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地下车库经济技术创新研究

2021-02-10  Zjfwhpzxz

来源:房地产精英讲堂
万科车库研发成果

万科研发中心一直为降低地下车库部分的开发成本而努力,为了做出更经济的地下汽车库,万科对影响车库成本的因素做了各个方面系统的研究,在集团内部形成了标杆性研究成果,值得所有同行学习&借鉴......

引子

☀万科总结的容易增加地下车库成本的主要设计失误▼

从上面的表格可以看出,车库设计中的任何疏忽,轻则成本的飙升,重则影响未来的使用功能。基于此:万科投入巨资对影响车库成本的数百个参数进行了研究分析,形成了《万科地下车库经济技术成果》

01

万科对地库设计范围的界定


设计地库首先要考虑其可实施的范围,掌握好了设计范围,才能使地库的利用率达到最大化,否则浪费了空间又节约不了成本。影响地库设计范围的因素大概有如下几种:

以无锡万科魅力之城五期为例,初步地库方案面积在6万多平米,停车1553辆,地库的车均面积在40平米左右。

优化地库方案分成四个较小的单体,总面积在4.6万平米,停车1575辆,地库的车均面积在30个平米以下。

两者相比面积减少近1.4万平米,车均面积减少10平米,每个车位约能省2万元,1500多个车位造价一共就能节约投资3000多万元。

所以,地下汽车库的设计范围应尽量规整,尽量减少地下室无用面积的范围。提高车库的利用率,降低车均面积是节约成本的关键,是任何后期降低含钢量结构优化所不能比拟的,选择合适的地库方案才能真正降低无效成本。

02

万科对地库建筑设计的研究


地下汽车库的设计须满足《汽车库建筑设计规范》和《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》,经济型地下汽车库建筑设计的要点主要有:出入口设计;坡道的宽度,曲线坡道内径和宽度;车位柱网的确定;层高的确定因素;地库覆土厚度的确定;地库的构造做法等。


①.出入口设计

车库出入口的设置原则:


②.坡道宽度

以上图表经分析可以得出,小汽车的坡道内径一般不小于3.4米,外径一般不小于7.9米,坡道宽度不小于4.5米。如果要考虑到较长的小型车或中型车,坡道的转弯内径和坡道宽度还要适当放大。

直线坡道15%,曲线坡道12%,但其起止部位均要设有坡度为相应坡道一半的缓坡。


③.车位与柱网

汽车库内的停车数量与车位布置和结构柱网有着最直接的关系,柱距除了满足结构的经济性之外,同时还要考虑车辆停放的合理性以及车辆行驶的方便性,只有综合考虑好这些因素,才能做出既经济又合理的地下汽车库。

经过分析与研究,对不同的停车方式对应的柱距经济性考虑如下图:


④.地库的层高

合理的地库层高,对降低其成本是很重要的。一般确定地库层高的原则主要有四个方面。第一,合理的选用地下室底板的构造做法,根据实际构造来计算层高;

第二,在确定层高时,精确计算设备管线预留高度以及结构梁高;

第三,当车库与变配电间或水池等设备用房同层设计时,应采取“设备用房局部降(升)板”,而车库层高按常规设计;

第四,管线综合。其中,管线综合注意遵循的原则:

一般地下车库计算层高的基本内容如下表:

其中管线常用的计算高度为喷淋≥200mm(喷淋需要高度为150mm,预留50mm安装度),通风道300mm~500mm(含50mm的安装支架高度),电桥架一般150mm高。


⑤地库顶的覆土

地下汽车库顶板的覆土厚度一般根据三点确定

首先,地下室顶板覆土厚度应结合景观方案精细化设计,不同种植区域覆土厚度应不同。也可采用树池或堆土来种植,目的是尽量减少覆土荷载优化成本。

其次,如采用覆土种植,建议覆土厚度为:种植大树处覆土局部1200mm高,普通乔木处800mm,草坪一般300~400mm高。

第三,方案阶段,给排水专业应给出排水方案,根据水管布置长度及上方有无行车情况确定所需覆土厚度,进行局部调整。

此图为万科魅力之城A块一地库,投影部分为小乔木种植范围,通过二次堆土,满足小乔木的栽植,土坡为二次找坡,精细化设计,如下图为其断面:


⑥地库的构造

万科通常的地库构造做法如下表:

03

三.万科地库结构设计


地下室成本的控制制约于各部位构件的设计,是综合体的体现,因此针对各构件必须全面考虑才可能达到经济、合理的目的。             

现有地下室设计结构类型基本均为框架结构,外围为混凝土挡土墙,详细测算其中的两个地下室,其含钢量指标如下:


①.基础形式

不同的地区,地质构造也不尽相同,则对于地下汽车库的结构要求也有所不同。

当然,确保结构自重与外部景观荷载,采取必要的降水措施对结构正常使用亦起到至关重要的作用,特别是在施工雨季期间,一定要做好降水和场地排水工作。


②伸缩缝或后浇带

设置伸缩缝势必会造成一部分建筑面积的浪费,因地下室温度应力不明显因此规则结构一般不设伸缩缝,只设置后浇带。只有当地下室结构平面严重不规则,才会在应力、变形集中的地方设置伸缩缝,当然分期建设也会设缝。后浇带间距一般控制在40~45米左右比较经济。


③底板

底板配筋主要控制指标是裂缝,而且底板承受较大水浮力作用,为保证其刚度,底板厚度不应设置过薄,在一定板厚情况下,底板配筋大部分区域为构造配筋。若底板为梁板式,底板可以薄一些,但底板上浮力均要传至基础梁上,基础梁配筋势必很大,无形中就会造成结构上的浪费。而且设置基础梁也会增加基础施工难度,鉴于此种考虑底板一般设置为无梁楼盖体系,对减少地库的成本更合理。


④顶板

地下汽车库顶板的结构型式可以有多种选择:普通梁板式、普通无梁楼盖及新兴的现浇空心无梁楼盖。相对而言普通梁板式布置传力明确、受力简单因此使用广泛,但缺点在于影响建筑层高、含钢量也较高;普通无梁楼盖布置简单、节约层高,但属不利结构型式,对建筑平面布局、柱网要求较高且混凝土含量大;现浇空心无梁楼盖特性基本与无梁楼盖相同,但其含钢量最小,混凝土含量居中,是今后发展的重点方向。

下图为对三种结构形式,即梁板式、带柱帽无梁楼盖和空心无梁楼盖的结构对比:

通个计算分析,得出下表:

注:虽然空心无梁楼盖比较经济,但由于其施工难度及其需增加内模费用,在选用时应综合考虑当地施工力量及材料采购费用。


⑤侧墙

地下室外墙的主要控制指标是裂缝,在适当调整外墙厚度(混凝土比钢筋便宜很多)的情况下,外墙钢筋含量会有较大幅度的改观。

若地下室层高较高,可在外墙上加设框架柱(扶壁柱)。在计算方法上外墙可当作双向板计算,因此水平钢筋可参与受力而不仅是控制裂缝的构造设置,此时钢筋含量也能得以调整。

04

四.万科对地库设备的研发成果


地下汽车库的成本控制离不开设备设计的优化,好的设备设计方案即可节省土建成本,又可节约设备成本。设备设计只要可以从以下几个方面进行优化。


①消火栓与喷淋设置

消火栓和喷淋的设置原则如下表:

备注:N为停车数量,灭火器由于均要设计对地库设计没有影响,不纳如考量。


②.水泵房

水泵房的设置大小如下表:

生活水泵房和消防水泵房一般合建,如由于场地原因也可分开设置。当小区分期建设时,则有可能建一个以上的水泵房。分建与合建的基本原则是:当一、二期规划已经确定,泵房合建;当二期建筑性质和高度等都无法确定时,泵房分开建。

多层地下室,水泵房及水池宜都设置在地下室的底层。水泵房尽可能避免在住宅下设置(远离塔楼),以减小噪音对住户的影响。水泵房最好靠近配电间,靠近水专业主管井,可以减少管线的长度来减少设备成本。


③.水池

生活水池的容积,一般居住小区为(15%~20%)Qd,建筑物为(20%~25%)Qd,水池深宜为H(层高)-h(梁高)-0.7-0.3(米为单位),最大日用水量Qd=350m/1000(m为人数)。

