大型地下室设计要点解析——以华侨城88号地块项目地下室为例

郝 蕾

(中南建筑设计院股份有限公司，湖北 武汉 430010)

1 项目概况

武汉华侨城青山88号地块，规划总净用地面积为65 836 m2，总建筑面积约42.0万 m2，其中计容约28.5万 m2。用地位置为东至建设八路，南至红钢一街，西至建设七路，北至临江大道。用地内主要划分为5个功能区块，分别为东坊、西坊、塔楼A、塔楼B、多层商业及体育中心。其中A座塔楼为39层186.2 m的五星级酒店、办公楼及其配套用房；B塔楼为32层147.1 m的超高层办公楼；西坊包含超高层住宅3栋，东坊包含超高层住宅4栋，住宅高度均在130 m以上，西坊另含1栋3层9班幼儿园。

地下室共3层，总建筑面积为121 100 m2，停车总数2 960辆。每层层高为3.8 m，主要功能为汽车库、设备用房及项目配建人防。

2 地下室设计思路

场地南北高差近3 m，结合地上建筑整体设计，地下室根据地形采用了错层处理。东坊、西坊住宅设3层地下室，商业部分设2层地下室，南北相差3 m，地下二、三层标高一致。

众所周知，地下停车库主要用于解决停车问题。根据《武汉市建设工程规划管理技术规定》(武汉市人民政府令第248号)规定，本项目位于武汉市二环与三环之间，地下车位配建，住宅取1.0/100 m2，办公取1.2/100 m2，商业取0.5/100 m2，地下车位共需配建2 940个。现场用地紧张，需满铺3层，如图1所示。

图1 地下3层车位设计图

3 地下室设计要点

3.1 设备用房布置

本项目地下室设备用房主要分两部分：酒店配套用房及住宅配套用房。酒店配套用房面积约7 000 m2，布置于塔楼核心筒附近。酒店设备用房主要功能为：发电机房、变配电房、制冷机房、水泵房等，设置于地下室北外墙，远离核心筒，利用此处层高较高优势进行布置，自成一区，单独管理。酒店后勤用房设于核心筒附近，便于交通联系。住宅部分设备用房分设于东坊、西坊两侧地下一层及二层，主要功能为消防水泵房、消防水池、变配电房、换热机房等。其中，电气用房均布置于地下一层。

设备用房布置注意事项：设备用房一般净高要求较高，普通地下室3.8 m的层高一般满足不了设备房要求，需要采用局部降板或者顶板抬升处理。局部降板会影响下一层净高，需要对下一层管线进行评估及调整，或避开，或穿梁，必要时需做局部管综分析，以保证净高。一般情况下，喷淋管是无法避开的，这种情况下就需要穿梁，预埋套管，设备专业图纸需明确表达。其他电气及暖通管道均可考虑避让。局部抬板一般出现在顶板位置，会减少室外覆土层厚度，对管线埋深及走向会造成影响，需要提示设备专业复核及避让。

3.2 停车区域设计考虑

本项目停车需求较大，需配建2 940个机动车停车位。设计采用7.8 m×8.4 m柱网。在设计过程中，因为防火分区及车位空间要求的不同，在设计逐步深化的过程中，由于增加墙体导致车位空间加大，以及电动汽车停车位需距墙多500 mm的要求，会出现柱子挡车门的问题，建议设计之初就选用有车门示意的图块，以便在设计过程中随时检验，也可按车位前后1/3控制，此范围内可以有柱子，中间1/3不能有柱子。

3.3 人防地下室设计

本项目人防工程按人防掩蔽所考虑，主要功能为二等人员掩蔽所。防护等级为甲类、核六级、常六级。应建人防面积为17 100 m2，设置于地下三层。从经济效益来讲，住宅部分货值最高，人防地下室避开住宅设置，一方面可保证住宅部分车位的可售性，提高货值，另一方面也可减少人防出入口对小区景观的消极影响，以保证环境品质。结合整个场地的高差情况，以及人防出入口设置要求，将人防工程设于中部商业下方，地下三层位置。共设八个防护单元及一个人防电站。

