要開發(fā)商和設計院充分交流和溝通，共同確定經(jīng)濟合理的平面方案。在提高地下車庫停車率和是否建設人防工程上進行優(yōu)化，以期做到少花錢多辦事目的。

2.2構造做法的優(yōu)化

地下車庫構造做法關系到建筑材料使用，直接影響到建筑成本高低，因此優(yōu)化設計要從覆土厚度、層高、建筑墊層、排水找坡和汽車出入庫坡道、人防主要出入口等方面入手，限于篇幅有限，僅簡單提出以下幾點優(yōu)化做法。

1）確定覆土厚度要考慮的因素主要有：南北方凍土深度、綜合管網(wǎng)與地下車庫關系，景觀植栽種類和范圍等。地下車庫頂板覆土參考控制厚度一般為0.8～1.5m，覆土平均厚度每增加300mm，地下車庫綜合成本約增加30元/m2，有綠化時頂板覆土厚度應進行優(yōu)化設計，一般控制在1.2m左右。

2）目前普通地下車庫的層高為3.6m，一般層高每增加100mm，地下車庫綜合成本約增加18元/m2，進行優(yōu)化設計要控制梁下高度2.8m。

3）地下車庫頂板和底板采用同方向、同坡度的結構找坡，可以省去頂板建筑找坡層（如細石砼配鋼筋網(wǎng)片）。如果不用結構找坡，另外進行頂板建筑找坡層（厚度按照200mm計算），地下車庫綜合成本約增加105元/m2。

4）盡量避免頂板采用結構上翻梁，不但增加成本，而且限制滲透水排出，影響頂板防水層施工，增加防水層面積，增加成本。

5）底板建筑（面）墊層厚度按照50～150mm設計，一般建筑墊層每增加100mm，地下車庫綜合成本約增加10元/m2，同時相應的層高也會增加100mm，兩者相加，地下車庫最終的綜合成本約增加28元/m2。

6）設備房進行縱向布置時，要注意避免做成兩層通高的設備房，如果單層高度不夠時，可以采用局地地面下沉的方法來滿足設備房高度要求，不能因此而加高整個地下車庫的層高。

3.我國建筑工程優(yōu)化設計的展望

3.1 促進房企和結構優(yōu)化公司良性互動

對于結構優(yōu)化公司來說，其核心成員多來自設計院或地產公司，其專業(yè)力量比較強，可以給房地產企業(yè)提供最優(yōu)的專業(yè)建議，幫助其進行專業(yè)方面的判斷和決策，使企業(yè)利益最大化。一旦房地產企業(yè)認可了結構優(yōu)化公司的作用和價值，他們也樂意支付優(yōu)化設計費用，有時甚至要高于設計費。結構優(yōu)化公司有了房地產企業(yè)提供的費用，可以把優(yōu)化工作做到更好更細。兩者形成的良性互動，可以更好地在建筑領域落實科學發(fā)展觀，促進我國國民經(jīng)濟的健康可持續(xù)發(fā)展。

3.2順應時代潮流，適應社會發(fā)展方向

一直以來，我國房地產行業(yè)處于粗放式發(fā)展階段，由于商品房數(shù)量少，人們需求量大，所以市場形勢好，只要能拿到地搞建設，什么樣的商品房都能賺到錢，優(yōu)化設計的重要性被忽視。但現(xiàn)在房地產行業(yè)已經(jīng)告別暴利時代，粗放式開發(fā)模式很難賺到錢，因此房地產行業(yè)不得不進入精細化管理階段，此時優(yōu)化設計顯得尤為重要。近年來在嚴厲的調控政策下，經(jīng)營管理好的企業(yè)如萬科、中海、恒大等依然取得了不俗的業(yè)績，同時管理不善的企業(yè)則發(fā)生了老板跑路的現(xiàn)象，時代要求建筑工程必須進行優(yōu)化設計。我國的優(yōu)化設計雖然相比國外起步較晚，但發(fā)展勢頭猛，更有潛力，目前已有多個成功的優(yōu)化案列，比如上海海陸空大廈早在2005年就進行了結構優(yōu)化設計，優(yōu)化后節(jié)約混凝土8400m3，減少補樁208根，綜合經(jīng)濟效益約2000萬元人民幣[3]，此外上海源深體育館也進行了預應力張弦梁優(yōu)化設計和試驗研究，目前該工程已建成，使用狀況良好[4]。由此可知，不僅僅是地下車庫，所有建筑工程均要進行優(yōu)化設計，優(yōu)化工作已成為以后設計人員要努力做好的重要工作之一。

參考文獻：

[1]曾秉祥.某住宅小區(qū)地下車庫優(yōu)化設計[J].南昌工程學院學報.2013，32（3）：73

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[4]薛偉辰，劉晟，蘇旭霖等.上海源深體育館預應力張弦梁優(yōu)化設計與試驗研究[J].建筑結構學報. 2008，29（1）：16-23