论文部分内容阅读
摘要：随着社会经济水平的不断提高，人防地下车库在住宅项目中的应用不断增多。本文从柱网方案的约束条件着手，对人防地下车库的三种不同柱网方案的结构选型及成本概况进行了研讨分析，为结构工程师提出了设计建议，以供工程设计参考。
关键词：地下车库；柱网；成本测算；选型
中图分类号：U468.5 文献标识码：A 文章编号：
一、研究背景
近几年由于城市住宅建设的不断发展，人们生活水平也逐步提高，国内家庭汽车的拥有量越来越多，并呈现出逐年上涨的趋势，从而引发了停车难的问题。在大中城市的住宅小区设计中，根据有关规划的要求，车库经常是必备的项目。在城市地面用地越来越紧张的今天，发展地下车库势必成为解决停车问题的一种办法，地上多栋住宅楼、地下连片车库的建筑不断增多。同时，为满足小区整体规划需要，这些地下室的顶板上往往会覆土以满足绿化、管网埋设及消防车通行等要求。同时，根据国家人防政策的项目配套要求，人防地下车库在住宅小区建设中是一个不可忽视的部分。因此一般住宅小区的地下车库设计通常都结合人防设计，考虑平战结合的功能要求，平时作为地下车库使用，战时作为人员掩蔽所和物质掩蔽所使用。
地下车库部分钢筋、混凝土、模板的每平米用量均较地上建筑部分高出很多，在整体工程建安成本中占据较大的比重。同时，近年来工程建设各项原材料及人工费用又随物价指数持续上涨。因此，如何在结构设计环节对地下车库的成本进行有效控制并合理优化，是当前建设单位对设计单位结构设计师的普遍要求，也是设计单位的结构设计师将要面临的新课题。本文通过对人防地下车库的几种不同柱网方案进行原型研究，分析了各种方案的特点，以便于根据相应的功能及成本要求进行合理的柱网选型。
二、研究路径
拟定三种不同的柱网方案；对每种方案分别建立结构计算模型，计算分析后绘制结构施工图；根据每种方案的结构施工图数据进行成本测算分析；对三种方案进行选型分析。
三、柱网方案的约束条件
在选择柱网方案时一般主要应考虑以下几方面因素：建筑专业设计师重点关注是否满足使用功能要求；结构专业设计师重点关注是否满足安全要求；设备专业工程师重点关注是否满足管线埋设要求；景观专业设计师重点关注是否满足种植绿化要求；建设单位的成本专业人员重点关注是否满足项目成本的指标要求；建设单位的营销专业人员重点关注是否满足建设项目的整体品质要求。
不同的柱网方案，只要满足现行设计规范《汽车库建筑设计规范（JGJ100-98）》中规定的停车位尺寸、车道宽度、周边距离要求，均可满足使用功能；车库上部覆土厚度通常1-2米，可以满足管线埋设及种植绿化要求；对于营销专业人员关注的项目整体品质，经过调研分析，地下车库只是业主停车的过渡空间，业主通常不会长期停留，对不同柱网尺寸造成的环境差异并不敏感，而是更在意停车是否方便。因此，在满足上述各要求的前提下，不同的柱网方案在满足结构自身安全的同时，能否满足满足项目的成本指标要求，将成为研究的重点。
四、拟定柱网方案
目前大多数已建成和在建的地下车库中，通常都是柱间三车位的8.1m×8.1m柱网，这种柱网方案地下室柱数量相对较少，观感较好。然而根据实际体验，停车是否方便更主要取决于中间车道的宽度，与两车位柱网还是三车位柱网关系并不大。
根据《汽车库建筑设计规范（JGJ100-98）》，汽车库设计常用数据如表1所示。
表1汽车库设计常用数据表
图1汽车库常用数据示意图
按照以上要求，现拟定三种不同的柱网方案，如表2所示。在不考虑坡道、管理及设备用房的情况下，大约每1600m2地下车库的停车数量和单车分摊面积相同，三种方案均满足使用功能要求。
表2不同柱网方案的停车数据比较分析
各方案的车位布置示意图如图2、图3、图4所示。
图2方案一（8.1m×8.1m柱网）车位布置示意图
图3方案二（8.1m×5.4m柱网）车位布置示意图
图4方案三（5.4m×5.4m柱网）车位布置示意图
五、建模计算及绘图