生活水池一般和消防水池布置在一起。生活水池和结构脱开,底板脱开,侧板若和结构紧挨,侧壁留缝50,必须设顶板。消防水池和结构不须脱开,可利用结构构件,一般不设顶板。水池壁厚度一般200mm,并布置集水坑和排水沟。

消防水池容积确定如下表:


④.集水坑和排水沟


⑤变配电所和发电机房

一般将其设置在地下一层,江苏要求还不能在最低一层,下部必须有其三倍面积的地下室。变配电所供电半径宜在250米范围内,且靠近大型用电负荷地方为好。不应设置在厕浴或其它经常积水场所的正下方或贴邻(可设双层板)。不宜设在地势低洼和可能积水场所。若设在地下一层时,应采取抬高地面(100~300mm)等防水措施。若设在住宅地下室时,尽量与住户之间相隔1—2层的距离,避免设备运行 低频噪声对住户的影响。变配电所与发电机房应避开建筑物的伸缩缝。

大规模住宅小区一般按地上面积7万平米设一个,如无锡魅力之城C块,地上49.1万平米设有7个变电所。江苏新政策为提高供电的可靠性及效率要求约2.5万平米设一个,如无锡金域蓝湾地上30万平米设有12个变电所。


⑥.防火分区的面积的划定

防火分区的面积的划定如下表所示:

注:当汽车库设有自动喷淋系统时,其面积可增加一倍。


⑦.地库开口面积对通风和排烟的影响

当地库为地下二层全地库时,应采用机械排烟排风,机械补风;当地库开口面积小于建筑面积2%时,采用机械排烟排风,自然补风;当地库开口面积小于建筑面积在2%~5%时,采用机械排烟,自然通风;当地库外墙开口面积大于建筑外墙面积的25%(敞开式汽车库)时,采用自然通风和排烟。

对已建成无锡魅力之城的地库做分析,如下表:

从上表分析得出:

①.要获得经济的车均面积,选择合适的柱网是关键,7.8m的三车位柱网是经济的;C12由于上部商铺原因采用6*6m的双车位柱网比较浪费、C1当初为提高地库的舒适性采用8.1m的三车位柱网,通过精心设计也能取得较好的性价比;

②.覆土较大、柱网不经济、层高埋深等因素造成了C1、C12的含钢量比较大。

05

五.万科研究适度突破规划案例


《XX省城市规划管理技术规定》中规定一类居住区小汽车比例为1辆/户,二类居住区小汽车比例为0.4辆/户。基于对地下汽车库经济性的讨论,我们从规划的角度针对万科魅力之城五期与万科金域蓝湾做了如下的研究:

①.万科魅力之城五期案例

地处新兴片区,客户定位为首次置业,小户型产品为主流,其新政比例仅为90/20(90平米以下的户数占总户数的20%),为平衡万科金域蓝湾,可以加大小户型的比例到90/70。规划设计要求车位比例为1.2辆/户,后来,万科通过与规划局沟通,最后按1.0辆/100平米考虑,就此一项为魅力五期节约投资1785万,如下表:

②.万科金域蓝湾案例

万科金域蓝湾,地处市中心核心地段,客户以再次改善居住为主,但项目受新政比例90/35(90平米以下的户数占总户数的35%)的影响,全区90户数很多,导致要考虑的停车位过多。原规划设计要求车位比例为1.0辆/100平米,后来,万科通过与规划局沟通,最后按1.0辆/户考虑,就此一项为金域蓝湾节约投资7100万,如下表:

通过以上两个实例说明:小区规划争取最有利于开发需求的车位比例,是解决地库经济性问题的根本。首次置业以小户型为主的居住小区,宜按每百平米来控制车位比较合理;再次改善以大户型为主的居住小区,宜按每户来控制车位比较合理。

结束语

居住区地下汽车库的设计,必须贯彻以人为本的理念,以优化空间环境、创造美好的居住条件,提高住户的生活质量为目标,做到其合理性经济性。通过包括对地库的前期规划、建筑方案、结构设计和设备布置综合考虑,设计出满足住户要求又满足开发商要求的经济型地库。

本文作者:金良程、董华洲、曹庆祥、伍迅等

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