在设计过程中，因湖北省人防面积配建标准发生了变化，由原来占总面积5%提高至6%，人防面积需增加2 850 m2，即需增设2个人防单元。在原有条件下，我们通过多方案对比，最终确定往商业北边增加，这样有个明显的好处，就是可以使地下室分区比较明确，东西为住宅用地库，中间为商业地库，便于独立管理。难点在于如果增加人防出口，商业部分地上建筑基本上全覆盖，想要在防倒塌范围外找到合适的人防出入口位置，几乎没有条件。为了解决出入口的问题，最终我们调整了人防分区范围，借用骑车坡道作为主要出入口，坡道考虑防倒塌设计，出地面部分预留条件，战时安装。

设计过程中还需注意一个问题，即人防地下室上一层对应范围的排水问题。武汉市人防办禁止使用防爆波地漏，规定必须采用集水井搜集地面水。集水井会影响下一层的净高及管线布置，实际工作中建议在地下三层平面标示出地下二层集水井位置，以判断对地下三层的影响。集水井设置原则：①应尽量避开行车道位置，最好靠墙设置；②尽量避免设置在管线复杂且相互交叉处；③避开人防门及口部位置。

3.4 顶板设计

地下室顶板设计是本项目设计过程中最为复杂的部分。顶板与地上各种业态相接，交界面非常大，需要分别与地上各建筑单体、景观设计、场地道路设计、室外管网设计等配合。另外，顶板上不同需求所需要的荷载也不一样，都需要准确示意，比如消防车道、大型植物的荷载，都需要土建专业协调考虑。主体建筑范围内的首层降板，一般不易出现问题，比如户内排水管线一般降板600～800 mm即可满足出户要求。塔楼范围外的情况就会复杂许多。需综合考虑管线敷设、场地完成面高度、景观需求等，其中下面几条是比较容易出现问题的，在这里稍作提示。

3.4.1 覆土厚度

覆土厚度的不同会影响管道的走向及埋深，也影响荷载的取值计算，在顶板设计时，需结合设备专业管线布置，统筹考虑，特别是水专业管道。遇到覆土较少的位置，需要给管道留出通行路径。

3.4.2 顶板开洞

顶板上的洞口有地上落到地下的，也有地下需要出地面的。这个工作难度系数不高，但是较为烦琐，需要一个个仔细核对，了解清楚每个洞口的作用。还有楼梯、电梯、自动扶梯这种垂直交通的部分，很多时候因为梁偏位的问题导致上下井道不一致，也需要在设计之初就定好原则，以主要因素控制尺寸，避免后期上下不一致的情况。洞口的问题是设计中经常会出现的问题，需引起大家的注意，但是如果足够细心的话，此类问题是完全可以避免的。

3.4.3 降板

商业部分顶板处设有游泳池，泳池采用下沉处理，导致下一层净高只有2.15 m。在第一轮设计中，所有管线均对此位置进行了避让，但是在第二轮复核过程中发现，实际上很多地方均被结构封边梁所打断。随后进行了第二轮优化，根据管路不同采取不同措施，必须走的喷淋管采用穿梁设置，其他的管线继续绕行。净高的不足也带来了其他问题，此位置无法设置防火卷帘门，之前考虑采用侧装，但是侧装的竖向导轨需要400的安装尺寸，影响车位净宽，最后无奈还是调整了防火分隔的位置，避开此区域。此类问题主要是对各专业设计情况了解不充分造成的，如果仔细核对，大可避免。安装工程施工一般都较为滞后，后期还可以通过BIM设计优化来解决。

3.5 BIM设计对地下室优化的作用

本项目地下室在施工图设计交付前进行了BIM建模，建模的主要目的是完善综合管网设计，复核设计中的错漏碰缺，进一步检查设计缺陷，并找出合理的解决方法。主要涉及部位为地下大堂及门厅前区、车行道，地下大堂净空要求2.6 m，车行道净空2.4 m，停车位净空2.2 m。设计过程中发现的主要问题有：

