桂林理工大学博文管理学院 广西 桂林 541006
摘要：随着汽车保有量的不断增加和人们对环境品质要求的不断提高，本文从历史发展进程和当今发展概况结合地下车库大小柱网的特点，功能和其他结构的联系等进行对比分析。进而得出地下车库大小柱网的选择对使用情况和经济效益的影响。
关键词：地下车库；柱网；成本；使用
前言
随着我国汽车保有量逐年增加，地面停车已难以满足人们日常生活的需求，在不影响地面建筑密度及绿化率的前提下，地下车库成为目前各大建设项目的“标配”。现在新建的项目中，不管是住宅小区还是商业综合体，对地下车库的重视程度都越来越大，同时地下车库在整个项目投资中所占的比重也越来越高，地下车库的柱网及楼盖结构形式的选择显得尤为重要。但地下车库的建设与安装成本较高，可售车位的利润点较低，在满足建筑使用要求及安全的前提下如何在地产行业的白银时代合理优化结构体系，降低建设与安装成本，我们将进行合理的分析。
1项目概况
我国是一个人口大国，并且人口增速很快，现代化进程发展迅猛。随着城市建设的快速发展，地上可供使用的土地越来越少，而人口的增加，人口结构变化和生活水平的提高，使得汽车的使用率越来越高。因此在地下通过安排合理数量的大、小柱网来提高汽车停放量，成为我们项目的研究契机。
针对我国人口密度大，用地紧张的现状，国内居住小区密度大的特点，单一的地上停车或地上多层车库都不是最佳的选择，合理建设地下停车场既可以获得大量车位，还可以解决地面车辆对地面的影响。针对当下地下车库的大框架主要是以框架结构为主的实情，以及不同柱网形式，对停车舒适性及空间效果亦不同，成本高低也不同。而研究不同地区、不同类型地下车库中大、小柱网的使用情况及成本，可以让有车一族直观的了解地下车库，以便设计出更好更便捷的地下车位。因此本次课题是对地下车库柱网尺寸进行的精细化研究分析，以期探索出结构体系合理、经济性较高的地下车库柱网形式。
2柱网的布置
前期我们针对地下车库的不同类型，主要以单建式与附建式地下停车场为切入点，研究大、小柱网对地下车库的使用及成本影响。柱网布置是地下车库的设计中一个非常重要的部分，决定了项目的合理性和经济性。柱网分为大柱网（8.0×8.0m）、小柱网（5.3×5.3m）、大小柱网（5.5×5.5m），理论上大柱网的尺寸是最接近完美的，但实际上大柱网使用的范围有所局限，例如当地下车库为条状狭长形和正方形，行车流线单一时，则使用大柱网就不是很经济了，所以如何从成本和使用分析柱网很有必要。
3柱网对地下车库成本的影响因素
3.1层高
依据试算及管线综合结果，有梁楼盖的大柱网、大小柱网、小柱网的结构高度约为900mm、800mm及700mm。无梁楼盖的大柱网、大小柱网、小柱网的结构高度约为450mm、400mm及300mm。因此，不同柱网形式下无梁楼盖与有梁楼盖的结构高度相差350mm~450mm，设备高度相差150mm~200mm，层高相差150mm~300mm。
而据有关资料统计，地下车库层高每增加100mm时，土方开挖及基坑支护工程成本约增加25元／m²左右，综合抗浮措施、施工降水、挡土墙配筋增大等影响因素，地下室层高每增加100mm时，地下室总成本约增加30～50元／m²。采用小柱网无形中大大减小了地下室整体的工程造价。
3.2梁楼盖形式
目前地下车库常用结构形式为有梁楼盖、无梁楼盖两大类，均适用于不同柱网形式。对于大体量规则的柱网，宜采用无梁楼盖的结构形式；对于不规则柱网、柱跨变化较大、业态不稳定有较多楼板开洞的可能性等情况时，宜采用有梁楼盖形式。不同柱网形式对楼盖形式无差异性影响。随着柱距的加大，建安成本相应增加。对于采用有梁楼盖的地下车库，大小柱网、小柱网的建安成本约为大柱网的85%、78%。对于采用无梁楼盖的地下车库，大小柱网、小柱网、改进型小柱网的建安成本约为大柱网的83%、65%、72%。目前地下车库停车方式采用垂直式后退停车，停车位尺寸2400X5300，通车道净宽5500，均按满足规范的最小尺寸来设定。在相同的面积条件下，柱网尺寸越大，停车数量越多。根据发展的眼光，加长加宽超豪华型汽车会越来越多，柱网越大，可持续发展的机会就大，也就意味着远期收益前景看好。对比无梁楼盖及有梁楼盖情况下的不同柱网形式，不考虑地基基础形式的情况下，小柱网+无梁楼盖的经济性最优。
