近山区住宅区地下车库建筑设计要点研究

郎世才

云南省设计院集团有限公司 云南 昆明 650228

引言

当前城市化稳步发展的过程中，许多城市都面临着土地资源紧张的局面，为缓解人地矛盾，许多城市都开始大力开发和利用地下空间，如用地下空间建车库、建地铁。随着当下高层建筑的增多，高层住宅的地下车库设计成为人们关注的重点，由于现场环境的复杂性和人们的高要求，近山区住宅区地下车库设计时需考虑诸多的现实性问题，在满足建筑安全性与稳定性的要求下，地下车库应符合停车需求，其面积、防火、防水等都应达到相应规范，设计人员在设计时应参照有关标准提高设计水准。

1 地下车库的设计型式

当前住宅区地下车库设计中已经积累了丰富的经验，但综合设计经验，主要有以下几种设计形式：①平行式，属于前进停车，前进出车的方式，平行式停车车身方向与通道相平行，进出都较为便捷且安全，但每一辆汽车占据的停车面积较大，当停放的车辆总数较少或者现场为局部狭长的过道式空间时可采用这一形式。②斜列式，为后退停车，前进出车的方式，车身方向与通道成一定角度，车辆出入也相对便捷，但布置柱网时相对困难，当上部柱网比较特殊或者场地受限的情况下可采用这一形式[1]。③垂直式，为后退停车、前进出库的方式，停车车身方向与通道之间为垂直关系，是当前应用比较多的形式，有效保障了停车效率。许多建筑工程中会优先选择垂直式停车，在设计中先布置车位再调整柱网，车库内的停车数量、车位布置由结构柱网来决定。

2 项目概况

以太平盛世佳园住宅小区--地下车库项目为例，该项目处于昆明安宁太平镇，项目总用地面积、总建筑面积、地下建筑面积分别为177435m2、375421.7m2、89853.53m2，其中，人防地下室43696m2，分布有1857个机动车停车位。结合对此工程项目情况的调查，发现该项目实施中的一大难点就是为不规则用地，地势北高南低，高程在1961.90～2013.20m之间，最大高差为51.3m。此工程的地下车库设计为重点，具体的设计工作中需利用地势高差，通过参照相应的设计标准，结合用地地形在现场分散设置3个地下车库，具体情况如下：车库1建筑面积为25017.94m2，地形高差为7m，设为二层车库，北侧覆土，南侧敞开采用自然采光与通风条件；车库2建筑面积为32307.41m2，地形高差7.2m，为四层车库，负一层和负二层北侧覆土，南侧敞开自然采光通风，负三层、负四层为平时汽车库战时人防相结合的地下室；车库3建筑面积为32276.71m2，地形高差8.1m，为5层车库，负一层、负二层北侧覆土，南侧敞开自然采光与通风，负三层、四层和五层为平时车库战时人防相结合的地下室。

3 近山区住宅区地下车库建筑设计要点

3.1 安全出口设计

建筑地下车库设计中，安全出口为其中的一个设计细节，在设计中应考虑火灾时安全出口人群疏散的便捷性、日常通行的便利性等因素，并需参考国家相关文件中的技术标准，保障建筑间的安全疏散距离、地下车库安全出口等达到相关规定。参考GB 50067-2014，地下车库中的安全出口包含汽车疏散出口、人员安全出口，这也就意味着汽车坡道不可作为人员疏散出口而使用。正是因为这一方面的原因，除机械式汽车库以外，地下车库每个防火分区内都需设置2个或2个以上通往地面的疏散出口，以方便在紧急情况下疏散人群；如为Ⅳ类车库，应设置1个出口[2]。此外，由于地下车库相较地面而言的人流量较少，为此在设计过程中应注意人员安全疏散通道的宽度，一般情况下时疏散楼梯净宽应在1.1m以上，以能满足两股群流的疏散要求；人员疏散楼梯应分散布置，而地下车库最远工作点与疏散楼梯之间的距离不得超过45m，如地下车库中有自动灭火系统，最远工作点与疏散楼梯之间的距离不得超60m。

