地下汽车库设计探讨--以澄地2020-C-29号地块商品房开发项目地下汽车库为例

发表时间:2021/7/2   来源:《建筑设计管理》2021年2期   作者:白珊
[导读] 本文以澄地2020-C-29号地块商品房开发项目地下汽车库为例
        白珊
        上海原构设计咨询有限公司     
                 
        【摘  要】本文以澄地2020-C-29号地块商品房开发项目地下汽车库为例,对地下汽车库设计中各个阶段的关注点进行讨论,主要从地下车库精细化设计,充电桩车位实施、后期车位验收等方面探讨了施工图设计中的一些难点与重点,希望本文对广大设计师在今后的地下汽车库设计中具有一定的借鉴意义。

        【关键词】   地下车库精细化设计   充电桩车位实施  车位验收的影响
 
0 引言
   
        在我国经济发展速度不断提升、人们对生活要求不断递增的情况下,居住环境也成为了人们重点关注的内容,主要体现在对户型空间的高效利用,居住环境的舒适度,配套及物业高标准的服务等方方面面。而汽车成为了每家每户都必须配置的必需品,有些二胎家庭甚至需要两辆车才能平衡平时生活的需要。住宅小区通常都会配备相应的汽车位供各位业主使用,那么如何在注重建筑品质的同时更高效的利用地下空间,最大限度的满足业主需求成为了地下车库精细化设计的重中之重。
        目前对于住宅地下空间来说,汽车库是其主要的功能,不同的住宅地上条件对地库的设计施工影响很大。比如周边有已建小区的,需要在基坑围护方面特别注意,有些地块竖向高差较大,这就对地库的顶板、底板、集水井有较大影响,同时高差较大的小区还会对小区总体的管线布置和景观设计也有较大的影响;另外大部分住宅小区会需要配置人防工程,这就要求与人防院的设计需紧密配合。本文以本人参与设计的澄地2020-C-29号地块商品房开发项目地下汽车库为例,从设计角度着重分析如何在遵从地库设计规范的前提下,既能达到业主需要的优质停车空间,又可以在适当降低成本的情况下精细化设计,优化业主成本。从而达到以当今社会可持续发展为目标,最终实现提高土地利用率,提高效益的长远效果。    
        
一、项目简介及停车指标要求
        本文中的项目处于无锡市礼敬寺路以北、城东街道以西,项目配置高层住宅及配套公建,根据本地块的规划条件“澄自然资规条[2020]62号”:住宅部分的汽车停车位配建指标,需要保持在每100平方米不少于1个车位,而配套公建补风,其汽车停车配建指标需要达到每100平方米0.6个车位。因此计算得出本地块车位数量能够达到2227个,位于地上的停车位数量为222个,包括2个无障碍停车位以及220个普通车位。地下停车位2005辆 (含普通停车位1771辆、可充电停车位223辆、无障碍停车位10辆)。下面我们就来重点分析下地库设计中需要考虑到的精细化设计。本人根据多年地库设计的实际项目经验和已建成项目中地库在使用效率及技术经济研究分析得出,现阶段的地库精细化设计主要可以着重控制以下几点:1.总体小区规划布置,地上建筑结构形式;2.地库主要柱网形式,车位排布方式,单车位指标的把控,地库轮廓,出入口数量及位置,集水井位置;3.防火分区划分,设备机房规模及布置方式,管线综合,人防区对车位排布的影响等。
二、整体规划
        在总体规划阶段,需要将地下汽车库平面,车库出入口与整个小区地上地下一起考虑,地下车库并不是住宅小区设计的附属品,要尽可能的将地库集中在一个完整的空间内,尤其需要考虑在有分期施工需求的小区内整个地库的完整性及分期地库分期使用的可行性。比如本项目根据业主需求分为两期施工,在整体布局时需要尽量使两期住宅面积大致平衡,且人防区域在尽量平衡,如附图1所示,虚线示意一二期施工分界线,人防区分别设置在右侧红色及蓝色区域。业主要求其中一个单独的配套公建需在一期投入使用,且该配套左侧有大量管线交叉,施工难度会增加,需包含在一期范围内,故在考虑一二期施工界限上需着重考虑。另外在北侧人防区与非人防交界处地上有一个变电所,此处需结构抬柱,且不得使变电所横跨人防与非人防区范围,故在此处地库通车道设计中需考虑斜向车道分流。
                                  附图1