3.3柱网尺寸
单车位建筑面积是地下车库的敏感问题之一，在单车位的平面尺寸不变的情况下，大柱网形式采用600x600柱截面，小柱网形式因受荷面积减小采用400x400mm柱截面，因此不同柱网形式对单车位的建筑面积无差异性影响。车位宽度按2500mm计算结构柱尺寸按600×600mm计算。故3辆车位最小柱网宽度为2500×3+300+300=8100mm。
在地下车库一个防火分区面积内（约4000 ㎡），分别按8.4m×8.4m和8.1m×8.1m排布车位，8.4×8.4m方案停车数量138辆，车均面积28.9平方米/一辆，8.1x8.1m方案停车数量156辆，车均面积25.6平方米/一辆，从停车效率角度考虑，最佳柱网选择为8.1mX8.1m。按中华人民共和国行业标准《汽车库建筑设计规范》JGJ100－98，设计规范要求的小型车不同停车方式所占用的单车位及通车道所需尺寸，不难看出垂直式后退停车所占用的停车面积最小。故一般情况下，独立地下车库都采用该种停车方式。《汽车库建筑设计规范》JGJ100－98表4.1.5中垂直式后退停车最小停车位尺寸为：垂直通车道方向的长度为5.3米，平行通车道方向的宽度为2.4米，通车道宽度5.5米。柱断面按400*X计算,则车库距为:7.6×8.05米,取为7.6×8.1米，柱宽取400毫米是由于小于该值时，混凝土施工质量不容易保证，具体尺寸应根据荷载情况由计算决定，总的原则是越窄越好。每车位所占停车面积为（4.05+8.1+4.05）×7.6/6=20.52平方米(包括停车位之间的车道面积)。
比较两种方案:每车位面积:一般方案每停车位面积:21.87平方米>优化方案每停车位面积：20.52平方米（包括停车位之间的车道面积）
4柱网对地下车库使用的影响因素
4.1汽车使用情况
汽车车位的设置，必然会受到汽车大小的影响，常见的汽车种类划分为A,B,C,D，4种。A级车是指小型轿车；B级车是中档轿车；C级车是高档轿车；而D级车指的则是豪华轿车 。典型小型轿车 1.7×4.4m 中型轿车1.8×4.7m，大型轿车 2.0×5.2m。根据汽车库建筑设计规范JGJ100 98条文解释第 411条的汽车分类中，微型车包括微型客车、微型货车、超微型轿车 ．小型车包括小轿车、6400系列以下的轻型客车和 1040系列以下的轻型货车。条文第411条中规定，讨论小型车尺寸为长48m ．宽 18m，高 20m。本文后面的讨论均以此小型车尺寸为基础。
4.2车辆转弯半径
汽车环形拐弯时，往往有其特定的运行规律，每种车型由于前轮的最大偏转角有个限度，这也便注定了他的最小转弯半径。此外，由于后轮不能偏转，这样便决定了汽车拐弯旋转的圆心在后轴的延长线上。
小型车的最小半径规范要求≥6m很多人自然地就把内径设定为最小半径6m，较少的车型转弯半径是大于6m的。转弯半径是外侧前轮轨迹圆半径，根据数据的研究大部分汽车的转弯半径在5.5m上下，所以为了保证安全，我们常采用6m的转弯半径。
r1—机动车最小转弯半径；R0—环形车道外半径；r0—环形车道内半径。
4.3舒适度
在小区地下车库的设计中，有些区域设计狭窄，在狭窄的区域停车，车技不佳的话很有可能就会刮蹭到自己的车或者是别人的车，盲区多，停车的时候不容易注意到后方的障碍物。
在新形势下的商业综合体中，停车场作为建筑的第二入口，使用非常频繁，如果建设不合理给人封闭的不舒适感，可能会影响经营情况。