3.2 坡道设计

住宅区地下车库设计中，坡道设计也极为重要，在设计坡道时，相关设计人员应严格参照有关的设计标准，确保坡道数量的合理性、宽度的适宜性，以确保车辆能出入安全。当然，设计人员在设计坡道时也需保障坡道兼具疏散车辆、排气、防火的作用，确保坡道位置的合理性，一般车辆出入口间距最小不得低于15m。在地下车库中为了给坡道中的车辆创造相对安全的通行条件，坡道角度也要合理，结合设计经验，纵向坡度保持在12%～15%之间，在出口末尾位置应设置一道缓冲带，长度需在3.6m以上[3]。在一些地区内的气候条件相对特殊，地下车库的坡道设计中也需考虑天气因素，如下雨天、下雪天等，坡道可能变滑，影响了车辆的通行安全，在此情况下应做好防滑处理，如可采取安插齿槽的方式，以增大坡道对车辆的摩擦力。

3.3 柱网布置

地下车库的空间、面积具有有限性，这是设计中需重点关注的部分，相关设计人员在设计地下车库时应科学布设柱网，以更为高效地利用地下车库内的空间，在有限的空间内停放最多的车辆。当前我国在地下车库设计中虽然积累了丰富的设计经验，但柱网布置一直是其中的重难点，相关人员在建设柱网时往往会占用地下车库的局部空间，导致车库内的停车面积大大减少。针对这一情况，相关人员在布置柱网时应综合分析柱网的结构承担荷载、数量等因素。通常情况下，当地下车库的面积既定时，柱子数量越多占据的停车空间越大，也就会减少车库内停放车辆的数量。建筑地下车库中，两个柱子之间设置三个停车位为最为经济且合理的方案，这种设计思路下不仅可满足基本的停车需求，更能保障建筑结构荷载、地下空间利用的经济性。 就当前我国地下车库的设计情况，许多都采用的是2.5m×5.3m的停车位，依据相应的设计标准，纵向靠墙时墙面与车辆之间的距离为0.5m，横向车的间距应在0.6m以上，为此，这种停车位可放进1.8m×4.8m的车辆。分析我国市场上的车辆特点，一些高档小型车可达到1.8m×4.8m的尺寸，而绝大部分的中档车，尺寸与高档车之间有显著区别，一般不超1.7m×4.5m这一尺寸，为此，地下车库中如果再坚持采用2.5m×5.3m的停车位设计，可能会存在空间的浪费[4]。因此，有关人员在布置柱网时应考虑停车位尺寸，多数可选用2.3×5.0m的尺寸，少量停车位采用2.5×5.3m尺寸，以满足不同车辆的停放需求。如在建筑工程中主楼为剪力墙结构，柱距偏小，无法与地下车库的柱网相统一，在这样的情况下，地下车库中主楼仅为其中的小部分结构，设计地下车库时可在主楼外另外布置地下车库与裙房的柱网。

3.4 地下车库与主楼之间的连接方式

近年来，人们的生活水平显著提高，对生活环境有了更高的追求，针对地下车库的设计中，不仅需参考有关的设计标准，也需考虑人们的需求。楼房位置、地下车库位置的总平面设计中，可选择的形式相对多样，具体的设计工作中，相关人员应结合现场情况选定地下车库与主楼的连接方式，如是否有设置沉降缝分开的必要。若设计中能妥善处理地下车库与主楼之间的沉降问题，可布设沉降缝；但若无法控制地下车库与主楼的差异沉降，应分开设置沉降缝。此外，由于地下车库的基础埋深较大，基地压力远远超过原土压力，如地下车库与主楼为一个整体结构，不设置沉降缝将会使二者之间的差异沉降过大，难以保障整体的结构安全。当前的技术发展中，地下车库与主楼之间的差异沉降问题越发引起了人们的关注，为有效减小差异沉降的危害，一般可采取以下几种处理措施：主楼设置桩基，地下车库可设置桩基、天然独立柱基防水板，利用桩体的承载力控制地下车库与主楼之间的沉降；地下车库与主楼均采用筏板基础，将差异沉降控制在合理的范围内；主楼采用桩基或者是复合地基，地下车库选用独立柱基防水板；地下车库与主楼连成整体结构时，为避免出现超长结构，可在结构设计与施工中提前采取措施，预防结构裂缝。

