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地下车库建筑设计的经验

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1柱网设计

在地下车库的建筑设计中,柱网的布置对空间的利用效率起到关键作用,理想的柱网布置是尽量增大柱间距,增加车库的有效停车面积,减少柱子浪费的空间,根据设计经验,当柱间停车由两辆增加为三辆时,可增加5%的停车数量,对于大型停车场来说,每二十辆即可增加一辆停车面积,而过于强调增加柱距,反而使柱尺寸、梁高、层高相应增大,导致土建成本上升。在附建式地下车库设计中,除满足停车空间以外,一般也利用车库空间布置人防区域、配电室、消防水池等附属设施。因此较为经济合理的柱网尺寸为8~8.5m,每柱间停放三辆车,即可满足停车和交通的技术要求,又兼顾合理的结构经济性。目前大多数车位尺寸为2500mm×5300mm,规范规定的小型车尺寸为1800mm×4800mm,车与墙间距为500mm,车与车间距为600mm。但一般只有高档轿车才能达到1800mm×4800mm的尺寸,实际情况中档车占绝大多数,尺寸一般在1700mm×4500mm以下,因此车位尺寸按2300mm×5000mm考虑,局部空间再考虑高档车尺寸。建议柱网尺寸做到≥8100mm。车库的柱网布置变化多样,经济与合理是设计的重点,图1是以8100mm×8100mm柱网为主柱网的一种布置方式。在设计过程中需优化车库中的车行流线,优先采用一条行车道两边停车,以提高车库的利用率。布置车行流线时需注意行驶路线短捷,避免交叉和逆行。当地上建筑为剪力墙结构或柱距过小与地下车库柱距不对应时,一般由于地上主楼面积只占地下车库面积的小部分,因此在主楼面积外的地下车库与裙房柱网可单独布置,集中满足地下车库停车要求。但设计中应注意两组柱网交接处的结构联系,并保证地下车库与主楼必要的交通联系。表1是地下车库停车效率控制指标。小型汽车的最小转弯半径6m(注:汽车最小转弯半径是指汽车回转时汽车的前轮外侧循圆曲线行走轨迹的半径,如图2所示。根据《汽车库建筑设计规范》4.4.10条的计算公式,计算得出车库汽车环行道的最小内径:一般取3.9~4.2m即可。考虑车行驶的便捷舒适,建议适当的放大内径。

2层高设计

在车库的层高设计中,层高包含车库净高及结构、设备层高度之和,一般情况下,车库净高等于汽车高度加500mm,且停放小汽车的车库部分净高不应小于2.2m,汽车通道处净高不小于2.4m。结构梁高、电缆桥架、排烟管道截面尺寸以及人防要求等也是影响地下车库层高的重要因素,既要满足各类构件的空间尺寸,又不能无限制的增加高度。一般地下车库,除了与上部建筑重合的部分以外,大部分地下车库顶板均位于景观绿化层下,覆土深度及板跨度直接影响到结构板厚及梁高。因此,在各项数据之间取得平衡便是建筑设计重点考虑的范围,如图3所示。地下车库的层高设计一般为无人防要求时取3.9m,有人防要求时取4.2m。覆土层的厚度除了满足给排水专业的管道坡度要求之外,还需考虑种植绿化要求的基本深度,乔木一般为0.9~1.5m,草和灌木为0.6~0.9m。汽车坡道出入口的高度宜≥2.5m,可以兼设备用房的安装出入口。

3排水设计

3.1地下车库的坡道、内部排水

车库位于地面以下,受地下水位及各地雨季降水量影响,为保证极端情况下不进水,除保证良好的排水措施以外,汽车出入口的防水措施也非常重要,在汽车坡道的起、终点和中间坡道开口2~3m位置(图4均应设置截水沟,与室外连接起点处设100~150mm反坡,以避免地面雨水流入地下。地下水位较高的开敞式停车库需考虑明沟排水(图5。集水坑一般情况下宜设在沿外墙位置,并且应避开结构基础,集水坑之间距离宜为30~40m。

3.2地下室顶板排水

地下室顶板与自然环境直接接触,是地下室防水的重要部分。除对地下室顶板做好防水构造设计以外,地表水和土壤渗透水是地下室顶板防水的主要方面,地表水宜采用有组织快速排放,结合景观设计、硬化地面等采用排水系统解决,土壤渗透水由雨水或景观水经土壤渗透至顶板之上。针对土壤渗透水的排放,目前在设计中主要采取以下手段:

3.2.1结构找坡

就排水手段而言,结构找坡是处理顶板排水的最佳方案,但结构找坡施工较复杂,成本较高,对于规模不大,单边跨度9m以内地下室可采用2%结构找坡形式。

3.2.2排水板排水

目前普遍采用的一种为支点朝下架空排水板,此方案抗压强度大,孔隙率高,排水效果较好,适用于带一定坡度的顶板排水。另一种为支点朝上卷材排水板,除满足抗压强度要求以外,还具有二次防水和排水功能。

3.2.3地下室顶板地漏排水

此方案在顶板上设置地漏,通过排水立管将汇集的水引至地下室内集水井再进行集中排放,此方案由于系统性质以及增加物业管理的维护等问题,不适宜大面积推广。

3.2.4盲沟盲管系统

在地下室顶面以上设置碎石排水层并铺设盲沟盲管,但须有一定坡度并解决管道淤塞问题。

4坡道及地面面层设计

汽车在爬坡时,由于自身增大的机械噪音以及轮胎与地面摩擦产生的噪音叠加,对周围环境造成影响,因此选择一种低噪音并且防滑效果好的面层材料,对行驶安全性及整体环境都是必要的。目前设计中汽车坡道面层常见的材料为混凝土面层、水泥金刚砂、块材面层、环氧防滑涂料以及成品防滑降噪板等。防滑做法常见的有四种:1材质本身毛面,利用表面的凹凸不平达到防滑效果。如面砖、毛面石材、环氧防滑涂料等,防滑效果一般。2材质本身光滑,采用特殊处理或嵌入水泥砂浆、缸砖等材质,防滑效果中等。3本身光滑,施工中做出一定宽度和深度的凹槽,也称为礓礤,以达到防滑效果,如混凝土面层开槽、凹槽花岗岩面层等,防滑效果较好。此设计中凹槽间距不宜太密,以间距100~170mm,深度60~70mm为宜。4成品防滑降噪板。此类坡道面层敷设在地下车库出入口处,能有效降低因车库内空间密闭而产生的噪音,并能有效防滑和减少震动,是一种较为高档的汽车坡道面层材料。以上做法中,前3种面层的经济性和防滑性较好,但噪声控制和舒适度较差,北方冬季路面有积雪时,前两种面层构造较易出现车辆打滑现象,如不加强人为管理,易出现安全隐患。所以,就目前多数设计来说,一般采取汽车坡道开口部位设挡雨罩或屋盖等措施,可有效避免积雪残留在坡道上。因此,设计中坡道开口上部采用有盖设计时,以前两种做法中第1种做法优先;当坡道开口无盖设计时,宜采用第3种做法。

5防火设计

地下车库的防火分区以防火墙划分。规范规定地下车库每防火分区的最大允许建筑面积为2000m2,当设有自动喷淋灭火系统时,面积可扩展为4000m2。因此在确定了地下车库的平面后,需要进行防火分区的划分,而在防火分区的面积计算上,可先将上部建筑核心筒、锅炉房(有单独安全出口的等面积扣除。确定了防火分区,首先需要考虑的就是人员安全出口的设置。规范规定:汽车库的每个防火分区内,其人员安全出口不应少于两个,且不能与汽车疏散出口共用。因此,每防火分区应设两个封闭楼梯间直通室外地面。如果有地上建筑楼梯间通到地下室,该楼梯间也可作为地下室的安全出口。如在一个防火分区内只能满足有一部人员疏散楼梯间,还可以用甲级防火门将此防火分区与相邻防火分区联系起来,但相邻防火分区必须有两部人员疏散楼梯。汽车库室内最远工作地点距离疏散楼梯间的距离不应大于45m,因此在设计中,楼梯间应尽量分散布置,当设有自动喷淋灭火系统时其距离不应超过60m。

6结语

在当今经济发展的前提下,各种类型的地下车库设计会越来越多,遇到的新问题也会层出不穷,不断的积累经验是一名设计者的必经之路,以上是日常设计中的些许浅显经验体会,欢迎批评指正。

本文作者:陈靖 工作单位:中国建材国际工程集团有限公司

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