地下车库和结构成本的绝妙分析

第一部分：地下车库成本分析

随着生活水准的不断提高，私家已经非常普及，再加上城市土地越来越贵，所以一般城市楼房都要按规定配套地下车库，现在就以武汉市为例，分析地下车库如何规划设计才能把成本降到最低。首先，我们看看那些因素影响车库造价？

1.车库构造：

目前，车库的主要结构形式有现浇井字梁、叠合梁、密肋梁、空心楼盖、蜂巢芯、模壳、整体现浇装配式结构（顶板使用大跨度预应力槽形车库板或大跨度预应力双T车库板）。

2.地下车库配套车位数量：

北京要求一户一个车位，武汉市要求每两户至少一个车位。一个10万平方米的小区，北京市地下车库要求1300个车位，武汉市要求至少600个车位。

3.地下车库范围、层数、及布置方法：

一般高层建筑把剪力墙下到最底层，建设车库的成本相对较高，且规划布置不适合做车库使用，一般把车库建在两栋楼之间，单独建设，这样可降低成本。车位、行车道、辅助房等合理的布置也能减少车库建设面积。

4.人防面积：

按规范规定，每增加1平方米独立车库，需增加0.3平方米人防工程。所以，独立车库如何占用更小的面积更为重要，车库面积小了，人防面积相应就小，造价就降低了。

下面我们就以上几个方面作详细论述。

一. 车库构造：

3.整体现浇装配式车库由于采用了大跨度预应力车库板，综合造价均有大幅降低。一般地下一层整体装配式车库成本约1200元/平方米，人防地下室约1900元/平方米；地下两层车库造价每平方米约1900元左右；地下一层车库和地下二层人防地下室的造价每平方米约2200元。

二.车位数量：

一个10万平方米的小区武汉市要求停车位1300个左右，除去地上可停放10%，剩余的都要停在地下车库，即地下车库要建设1170个车位。

1.如果按照现浇井字梁结构8.1米x8.1米柱距，需要建设3.659万平方米地下车库才可满足要求。现浇井字梁等方案每车位总面积21.87（停车位、行车道）+2.187（10%辅助房）+7.217（人防）=31.274。

2.如果使用16.5米大跨度预应力车库板作车库顶板或车库楼板，则只需要建设2.0077万平方米即可满足要求，大跨度预应力槽型车库板、双T车库板方案每车位总面积12（停车位、行车道）+1.2（10%辅助房）+3.96（人防）=17.16。

地下车库和人防地下室尽可能设在地下一层，如果因土地限制，必须建设多层，那么地下一层为车库，地下二层为人防是比较经济的。

独立地下车库必须按照比例配置人防地下室，每增加1平方米独立地下车库需配置0.3平方米人防地下室。虽然人防面积可以用来停车，但由于人防面积产权属人防办，开发商用做车库尚需向人防办租用，并且也只能租而不能卖给客户， 使用效应较差；人防工程造价远远高于普通地下库造价；普通车库与人防兼做车库的总车位数只要满足有关要求即可，没必要多做车位。所以，人防面积还是越少越好。

井字梁结构与现浇装配大跨度车库板结构对比车位布置图

现浇井字梁结构车库柱距及车位布置

附其他关于地下车库的相关资料供参考：

第二部分：地下车库建筑设计成本控制

剖析地下车库

决定地下车库成本的因素很多，主要有以下几个方面：

1、地下车库规定停车数量 ；

2、地下车库范围、层数以及布置方式 ；

3、人防地下室面积、等级及布置方式 ；

4、停车率（重点内容）；

5、构造做法 ；

6、钢筋、砼含量

范围、层数及布置

地下室尽量布置在地下一层，且面积尽量小

普通地下一层地下车库建安成本约1600元/平米，人防地下室约2300元/平米

地下一层加地下二层普通地下车库建安成本约2000～2200元/平米

地下一层普通地下车库，地下二层人防地下室的建安成本约2000～2500元/平米

停车率构造做法

停车率：地下车库总面积/ 停车位总数

注：

1：总面积指地下车库外墙围合的所有面积，当存在消防控制室、垃圾房、 污水处理站、换热站以及政府规定要做的非机动车库、物管用房等特殊情况下需要设置的房间时，应进行特别说明及复核。