各方案均按照相同的设计条件进行建模计算和分析。主要设计条件如表3所示。
表3主要设计条件
各方案的结构平面布置示意图如图4、图5、图6所示。
图4方案一（8.1m×8.1m柱网）结构平面布置示意图
图5方案二（8.1m×5.4m柱网）结构平面布置示意图
图6方案三（5.4m×5.4m柱网）结构平面布置示意图
六、成本测算分析
将各方案建模计算后的结果绘制成施工图，进行成本测算分析，如表3、表4所示。
表4结构材料单位面积用量及总价分析
表5单位面积结构构件分项成本分析
按照材料构成、构件构成两种方式进行拆分，将方案二与方案一、方案三与方案一分别进行成本对照分析，如表6、表7所示。
表6方案二与方案一成本对照对照分析
表7方案三与方案一成本对照对照分析
由表4、表6可知，方案二比方案一降低结构成本金额约64元/m2，降低幅度约为5%。
由表4、表7可知，方案三比方案一降低结构成本金额约215元/m2，降低幅度约为15%。
由表6、表7可知，地下室顶板、楼盖梁、基础成本對柱网变化敏感，变化幅度较大；柱成本对柱网变化敏感，但变化幅度不大；底板由于采用防水板，截面及配筋通常为构造要求，柱网变化对其基本无影响。
七、结论
方案一（8.1m×8.1m、柱间三车位柱网）成本相对较高，但室内空间柱数量相对较少、通透性较好、视野比较开阔、观感效果较好等优势也非常突出，建议在对整体品质要求比较高、成本控制要求相对宽松的项目中采用。
方案三（5.4m×5.4m、柱间两车位柱网）经济效益明显，与8.1m×8.1m的柱间三车位柱网方案相比，虽然存在诸多室内柱数量较多、通透性不好、视野不够开阔，观感效果不佳等不足，但对于一般住宅建设项目来说，通常业主对不同柱网尺寸造成的环境差异并不敏感，而是更在意停车是否方便，因此，在此类项目中建议优先采用。如果将此项节约的成本用于室内工程、景观工程等其它方面的改善，同样也可以在不增加项目总成本的同时提升项目的品质。
方案二（8.1m×5.4m、柱间三车位柱网）与方案一、方案三相比较而言，在使用功能、观感效果、经济效果方面都没有明显优势，不宜采用。
关键词：地下车库；柱网；成本测算；选型
中图分类号：U468.5 文献标识码：A 文章编号：
一、研究背景
近几年由于城市住宅建设的不断发展，人们生活水平也逐步提高，国内家庭汽车的拥有量越来越多，并呈现出逐年上涨的趋势，从而引发了停车难的问题。在大中城市的住宅小区设计中，根据有关规划的要求，车库经常是必备的项目。在城市地面用地越来越紧张的今天，发展地下车库势必成为解决停车问题的一种办法，地上多栋住宅楼、地下连片车库的建筑不断增多。同时，为满足小区整体规划需要，这些地下室的顶板上往往会覆土以满足绿化、管网埋设及消防车通行等要求。同时，根据国家人防政策的项目配套要求，人防地下车库在住宅小区建设中是一个不可忽视的部分。因此一般住宅小区的地下车库设计通常都结合人防设计，考虑平战结合的功能要求，平时作为地下车库使用，战时作为人员掩蔽所和物质掩蔽所使用。
地下车库部分钢筋、混凝土、模板的每平米用量均较地上建筑部分高出很多，在整体工程建安成本中占据较大的比重。同时，近年来工程建设各项原材料及人工费用又随物价指数持续上涨。因此，如何在结构设计环节对地下车库的成本进行有效控制并合理优化，是当前建设单位对设计单位结构设计师的普遍要求，也是设计单位的结构设计师将要面临的新课题。本文通过对人防地下车库的几种不同柱网方案进行原型研究，分析了各种方案的特点，以便于根据相应的功能及成本要求进行合理的柱网选型。
二、研究路径
拟定三种不同的柱网方案；对每种方案分别建立结构计算模型，计算分析后绘制结构施工图；根据每种方案的结构施工图数据进行成本测算分析；对三种方案进行选型分析。
三、柱网方案的约束条件
