广州市天启正业建筑设计事务所（普通合伙）广东广州510040
摘要：随着国家建筑行业快速发展，建筑技术也在高水准发展当中，现代的人们对建筑空间的使用要求越来越高。高层建筑地下室一般被用作储藏一般物件、车辆停放处所，近些年来也出现很多利用地下空间来作为商场的用途。高层建筑地下室作为现代紧凑型设计建筑中一个非常重要的空间资源，本文主要针对这部分空间在设计上的特点、要点进行梳理分析，可在实际工作中提供一些引领的作用。
关键词：高层建筑；地下室；建筑设计要点
引言
在目前我国城市化速度不断加快的背景下，城市乃至城市周边的土地资源已变得非常紧张，现在不仅地下轨道交通的得到大力发展，城市高层建筑的地下空间也出现大面积开发利用的趋势。高层建筑的地下部分被设计成各式各样的使用空间。地下室设计方案在整个设计过程中受到的重视程度也越来越高。地下室无论在设计上，还是在施工建设上，都是一项复杂的工作，涉及各个专业间交叉内容情况较多，施工中的不确定性因素也比较多。所以，在做地下室设计工作时，要结合技术要求以及成本控制，发挥地下室使用方面的优势，对地下室优化设计展开充分的研究与持续改进。
1．高层建筑物中地下室的设置需求
当前高层建筑物地下室的发展规划与城市布局之间息息相关。可以说现代化的大城市表面上看起来是高楼大厦林立，但在其最基础的地下空间也是极其丰富和重要的。
在空间布局上，高层地下室可以有效提升建筑物综合空间的利用率，解决后勤、配套等功能需求，节省上部高价值建筑空间；在安全和经济性方面，为了确保高层建筑整体稳定性，控制高层建筑地基基础沉降等问题，建筑基础均有一定的埋深要求，利用这部分的地下埋深空间设置地下室，可将结构受力及建筑使用功能需求合二为一。因此地下室的设置，已为高层建筑普遍采用，并成为高层建筑的重要组成部分。
2．高层建筑物中地下室的设计特点
从建筑建造成本角度来看，地下室的建设成本相对上部结构高出较多，每平方米的建设成本通常为上部结构的2~3倍。较高的建设成本，主要体现在以下四个方面：
（1）因处于地表以下，地下室结构施工前，需要先进行整体土方开挖、基坑支护、基坑降水等前期工序，前期成本投入较大。
（2）地下室顶板设计荷载较大，一般住宅地下室顶板上的覆土厚约1米厚且通常设有重型消防车车道，都需要地下室顶板结构支撑；地下室外壁需承受外侧土壤及地下水的侧压力；地下室底板需抵抗较大地下水的水浮力；地下室基础需满足整栋高层建筑受力需求。各组成结构构件的受力需求，使地下室结构的钢筋及混凝土需求大幅增加，也提高了地下室的结构成本。
（3）地下室因埋置于地下，长期收地下水的侵蚀，为防止地下水渗入室内空间，地下室外壁、顶板、底板外侧，均需加设防水卷材，相对也增加了地下室的建设成本。
（4）地下室室内空间，因地处地面以下，其消防要求相对一般上部建筑高出很多，需要增加设置喷淋系统、防排烟系统等消防系统以及通风空调系统等，设备投入相对较大。
从地下室功能布局来看，通常地下室的使用功能，主要包括高层建筑的消防水池水泵房、生活水池水泵房等附属上部建筑配套用房，地下室的风机房，以及停车需求。合理的地下室功能布局设计，不仅可使设备用房排布紧凑，节省设备房占用面积，而且可使车道流线清晰方便，更能使车位数最大化增加，提高地下室的经济价值。
因此，地下室的设计，除需满足一般功能需求及规范要求外，更因注重其成本控制及使用空间的合理布局。
3．高层建筑物地下室的建筑设计要点
结合文章前面分析内容，下面对地下室建筑方面的设计要点进行分析。
3.1建筑设计要点
目前大多数的地下室空间的使用功能主要为地下停车和设备、后勤用房，设备房的布置对建筑层高的要求比较高，但空间上相对又灵活一些，而合理的车位，车道布局则能提高车库的有效利用率。因此在设计中通常利用塔楼投影范围内的地下空间为主要的设备区域，这部分区域因上部室内外高差处理的需要，自然形成层高相对较高区域，且塔楼内部柱网受上部建筑所限，较为密集且不规则，用于布置车位，可用性不高。而塔楼投影外的地下空间，柱子布置比较灵活，设计中会利用三个车位的宽度作为柱距的一个设计标准，局部再根据需求进行调节。这种做法能在具体的设计中存在一定的指导性意义。
