基于成本控制的地下室层高设计

邬玉伟 郑辰甫 王鹏梁

1. 杭州市城乡建设设计院股份有限公司 浙江 杭州 310003；

2. 杭州市城东新城建设投资有限公司 浙江 杭州 310003

引言

由于杭州市特有的软土地质情况，相较于地上建筑，地下室建设成本常常较高。地下室设计的合理性，直接影响到工程造价的控制。笔者通过对数个项目的对比分析，发现在建安成本中，地下室结构占比达40%～60%，如表1。因此地下室的成本控制，成为项目整体成本控制的关键方面。

表1 地下室相关造价与建安成本对比实例

1 减少地下室结构层高后可降低的成本

降低地下室层高，在建筑、结构及施工方面均可节约可观的经济成本。相关资料揭示，地下室层高每增加100mm，综合造价增加18元/m2。因此，在满足各项规范与使用需要的前提下，降低地下室层高，对成本控制具有重要意义[1]。

1.1 结构成本

对结构专业来说，层高降低意味着竖向构件的长度和体积减小、入口坡道和楼梯的长度减少，从而使得钢筋混凝土材料的用量得到节省。此外，层高较低的地下室基坑开挖深度及围护成本均会减少。更小的地下室体积使得水浮力得以减小，在相同条件下，地下水位抗浮设计所需的成本也会相应减少。

1.2 建筑成本

地下室层高降低对建筑专业成本控制的效果主要体现在竖向布置的材料与构件上。更小的层高可以减少填充墙体的工程量以及管线的垂直长度，而填充墙使用的减少也可降低粉刷、防水材料的使用，这些因素均对成本控制产生了积极影响。

1.3 施工成本

除了上述材料用量减小带来的工程量减少节约下不少的人力资源成本外，地下室层高降低还能使得脚手架高度降低、竖向构件模板梁减小，最终使得工期得以缩短，利于建设单位财务成本的控制。

2 层高减小的限制因素

2.1 使用功能要求

目前大部分地下室均有停放小型机动车的要求。根据《车库建筑设计规范》，对于小型车辆，车辆出入口、坡道及停车区域净高应不小于2.2m，这是限制地下室层高减小的重要因素之一[2]。

2.2 顶板结构高度

由于不同项目中柱网跨度、荷载（人防、消防车、覆土等）情况的不同，及选用的梁板体系各异，扣除梁、板高度后的结构净高也会基于不同的项目实际情况而定。在常规情况下顶板覆土约在1.5m左右，此时顶板梁高大致可取1/9～1/10柱跨。在实际工程中，可依据此条工程经验进行层高的预估。

2.3 设备管线占据高度

地下室设备管线包括排烟风管高度，喷淋系统，强弱电桥架。其中桥架可避开风管位置，风管下需要设喷淋。因此管线高度包括风管和喷淋两者。在一般工程中，设备管线高度=500（含400的风管高度、每边各50的防火板厚度）+200（风管的支吊架高度、喷淋的高度）=700mm。

3 基于成本控制的地下室顶板和中板楼盖体系选择

针对不同荷载组合下的各类地下室顶板梁板体系进行交叉建模计算，通过梁板配筋图测算出各种工况下的钢筋与混凝土材料的用量[3]，见下表。

表2 地下室顶板钢筋、混凝土及模板用量

通过分析对比，对于顶板覆土与人防荷载组合，采用大板体系具有明显的优势。此时结构钢筋、混凝土及模板的用量在各体系中均为最优。即在相同跨度的情况下，荷载较大时，大板体系的经济性具有较为确定的优势[4]。

表3 地下室中板钢筋、混凝土及模板用量（地下一层有人防）

通过分析对比，对于地下室中板，人防荷载组合，采用无梁楼盖在所述条件下钢筋与模板量最为经济。特别是单方钢筋含量，甚至只有次优的大板体系的68%，可谓优势明显。此外，不仅仅可以从钢筋混凝土用量的角度进行考虑，若将无梁楼盖能够增加楼层净高从而降低结构层高的综合经济效益，以及模板工程的工程量与复杂程度纳入考虑，无梁楼盖的相较其他有梁体系都将产生明显的优势。次选方案可选大板体系，钢筋、混凝土、模板用量均比其他有次梁体系由优势[5]。

?

4 综合上述因素的地下室层高推荐值

一层地下室层高建议：3.8m（有人防）；3.7m（无人防）。

二层地下室层高建议：地下一层，3.8m；地下二层，3.7m；如地下室中板采用无梁楼盖，则地下二层层高3.4m。

5 结束语

由上述综合分析，选择合理的地下室楼盖结构体系，结合建筑功能及设备专业空间，得出的地下室层高设计值，既满足了使用功能，保证了结构安全，同时，经济性也得到控制。