新工科融合下的地下空间优化利用新思维——以地下车库为例 .pdfVIP

新工科融合下的地下空间优化利用新思

维——以地下车库为例

【摘要】在碳达峰与碳中和目标的推动下，城乡建设领域正积极进行绿色低

碳转型，双碳目标导向下的绿色建筑设计原理与方法正是其中的主要研究方向之

一。基于对现有地下车库设计现状的研究，运用多专业融合设计理念，提出新工

科融合下的空间咬合式设计理念，对地下空间优化利用提出了新的思考方向。

【关键词】地下车库；工科融合；空间咬合式设计

0引言

地下空间如何实现优化设计与建造，一直以来都是业界关注的焦点和努力的

方向。总的来说，地下空间的层高一般由三部分组成，即结构层高度+设备层高

度+建筑净高高度，对不同地下空间功能来说，这三部分高度要求不尽相同。长

期以来，如何让地下空间在满足功能的前提下建造成本更节省，一直是业内追求

的目标，但常规的处理方法已经来到了一个“瓶颈”，很难更进一步。

1地下车库设计现状

以常见的地下车库为例，地下车库的层高由结构层高度+设备层高度+车库净

高组成，三者高度层层叠加形成车库最终层高，一般在3.5m~4.2m之间。这种处

理方法所带来的后果就是，地库空间没有充分利用，存在较大的浪费空间，造成

地库建造成本居高不下，社会资源产生极大的浪费。

近年来，针对这个问题，业内也做了很多尝试，比如采用无梁楼盖或空心

楼盖技术（减少结构层高度）、BIM管综（减少设备层高度）等技术手段，地库

层高得到一定减小，但是上述技术手段均是针对原有设计体系的局部调整，其层

高的根本计算方法依然是三个高度层层叠加，地库层高减少的效果有限，未能从

本质上解决地库层高“压不下来”的问题。因此，提出一种在现行规范体系下、

全新的压缩地库层高的思路和方法，将为解决地库层高问题、降低地库建造成本，

具备积极地指引性作用。从整体开发建设来看，地库成本约占项目开发成本的

20%~25%，大部分项目车位价值无法覆盖其成本，属于低效成本；另外一个方面

来说，随着人均车位指标要求越来越高，对停车位的需求也越来越大，这就导致

地下车库层数越来越多，深基坑、高支挡现象在行业内层出不穷，因此，在满足

地库功能的情况下，压缩其层高的需求会越来越强烈。

2空间咬合式设计理念

2.1找准“痛点”，分析现状。分析现有地库的传统设计理念和方法，地库

层高由结构层、管线层、设备层三层叠加而成，建筑、结构、设备等各专业为流

水作业，各自为政，造成地库层高较大，地库中存在大量的闲置空间，由此引起

建造成本大量无效增加；目前现有的压缩地库层高的技术和节省地库建造成本的

方法，存在诸多问题，比如空心楼盖、无梁楼盖存在安全隐患，已在工程实践中

暴露出来；比如BIM技术优化管线也仅仅是压缩管线层高度，效果有限，不能根

本解决问题；比如采用机械车库，没有完成产权不能销售、后期维护成本高、使

用体验感不佳。

2.2解决“难点”，控制层高。现有的地库设计中建筑、结构、设备等专业

独立设计，并未考虑其空间协调关系，成为解决影响层高因素的关键问题。通过

对地库中的大尺寸管线（如通风管、采暖管）、小尺寸管线（如水管、电缆桥架）

分类处理，结合结构梁、板所构建的高差，将大尺寸管线和小尺寸管线铺设于高

差空间中，从而实现“空间咬合”设计理念，并结合BIM技术在设计阶段和辅助

落地阶段的应用，实现精确“空间咬合”和指导施工，通过上述处理技巧和方法，

对地库层高控制的难点，提出合理合规的解决方案。

2.3实现“价值点”，节能减排。按照空间咬合式理念设计的地库，内部大

量的闲置空间得到充分利用，地库层高明显降低，地库造价显著减少，社会资源

得到极大的节省，在符合现行规范的要求下，平衡地库品质与成本的关系，实现

绿色地库的目标。

2.4建立以单车位体积指标为核心的地库经济性评价指标。单车位面积指标

作为传统的地库经济性评价指标已不甚合理，其衡量地库造价为平面要素，从工

程实践来看，影响地库造价的土石方、支挡结构、抗浮成本等要素均为立体要素，

建立以单车位体积指标为核心的地库造价评价体系，能多维度评价影响地库造价

的各种变量，用以替代传统的单车位面积指标，有其理论和现实意义。

3空间咬合式地库的技术路线

空间咬合式地库设计方法相对于传统地库设计方法，其核心关键点是“咬

合”，打破现有地库设计中结构层、设备层、净高层三层之间的人为界限，运用

空间咬合的思想，层与层之间互相嵌合，节约地库内的无效空间，达到降低层高

的目的。

空间咬合式地