地下部分结构层高除影响结构构件本身成本外，还关系到相关工程土方开挖、基坑支护成本费用；同时对相关施工期间措施费用及整体工期影响很大。超高层塔楼项目配套的多层地下室工程在满足相关建筑使用的前提下选择合理的地下室层高，对整个工程的进度、造价意义重大......

本文以我司结构优化工程案例为背景，以优化前后地下室层高对工程造价的影响为方向进行分析，有助于提高大家对地下室层高重要性的认识，从而在建筑方案阶段有效控制工程成本。

01、工程案例基本情况

1.1、工程概况

某城市综合体（商业.住宅.公寓.酒店.办公）项目，4层地下室（地下一层为商业），2~3层商业裙房，塔楼为T1、T2两栋超高层办公酒店及7栋100m高度住宅公寓。本报告以地下室为例对原设计与优化后结构层高进行对比分析。

项目建筑基本信息如下所示：

  总建筑面积：514200m2；

  地上建筑面积：271350m2；

  地下建筑面积：242850m2；

  地下室基底总面积：71500m2

  正负零绝对标高：158.50 m;

  建筑高度：塔楼T1办公楼   149.60m；

                  塔楼T2酒店     149.60m；

                  塔楼R1~R4住宅   99.60m；

                  塔楼S1~S3公寓   99.60m；

                  裙房商业   12~ 16.5m；

                  地下商业及车库    地下四层(其中负一层为商业，负二~四层为停车库)；

1.2、结构设计基本信息

本工程的设计使用年限为50年，基本雪压0.45kN/m2,标准冻深为1.9m。设计地震分组为一组，场地土类别为Ⅲ类，场地特征周期为0.45s，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，水平地震影响系数最大值=0.08。人防地下室设防等级为核六常六，设置在地下四层（地下三层部分区块）车库。

1.3、原设计地下室层高

建筑结构层高原设计如下：

  L1（地上一层）:6.0m;

  B1（负一层）:8.0m;

  B2（负二层）:6.0m;

  B3（负三层）:4.0m;

  B4（负四层）:4.0m。

相应建筑剖面如下图所示：

图1.3-1地下室建筑剖面图

1.4、原设计地下室结构方案

1.4-1地下室结构方案汇总表（原设计）

1.5、原设计地下室组成分析

地下室的层高＝顶板梁（板）高+面层厚度（覆土厚度）+停车库净高+设备管线相关高度（通风管道、喷淋高度、电桥架高度)。

表1.5-1地下室层高分析表（原设计）

1.6、原设计基坑支护方案

设计院提供的原设计基坑支护方案为：

支护桩φ1000@1200，C30灌注桩，L=30.0m+4道预应力锚索φ150@1200,L=30.0m

相应典型支护剖面如下图所示：

图1.6-1基坑支护典型剖面图（原设计）

1.7、原设计相关方案造价费用统计汇总

地下室层高影响的工程造价费用主要为：地下室结构、土方、基坑支护，经造价咨询公司估算费用共约44989万元，超目标成本约18.4%（目标成本约38000万元）。

估算明细如下表：

表1.7-1造价费用汇总表（原设计）

02、成本偏差技术分析

2.1、覆土厚度选择不合理

当地标准冻深为1.9米，设计单位提供的设计条件顶板覆土厚度为2米，通过深入研究当地的相关规范要求。

主要有以下不合理项：

  1）地库结构顶板标高满足标准冻深以下的设计要求；

  2）按覆土2米埋深设计，仍然不能满足室外埋管走线要求（水暖管线），还是需要从室内走管；

  3）绿地率及景观种植等并不要求覆土厚度达到2米。

2.2、地下室结构方案选型不合理

设计单位计算参数及荷载、构件尺寸未精细化设计，选用的结构方案均为传统梁板方案，没有考虑新型建筑使用品质高的无梁楼盖/加腋大板等结构方案，未进行经济性对比分析，影响结构层高较多。

2.3、结构层高不合理

前两项（2.1、2.2）不合理设计及其他（如考虑大型货车进入地下二层，净高要求达到4.5米）导致地下室层高设计极不合理，增加结构成本的同时大量增加相应土方开挖及基坑支护费用。

