中国建筑设计研究院有限公司 200062
摘要:本文是作者根据自己的实际工作经验,结合两个落地项目,针对目前我国地下车库的结构进行系统性的分析。涉及了包括建筑原理、暖通技术、机电策略等多个环节,旨在进一步提升地下车库的有效性,帮助提升停车车效率与平衡性问题。
关键词:地下车库;停车效率;一体化设计
引言
中国城市停车不便、困难的现实需求下,设计地下车库成为重要的任务。在保证其功能性和实用性的同时,强化建筑艺术的打造成为关键。如何找寻二者之间的平衡点,就需要建筑设计师结合实际情况出发,进行有效地组织设计任务予以控制。
1、设计讨论
目前绝大多数的地下车库都是由进口、出口、坡道、功能房以及逃生通道等组成,由于车库的位置在地下,所以需要适度考虑其人防功能。只有将每一个设计因素加以考量,在具体投入使用的时候才能发挥最大价值。
1.1 地下车库位置的确定
每一个商场、住宅区的实际情况存在区分,因此为了保证其使用效率,做好地下车库的位置确认成为优先任务。要预先对上方的建筑情况进行排摸,选择长边方向作为停车位,出入库时要保证与地面位置平行,保证安全性。如果能够在上方建筑物的楼间距控制停车位、停车道的设置,则相对能够较为高效、安全地投入使用。如果上下方的位置不对等,出现如日间距、视觉间距等问题,则有限保证上层建筑的使用安全。而在坡道的选择上,则与地面道路的组织方式息息相关,需要达到一一对应的目的。
1.2 地下车库边界的确定
在地下车库的设置上尤其是大型停车场,需要尽量不改变停车的方向,可以依据基地的长边设置,为了合理运用空间提升停车效率,则需要选择多向停车。尽量筛选出无用空间,其余位置均安插停车位,实现停车效率的进一步提升。
1.3 竖向空间的设计
目前我国建筑标准中对地下结构停车库的最低净高要求为2.2米,而这也是地下车库的基础开挖深度。在多层的地下车库结构之中,可以额外使用包括错层式、结构式等策略,实现空间的多元利用。
1.4 地上辅助物的设计
尽管地下车库的主要结构都在地下,但其仍然需求一定地面的辅助建筑物,包括排风口、疏散应急通道等。辅助物的设计需求,是不影响其本身以及车库的使用基础上,要尽可能地做到美观,与上层的建筑物保持一致风格。对地上辅助物的实际情况来看,防火分区的划分成为关键性的位置,其中包括应急通道、消防安全设施是整个占比辅助物面积最大的部分。所以在进行地下车库设计的时候,防火通道是优先级最高的环节。只有首先保证了车库的安全性,才能为后面的使用奠定基础。
1.5 结构形式的优化
在当代建筑技术的进步下,地下车库的结构形式呈现多元化,目前使用维度最广的有两类:一种是梁板式,一种是无梁式;无梁式可减少设计层高,但在使用时有一定的限制条件,地下室为一层时,经济性最优。
1.6 设备要素的优化
伴随地下车库的功能越发多元,其中的设备也不断丰富,要尽可能地使用车库中的边角位置,实现设备的使用和位置优化。
1.6.1暖通设计
地下室结构之中,运用最广的即为机械通风方式,其要求是依据防火位置来区分。目前通风系统除了有交换空气的作用,还附带一定的火灾排烟功能。其弊端在于,由于机械设备的体积相对较大,所以占用空间非常高,使用效率低。为了有效避免这一问题的出现,在选择设备存储位置上成为了关键。通常情况下,其被安置在两层车库的夹层之中,或者将机房设置在专门的防火区分交界处,使得不同楼层的通风系统可以共用一个设备。在通风情况条件较好的区域,可以多加开设几个窗户或者门框结构,使得交换空气的作业由自然风完成,不仅节省了空间,还降低了建筑成本。
1.6.2给排水设计
地下车库由于水资源使用需求相较于上层建筑较少,所以给排水的设计主要建设在消防位置。在水泵房的位置筛选上,需要考虑结构高的问题,即将设施建设在有明确高差位置的区域。不同的水泵及配套设施,对高差的要求存在客观区分,所以要尽可能地使用好不同的位置,以尽可能地提升停车效率为核心要点。
1.6.3电气设计
地下车库对电的用量要求相对较高,尤其是在目前新能源汽车不断增多的现实情况下,包括发电机房、充电桩、无线覆盖机房等都是必备的设施。根据地下车库的建设规范要求,其上方切忌是潮湿、水分较大的场所,同时也要规避大规模人员流动的区域在上方。针对强弱电房还需要规避电磁的干扰。所以,电气房的设施要求相对较高,除了不影响正常的停车以外,还需要满足不同的规范要求。
2、设计实例
2.1 独立式车库
