住宅地下室建筑精细化节约化设计研究

时 尚（广州市第三市政工程有限公司，广东 广州 510095）

随着我国城镇不断发展，空间的发展与管理逐渐走向精细化和复合化，公共生活向地下空间不断延展，城镇地下空间的公共性属性不断增强，这就要求地下空间设计过程中各学科、各专业工种之间密切协作。同时，对拓宽建筑学的研究视角也产生了积极作用，利用协同设计管理和迭代思维，可提升建筑师对地下室全过程设计时间和图纸质量的把控力，避免设计失误而现场返工，导致延误施工进度、增加投资成本、影响后期销售。住宅地下室是一项巨大且复杂的工程，若某个环节出现偏差，则会延误工期并造成经济损失。基于此，本文对从多个方面对住宅地下室进行精细化设计分析，并提出相应精细化设计方案[1]。

1 总平面布置与施工开挖

若主楼剪力墙停车效率较高，主楼间距宜以5.5m+N×15.7m 为模数。由于标准车位长5.3m，两个标准车位背靠背布置时可重叠0.4m，若不考虑重叠布置，模数取值增0.4m。无论在什么情况下都要避免出现单排车的布置，若实在无法避免，可采用侧边停车。在能够足排布置车位车道时，通常按长方向布置车位更为经济，当存在垂直车道时会出现单排车布置，按长方向布置车位本质上是减少单排车布置[2]。对于商业项目，每排车位不宜超过60m，对于住宅项目，根据项目特点，普通项目建议不超过160m，以车10km/h，不超过1min。在通道外尽量不垂直停车，通车道宽3m～4m 即可。车库入口设置应考虑以下因素：考虑噪音对附近住宅的影响，当有首层为非架空时，车灯对首层住户的影响；行人与车行流线的关系,需要减少车行与步行流线的交叉；地下室出口距道路红线要有7.5m缓冲距离。因此，应尽可能远离住宅或避开主要立面设置机动车出入口[3]。坡道宜置于车库外，在车库内时与车道垂直，下方可通车，两层坡道尽量重叠设置。地下室轮廓规整，方便施工，减少护壁桩量和回填量，减少表面积，节约造价，坡道车道布置图如图1所示。

图1 坡道车道布置图

2 地下室面积估算

地下室面积等于车位数乘以27～33与非机动车库、设备用房、物管用房的和。常规项目可取30，当大于80m 点式高层项目可取28～29；当主楼非常多，如洋房项目，可酌情取高值；当塔楼较少，中庭较大，可酌情取低值；人防每4000m2单层按损失5%估计，约为6辆，双层地下室的影响根据情况评估。当项目位于8 度区可适当增加1m2。

3 控制成本的策略

通过对某项目前期三种方案的地下室经行对比测算，如表1所示，其中方案一和方案二为双层地下室，其中负一层层高为3.7m，负二层为3.6m，方案三为单层地下室，层高为3.7m，人防区面积均为3000m2，通过方案一和方案二对比分析，方案二面积减小5%，总造价减少2%；通过方案一和方案三对比分析，当面积相同时，单层地下室造价相比双层上升3.3%。

表1 三种地下室方案对比分析

4 柱网和设备的布置

地下室常见有三种柱网形式，大柱网(7.8m×7.8m)、大小柱网(7.8m×6.2m～5.1m)和小柱网(5.3m×6.1m～5.1m)等三种形式，本文对某项目大小柱网进行对比分析，小柱网相比大柱网单方造价成本节约较多，如表2所示。

表2 大小柱网成本对比(1期大柱网、2期小柱网)

对于柱网转换适用于独立商业、别墅等低层建筑下方，转换的层数不高，土建成本影响较小。对于塔楼剪力墙，当主楼剪力墙开口做到2.4m～4.8m；当相同户型较多时，建议做局部微转换，提升停车效率；当不能停车的区域考虑布置设备房，根据设备房的尺寸原则，优化剪力墙布置；当墙肢够长，可做局部转换，转换一处造价大约为3000元左右。

对于柱子截面的选取，通过对比表3的三个方案可知，方案2 柱截面550 的结构成本比方案3 柱截面600多约4 元/m²；方案1 柱截面500 的结构成本比方案3 柱截面600多约8元/m²；成本比较分析，方案2柱截面550优于方案1柱截面500。

表3 三种柱截面方案对比(用量单位kg/m2，单方单位元/m2)

地下室钢筋混凝土指标在75～95 之间，影响因素：当纯地下室：层高、柱网大小、梁板方案、覆土厚度、消防车道、层数；纯地下室基础：地基承载力（地质条件）、抗浮水位标高、地下室层数、覆土厚度。主楼地下室：层高、剪力墙的布置方案（墙地比）、主楼的层数、转换层。主楼地下室基础:地基承载（地质条件）、抗浮水位标高、主楼层数。裙房地下室：层高、柱网、荷载要求、裙楼的高度。裙房地下室基础：地基承载（地质条件）、抗浮水位标高、主楼层数[4]。

5 防火分区划分

对于防火分区的划分，应采用面积最大化的原则，如车库应尽量按4000m2设计，当面积较小时采用超过2000m2设计，将防烟分区控制在一个尽量利用主楼楼梯的分区，不另外增设楼梯；尽量利用现有的墙体，减少墙体；尽量平行于车位设计防火卷帘，避免在车位后部设防火墙[5]。减少防火卷帘的长度，双轨卷帘综合单价约80 元/m2；车库新规定要求车位侧面距墙不小于600mm，划分防火分区后原7.8m柱网相应调整，故防火分区的调整会影响到柱网，需尽快确定。

