楊旭艷

（福建省工大工程設計有限公司，福建 福州 350001）

0 引言

近年來，地產(chǎn)項目地下車庫的建設在成本和安全上備受業(yè)主重視。地下室的建設成本占整個項目的配比較大，在控制造價成本方面，方案及施工圖階段要根據(jù)實際及業(yè)主的需求優(yōu)化設計；另外，地下室部分相對于地上建筑工程，地下室建筑未開設門窗，整體的通風性差，采光性差，火災時人員往地面層疏散更困難，消防人員撲救能力更差，火災引起意外事故造成的損失更加慘重，必須通過合理有效的建筑防火分區(qū)、防火單元、安全疏散出口、安全疏散距離等設計及水暖電設備設施的布置來提高地下室車庫的火災應對能力；由于地下室受地下水的影響，出現(xiàn)漏水、滲水等問題，很難查明其原因，地下室排水也比地上部分更加困難，一旦發(fā)生漏水、滲水，對地下室的使用會產(chǎn)生很大的影響，問題很難解決。因此，為了更好地實現(xiàn)地下車庫的功能、安全及其經(jīng)濟價值，本文著眼成本控制和安全保障兩方面對福建一地下車庫進行優(yōu)化設計。

1 工程概況

莆田物流園區(qū)快遞電商園一期地下室一、地下室二項目位于福建省莆田市，于2019年8月出圖。兩個地下室均在地下一層，主要為機動車車庫，戰(zhàn)時局部轉化為人防工程?？偨ㄖ娣e為61615.88m2（人防面積為11928.26m2），總長約378m，總寬約253m，建筑層高4.95m，局部設備用房5.6m，耐火等級為一級，停車數(shù)量為1851個。該項目的成本和安全備受業(yè)主重視。

2 基于成本控制的優(yōu)化設計

2.1 建筑設計的優(yōu)化

（1）地下車庫規(guī)模：項目實際設計車位比規(guī)劃規(guī)定配建車位更多，導致地下室車庫面積超出原規(guī)劃面積，造成成本增加。因此，在正常情況下，設計車位滿足報批需求即可。地下車庫車位的基本尺寸：依據(jù)《車庫建筑設計規(guī)范》（JGJ 100-2015）[1]，小型車的總長為4.8m，總寬為1.8m，總高為2.0m。最小停車位及車道尺寸如下：垂直式2400mm×5300mm，中間車道寬為5500mm，平行式（后退停車）2400mm×6000mm，中間車道寬為3800mm。

（2）地下室輪廓：地下室輪廓處理不正確是造成地下室無效空間產(chǎn)生的原因之一。因此地下室輪廓盡量避免窄長形，最好做到方正簡潔，盡量避免大量無效面積、銳角、尖角、折邊、斜邊等。

（3）設備用房的合理布置：設備用房（防排煙機房、強弱電間、配電間、水泵房等）的合理布置可以提高地下室空間的使用率，增加車位的布置數(shù)量，提高整個車庫的停車效率。

地下車庫設備用房布置原則：

（1）每個防火分區(qū)的防排煙風機房能合用的盡量考慮合并，盡量減少占用車位；

（2）充分利用地下車庫坡道下方停車高度不夠的位置布置設備用房；

（3）充分利用主樓投影下的位置（由于主樓剪力墻柱網(wǎng)的影響無法停車）布置設備用房；

（4）設備用房盡量布置在不能停車的拐角、死角區(qū)域，避免車位的浪費；

（5）盡量按設備用房的最小尺寸設計，避免機房面積過大造成浪費。

以莆田物流園項目為例：7#樓投影范圍內，剪力墻柱網(wǎng)影響無法停車，利用這種無效空間做設備用房，且送風機房按最小的凈尺寸2.9m設計，避免機房面積的浪費，見圖1所示。

圖1 設備用房布置在主樓下部

風機房布置在死角不能停車的地方，不占用車位（見圖2所示）。

圖2 設備用房布置在“死角”位置

2.2 結構設計的優(yōu)化

2.2.1 柱網(wǎng)設計

評估地下車庫設計經(jīng)濟性的重要指標之一就是單車停車效率，也就是地下室面積均攤到每輛車所占的面積數(shù)。1000車位的地下車庫，停車效率指標每減少1m2/車就能節(jié)省約300萬。所以，在設計地下車庫時，車位的面積控制是非常重要的。而車位的有效布置又跟結構的柱網(wǎng)尺寸設計有很大關聯(lián)，柱網(wǎng)設計合理，車位布置才能緊湊，從而有效提高停車效率。而柱網(wǎng)設計合理必須在滿足結構要求的經(jīng)濟跨度范圍內，才能達到地下車庫設計全方位的合理性，節(jié)約成本。

地下室柱網(wǎng)設計應結合地下車位布置及地上建筑（比如建筑密度、建筑間距、主體建筑的上部柱網(wǎng)及剪力墻等），綜合考慮車位尺寸及行車道尺寸，合理設置柱網(wǎng)，盡可能減少車庫總面積，最大化提高車庫的使用效率。以下為幾種柱網(wǎng)形式：

