住宅地下室建筑精細化節約化設計研究

時 尚（廣州市第三市政工程有限公司，廣東 廣州 510095）

隨著我國城鎮不斷發展，空間的發展與管理逐漸走向精細化和復合化，公共生活向地下空間不斷延展，城鎮地下空間的公共性屬性不斷增強，這就要求地下空間設計過程中各學科、各專業工種之間密切協作。同時，對拓寬建筑學的研究視角也產生了積極作用，利用協同設計管理和迭代思維，可提升建筑師對地下室全過程設計時間和圖紙質量的把控力，避免設計失誤而現場返工，導致延誤施工進度、增加投資成本、影響后期銷售。住宅地下室是一項巨大且復雜的工程，若某個環節出現偏差，則會延誤工期并造成經濟損失。基于此，本文對從多個方面對住宅地下室進行精細化設計分析，并提出相應精細化設計方案[1]。

1 總平面布置與施工開挖

若主樓剪力墻停車效率較高，主樓間距宜以5.5m+N×15.7m 為模數。由于標準車位長5.3m，兩個標準車位背靠背布置時可重疊0.4m，若不考慮重疊布置，模數取值增0.4m。無論在什么情況下都要避免出現單排車的布置，若實在無法避免，可采用側邊停車。在能夠足排布置車位車道時，通常按長方向布置車位更為經濟，當存在垂直車道時會出現單排車布置，按長方向布置車位本質上是減少單排車布置[2]。對于商業項目，每排車位不宜超過60m，對于住宅項目，根據項目特點，普通項目建議不超過160m，以車10km/h，不超過1min。在通道外盡量不垂直停車，通車道寬3m～4m 即可。車庫入口設置應考慮以下因素：考慮噪音對附近住宅的影響，當有首層為非架空時，車燈對首層住戶的影響；行人與車行流線的關系,需要減少車行與步行流線的交叉；地下室出口距道路紅線要有7.5m緩沖距離。因此，應盡可能遠離住宅或避開主要立面設置機動車出入口[3]。坡道宜置于車庫外，在車庫內時與車道垂直，下方可通車，兩層坡道盡量重疊設置。地下室輪廓規整，方便施工，減少護壁樁量和回填量，減少表面積，節約造價，坡道車道布置圖如圖1所示。

圖1 坡道車道布置圖

2 地下室面積估算

地下室面積等于車位數乘以27～33與非機動車庫、設備用房、物管用房的和。常規項目可取30，當大于80m 點式高層項目可取28～29；當主樓非常多，如洋房項目，可酌情取高值；當塔樓較少，中庭較大，可酌情取低值；人防每4000m2單層按損失5%估計，約為6輛，雙層地下室的影響根據情況評估。當項目位于8 度區可適當增加1m2。

3 控制成本的策略

通過對某項目前期三種方案的地下室經行對比測算，如表1所示，其中方案一和方案二為雙層地下室，其中負一層層高為3.7m，負二層為3.6m，方案三為單層地下室，層高為3.7m，人防區面積均為3000m2，通過方案一和方案二對比分析，方案二面積減小5%，總造價減少2%；通過方案一和方案三對比分析，當面積相同時，單層地下室造價相比雙層上升3.3%。

表1 三種地下室方案對比分析

4 柱網和設備的布置

地下室常見有三種柱網形式，大柱網(7.8m×7.8m)、大小柱網(7.8m×6.2m～5.1m)和小柱網(5.3m×6.1m～5.1m)等三種形式，本文對某項目大小柱網進行對比分析，小柱網相比大柱網單方造價成本節約較多，如表2所示。

表2 大小柱網成本對比(1期大柱網、2期小柱網)

對于柱網轉換適用于獨立商業、別墅等低層建筑下方，轉換的層數不高，土建成本影響較小。對于塔樓剪力墻，當主樓剪力墻開口做到2.4m～4.8m；當相同戶型較多時，建議做局部微轉換，提升停車效率；當不能停車的區域考慮布置設備房，根據設備房的尺寸原則，優化剪力墻布置；當墻肢夠長，可做局部轉換，轉換一處造價大約為3000元左右。

