地下车库空间开发效益的探索与思考——谈地下车库实践项目的设计经验

高增元 同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司工程师

一、前言

停车难使得地下车库的设计成为需要综合研究的课题。注重功能和技术的同时，需在建筑艺术方面做进一步的研究。如何在功能技术与合理性创意之间寻找到平衡点，需要相关专业人员相互协调、相互配合、反复推敲，才能获得满意的效果。

二、设计讨论

地下车库由汽车出入口、汽车坡道、设备用房、疏散楼梯、疏散通道等组成，有时需考虑平战结合，兼顾人防功能，需增加人防设施。这些都是地下车库开发效益的重要组成部分，每个要素都是关键的因素。

1、地下车库位置的确定

根据地下空间的不同功能，要首先要确定地下车库位置；在确定地下车库位置时应优先考虑地上建筑布局情况，尽量选择基地长边方向布置停车位，汽车出入口在进入车库层时需平行于地库车道方向，最大化提高停车效率。地上建筑的间距若能兼顾到停车位和车辆行驶车道的模数关系，是比较优化的设计方式；若地上建筑需考虑日照间距或者视觉间距等因素影响时，也需要在地上和地下之间取得平衡为宜。汽车坡道的位置选择，一般与车库内交通组织方式和地面的交通组织方式有关。

2、地下车库边界的确定

地下车库的边界范围，要考虑地下停车方向尽量不改变，一直沿基地长边方向，并减少车辆的行驶车道空间，避免通道单侧停车的情况，在此基础上剔除无效空间，在停车低效区域布置设备用房和疏散楼梯等附属空间。

3、竖向空间的设计

一般情况下，地下车库2.2 米的净高要求加上风管高度和梁高，是地下车库的开挖深度。工程实际案例中，尚有可以精细化设计的部分，例如错层式、结构选型等措施，可以减少基坑开挖深度。

4、地上辅助物的设计

地下车库中需要突出到地面以上的辅助物有疏散楼梯、进排风口、汽车坡道顶盖等这些辅助物位置的选择需基于室外场地布局，在同时满足地上建筑和景观要求的情况下，设置到地下车库停车效率影响最小的位置。

设计过程中对地上辅助物影响最大的是防火分区的划分。防火分区涉及到疏散楼梯的位置，也是地上辅助物中体量最大、对环境影响最大的部分。在划分防火分区时，地下和地上需要通盘考虑，优先在对地上景观环境和地上建筑物影响最小的地方设置疏散楼梯。

5、结构形式的优化

地下车库的结构形式与结构柱距、景观覆土厚度、消防车荷载等多方面的要素有关，一般有两种形式，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。

6、设备要素的优化

与设备要素相关的内容均布置在设备用房中，充分利用车库的边角等不利于停车的位置，是设备要素优化的核心要点。

（1）暖通设计

常规地下室的通风系统为机械方式，必须按防火分区划分设置；平时通风系统同时兼做火灾时排烟系统，即所谓的“合二为一”。由于需设置专属机房、风井，且通风系统风管庞大，导致占用很大空间，使车库的使用率降低。

为有效利用空间，风机房的选址很有讲究。如利用车位无法布置的边角区域，利用设备夹层等设置机房；或者将机房设置在防火分区交界处，使多个风系统共用机房，从而缩减机房、管井总面积。

而引入自然通风的理念，充分利用直通室外的坡道进出口、下沉庭院、采光通风天窗等措施，也可以达到省掉补风机房及系统，节省空间及造价的目的。

（2）给排水设计

给排水专业中对地下室使用效率影响最大的是生活、消防等增压泵房的布置。

因此，在选择水泵房的位置时，应充分考虑结构高度的问题，同等条件下宜设置在建筑存在高差的场所，水泵等对层高要求不高的设备置于层高低处，水箱（池）等对层高要求较高的设施位于层高较高处，以尽可能的充分利用地下空间。

（3）电气设计

设置于地下室的电气专业机房，通常包含10KV 用户开关站、变电所、柴油发电机房、无线覆盖机房、通信机房等；电气机房根据规范要求，上方不应为多水潮湿场所，且机房上方不应为住宅、教室、值班室等长期人员停留场所，另还需注意强弱电机房之间的电磁干扰。因此电气机房的位置，不仅需满足停车位数量的要求，主要设置于停车效率低的区域，还应符合各电气机房的相关规范要求。