（1）“大柱網(wǎng)”形式。正常情況設計7800mm×8100mm的柱網(wǎng)形式，對于檔次較高或者公建項目可加大至8100mm×8100mm；

（2）“中柱網(wǎng)”形式。正常情況設計7800mm×（5000～6100）mm的柱網(wǎng)形式，可結合實際項目的具體情況進行適當?shù)膬?yōu)化調整；

（3）“小柱網(wǎng)”形式。正常情況設計5300mm×（5000～6100）mm的柱網(wǎng)形式。由于“小柱網(wǎng)”形式對視覺舒適性和停車影響都不好，且結構不經(jīng)濟，所以現(xiàn)在很少設計此形式。

以莆田物流園項目為例（主樓外樓棟之間的柱網(wǎng)），主要大空間部分采用了8100mm×8100mm，8100mm×5500mm等。

2.2.2 層高與梁高及覆土間合理設計

地下停車庫層高每增加0.1m，地下車庫成本平均約增加20元/m（2層高的加高涉及到地下室土方開挖量、運輸量，基坑圍護費用，抗拔樁、抗浮錨桿費用等）。因此合理地控制層高（較為經(jīng)濟的層高一般控制在3.6m以內），才能有效控制建筑成本。地下室頂板覆土厚平均每增加0.1m，地下車庫成本平均約增加10 元/m2。覆土厚度增加，結構荷載增加，結構的梁高也增加，降低了地下室凈高的要求，又需增加地下室層高，且覆土增加，地下室本身層高又相應增加。梁的高度也決定了層高，梁高的控制應合理選用樓蓋體系。結構設計選用的形式一般有標準跨下十字梁、井字梁、大板、加腋大板、單向梁等結構[2]。

莆田物流園地下室面積為61615.88m2，規(guī)模非常大，地下室總高度每降低0.1m，節(jié)省的造價是非?？捎^的，做擴初階段扣除底板找平層200mm，層高為3700mm，覆土1100mm，后經(jīng)施工圖設計優(yōu)化（各專業(yè)之間的綜合考慮后），覆土減少100mm，層高降低100mm。優(yōu)化之后對整個項目的成本控制起到了很大的作用。

2.3 綜合管線布置的優(yōu)化

綜合管線主要有消防管道，通風管道，給排水管道，強弱電橋架等，這些管線如何緊湊布置，尤其是各管線的交叉位置的處理，對提高地下室的使用空間，車庫凈高的控制起到很關鍵的作用，地下室凈高的控制對地下室成本的控制有非常大的影響。

布置原則如下：

（1）合理排布，減少繞行和交叉，有效利用車庫頂上的水平空間；

（2）同類管線盡量合并設計，既簡潔明了，也可減少支吊架的數(shù)量，還可以減少同類管線的交叉；

（3）電氣橋架、暖通風管、冷凝水管、噴淋管等均貼梁底敷設；

（4）管線與結構主體梁平行敷設時，距離主體粱邊保持400mm以上間距，便于其余管線從其上方繞行；

（5）電橋架與暖通風管交叉、水管與暖通風管交叉時，均從暖通風管上方繞行；電橋架與水管交叉時，從水管上方繞行；噴淋支管均在電橋架下方敷設，以減少繞行；

（6）管線高度（不含噴頭）控制不大于500mm，包含噴頭管線高度控制不大于550mm。

3 基于安全保障的優(yōu)化設計

3.1 防火設計的優(yōu)化

隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，地下室已成為各個建設項目不可或缺的主體之一。防火設計對于地下室建筑至關重要，直接影響整個工程的安全性能和使用可靠性[3]，因此需結合建筑的使用性質、建筑的安全等級、火災安全隱患特點等進行消防設計，從而提高地下室建筑的火災風險防控及應對能力，確保人民的生命財產(chǎn)安全。

3.1.1 防火分區(qū)及人員安全疏散距離設計

在設計地下室時，合理有效地劃分防火分區(qū)及防火單元，設計有效的安全出口及相應的疏散距離，對于地下車庫突發(fā)火災時阻止火勢蔓延，防止煙氣擴散，保證地下室內人員有足夠的時間安全疏散，這對贏得撲救時間以及減少火災帶來的重大損失都具有很大的作用。

根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》（GB 50067-2014）[4]及《建筑設計防火規(guī)范》（GB 50016-2014）（2018年版）[5]相關規(guī)范條文：地下室設置噴淋自動滅火系統(tǒng)，地下機動車庫防火分區(qū)面積不超過4000m2；地下非機動車庫防火分區(qū)面積不超1000m2。設備用房防火分區(qū)面積不超過2000m2；防火分區(qū)之間采用防火墻或防火卷簾及甲級防火門分隔。根據(jù)規(guī)范要求，項目都需配建相應的充電樁車位，且在地面部分很難滿足，所以一般在地下室設計了充電樁車位，地下室充電樁停車位所在的防火分區(qū)按不大于1000m2劃分防火單元。地下車庫除特別規(guī)定外每個防火分區(qū)的安全出口不應少于2個，車庫室內任一點至最近人員安全出口的疏散距離不應大于45m，當設置自動滅火系統(tǒng)時，其距離不應大于60m。