對于柱子截面的選取，通過對比表3的三個方案可知，方案2 柱截面550 的結構成本比方案3 柱截面600多約4 元/m2；方案1 柱截面500 的結構成本比方案3 柱截面600多約8元/m2；成本比較分析，方案2柱截面550優于方案1柱截面500。

表3 三種柱截面方案對比(用量單位kg/m2，單方單位元/m2)

地下室鋼筋混凝土指標在75～95 之間，影響因素：當純地下室：層高、柱網大小、梁板方案、覆土厚度、消防車道、層數；純地下室基礎：地基承載力（地質條件）、抗浮水位標高、地下室層數、覆土厚度。主樓地下室：層高、剪力墻的布置方案（墻地比）、主樓的層數、轉換層。主樓地下室基礎:地基承載（地質條件）、抗浮水位標高、主樓層數。裙房地下室：層高、柱網、荷載要求、裙樓的高度。裙房地下室基礎：地基承載（地質條件）、抗浮水位標高、主樓層數[4]。

5 防火分區劃分

對于防火分區的劃分，應采用面積最大化的原則，如車庫應盡量按4000m2設計，當面積較小時采用超過2000m2設計，將防煙分區控制在一個盡量利用主樓樓梯的分區，不另外增設樓梯；盡量利用現有的墻體，減少墻體；盡量平行于車位設計防火卷簾，避免在車位后部設防火墻[5]。減少防火卷簾的長度，雙軌卷簾綜合單價約80 元/m2；車庫新規定要求車位側面距墻不小于600mm，劃分防火分區后原7.8m柱網相應調整，故防火分區的調整會影響到柱網，需盡快確定。

6 地下室設備用房設置

掌握設備用房的設置原則和技術要點，統籌設備用房布置，減少設備房對車位的影響，盡量將設備房布置在無效或低效的空間。電氣設備房宜避開后澆帶。高壓配電房宜靠近進線側及小區中心，專變高壓配電房和公變高壓配電房應分開設置，建議兩個高壓配電房貼鄰，以便共用高壓值班室。多層地下室時，不宜在最下一層，可在主樓范圍，但上方和周邊不能有住宅用房和用水房間。高壓配電房凈高需滿足3.0m，降板0.8m～1.0m做溝，上方抬板應滿足水專業管線對覆土的要求[6]。

低壓配電室，盡量設于負荷中心，配電房到末端配電箱的供電半徑不應超過250m（包含豎向高度）。專變低壓配電房和公變配電房分開設置，低壓配電房可在主樓范圍內，不能設置于住宅下方，不能貼臨地下住宅設置，上方不能有用水房間。除只有一層地下室外，不能設于最底層。低壓配電房凈高需滿足3.5m（上方無母線可作3.0m），降板0.8m～1.0m做溝，上方抬板應滿足水專業管線對覆土的要求。變壓器距墻0.6m～1.0m，距其他設備1.0m，尺寸根據容量和品牌，常規為2000×1500(1000kVA)，根據容量大小適當增減。

柴油發電機房盡量靠近專變配電房設置，不能設置在負三層及以下，可布置在首層、負一層或負二層，一般布置在負一層，一般建筑面積在60m2左右（不含分線配電，排風，進風及排煙，包含儲油間）。柴發機房上方及周邊不得有住宅用房及用水房間，應設置在住宅主體外。確定柴發機房位置時應同時考慮進排風井及煙道位置，排風井不對周邊產生影響，煙道不宜貼臨臥室和客廳。柴發機房凈高根據發電機選型，降板0.3m做溝，上方抬板應滿足水專業管線對覆土的要求。