总之，在地下车库的设计过程中，不是单一因素的重点考虑，是建筑、结构、给排水、电气和暖通等各专业的综合考虑，地上和地下一体化的设计策略才是最优。

三、设计实例

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。

（1）地库位置和边界确定

本项目地块呈梯形，北侧短边约125 米，南侧长边约230 米，短边和长边之间的距离约为290 米。整个地块布置四列住宅，其中地块中心位置设置独立式“楼王”。

由于地上建筑的排布将地块分隔为三个东西长、南北短的矩形绿地，绿地下可设置停车空间，为提高停车效率，车道应为东西向。

方案设计时，北侧面向城市主干道，设置礼仪性入口，采用人车分离，东西两个方向设置车行入口，为减少车辆对小区环境的干扰，就近设置地下车库汽车出入口。由于地块的限制，无法采用与停车位相对独立的设置方式，采用和地下车行道平行式坡道。

（2）结构选型

主楼位置需设置两层地下室，经计算负二层标高需设计为负5.800 米。

主楼外的地下车库标高设置由景观覆土深度、车库净高、设备高度、结构高度等因素确定。本案设计数据如下：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。

主楼内外高差1.05 米，主楼外设置结构缝与主楼内断开，主楼外采用无梁楼盖结构形式。

（3）设备要素的设置

影响地下室布局的设备机房主要有生活泵房、消防泵房、雨水收集处理机房、变电所、10kV 开关站、柴油发电机房、通信机房、排风机房等，其位置布置在停车效率不高，靠近各类负荷中心的位置。层高要求较高的变电站、开闭所、柴油发电机房、消防泵房等采用地下顶板抬高或者局部降板的方式，以减少地下空间开挖工程量。

暖通专业的进风优先采用地下车库汽车坡道自然进风，没有汽车坡道的防火分区采用顶板开洞设置窗井的方式，尽可能减少进风机房数量，节约空间的同时，减少设备投资。

变压器、柴油发电机组等大型设备的运输，通常采用车道运输，以减少专设运输通道，造成的地下室可使用面积的减少。

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

本项目由四个地块组成，每个地块长宽大约100 米左右，地块容积率要求3.5，开发强度相对较大，建筑方案主楼沿着地块周边布置。建筑高度在50 米以上的塔楼布置在地块南侧和北侧，东西两侧布置3 层左右的商铺、餐饮等商业建筑。

本方案的设计情况，一方面塔楼需设置地下室以满足结构需要，另一方面地块相对局促，地上空间无法满足市政配套要求，所以地下室的边界由地上结构的边界确定。

地上建筑物的功能相对住宅小区，功能复杂，地上结构、楼梯和电梯等地上辅助元素落入地下室后，带来地下室设计的诸多限制因素。但沿长边布置车道的原则不变，根据地上塔楼相对位置，车道沿东西方向布置。

汽车坡道位置根据地上布局和柱网情况确定，既要避免坡道对地上建筑的干扰，也要减少对地下停车效率的影响。

（2）结构选型

根据当地非机动停车位设置数量要求，需要设计地下空间用于非机动车停放，鉴于此，塔楼下面设置夹层作为非机动车库，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。

最终本地库方案设计为错层式车库，非主楼以外的大面积地下空间减少开挖0.6 米，主楼下非设备用房空间设计为停车空间。

（3）设备要素的设置

地下室中各类设备机房的布置位置在塔楼底下，既把停车效率不高的空间进行充分利用，也靠近各负荷较大的位置。层高要求高的设备用房采用两层通高的方式。

暖通专业采用自然进风方式：如利用地下车库汽车坡道出入口进风，同时借助坡道外墙设置自然进风口，解决多个防火分区的进风问题，开口位置按照消防要求保持合理间距。还有借用夹层自行车坡道设置自然进风口等。在设计时多个排风机房设置在夹层中，以避免使用负一层的停车空间，进一步提高停车效率。

四、结语

地下车库空间开发效益的探索与思考是建筑、结构、给排水、电气、暖通等各专业整体性一体化的探索过程，是各专业知识综合利用效果最为显性的部分。

地下车库包含多个组成要素，每个组成要素都与功能和技术密切相关，设计过程中各个要素的优化设计需要各专业人员之间相互协调和配合，在反复推敲比较中，得到最优的答案。