在地下車庫設計的時候并不是僅僅按規(guī)范要求就能完成的，還需結合相應的地下室輪廓范圍，結合上部建筑的退距，建筑的柱網(wǎng)等，要合理利用上部建筑的疏散樓梯，盡量利用上部樓梯下達地下室，在劃分防火分區(qū)時，還需盡量考慮能讓防火分區(qū)內的最遠點距離上部主體樓下的樓梯不超過60m。

以莆田物流園為例：地下室停車數(shù)量為1851個，為Ⅰ類地下停車庫，地下室人員安全出口不應少于兩個。本項目地下室一期上部為8棟一類高層住宅建筑，設計了剪刀梯（兩個安全出口），地下室防火分區(qū)的劃分考慮按每棟樓的范圍切割，防火分區(qū)的面積都盡量接近防火分區(qū)最大極限4000m2，減少防火分區(qū)的數(shù)量，因此可以減少樓梯的數(shù)量，且保證分區(qū)內最遠點到剪刀梯的距離都不大于60m（本項目設計了噴淋自動滅火系統(tǒng)），減少了樓梯位置的布置，增加了車位數(shù)，也達到防火分區(qū)的要求。既滿足了規(guī)范要求，又增加地下室車位利用率。

3.1.2 水暖電設備設施的設計

電氣設計：地下室電氣根據(jù)上部建筑的性質定性來確定電氣用電負荷等級，消防設備用電采用雙回路末端自動切換的供電方式，地下室設置有火災自動報警系統(tǒng)及消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)等。

水專業(yè)設計：地下室按規(guī)范要求設置自動噴水滅火系統(tǒng)和室內消火栓系統(tǒng)。室內消火栓按建筑防火分區(qū)進行布置，保證有二股水柱同時到達室內各個部位，消火栓布置在明顯易取及不影響汽車的通行和車位位置；地下室自動噴水系統(tǒng)按地下室的使用性質、危害程度等來確定危險等級。

暖通專業(yè)設計：地下室發(fā)生火災時產(chǎn)生的大量煙霧及有毒、有害氣體是造成火災傷亡的重要原因。因此合理地進行防排煙、通風設計，有效地劃分防煙分區(qū)并及時將煙霧排出，是有效減少火災傷亡及財產(chǎn)損失的重要途徑。

3.2 地下車庫防水設計的優(yōu)化

地下室滲漏水是十分常見的現(xiàn)象，設計時結合工程項目的實際情況，將防、排、截、堵、疏有機結合起來，提高施工技術水平，加強滲漏問題的控制，保證地下室工程的防水效果。

3.2.1 結構自防水

依據(jù)《地下工程防水技術規(guī)范》（GB 50108-2008）[6]3.1.4規(guī)定，地下工程迎水面主體結構應采用防水混凝土。防水混凝土通過調整其配合比，或摻外加劑、摻合料等配制而成，防水混凝土應滿足抗?jié)B等級要求，其抗?jié)B等級不得小于P6。防水混凝土結構厚度、裂縫寬度、鋼筋保護層厚度等應符合規(guī)范相關規(guī)定。

3.2.2 防水材料防水

防水材料的品種、規(guī)格非常多，其厚度、層數(shù)等的選擇應結合地下建筑的防水等級，地下水位、設防要求等來合理選取，防水材料應鋪設在混凝土結構主體的迎水面。在設計時防水材料應合理使用，以達到其防水效果。

3.2.3 細部節(jié)點防水

常見的細部節(jié)點防水包括施工縫（水平縫、垂直縫）、沉降縫、后澆帶、穿墻（盒）、預留孔（槽）、孔口等部位。在地下室防水設計時要依據(jù)相關規(guī)范要求做好這些節(jié)點防水處理，保證其細部構造的防水性能。

該工程防水等級為二級，地下室頂板防水等級為一級，采用C40混凝土主體結構自防水，混凝土抗?jié)B等級為P6，防水卷材主要采用4.0mm厚SBS改性瀝青防水卷材（一級防水等級采用兩道防水卷材），該工程的防水設計做法均詳見《地下建筑防水構造》（10J301）[7]。

4 結束語

本文結合莆田物流園區(qū)快遞電商園一期地下室設計的實際案例，不僅對基于成本控制的建筑設計、結構設計和綜合管線布置的優(yōu)化進行介紹，還對基于安全保障的建筑防火和防水設計的優(yōu)化進行介紹，詳細分析和總結了地下車庫建設的成本控制和防火防水設計的原則及關鍵點。文章的優(yōu)化成果能更好地促進地下車庫的功能、安全及其經(jīng)濟價值的實現(xiàn)。總之，在土地資源稀缺的今天，地下室建設已成為城市建設項目中不可或缺的主體，必須從全方面綜合考慮，合理設計出最優(yōu)的地下室布置形式，使地下車庫的功能及其經(jīng)濟價值達到最充分的發(fā)揮。