三、平面布局
1.合理选择柱网:
        对于地下车库来说,停车数量的多少与柱网尺寸、车位布置有着直接的联系,而柱子的间距除了需要考虑最大限度的满足结构的经济性以外,还需要推敲车辆摆放的便捷性。住宅地库不同于大型公共建筑,其服务对象主要是小型汽车。按照我国《车库建筑设计规范》中的车辆尺寸要求,标准的车位尺寸需要达到5300mm*2400mm。而柱网大多分为大柱网、小柱网,根据车型宽度计算合理性分析得知,一般将大柱网之间的横向柱距,保持在7800-8400mm,而小柱网之间的距离则需要保持在5400-5800mm。大柱网虽然柱子较少,但由于跨度较大,梁高不易统一控制且相对偏高,这对于层高偏低的住宅地库来说非常不经济。而小柱网一般多应用于经济型地库,所以本项目结合车道宽度的要求计算后决定采用最

附图2
        适合住宅地下室使用的经济性2车位小柱网,(如附图2所示)X方向为柱间距,距离为5400mm,Y方向为车位处4800mm,主要位置车道处柱间距为6800mm,局部人防部位柱网会根据实际间距调整。且车位在车尾靠墙一侧会预留100mm富余,给现场施工误差留下可控余地,或给局部需要增加排水浅沟处预留。
2.优化车位排布方式及单车位指标:
        在地库设计中首先区分出车库哪些位置为高效、低效停车区,优化停车区域。停车方式最优方案当属垂直后退停车方式,除特殊情况外应尽量避免平行停车或斜向停车。本项目主要位置均为垂直后退式停车,仅有2处采用平行停车形式,约占总停车数量的1‰;其次车道尽可能得笔直贯通,不要绕来绕去,尽量减少不必要的转弯。在车道设置上需避开上部住宅建筑的核心筒以及柱网较为密
集的区域,且需满足在一条车道双侧停车,尽量避免一条车道仅满足一排停车需求,车道需尽量环通,减少尽端车位。本项目在此类型问题处理上完全避免了单车道停车,且优化了车道的通畅及分流,在尽端位置不设置车位,以此来提高停车效率。在不可避免的部位均设置了一辆回车位供业主倒车使用,提高了倒车的安全性。另外在一些局部柱网不满足小型车位大小的地方采用微型车位。本项目共设置了16 辆微型车位,仅占总车位的8‰,因江阴当地相关部门不认同子母车位的做法,故本项目未设置子母车位。对于普通住宅地库的单车位指标宜控制在附图3以内。本项目单车位指标做到了28.03㎡(不含人防区)。

                               附图3
3.优化地下车库轮廓线,减少无效空间:
        地下车库的轮廓应充分利用规划条件里的退界条件,根据不同城市的规划条件;一般地下车库距道路红线距离不应小于埋深的0.7倍,同时最小距离不应小于3m,二者取大者。故在各方面条件影响下能满铺整个地块做足地下车库绝对不增加一层地下室,这是地下车库轮廓设计的前提。轮廓宜尽量保证方正,避免异形,过多的折角不但会增加很多无效面积,还会使地块在支护及侧壁、土方开挖等方面投入过多,且施工复杂影响工期;地下室外轮廓应尽量与原地上主楼结构竖向构件重合,这样可以最大限度的减少施工成本投入。在由于退界线原因不可避免产生折角时宜尽量保证一排车位可使用,角落不可使用位置用作设备机房。(详见附图4,尽端不可布置车位处均设计了设备机房)。