在停车后，人们需要步行至最近的地下车库门厅，即垂直交通点，在这部分人流混合的车道中，存在相当的安全隐患，为了不影响通车效率，保证品质，在条件允许的状况下，为了满足人的舒适度要求，可在车道边侧留1m宽度作为人行通道，设置穿越过道的一系列斑马线，二者可以形成一套完整的地下车库人行道路系统。经测算，在停车后步行至垂直交通点的距离，一般不建议大于70m的直线距离，因此，地面以上的垂直交通点位，需要结合地下停车库垂直交通点位通盘考虑。这也对竖向交通的设计提出了新的要求。
大柱网设计往往，使人的空间感受更为舒适，不会受到较为明显的密闭环境对人舒适感的影响。而小柱网在节约成本的情况下，却无法给人较好的体验感 。
5结论
以我们实地调研项目A为例，项目A停车面积11235平方米，在最初的设计中，柱网尺寸采用8米×5.5米，单位车辆面积为36.21平方米，停车位256个。为使单位车辆面积减少，对地下车库进行了两种经济性分析。首先调整柱网尺寸，柱网越小结构成本越低，按汽车库设计规范JGJ100-98第4.1.5.3条规定:采用垂直式停车方式的小型汽车停车位最小尺寸宜为5.3米(长)×2.4米(宽)，通过计算及规范要求，得出最优柱网尺寸:7.8米×5.3米。通过调整柱网尺寸，单位车辆面积减少到33.98平方米，相对于之前减少了2.23平方米，每个车位节省了0.48万元，则总成本就减少了125.42万元。
地下室停车率（即地下车位平均面积）是指地下室面积与地下室车位数之比。 即：停车率=地下室建筑面积 / 地下室车位数 。停车率的数值大小直接反应了停车效率。其数值应尽可能的最小化。停车效率增大，还可以在一定程度上减小造价成本。通过对两种柱网停车效率的对比，单向小柱网是优于双向大柱网的。也就是说在总建筑面积不变的情况下，在允许的范围内优化出车位，可以让停车效率提高3.1%，还可以在一定程度上降低成本。
地下停车场的舒适度也在一定程度上影响了停车位的使用，而 地下停车库中的柱网大小对用户体验影响是大的。大柱网结构形式中，柱截面较大，柱子数量较少，视野比较开阔。在地下空间中会在一定程度上缓解密闭的不适感，让人会愿意在这中空间中停车，但大柱网的造价会相对要高，会使成本增加。小柱网结构形式中，柱截面较小，柱子数量较多，视觉上较密集，在密闭空间会增加不适的压抑感，适用性会比较差，但成本相对大柱网会较小，造价会低。 但在单车位的平面尺寸不变的情况下，大柱网形式采用600×600mm柱截面，小柱网形式因受荷载面积减小采用400×400mm柱截面，因此不同柱网形式对单车位的建筑面积无差异性影响。但不同柱网形式柱子位置不同，对车辆的转弯半径有一定影响。大柱网的柱径大，因此数量会少；而小柱网的柱径小，因此数量会密集，这种虽然比较经济，但车辆进出容易造成磕碰，存在一定危险性，具有安全隐患。由此可见采用柱截面600×600mm的柱网形式停车舒适度会高一些，用户也更愿意在开阔空间中停车。
通过对两种柱网条件的停车效率和舒适度(用户体验)主要数据指标比分析出单向柱网经济性明显优于双向大柱网，但在舒适度上大柱网是优于小柱网的。但在不同环境中还是需要一定的调整。
参考文献
【1】汽车库建筑设计规范.
【2】索再飞《地下车库柱网结构经济性实证分析》1009─4539（2018）10─0089─04.
【3】陈丽明《地下车库建筑的优化设计》2015.
【4】许开成，刘鹏，地下车库柱网及楼盖选型与经济分析，地下空间与工程学报，2007(3).
论文作者:谭晗靓,朱海峰,丁科瑞,施月玲, 张雪玉
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第03期
论文发表时间:2019/5/27
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