2：当地允许以摩托车位折抵小汽车停车位时，停车位总数包括摩托车位折算后的数量

3：停车位总数包括当地政府认可的子母车位

停车率指标直接反映一个地下车库的停车效率

构造做法：

这里指层高、建筑面层、找坡方式等具体做法这些做法的明确与改进，可使我们节省大量造价

地下车库停车率 极限

•适应范围：

适用住宅楼下的普通地下车库，不包括机械式立体停车库、复式停车库、别墅TH私家车库等特殊的地下车库

强调：首先要求必须做到，实在做不到要提前提出进行会诊确定

地下车库停车率 注意事项：

•停车率限制不是最优值，不能因已经达到指标而停止优化，即力求达到停车率最大：万科公司项目已经做到30M2/车位以下，如金城华府1期是29.99M2/车位（地下车库:453个车位/13586M2）

•特殊情况，应提前沟通确定，如：

1、当地下车库占地面积小于5000M2，同时建筑居中布置时，停车率值难于控制；

2、当地车库与建筑塔楼彻底脱开，同时又没有人防时，停车率值能轻松做到25M2/车位

没有最好，只有更优！

地下车库停车率  影响因素

•固有因素：是项目本身具有的，如规模、人防面积等，详规阶段就已经确定，不受具体设计技术的影响。

•设计技术因素：直接受设计师设计经验及技术水平的影响，如：柱网、设备房、人防口部、轮廓线、布车方式等。

提高地下停车率8条措施：

1、地下室轮廓线应平直方正，无用的面积一定要剔除

7、 人防口部设施应布置在不影响停车的地方

8、关键的部位对结构构件进行局部转换(慎用）

柱网布置：

各地具体执行的车位尺寸及行车道宽度有差别，我们应依当地情况，争取可行的最小尺寸

柱网：

柱网按8000x（2a+b）/2布置。沿行车道方向柱距8000，垂直行

车道方向柱距（2a+b）/2，其中：a为停车位深度，b为行车道宽度。

一般一个10万平米规模的住宅小区，考虑将设备房主要设置在塔楼下方，设备房面积约700～800平米左：其中：变配电房： 约150平米  水泵房： 约120平米；公变房： 约50平米生；活水池：约100平米 ；柴油发电机房：约100平米 ； 消防水池：约150平米；其他： 约50平米

注：

1、小区规模每增加10万平米，设备房约会增大30%左右；

2、设备房不包括车库进排风机房、消防控制室（80平米左右）以及无实际用途的假设备房；

3、设备房的布置不应影响车道两侧的停车位，设备房面积勉强够用即可，不可随意多做。

设备房主要设置在塔楼下方，是针对首层架空的情况而言，当首层是住宅时，应水泵房及变压器的低频噪音对住户有影响，上部有水房间对下部电房有影响的

地下车库停车率，车位与柱网布置：

问题一：

普通车位2400x5000mm，柱网怎么布置？

答：柱网8000x8000mm

问题二：

部分业主投诉车位宽度及深度严重不够,部分业主投诉车位宽度紧张，柱网怎么布置？

答：柱网8000x8000mm，大车位沿地下车库周边布置

此时

1：大车位沿周边布置，保证2700x5300mm，沿边柱距可取6000mm

2：两边靠柱的车位宽度取2500mm，满足部分较宽汽车的停放

3：大车位部分成本增加约7%

想尽办法不要让柱距突破8200mm，否则层高、含钢量等指标将难于实现

问题三：

有个别地区要求车位2500x5300mm，柱网怎么布置？

答：柱网8100x8300mm

此时：

1、平行车道方向柱子断面宽应取550mm

2：梁高会超过800mm，相应层高也会超过3600mm

3：综合成本增加约10%

一是看当地政府的执行力度，二是看大家普遍做法，验收时有没有被卡住过的例子，总之要尽最大努力不做大柱距

地下车库构造做法很多，并且多数都是长久以来沉淀的精华，有几个关键点影响到成本，我们把它进行必要的明确和改进：

1、层高；

2、覆土厚度；

3、建筑垫层；

4、排水找坡；

5、汽车出入口；

6、坡道人防主要出入口

• 构造做法对成本的影响主要体现在材料的使用上（详见第二部分  案例与成本分析

第三部分：高层住宅结构成本分析

结构计算与分析阶段，是决定工程设计质量好坏的关键。随着高层建筑进一步的发展，满足高层建筑的形式，材料，力学分析模型都将日趋复杂多元，为了革新高层建筑，体现其魅力，追求新的结构形式、更加合理的力学模型以及结构设计的成本最优化方案将是土木工程师们的目标和方向。