3.5 人防设计

地下车库的设计中也需考虑人防设计，总体的设计中应坚持先平时后战时，当车位及平面布置达到最优时再考虑人防平面。如地下室的面积相对较大，人防区域的布置具有灵活性，可在塔楼较多停车位较少的区域，布置时注意以下方面：人防的口部较多，设备用房需占据较大空间，如未做好空间规划可能会占据更多的停车位；人防地下室疏散宽度与原地下室消防疏散宽度大很多，若没有疏散宽度，需设置更多楼梯，但这种方式下不仅会占据更多的停车空间，也会增加造价。为此，人防地下室应集中靠边墙设置，并布置在最底下一层，当人防面积较大且地下室为多层结构，人防功能上需配更大面积物资库、装备库，对疏散楼梯的需求较少时，适合采取叠层设计的方式。因为考虑防火分区，可将其拉大到4000m2，扣除楼梯间、核心筒等非人防面积，一个最大的防火分区所得有效的人防建设面积一般在3800～3900m2之间。人防地下室建设中，造价取决于多方面因素，其中人防区域室外或非人防区域的人防大门、单元内部分隔的车道连通口封堵板、其他各单元内的设备、人防土建成本等的既定变化较小，在总体布局中设计人员应分析人防车道大门数量，适当调整停车位。

3.6 细部节点设计

近山区住宅区地下车库的设计中，细部节点的设计也十分重要，主要为防水设计、进排风井设计、楼梯间设计、尽端式停车位设计。地下车库的防水设计极为关键，因为地下车库往往直接与地表水接触，在地表水水压力作用下，其中的部分结构往往会受到侵蚀而出现局部损坏，影响结构安全。为此，地下车库的防水设计为重点性任务，主要细分为内防水与外防水。从外防水角度，需在结构构件外部再做一层防水层，而从内防水角度，就是在结构构件内部再设置一层防水层，以通过这些防水层提高构件的防水能力。结合当前地下车库的防水设计情况，经常存在的问题就是防水等级定位不清，针对这一情况，设计人员需综合水位、水压等情况，采取最为有效的防水设计方案。在进排风井的设计中，难度系数较高，主要是因为地下车库位于地下空间内，通风效果不佳，一般需借助专业的通风设备来保持空气的流通性。通风系统中应包含进风、排风、排烟几个子系统，通风系统的设计难题就在于机房位置的布设、风道布置上。要提高机房位置的合理性，应注意以下方面：机房应尽可能少占用车位；地上出风口应具备美观性、隐蔽性与实用性；风道路径应简洁且有效。地下车库的楼梯间设计中，只有按照以下要求开展设计，才能符合相应的标准：首层处与上二楼的楼梯间应设置隔墙，以保障二者相互隔离，以防紧急情况下上面的人员疏散到地下室影响疏散的安全性与有效性；楼梯与电梯在地下室处应设置门厅，让人下到地下室后有过渡空间。尽端式停车位设计应考虑实际情况，在地下车库的尽端式停车位设计中若未考虑停车方式，预留多点空间，在这些车位上停车相对困难，如未留对面空间，车很难停进去。

4 结束语

地下车库在当下已然成为住宅区项目的重要配置，为保障地下车库的设计合理性，相关人员需参考行业内对设计提出的新要求，综合采取多种措施保障地下车库的设计水平，保障住宅区的服务功能。