6 地下室设备用房设置

掌握设备用房的设置原则和技术要点，统筹设备用房布置，减少设备房对车位的影响，尽量将设备房布置在无效或低效的空间。电气设备房宜避开后浇带。高压配电房宜靠近进线侧及小区中心，专变高压配电房和公变高压配电房应分开设置，建议两个高压配电房贴邻，以便共用高压值班室。多层地下室时，不宜在最下一层，可在主楼范围，但上方和周边不能有住宅用房和用水房间。高压配电房净高需满足3.0m，降板0.8m～1.0m做沟，上方抬板应满足水专业管线对覆土的要求[6]。

低压配电室，尽量设于负荷中心，配电房到末端配电箱的供电半径不应超过250m（包含竖向高度）。专变低压配电房和公变配电房分开设置，低压配电房可在主楼范围内，不能设置于住宅下方，不能贴临地下住宅设置，上方不能有用水房间。除只有一层地下室外，不能设于最底层。低压配电房净高需满足3.5m（上方无母线可作3.0m），降板0.8m～1.0m做沟，上方抬板应满足水专业管线对覆土的要求。变压器距墙0.6m～1.0m，距其他设备1.0m，尺寸根据容量和品牌，常规为2000×1500(1000kVA)，根据容量大小适当增减。

柴油发电机房尽量靠近专变配电房设置，不能设置在负三层及以下，可布置在首层、负一层或负二层，一般布置在负一层，一般建筑面积在60m2左右（不含分线配电，排风，进风及排烟，包含储油间）。柴发机房上方及周边不得有住宅用房及用水房间，应设置在住宅主体外。确定柴发机房位置时应同时考虑进排风井及烟道位置，排风井不对周边产生影响，烟道不宜贴临卧室和客厅。柴发机房净高根据发电机选型，降板0.3m做沟，上方抬板应满足水专业管线对覆土的要求。

消防控制室设置于首层或负一层，一般设置于负一层，消防控制室设置还应避免电磁干扰（高低压配电间）。上方及四周应避开用水房间，应有直接通道通向安全出口，且距离室外安全出口距离不大于20m。消防控制室一般建筑面积在70m2～90m2左右（包含监控设备，住宅户内按不设火灾探测器考虑）。地面为架空地面，面层高度0.3m[7]。

弱电机房应设置于首层或负一层，一般设置于负一层，上方及周边无用水房间。可设置于塔楼下方，需避开电磁干扰源（高低压配电房）。按每1000户设置一个，每个弱电机房一般建筑面积在20m2～40m2左右（房间宽度大于3m）。地面为架空地面，面层高0.3m。

7 层高、层数及埋深

项目位于合肥地区，梁板式层高可做到3.4m，顶板+0.1m，人防+0.1m 无梁楼盖3.10（板厚0.25），顶板+0.1，人防不建议。常规项目一般很少采用，有计算成本较高通常设备占高600，车位2200，只能节约结构，如表4所示。

表4 地下室层高变化对成本的影响分析

对于局部层高不足，由于车位净高和喷淋是不可压缩的，因此只能在通过结构和风管上的办法：风管绕行(风口最大可管30m)，可节约400；风管分散(减少防烟分区面积，甚至多风机)，降低风管高度；梁的布置，布置单向梁，减少某一方向梁高；布置车位(车位净高2000)；结构梁与设备管线综合设计。

对于夹层可作非机动车库，层高可做到2.9m，地下室主楼因覆土原因层高较高。如：0.3m 室内外高差+1.5m覆土+3.5m首层高度等于5.3m，可考虑首层适当降板，负二层做平，且需要注意对入户品质有影响。同时对于结构整体上抬可节约开挖量；在地下水水位较高的情况下，节约成本[8]。

在梁板结构体系中，当覆土厚度每增加300mm，对结构梁高相应增加约100mm。1.2m 和1.5m 覆土造价直接差别约34 元。由于覆土厚度对层高成本影响很大，需要严格控制覆土厚度，南方地区不大于1.2m，北方地区不大于1.5m，对于东北地区和其他特殊项目，若覆土厚度需超过1.5m 时，应按计算确定严格控制负一层层高，必要时采用部分轻质材料换填[9]。

8 人防、非机动车库

人防荷载较大，应直接放到最下一层；人防车位须折价，宜尽量减少人防对车位的影响(如放到非机库等区域，可利用设备房和物管用房)；考虑人防出入口部和楼梯减少对车位的影响；多利用坡道，防护单元和防火分区重合。非机动车库的位置和规模：非机动车库宜设置于车库边角、塔楼下方等无用空间，以不影响机动车位为原则。非机动车库标高与室外场地标高相差超过7m时需设置机械提升装置，故不宜设置在负二层及以下。非机动车库每500辆需设置一个坡道，故单个非机动车库停车数辆宜控制在500辆以下，具体面积根据当地规划要求乘以单车位面积得出。非机动车坡道出口宜设置在塔楼山墙面、中庭边角等位置，减少对住宅和中庭景观的影响。非机动车坡道出口不宜单独对外开口，避免增加管理成本。并对出入口净宽、斜坡净宽、单坡长度和休息平台进行严格控制[10]。

9 结语

基于以上研究对比分析，住宅地下室的详细设计是一项系统工程，应从规划阶段开始，根据项目定位和当地规范的要求，结合项目现状，以建筑为主导，协调优化设计作为补充，同时需要设计师具备丰富的专业技术和工作经验，预先明确功能要求，符合经济指标，进而实现地下室设计的可行性、功能协调性和统一性。同时，在项目实施过程中，甲方需要更多具有较强专业技术基础和综合协调控制能力的项目管理人员。设计前，设计参数清晰，经济指标明确，功能要求准确，从而实现地下室设计的合理性、功能性、经济性三者的统一协调。