                               附图4
4.地下车库出入口数量及坡道位置设置:
        众所周知地下车库的竖向交通主要依靠楼梯和坡道,楼梯主要用于人员疏散,而坡道的位置更为重要,一个地库的交通流线是否清晰与坡道出入口选取的位置有很大的关系;并且需要按照规范下限控制地下车库的出入口数量及车道尺寸,同时应该首先选择直线作为地下车库的坡道,条件允许的情况下不使用曲线坡道。根据《车库建筑设计规范》JGJ 100-2015中4.2.2条规定车辆出入口的最小间距不应小于15m,并宜与基地内部道路相接通。本项目在初始阶段因为分期施工及中间景观带的限制,业主在方案阶段确定2个坡道出入口均需设置在一期,且出入口距离不满足大于15m的要求。故在施工图阶段为了满足规范,在坡道位置不能移动的前提下,我们将其中一个直线坡道修改成了曲线车道且向相反
        
                                  附图5
方向驶入地库;且因为2个坡道相对位置较近,但由于在防火分区的设置中,如有汽车坡道,该防火分区可不设置补风机房的原则,若将2个坡道划分在同一个防火分区内,势必会比较浪费,这对于优化成本是非常不利的。出于对这些不利因素的考虑我们征得业主同意后对于其中一个坡道做了曲线坡道的修改。(详见附图5中的坡道位置)
5.防火分区划分原则及设备用房、出地面风井布置优化:
        地库里最重要的就是防火分区的设置,防火分区划分的是否合理直接影响到机电各专业管线的布置。总的原则就是防火分区划分尽量方正,不要过长或者过宽,楼梯尽量选在居中的位置,这样可以照顾到每个尽端位置到楼梯的疏散距离均满足不大于60m。在地下车库中有较多的设备机房,其中主要包括了排烟、补风机房、生活水泵房、雨水收集间、配电间、计量间以及消防水池等。在设计之初通常由机电专业对机房的大概位置以及高度进行设定。具体位置由建筑专业明确。在空间上设备用房占用的位置应合理且紧凑,无噪声的设备机房可尽量设置在主楼范围内,或无法停车的边角区域,尽量避免占用车位;大型设备用房例如生活水泵房、消防水泵房、消防水箱等应集中设置(详见附图5中蓝色填充区域)。由于水泵房中的设备会产生振动,因此需要避免安装在有安静要求或者防震要求的楼上或者楼下,并且为了方便管线的分布,水泵房一般都要求设置贴临外墙的位置,同时为其加独立的防火区以及直达室外的楼梯;在安装电气的房屋上也具有不同的要求,例如变电所不得与弱电房间贴临,如消防控制室、电信机房,且上下左右不应有有水房间。
        本项目由于是分期开发,但是地库是一次报过的规划设计,所以在整体的流线及地库布置上不能有大的变动,这就要求在设计一期的时候要把整个地库的布局都考虑完善,在二期时不能有大的变动,而由于人防区是人防院单独设计,故我们的非人防地库面积受人防部分面积的很大制约,在一期施工图设计过半时,人防院由于申报人防办面积出了一些修改,从而使人防面积有了较大的修改,导致非人防地库部分已划分好的防火分区有些已经超出4000㎡很多。而按照业主的每个防火分区尽量达到防火分区面积的上限的要求,这就需要不能单独只修改与人防地库相邻的单独防火分区,必须每个防火分区一点点的把面积做到均匀;同时还尽量不涉及到机电专业已经布置好的机房及地库的柱网的修改。另外因为一期二期分界线的位置已确定,故左侧防火分区的布局较难变动,并且人防部分的边界也已经确定,故防火分区很难做到非常规整。这对于地库来说也是一个挑战。因为防火分区越不规整疏散距离越难满足。同时因人防区与非人防区有高差,
些特殊部位高差接近1m,故都需在非人防区局部几跨内解决高差问题(详见附图6)。

