基于成本控制的地下室層高設(shè)計(jì)

鄔玉偉 鄭辰甫 王鵬梁

1. 杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)設(shè)計(jì)院股份有限公司 浙江 杭州 310003；

2. 杭州市城東新城建設(shè)投資有限公司 浙江 杭州 310003

引言

由于杭州市特有的軟土地質(zhì)情況，相較于地上建筑，地下室建設(shè)成本常常較高。地下室設(shè)計(jì)的合理性，直接影響到工程造價的控制。筆者通過對數(shù)個項(xiàng)目的對比分析，發(fā)現(xiàn)在建安成本中，地下室結(jié)構(gòu)占比達(dá)40%～60%，如表1。因此地下室的成本控制，成為項(xiàng)目整體成本控制的關(guān)鍵方面。

表1 地下室相關(guān)造價與建安成本對比實(shí)例

1 減少地下室結(jié)構(gòu)層高后可降低的成本

降低地下室層高，在建筑、結(jié)構(gòu)及施工方面均可節(jié)約可觀的經(jīng)濟(jì)成本。相關(guān)資料揭示，地下室層高每增加100mm，綜合造價增加18元/m2。因此，在滿足各項(xiàng)規(guī)范與使用需要的前提下，降低地下室層高，對成本控制具有重要意義[1]。

1.1 結(jié)構(gòu)成本

對結(jié)構(gòu)專業(yè)來說，層高降低意味著豎向構(gòu)件的長度和體積減小、入口坡道和樓梯的長度減少，從而使得鋼筋混凝土材料的用量得到節(jié)省。此外，層高較低的地下室基坑開挖深度及圍護(hù)成本均會減少。更小的地下室體積使得水浮力得以減小，在相同條件下，地下水位抗浮設(shè)計(jì)所需的成本也會相應(yīng)減少。

1.2 建筑成本

地下室層高降低對建筑專業(yè)成本控制的效果主要體現(xiàn)在豎向布置的材料與構(gòu)件上。更小的層高可以減少填充墻體的工程量以及管線的垂直長度，而填充墻使用的減少也可降低粉刷、防水材料的使用，這些因素均對成本控制產(chǎn)生了積極影響。

1.3 施工成本

除了上述材料用量減小帶來的工程量減少節(jié)約下不少的人力資源成本外，地下室層高降低還能使得腳手架高度降低、豎向構(gòu)件模板梁減小，最終使得工期得以縮短，利于建設(shè)單位財(cái)務(wù)成本的控制。

2 層高減小的限制因素

2.1 使用功能要求

目前大部分地下室均有停放小型機(jī)動車的要求。根據(jù)《車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》，對于小型車輛，車輛出入口、坡道及停車區(qū)域凈高應(yīng)不小于2.2m，這是限制地下室層高減小的重要因素之一[2]。

2.2 頂板結(jié)構(gòu)高度

由于不同項(xiàng)目中柱網(wǎng)跨度、荷載（人防、消防車、覆土等）情況的不同，及選用的梁板體系各異，扣除梁、板高度后的結(jié)構(gòu)凈高也會基于不同的項(xiàng)目實(shí)際情況而定。在常規(guī)情況下頂板覆土約在1.5m左右，此時頂板梁高大致可取1/9～1/10柱跨。在實(shí)際工程中，可依據(jù)此條工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行層高的預(yù)估。

2.3 設(shè)備管線占據(jù)高度

地下室設(shè)備管線包括排煙風(fēng)管高度，噴淋系統(tǒng)，強(qiáng)弱電橋架。其中橋架可避開風(fēng)管位置，風(fēng)管下需要設(shè)噴淋。因此管線高度包括風(fēng)管和噴淋兩者。在一般工程中，設(shè)備管線高度=500（含400的風(fēng)管高度、每邊各50的防火板厚度）+200（風(fēng)管的支吊架高度、噴淋的高度）=700mm。

3 基于成本控制的地下室頂板和中板樓蓋體系選擇

針對不同荷載組合下的各類地下室頂板梁板體系進(jìn)行交叉建模計(jì)算，通過梁板配筋圖測算出各種工況下的鋼筋與混凝土材料的用量[3]，見下表。

表2 地下室頂板鋼筋、混凝土及模板用量

通過分析對比，對于頂板覆土與人防荷載組合，采用大板體系具有明顯的優(yōu)勢。此時結(jié)構(gòu)鋼筋、混凝土及模板的用量在各體系中均為最優(yōu)。即在相同跨度的情況下，荷載較大時，大板體系的經(jīng)濟(jì)性具有較為確定的優(yōu)勢[4]。

表3 地下室中板鋼筋、混凝土及模板用量（地下一層有人防）

通過分析對比，對于地下室中板，人防荷載組合，采用無梁樓蓋在所述條件下鋼筋與模板量最為經(jīng)濟(jì)。特別是單方鋼筋含量，甚至只有次優(yōu)的大板體系的68%，可謂優(yōu)勢明顯。此外，不僅僅可以從鋼筋混凝土用量的角度進(jìn)行考慮，若將無梁樓蓋能夠增加樓層凈高從而降低結(jié)構(gòu)層高的綜合經(jīng)濟(jì)效益，以及模板工程的工程量與復(fù)雜程度納入考慮，無梁樓蓋的相較其他有梁體系都將產(chǎn)生明顯的優(yōu)勢。次選方案可選大板體系，鋼筋、混凝土、模板用量均比其他有次梁體系由優(yōu)勢[5]。

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4 綜合上述因素的地下室層高推薦值

一層地下室層高建議：3.8m（有人防）；3.7m（無人防）。

二層地下室層高建議：地下一層，3.8m；地下二層，3.7m；如地下室中板采用無梁樓蓋，則地下二層層高3.4m。

5 結(jié)束語

由上述綜合分析，選擇合理的地下室樓蓋結(jié)構(gòu)體系，結(jié)合建筑功能及設(shè)備專業(yè)空間，得出的地下室層高設(shè)計(jì)值，既滿足了使用功能，保證了結(jié)構(gòu)安全，同時，經(jīng)濟(jì)性也得到控制。