消防控制室設置于首層或負一層，一般設置于負一層，消防控制室設置還應避免電磁干擾（高低壓配電間）。上方及四周應避開用水房間，應有直接通道通向安全出口，且距離室外安全出口距離不大于20m。消防控制室一般建筑面積在70m2～90m2左右（包含監控設備，住宅戶內按不設火災探測器考慮）。地面為架空地面，面層高度0.3m[7]。

弱電機房應設置于首層或負一層，一般設置于負一層，上方及周邊無用水房間。可設置于塔樓下方，需避開電磁干擾源（高低壓配電房）。按每1000戶設置一個，每個弱電機房一般建筑面積在20m2～40m2左右（房間寬度大于3m）。地面為架空地面，面層高0.3m。

7 層高、層數及埋深

項目位于合肥地區，梁板式層高可做到3.4m，頂板+0.1m，人防+0.1m 無梁樓蓋3.10（板厚0.25），頂板+0.1，人防不建議。常規項目一般很少采用，有計算成本較高通常設備占高600，車位2200，只能節約結構，如表4所示。

表4 地下室層高變化對成本的影響分析

對于局部層高不足，由于車位凈高和噴淋是不可壓縮的，因此只能在通過結構和風管上的辦法：風管繞行(風口最大可管30m)，可節約400；風管分散(減少防煙分區面積，甚至多風機)，降低風管高度；梁的布置，布置單向梁，減少某一方向梁高；布置車位(車位凈高2000)；結構梁與設備管線綜合設計。

對于夾層可作非機動車庫，層高可做到2.9m，地下室主樓因覆土原因層高較高。如：0.3m 室內外高差+1.5m覆土+3.5m首層高度等于5.3m，可考慮首層適當降板，負二層做平，且需要注意對入戶品質有影響。同時對于結構整體上抬可節約開挖量；在地下水水位較高的情況下，節約成本[8]。

在梁板結構體系中，當覆土厚度每增加300mm，對結構梁高相應增加約100mm。1.2m 和1.5m 覆土造價直接差別約34 元。由于覆土厚度對層高成本影響很大，需要嚴格控制覆土厚度，南方地區不大于1.2m，北方地區不大于1.5m，對于東北地區和其他特殊項目，若覆土厚度需超過1.5m 時，應按計算確定嚴格控制負一層層高，必要時采用部分輕質材料換填[9]。

8 人防、非機動車庫

人防荷載較大，應直接放到最下一層；人防車位須折價，宜盡量減少人防對車位的影響(如放到非機庫等區域，可利用設備房和物管用房)；考慮人防出入口部和樓梯減少對車位的影響；多利用坡道，防護單元和防火分區重合。非機動車庫的位置和規模：非機動車庫宜設置于車庫邊角、塔樓下方等無用空間，以不影響機動車位為原則。非機動車庫標高與室外場地標高相差超過7m時需設置機械提升裝置，故不宜設置在負二層及以下。非機動車庫每500輛需設置一個坡道，故單個非機動車庫停車數輛宜控制在500輛以下，具體面積根據當地規劃要求乘以單車位面積得出。非機動車坡道出口宜設置在塔樓山墻面、中庭邊角等位置，減少對住宅和中庭景觀的影響。非機動車坡道出口不宜單獨對外開口，避免增加管理成本。并對出入口凈寬、斜坡凈寬、單坡長度和休息平臺進行嚴格控制[10]。

9 結語

基于以上研究對比分析，住宅地下室的詳細設計是一項系統工程，應從規劃階段開始，根據項目定位和當地規范的要求，結合項目現狀，以建筑為主導，協調優化設計作為補充，同時需要設計師具備豐富的專業技術和工作經驗，預先明確功能要求，符合經濟指標，進而實現地下室設計的可行性、功能協調性和統一性。同時，在項目實施過程中，甲方需要更多具有較強專業技術基礎和綜合協調控制能力的項目管理人員。設計前，設計參數清晰，經濟指標明確，功能要求準確，從而實現地下室設計的合理性、功能性、經濟性三者的統一協調。