地下室建筑中防水设计也是比较困难的一个环节。需要考虑的因素有许多，比如地表水渗漏，地面塌陷，地下水位的高度等，这些问题对现代城市建设来说都是普遍存在的。“以防为主，防排结合”，是在具体的设计中，一直坚持和执行的原则。一般会根据现场的实际情况，选用适宜的防水设计系统。最常用且便于施工的钢筋混凝土自防水技术结合外部的防水卷材，被认为是比较高效的一种方法，但外防水卷材做法存在施工后，再回填时被刮损的风险，需要做好卷材保护层，而卷材与卷材之间的交接处是防水的薄弱环节，容易渗水，要做好相互之间的搭接处理。
3.2给水排水系统设计要点
按上一点所讲地下室防排水设计原则是“以防为主，防排结合”，防水属于建筑构造做法，排水则是建筑与给排水专业的配合设计。地下室给排水系统设计，以排除雨水为例，并不是复制地表的排水方案——直接考虑让高层水汇聚到低层排走的处理方法。地下室部分已为整个建筑的最低处，在设计中要尽力减少雨水往此处汇集。渗入或喷淋等产生的水通过建筑专业合理的排水坡度、坡向设计辅助集水井，蓄水池等措施汇集，通过给排水专业合理的排水点的设置及排水方案，多采用水泵形式提升排至室外。
3.3结构设计要点
地下室结构设计，除满足一般结构受力需要外，因特别注重结构成本控制。而地下室的埋置深度，成为影响地下室结构成本的关键因素。地下室整体埋置深度的增加，将使基坑整体开挖量、基坑支护工程量、基坑降水工程量整体增加，同时也增加了地下室外壁的水土压力以及底板的水浮力，相应增加了外壁和底板的结构成本。因此，控制地下室结构成本，首先需要在不影响建筑使用前提下，尽量抬高整体地下室的高程，减少地下室的埋深。
3.4通风设计要点
地下室通风设计方案中，主要目的是为了改善地下空气流通状况。通常见到的做法有利用通风窗设计来实现的，也有采用送风、排气甚至高档一些场所采用的空调制冷等机械方式实现的。以地下车库的使用为例，地下车库侧墙开启通风窗的做法，能一定程度解决地下室室内采光，通风的需求，但受地形等限制，能有条件做到侧采光窗的地下室比较少。顶板采光窗是利用比较普遍的，这种做法则要考虑尽量减少顶部雨水的进入，及室内的排水，同时凸出顶板的采光窗也要结合上部景观及建筑布置来进行处理。
机械通风布置方案中会在车库中均匀布置排风管道并配备机房、风机。这样做的目的可以有效实现地下室内外通风换气。对外机械排风口的设置则要与人和建筑物都保持一定安全的距离，让人不容易轻易靠近。
3.5消防设计要点
高层建筑地下室面积一般比较大且空间封闭，通风性差，倘若发生意外的火灾，产生的废气浓烟很难消散，将会塞满整个地下室，万一有人员被困，疏散和救援都比较困难。因此加强消防系统的设计和进行合理有效布置显得尤为重要。
建筑设计中主要考虑合理的防火分区的划分、防火分隔措施以及安全疏散出口位置，距离要求等。在消防设备方面，消防给水系统、自动灭火系统和电气专业的自动报警系统，疏散照明、指示等以及暖通专业的排烟设施这些都是地下建筑设计中一个非常重要的组成部分。因此可见地下室的管线多，局部复杂，设计之时就要综合考虑各专业管线的排布，采用合理的线路，满足有效的扑救等要求的前提下减少管线的长度，节约成本，同时还要尽量减少管线的交叉，以提高地下室内有效的净高，让整体地下空间的舒适性更好。
4．结束语
现代高层建筑的地下空间设计越来越趋向于多样化，在使用性、表面外观、创新性等方面都有所改变，因此，对于相应的需求设施也越来越个性化。这项相对复杂的工作，需要各专业的设计师们更开阔的眼界，更密切的合作，发挥各自的主观能动性，为人们创造出更优质的使用空间。
参考文献：
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[3]曾钟亮.关于建筑工程地下室结构设计的相关探讨[J].建材与装饰，2016，（7）