在选择柱网方案时一般主要应考虑以下几方面因素：建筑专业设计师重点关注是否满足使用功能要求；结构专业设计师重点关注是否满足安全要求；设备专业工程师重点关注是否满足管线埋设要求；景观专业设计师重点关注是否满足种植绿化要求；建设单位的成本专业人员重点关注是否满足项目成本的指标要求；建设单位的营销专业人员重点关注是否满足建设项目的整体品质要求。
不同的柱网方案，只要满足现行设计规范《汽车库建筑设计规范（JGJ100-98）》中规定的停车位尺寸、车道宽度、周边距离要求，均可满足使用功能；车库上部覆土厚度通常1-2米，可以满足管线埋设及种植绿化要求；对于营销专业人员关注的项目整体品质，经过调研分析，地下车库只是业主停车的过渡空间，业主通常不会长期停留，对不同柱网尺寸造成的环境差异并不敏感，而是更在意停车是否方便。因此，在满足上述各要求的前提下，不同的柱网方案在满足结构自身安全的同时，能否满足满足项目的成本指标要求，将成为研究的重点。
四、拟定柱网方案
目前大多数已建成和在建的地下车库中，通常都是柱间三车位的8.1m×8.1m柱网，这种柱网方案地下室柱数量相对较少，观感较好。然而根据实际体验，停车是否方便更主要取决于中间车道的宽度，与两车位柱网还是三车位柱网关系并不大。
根据《汽车库建筑设计规范（JGJ100-98）》，汽车库设计常用数据如表1所示。
表1汽车库设计常用数据表
图1汽车库常用数据示意图
按照以上要求，现拟定三种不同的柱网方案，如表2所示。在不考虑坡道、管理及设备用房的情况下，大约每1600m2地下车库的停车数量和单车分摊面积相同，三种方案均满足使用功能要求。
表2不同柱网方案的停车数据比较分析
各方案的车位布置示意图如图2、图3、图4所示。
图2方案一（8.1m×8.1m柱网）车位布置示意图
图3方案二（8.1m×5.4m柱网）车位布置示意图
图4方案三（5.4m×5.4m柱网）车位布置示意图
五、建模计算及绘图
各方案均按照相同的设计条件进行建模计算和分析。主要设计条件如表3所示。
表3主要设计条件
各方案的结构平面布置示意图如图4、图5、图6所示。
图4方案一（8.1m×8.1m柱网）结构平面布置示意图
图5方案二（8.1m×5.4m柱网）结构平面布置示意图
图6方案三（5.4m×5.4m柱网）结构平面布置示意图
六、成本测算分析
将各方案建模计算后的结果绘制成施工图，进行成本测算分析，如表3、表4所示。
表4结构材料单位面积用量及总价分析
表5单位面积结构构件分项成本分析
按照材料构成、构件构成两种方式进行拆分，将方案二与方案一、方案三与方案一分别进行成本对照分析，如表6、表7所示。
表6方案二与方案一成本对照对照分析
表7方案三与方案一成本对照对照分析
由表4、表6可知，方案二比方案一降低结构成本金额约64元/m2，降低幅度约为5%。
由表4、表7可知，方案三比方案一降低结构成本金额约215元/m2，降低幅度约为15%。
由表6、表7可知，地下室顶板、楼盖梁、基础成本對柱网变化敏感，变化幅度较大；柱成本对柱网变化敏感，但变化幅度不大；底板由于采用防水板，截面及配筋通常为构造要求，柱网变化对其基本无影响。
七、结论
方案一（8.1m×8.1m、柱间三车位柱网）成本相对较高，但室内空间柱数量相对较少、通透性较好、视野比较开阔、观感效果较好等优势也非常突出，建议在对整体品质要求比较高、成本控制要求相对宽松的项目中采用。
方案三（5.4m×5.4m、柱间两车位柱网）经济效益明显，与8.1m×8.1m的柱间三车位柱网方案相比，虽然存在诸多室内柱数量较多、通透性不好、视野不够开阔，观感效果不佳等不足，但对于一般住宅建设项目来说，通常业主对不同柱网尺寸造成的环境差异并不敏感，而是更在意停车是否方便，因此，在此类项目中建议优先采用。如果将此项节约的成本用于室内工程、景观工程等其它方面的改善，同样也可以在不增加项目总成本的同时提升项目的品质。
方案二（8.1m×5.4m、柱间三车位柱网）与方案一、方案三相比较而言，在使用功能、观感效果、经济效果方面都没有明显优势，不宜采用。