                                                附图6
        地下室风井出地面的位置应优先选取在住宅侧山墙位置,或贴临住宅小区内的一些附属建筑,比如常见的有垃圾站、变电站等公共建设,特别要注意的是出于安全、噪声及污染的考虑,一般不得从幼儿园的任何墙面出地下车库的风井。其次风井应设置在北侧的楼电梯侧面或厨房,卫生间的窗下。设置在楼电梯侧面时要注意与楼梯间洞口之间的防火间距。在以上位置均无法设置时才会考虑设置在地库中间的独立楼梯间侧面或景观绿化中,且需特别考虑尽量不从中央景观带中出地面设置。
6.地下车库排水及集水井位置设置
        现在常规的地下车库排水主要为浅槽排水或深沟排水两种形式。由于地库里常规排水量较小,一般业主会采用浅槽排水加集水井周边2m范围内1%找坡的形式。集水井设置也很重要,除了地库里常规的集水井还有各种设备用房,坡道,地库独立楼梯的集水井。集水井要注意尽量设置在地库角落处,且应避开结构承台及主楼筏板,不得设置在车位处及大堂入口处。坡道的集水井一般比较大要注意不得影响周围房间的使用,且如果是在有负二层的地库里要尤为注意坡道集水井的布置位置,尽量避免在负二层的顶板下沉一个集水井,对下层空间管线走向都有极大的影响。本项目集水井均设置在了未停车且无法设置机房的角落或车档后面,未对地库的使用造成影响。
7.各专业间配合及管线综合合理配置
        施工图图纸质量的好坏,各专业图纸的交圈,现场的返工率很大程度取决于各专业之间的配合程度。而在地库设计中各专业紧密配合更是一个重中之重的要点。在前期方案配合中,要首先明确机电专业的大机房的设置区域,这些位置对后续防火分区的划分、分期开发等情况影响很大。在地下室的管线布置中,暖通的主风管应贴梁底或板底设置在靠近车位车档后上空的垂直方向,尽量呈直线布置,避免转弯或者分叉,宽度不宜大于1.2m,保证车位上2.2m净高,从而可保证地库主通车道上方无大风管布置,确保车库的高度以方便以后的维修检查。在安装电缆桥架时需要与其他设备平行,一般来说避免安装在风管的下方,同时各专业的管线无法避免交叉时,应尽可能保证不大于2个专业的管线交错,且管径小的管线避让管径大的管线,复杂的交叉管线情况不得出现在主车道及归家路线电梯厅的上方。同时可以利用BIM软件的三维可视化技术,可以将地库中管线综合排布中出现的各种管线碰撞问题有效的查找出来,更好的提高了各专业图纸质量,减少错漏碰缺,同时可及时找到地库设计中不利于施工的区域,及时反馈,各专业提出整改意见,可极大避免现场返工及材料浪费。
四、实时政策对地下车库设计的影响  
1.充电桩车位对地下车库设计的影响
        我国于2019年3月正式实施《电动汽车分散充电设施工程技术标准》,给地库的设计以及施工提出了更高的要求。设计方需要根据技术标准的要求,在新建住宅中安装100%的充电设施,或者将后期安装的位置预留处理。在同一个防火分区内需要集中统一地进行充电桩的安装,同时还需要设置2个疏散口以及配电间,如果防火墙需要开设能够相互连接的疏散门时,则要保证防火门的防火级别在乙级以上。对于暖通专业来说需要增加一套排烟及补风设备,若能与原防火分区合用应尽量合用。本项目根据交通部门的批复文件要求需设置222辆充电车位,其中人防区设置146辆,非人防区设置76辆,非人防区划分了2个充电单元,采用甲级卷帘门及乙级防火门分隔2个防火单元,面积分别为977.88㎡、973.19㎡,且每个防火单元中有一部楼梯及向相邻防火单元疏散的乙级防火门作为2个疏散口。
2.车位验收对地下车库精细化设计的影响