江苏南通某项目用地面积约5.3277公顷,住宅建筑面积约为135599平方米,配套公建建筑面积为2100平方米,配套商业建筑面积为4000平方米。住宅按1.0辆/100平方米配置机动车,配套商业0.6辆/100平方米配置机动车。机动车总停车数1426辆,其中地下汽车库停车数1115辆。地下汽车库面积为31820平米,车均面积28.5平米。
地库位置和边界确定
本项目的位置相对较为特殊,呈现梯形结构,其短边的长度为125米,长边的长度则为230米,二者之间相距约为290米。地块共有四个主要住宅区域,是标准的建筑区。从地上建筑物的走向能够分析,主要是三块东西边较长、南北边较短的矩形区域,针对绿地位置则可以填充地下停车库。由于其上层建筑的结构,可将其地下车道的方向划分为东西向。在设计思路的时候,将北面靠道路的一侧设置为入口,实现人车分离的同时,保证车库的使用安全。由于本区域的结构所决定,地下车库无法设置独立车位的模式,地下车道是采用的为平行式的坡道结构。
(2)结构选型
在建筑物的主楼位置,下方配有两层高的地下室。其中,负二层的标高为-5.8米。地下车库的高度决定因素相对较多,常见的有景观覆土深度、车库净高、设备高度、结构高度等。本次设计数据如下:景观覆土深度1.2米,室内外高差0.3米,车库净高要求2.2米,风管高度0.6米,楼板厚度0.15米,地下车库标高负4.75米。
设备要素的设置
现代化的地下车库,对设备房的数量、质量都有一定的要求。常见的有生活泵房、消防泵房、变电所、洗车房、排风房、通讯室、收费区域等。由于其功能多元,位置要求不一致,所以常被设置在地下车库的边角位置,尽量不影响正常的停车需求或者影响停车效率。针对消防泵房为代表的层高高要求设施,可采用局部降板的方式搭建。针对车库的暖通需求,则优先考虑使用引进自然风。针对通风存在自然困难的区域,则考虑加装风机房的设施。对非防火区域可加设专门的通风用开洞位置,帮助空间使用节约,实现设备的投资降低。对于柴油发电机等较大的设备,可连接地面位置安装,避免对地下空间的无意义消耗,引发问题。
2.2 错层式车库
上海嘉定某项目总用地面积为51090.7平方米,总建筑面积共272792平方米,依据上海市工程建设规范《建筑工程交通设计及停车库(场)设置标准》及土地出让合同规定办公1辆/100平方米,高级酒店0.5辆/客房;商业0.5辆/100平方米,本地块总停车位应大于1551辆。本案地上停车位设置40辆,地下设置1520辆,地下车库建筑面积48643平方米,车均建筑面积32平方米。
(1)地库位置和边界确定
本次项目也是由四个主要大地块所组合而成,不同的是地块的面积相对较大,其容积率仅有3.5,所以不可避免地会出现对开发强度要求较高的情况。这是一块典型的商业用地,有50米层高的建筑物分布在南北两侧,而在东西位置上,则配套有沿街商铺、餐饮等。本次方案的设计要求较高,除了要满足地下车库的搭建,还需要保证在地上空间有限,无法满足配套需求的情况下,完成边界的确认。相较于住宅区的功能和位置来说,商业设施的功能性和其他元素都需求难度更高。尤其是在电梯、楼梯等结构接入地下后,对地下车库的设计存在较多的限制因素。本车库的位置也根据上层建筑走向设计,呈东西方向。在坡道布置上需要根据地上布局和柱网的情况进行调研,不仅要规避地上建筑物的使用,还需要保证一定的停车效率。
(2)结构选型
本地下车库除了机动车需要停放以外,还需要划分专门的区域用于放置非机动车。对此,考虑在不同楼层之间的夹层进行非机动车库的设置。经结构计算最低标高为负3.25米,塔楼下部的地下一层标高为负6.55米。地上塔楼范围外的地下车库标高,考虑到设备风管的串行问题,经计算最低可设计为5.95米,其中景观覆土1.5米。
(3)设备要素的设置
不同的设备机房对车库的要求存在客观差异,在层高设置上,要选择要求最高的设备房间的两倍层高,设置地下车库的高度,保证其使用的安全性。在进出风口的设置上,除了使用额外的电机设备以外,还可以采用坡道外墙,设置自然进风口,并且有效对不同的防火分区进行拆分。每一个位置都需要满足消防设计的要求,保持一定的间距、夹层。需要注意的是,非机动车库也需要设置进风口。排风机房大多设置在夹层之中,避免对地下车库的使用效率负面影响。
3、结语
地下车库的开发、使用是一项综合性要求较高的技术,会结合建筑技术、给排水、暖通、电气等不同的专业,也是建筑物使用过程中最为明显的综合性使用。只有做好反复的对比和研究,才能最大化保证其使用的效率和安全性,为地下车库的长期稳定使用奠定基础。
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