（一）、结构设计的各阶段分析

1．勘察阶段

（1）控制要素:

a、地下水位（地下水位对地下室底板、外墙配筋影响较大）

b、基础设计参数（如各土层承载力特征值）。勘察单位出正式勘察报告前需提交甲方预审，甲方对各设计参数与勘察单位进行沟通，勘察报告应提供多种基础选择建议，并对不同基础形式进行阐述说明；避免仅推荐一种基础类型。根据项目经验，如项目处在溶槽区域，建议钻孔深度满足桩底持力层深度8m~10m的要求，以免出现桩基施工过程中大面积超深的情况，进而给后期检测带来麻烦；超前钻应在基坑开挖完成后进行钻探，避免发生不必要成本；超前钻单位应选取有资质的勘察单位进行施工，最好与详勘单位选择同一家，避免后期桩基验收时带来麻烦[1]，互相扯皮。

（2）采购阶段

a、在详勘时应选择多家单位对初勘结果进行勘察前的承载力等优化，优化建议作为技术标及评标的重要组成部分。

b、详勘投标单位须对承载力、压缩模量、渗透系数等参数及基础选型提出优化建议；

（3）施工阶段

如果实际地质持力层标高与钻探报告持力层标高相差超过2米，应即日报设计及成本部门处理。

2．土方工程

（1）设计阶段控制

a、土方工程与地下室层数，高度有直接关系，所以地下室埋深及层数组合应结合原始地面标高综合考虑，保证埋深最浅及土方开挖量最小。

b、设计根据控规标高、项目现状标高、设计方案，进行土方平衡；在规划及方案中应有专项的竖向设计，并对土方平衡加以详细分析。

（2）采购、施工阶段控制

a、土方单位进场前应做好原始地面标高、地形图测量绘制工作，由三方签字确认。土方工程完工，及时做好收方、标高测量工作；并在工程结算时提供相关测量记录；原貌标高须作为合同附件。

b、现场临时道路及临建等应整体规划，并在招标前需定方案。

c、依据土方开挖方案，考虑现场土方平衡，留足土方回填量。

3．基坑及边坡工程

a、常规支护方案有自然土方放坡，喷浆，挂网喷浆，预应力锚杆+喷射，挡墙，深层搅拌桩，深搅桩+围护桩+锚杆，钢板桩等；设计须提供支护比选方案(合同中明确)，成本配合；

b、达到5m以上的深基坑，优先考虑阶梯放坡。

另：

基坑深度超过5m的属于深基坑，边坡高度岩石≥25m，土坡≥15m的为高边坡。高边坡及深基坑均需专家评审，根据项目经验，评审应在施工图完成后尽快召开，以免影响施工进度。评审也可由设计单位找熟悉的专家，私下对图纸进行审查，提高报建效率。

4．基础

各类型基础成本大致按以下顺序递增：天然浅基础＜管桩（如需引孔时费用增加）＜筏板＜人工挖孔桩（规范限制较多）＜冲孔桩

（1）设计阶段控制

a、设计合同内明确设计单位必须提供两种以上的基础方案（含桩型、桩位布置等）以供比选；

b、桩基工程必须由设计、工程、成本参与方案评审后方可确定；

c、如需改变桩型，需召开专家会论证和评审后可行。

5地下室

地下室层高由于受到基坑开挖、基坑支护、地下水位的影响，对造价的影响更加直接。常规层高3.8m左右。

（1）地下室层高与成本关系定量分析结果如下

a、普通开挖土方及土钉喷锚基坑支护条件下，地下室层  高每增加100mm 每平米增加造价约32元

b、普通开挖土方及支护桩基坑支护条件下，地下室层高每增加100mm 每平米增加造价约36元

c、岩石开挖（动爆）及支护桩基坑支护条件下，地下室层高每增加100mm每平米增加造价约40元

d、岩石开挖（静爆）及支护桩基坑支护条件下，地下室层高每增加100mm每平米增加造价约64元

6．主体部分

（1）正式施工图纸建筑做法表与交楼标准必须经评审并保持一致。

（2）消防水池、设备房等优先设置在地下室塔楼下[2]。

（7）结构形式的成本递增顺序：砖混结构、矩形柱框架、异形柱框架或剪力墙、框架剪力墙、短肢剪力墙。

（8）保温材料选择顺序：聚苯颗粒砂浆、泡沫聚苯板、挤塑聚苯板。

（9）防水、保温工程施工部位在施工图纸中需明确具体施工范围。项目部对防水工程、保温工程的实际施工部位应有明确记录并经乙方确认，主要争议点如结构联系梁板上下侧、阳台反边、凸窗底板上侧、阳台顶板、外墙腰线、凹阳台墙地面、露台隔墙等处均应有明确的记录和说明[3]；