03、 方案优化

3.1、优化工作流程及技术实施条件确认

根据我司工程经验，地下室层高具有较大优化空间，经与建设方，建筑方案公司、机电顾问公司，施工图设计院等相关参建单位初步沟通确认相关技术条件。并由我司提出地下室层高综合优化方案，建设方召开参建方工作会议讨论确认。

初步沟通确认的技术实施条件如下：

  1）地库结构顶板标高不需要满足标准冻深以下的要求；

  2）绿地率及景观种植土厚度满足国标要求即可，当地没有特殊要求；

  3）地库顶板结构方案除传统梁板外，当地也有其他类型楼盖实施，可根据经济性对比结果选用；

  4）酒店商业下地库货车高度可按常规小货车通行做法考虑。

3.2、优化地库结构顶板方案

地库结构顶板方案优化设计条件如下：

  1）地库顶板覆土厚度调整为1.2米（原设计2米）；

  2）负二层车库货车通行净高调整为2.7米（原设计4.5米）；

  3）柱网9.0x9.0m等其他设计条件不变。

根据优化设计条件，我司设计多种地库顶板结构方案，其中包括无梁楼盖.加腋大板等具有明显经济性优势及更高建筑使用品质的结构顶板方案。

图3.2-1无梁楼盖效果图

多种地库顶板结构方案的造价测算结果并结合现场施工等条件，进行综合经济性分析。

最终确认的结构顶板优化方案汇总如下：

表3.2-2地下室结构方案汇总表（优化后）

3.3、优化后结构层高组成分析

表3.3-1地下室层高分析表（优化后）

图3.3-2 优化后地库剖面

3.4、优化后基坑支护方案

设计院提供的优化后基坑支护方案为：

支护桩φ900@1200， C30灌注桩，L=27.0m+3道预应力锚索φ150@1200,L=30.0m

相应支护剖面图如下所示：

图3.4-1 典型支护剖面（优化后）

3.5、优化后相关方案造价费用统计汇总

优化后地下室结构、土方、基坑支护估算费用共约34469万元。

估算明细如下表：

表3.5-1造价费用汇总（优化后）

04、优化结果

最终优化后的地下室结构/基坑支护/土方三项工程费总价约为34469万元，每平米折算造价为1419.3元/㎡，在当地已达到合理先进水平。

较原汇总各方案节约了10520万元，优化率23.38%！成本控制在目标成本范围内。

优化前后相关数据对比如下：

图4-1 优化前、后经济性数据对比

原设计与优化方案地下室各层净高基本一致，各层建筑功能使用舒适度一致，但造价相差23.38%，且优化后工期有效缩短。

05、结论

地下室结构层高设计，涉及多专业技术交叉，在方案阶段应进行多专业交叉技术深入讨论，避免专业交叉技术盲点形成。其中结构专业设计构件净高是地下室层高设计的关键变量，结构顶板方案应多方案比选，合理选用结构顶板方案。

特别是超高层项目，地下室层数多，地下室层高应作为地下室成本控制重点。方案设计阶段，做好地下室结构层高设计控制，有利于节约工程成本，达到限额指标设计的目标。

同辰建筑根据项目开发产品的要求，充分考虑项目特点，通过“尺寸优化，形状优化，拓扑优化，布局优化、配筋优化、构造优化”等方式对结构设计成果进行方案至施工图全设计流程咨询及优化，审查结构设计成果的合理性并提出优化设计建议、通过技术手段合理优化结构施工图纸，将建筑物的钢筋、混凝士以及其他经济性指标控制在最低水平。基础类型的优化与比选纠正规范方面理解错误修正结构说明不适用条款改正钢筋构造不合理的纠错设计图纸保证设计限额经济合理。

同辰建筑服务于地产全产业链、全周期链、全价值链！8年行业积淀，以“设计顾问、成本优化、建设管理、信息技术”为核心，聚焦服务，创造价值。为客户提供全维度一体化解决方案。同辰建筑拥有业内领先的、地产相关专业背景的技术与研发团队，搭建了自主研发体系和技术管理体系，为地产企业提供基于设计、成本、管理、运营以及信息技术的解决方案。

同辰为推动建筑行业进入智慧建造时代，加速信息技术创新，为项目全生命周期提供数据支撑、技术支撑与协同管理，打造“高利润、低成本”的价值工程。