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摘要：居住建筑地下室已经成为“标配”，故建筑工程领域必须对地下室的建筑工艺予以重视。本文对居住建筑地下室的设计要点展开分析，围绕地下室主次梁结构体系、地下车库停车数量、地下车库平面位置、外形轮廓的优化设计等进行了论述，希望为设计人员提供一定的思考，让地下室发挥更大的作用。
关键词：居住建筑；地下室设计；优化思考；人防功能
引言：近年来，居住建筑地下室的功能性日益增加，除了储存特殊及应急物品之外，地下室还可以建设成停车库、人防设施等，对提升土地资源利用率能够起到一定的作用。当前居住建筑及地下室几乎完全采用钢筋混凝土结构，故在进行设计及优化时，需要结合混凝土的特性，使建筑地下室的安全性能更加稳定。
1.居住建筑地下室设计要点分析
设计地下室的初始目的在于为建筑打好地基，故建筑自身的荷载几乎全部施加于地下结构。此外，在当今主流建筑的钢筋混凝土结构中，混凝土受自然环境的影响、在收缩作用下引发的混凝土体积变化、混凝土徐变现象，都会使建筑直接、间接的压应力出现变化。当此种压应力传至地下结构时，地下室如果已经增添了其他功能，很可能对其稳定性造成影响。因此，进行现代居住建筑地下室设计时，需要考虑以下因素：第一，混凝土受环境温度的影响而出现的水化热现象。地下室常年缺少光照，内部温度较低且潮湿，如果与外部温差较大，在压应力的作用下，受到的“约束”也会越大。一旦压应力超过地下室混凝土自身的承受能力，将会在重度形变的影响下，使地下室墙体出现裂缝。因此，设计地下室时，必须考虑混凝土的水化热反应以及地下结构暴露在自然环境中的时间。第二，混凝土固化的过程中，水分会逐渐排出，由此导致建筑体的体积缩小，将会对地下室结构的稳定性造成影响。当前，应对混凝土体积收缩的有效方式为，在混凝土中加入膨胀剂、减水剂，能够对混凝土基于温度变化而产生的收缩现象进行遏制，经过收缩补偿后，防止地下室墙面出现裂缝。
2.居住建筑地下室设计的优化思考
2.1针对地下室主次梁结构体系的优化思考
居住建筑的地下室也在朝向“功能化”发展，除了传统的地下储物间之外，还包含地下车库、商业区等。特别是一些商住两用的建筑，其地下一层往往设计成大型购物区。因此，地下室主次梁结构体系需要加以调整，如果依然按照原有的荷载承重参数进行设计，则地下室支撑结构将无法承受多于的压应力。建筑结构布置形式的传力方式为：楼面的所有荷载几乎全部作用于楼板之上，并传递给次梁，经由次梁处“受弯”之后，传递给主梁。在此种结构中，布置形式的主梁高将会受到次梁传递而来的“集中力”，进而出现弯矩。目前，设计人员采用调整主次梁的跨度，将主梁的截面高度调整至与次梁高度相同的状态。此举有助于主次梁的截面高度与配筋作业更加合理，从而提升地下室的稳固度。
2.2针对地下车库停车设计的优化思考
地下车库是现代居住建筑地下室以及商用建筑地下室的主要应用方向。时至今日，提升土地资源利用率的观念已经从“地上”延伸至“地下”。故保持地下车库面积不变，增加停车位，且不能影响车辆的正常进出，需要设计人员仔细考虑。为了达成此目的，可以充分利用“退缩条件”，对地下车库进行优化。此种方式的原理如下：地下室的退缩与地上退缩不同，不需考虑日照等情况，无需跟着地上建筑的控制线来退缩，否则地库轮廓无法得到充分利用，将会增加建造成本。充分研读地下室（车库）规划细则“建筑工程退让规划路边线大于3m的地上、地下空间和消防间距范围外，在符合以下条件的情况下，建筑工程可外伸地下建（构）筑物、步级（含台阶）和外挑构件（含雨蓬）。充分运用“地下室及其他地下建筑物结构顶面标高≥2m”这一规划条文，能够将地库退缩线提升至最大限度，使“一排平行停车”模式优化成“效率最高的垂直停车”模式，极大地提升停车效率。此种设计对于商住两用、纯商用、纯居住建筑地下车库优化设计均能起到良好效果。具体效果如图1所示。但采用此种优化方案，需要满足三个前提条件：第一，外扩部分地下室需满足2m以上的覆土要求用于走市政管线；第二，因外扩部分覆土增大，层高较少，为实现满足停车净高，需设置单向布梁，且该区域不走风管；第三，车位净高需保证满足规范2.2m要求[1]。
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图1 运用“退缩条件”而优化的地下车库前后效果对比图
2.3对地下车库平面位置、外形轮廓的优化设计
当前，居住建筑地下车库库平面位置、外形轮廓等方面的设计存在如下问题：第一，车库在项目中位置设置不合理，造成后期使用不便；第二，车库平面异型不方正，平面锐角多，不利于停车的空间较多，造成停车效率偏低；第三，车库外挡墙曲折，挡墙偏长，成本提高。针对此类问题，优化设计的总体思路为：第一，规划总体设计时应将地上住宅楼的布局与地下车库的设置作为一个整体来考虑。原则上在中庭大的地块布置地下车库时，优先选择独立地下室；在地形狭长或地上住宅楼均布的规划项目中布置地下车库时宜选择整体地下室。第二，住宅地库设计可优先考虑开敞地库的设置，其次设置为半地库，再次为全地库设置。尽量避免设计为多层地库，尽量减少因满足抗浮、地下室排水、通风等要求而增加的地下室结构造价以及增加土方与边坡费用。应尽可能形成集中的，规整的地下停车空间，以提高相同面积下的停车数量。
进行地下车库外形轮廓设计时，应当遵循：轮廓线简洁、紧凑、方正的原则，避免出现多段折线、多余空间、锐角弧线，引发地下室外墙增多、无效面积加大、布车障碍等问题。此外，地下车库位置应根据地形充分考虑埋深，顶板覆土厚度应结合园林景观规划，设备管网布置等综合因素确定；总平面设计时尽量减少消防车道和扑救面的面积，有利于减少地下车库顶板荷载，节约结构成本。若消防车道需要在地下车库顶板通过时,应将之设置在两个柱子的中间(只占用一跨)[2]。
结语：无论是建筑工程开发商、施工企业，还是广大消费者，对居住建筑地下室的关注正在日益提升。在城市化的过程中，城市土地资源会越来越少，而科学运用地下室，将一部分“地上功能”转移至“地下”，必然是一种可行性方案。因此，在进行居住建筑地下室的设计或优化时，需要调整思路，赋予其新的“属性”。
参考文献：
[1]王宸.高层民用建筑地下室结构设计[J].住宅与房地产,2020(15):87.
[2]刘继嵘.居住建筑地下室设计及优化分析[J].城市建设理论研究(电子版),2020(01):21.