(1)通过BIM模型可以让设计人员看到设计过程中遗漏的信息和理解上的偏差，暴露问题更直观，便于图纸修正。建模过程中必须如实反映设计内容，保证模型信息的准确性，便于后期调整校核。特别是结构，梁高对于设备管线的影响很大，避让或者穿梁都必须反馈在图纸上。项目设计过程中就出现了结构表达不准确，导致设备管线标高受影响的问题。

(2)管线路径设计原则：尽量走车位，不走车道，避让防火卷帘。设计中个别位置管线无法避免穿卷帘上空，需采取防火封堵措施。

特别要提示一点，就是防火卷帘的高度的确定，需要结合管网综合一起考虑，每处卷帘的情况都不尽相同，相应的封堵措施也不一样。一般有三种情况：①层高不高，采用结构挂板，挂板高度在1 m左右，保证板下净空在2.9 m左右，考虑500 mm的卷帘安装高度及2 400 mm的净高；②层高过高，采用结构加过梁，结构梁距卷帘大于1 m；③采用防火帘片，即金属防火板加防火岩棉。三种方法都可以满足防火要求，但一二两种采用土建方法，防火性能更为可靠，推荐使用。第三种主要用于土建施工已完工，不改动结构的情况下。

3.6 充电车位的合理设置

武汉市电动停车的需求为充电设备100%预留，停车位按20%考虑，整个地下室需设置600个充电车位，一部分设于住宅核心筒附近，便于住户使用，一部分集中在商业地下二层布置。住宅部分结合目前电动车需求的现状，在每栋楼附近设置充电汽车停车位60～70个，划分2个防火单元。剩余部分布置在商业地块下方地下二层位置。目前机动车停车位执行《电动汽车分散充电设施工程技术标准》(GB/T 51313—2018)，其中第6.1.5规定，地下汽车库防火单元面积为1 000 m2，防火单元之间应采用乙级防火门联通。

4 其他因素对地下室设计的影响

4.1 地下室坡道

根据功能分区均匀合理布置坡道。地面坡道共5个，东坊、西坊、酒店、办公、商业各功能分区均设有独立的双车道，各坡道既相互独立又可相互借用，以保证通行效率，且便于分区管控。坡道净高，根据《车库建筑设计规范》第4.2.5条规定，小型车2.2 m即可，但是根据项目经验，2.2 m高度过低，本项目净高按2.4 m考虑；酒店及超市需要卸货，坡道净高按3.5 m控制，且荷载需按相应匹配的需求预留。

4.2 地下行车道

车库规范中平行停车的通车道最小宽度为3.8 m，如果按3.8 m设计，那么后期做交通设施规划的时候，这个位置就只能作为单车道考虑，会大大降低通行效率，也就是出现卡脖子的情况，建议在设计过程中，所有的通车道都按5.5 m考虑，做到一步到位，不用因为后期的调整带来规划手续申报上的麻烦。

4.3 喷水灭火系统

地下室车库范围内均设有自动喷水灭火系统。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第5.1.1条，设有自动喷水灭火系统时面积可增加1.0倍，即最大允许面积为4 000 m2。根据《建筑设计防火规范》第5.3.1条，地下室设备用房防火分区不应大于1 000 m2，设有自动喷水灭火系统时面积可增加1.0倍，即最大允许面积为2 000 m2。每个防火分区均有2个人员疏散安全出口。车库最远点距安全出口距离均小于60 m。地上、地下共用的楼梯，在一层用耐火极限不少于1.0 h的隔墙和乙级防火门分隔开。地下疏散楼梯均为防烟楼梯，净宽≥1.2 m。

地下室防火分区较为常规，这里不做赘述。要提醒一点的就是，住宅部分防火分区共用楼梯间须分设前室，不可共用前室。

5 结束语

相较于地上建筑，地下室设计并不复杂，难度也不高，解决好停车及设备用房布置，做好防火分区划分，任务基本就完成了。但是要完成一个好的设计，也需要积累一定的设计基础和方法。希望通过本项目实例，能够给后续工作有所提示和帮助。