第四部分：高层住宅层高与成本关系定量分析

（1）高层住宅标准层的层高不仅影响舒适度，对造价也有直接影响，高层住宅标准层层高与成本关系定量分析结果如下：

a、6 度抗震地区，抗震等级三级，标准层层高每增加100mm 每平米增加造价约29元

b、7 度抗震地区，抗震等级二级，标准层层高每增加100mm 每平米增加造价约41元

（2）控制层高的意义：

a、地上成本：

1）减少剪力墙、砌体墙等竖向构件的长度和体积

2）减少总高度，降低荷载，减少基础的布置3）降低地震力，风荷载等

b、地下成本：

1）土方开挖及运输成本

2）基坑支护面积，单价

3）地下室底板及侧壁的截面和配筋

4）抗拔桩，抗拔锚杆的费用

5）基坑降水的数量及费用

c、其他成本：

外墙，面砖，涂料，设备及运输成本

(3)影响净高的因素

a、结构梁高；

b、机电的管道空间，建议出管线综合图，普通地下室管道空间按600mm控制，较传统的布置减少200mm

c、结构梁高的空间与机电的管道空间是否可以利用？

1)采用变截面梁，在机电管线通过处，减少梁截面高度

2）在梁中预埋套管或洞口，使管线穿过[4]

3）采用带柱帽的无梁楼盖，一般在地下室中使用

第五部分：地下室不同结构布置方案与成本关系定量分析

地下室底板布置一般布置无梁底板，做法是利用独立基础或承台做柱帽，用复杂楼板计算），不建议普通梁板布置[5]（规避地梁裂缝宽度，减少配筋） 地下室和裙房在常见的约8.1M*8.1M的柱网中，不考虑层高因素，不同结构布置方案与成本关系定量分析结果如下：

1．地下室顶板覆土1.2米，考虑消防车的荷载情况（估算恒载31KN/m2,活载20KN/m2），项目综合成本从小到大的排列顺序为：

a、单向平行等间距两道次梁布置方案（假设造价=1）

b、带柱帽的无梁楼板布置方案（约1.06倍）

c、无柱帽的无梁空心楼板布置方案（约1.15倍）

d、井字型次梁布置方案（约1.2倍）

e、十字型次梁布置方案（约1.35倍）

2．地下室顶板覆土1.2米，不考虑消防车的荷载情况（估算恒载31KN/m2,活载3.5KN/m2），项目综合成本从小到大的排列顺序为：

a、带柱帽的无梁楼板布置方案（假设造价=1）

b、单向平行等间距两道次梁布置方案（约=1）

c、井字型次梁布置方案（约1.06倍）

d、十字型次梁布置方案（约1.12倍）

e、无柱帽的无梁空心楼板布置方案（约1.22倍）

3．地下室顶板覆土0.6米，不考虑消防车的荷载情况（估算恒载18KN/m2,活3.5KN/m2），项目综合成本从小到大的排列顺序为：

a、带柱帽的无梁楼板布置方案（假设造价=1）

b、单向平行等间距两道次梁布置方案（约1.02倍）

c、十字型次梁布置方案（约1.12倍）

d、井字型次梁布置方案（约1.15倍）

e、无柱帽的无梁空心楼板布置方案（约1.25倍）

4．裙房商业或地下室中间楼板的荷载情况（估算恒载4.5KN/m2,活载3.5KN/m2），项目综合成本从小到大的排列顺序为：

a、单向平行等间距两道次梁布置方案（假设造价=1）

b、十字型次梁布置方案（约1.1倍）

c、井字型次梁布置方案（约1.12倍）

d、无柱帽的无梁空心楼板布置方案（约1.24倍）

e、带柱帽的无梁楼板布置方案（约1.3倍）

5．核六人防顶板的荷载情况（估算恒载8KN/m2, 顶板等效荷载60KN/m2。）项目综合成本从小到大的排列顺序为：

a、主梁+厚板布置方案（假设造价=1）

b、单向平行等间距两道次梁布置方案（约0.93倍）

c、带柱帽的无梁楼板布置方案（约0.93倍）

d、十字型次梁布置方案（约0.97倍）

e、井字型次梁布置方案（约1.06倍）

对于地下室顶板当必须考虑抗震的嵌固层要求时，应优先采用单向等间距平行梁布置方案[6]；

当可以不考虑抗震的嵌固层要求时，应优先采用带柱帽无梁楼板结构。多层地下室中间层楼板布置优先采用带柱帽无梁楼板或无梁空心楼板布置方案。

地下室底板、顶板建议结构找坡。

另外因项目地下室层高不同，底板下土层承载力不同，梁截面选取不同，各项目比较会产生不同的结果，故每个项目设计时均应进行结构布置方案比较。需注意的是涉及景观配合部分，如景观泳池的架空做法，微地形的架空做法，景观挡土墙设置，架空层的做法（立面、天花，等）、岗亭内部装饰等需在合同中明确。