        地下车库竣工以后,车位验收就是一个很重要的门槛,施工图设计是否合理,就需要等待交管部门的检验。近年来很多项目也遇见过很多无法验收的车位,这些车位有些是本身设计不合理无法通过验收的,有些是业主私自增加的车位,所以在我们设计中就需要特别注意会涉及到这些类似问题的车位,着重考虑解决方案,保证车位验收顺利通过。
        1)根据规范要求,车位在距离实体墙的位置需要保证有300mm的距离的,而有些地方规定车位在划线的时候是有划线宽度要求的,比如上海就有150mm线宽的要求,这就要求我们需要额外考虑150mm的线宽,这样才能满足车位验收的条件。
        2)根据车位验收要求,在车位划线平面图或者垂直投影使用范围内不得有障碍物,这就要求我们在设计中对各专业设备的设置位置也要把控,比如消火栓,消防立管等,这些都很容易占用停车或倒车区域空间。消火栓厚度一般尺寸为200mmx700mm,极限一点可以缩短到650mm,要保证消火栓柜门120度打开后不能影响到车位,故本项目设置在车位间柱子的外侧,垂直于车位设置,方可保证车位验收要求。同时地库中的排水浅沟及集水井均不得影响车位的停车区域。本项目车位靠墙补风均预留除了100mm的距离,集水井尽量设置在了角落或车档后面,保证地库的正常使用。另外在地库设计中还需要特别注意各种入户大堂的门口,疏散楼梯的门口也不得设置车位,设备房间虽不经常开启但是为了安全起见尽量将门往后退做到内凹外开,尽量不影响车位。
        3)在人防区与非人防区的交界处也需要特别注意人防门的180度开启处应有轨迹线示意,防止碰到车档,且需要保证人防门开启后距墙需预留至少600mm的空间,而门边到车位边也要有至少300mm的距离。故我们在此类交界部位设计时需要在排方案柱网阶段就提前预留宽度至少保证有900mm,以免到施工图阶段影响无法弥补(详见附图7)。另外消防主管因为管径比较大,在人防与非人防交界处需要特别注意不得与人防门打架,以免人防门无法开启。
                                    附图7
        所以车位验收虽然地库施工完成以后的工作,但是在前期设计中,如果有些车位设计不合理,被判定为无效车位,后期在验收过程中就会造成很大的不便,整改也非常困难。故我们在设计时不但需要严格按照验收标准来布置车位,而且在满足车位数量配置的同时,尽量预留出富余车位,来确保车位顺利竣工验收。
五、结语
        综合以上分析能够得出,要想实现住宅地下车库的科学设计,需要考虑到其综合性以及复杂性,涉及到各个专业多个方面。而目前在绝大多数方案阶段,设计人员往往总是优先考虑总体规划和户型推敲,地下车库的方案布置没有深入地去思考,只是草草的简单布置,留待施工图去解决各种问题。但是地下车库又是首先施工的部分,留给施工图设计的时间非常紧张。所以在今后的设计中,我们需要更早的介入地下车库的精细化设计,不但首先要在建筑领域深入研究,并且要尽早与各专业通力配合完善设计,做到地下车库收益最大化,只有做到这样才能够有效实现地下车库,在经济性能、功能性以及科学性方面的统一。
        
        
        
        
        
参考文献
        [1]建筑工程交通设计及停车库(场)设置标准 DG/TJ08-7-2014
        [2]车库建筑设计规范   JGJ 100-2015
        [3]电动汽车分散充电设施工程技术标准  GB 51313-2018
        [4]住宅地下车库的精细化设计探究  崔青  《上海建设科技》-2014
        [5]【精品】住宅标准化设计-地下车库设计  道客巴巴
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