基于數(shù)值模擬的車(chē)輛段上蓋開(kāi)發(fā)各功能分區(qū)物業(yè)層數(shù)經(jīng)濟(jì)性分析以濟(jì)南8號(hào)線(xiàn)繡源河車(chē)輛段為例

吳王劍

近些年由于地鐵的迅速發(fā)展，高速便捷準(zhǔn)時(shí)的地鐵極大地方便了大城市內(nèi)居民的出行，地鐵附近樓盤(pán)成為大家購(gòu)房的優(yōu)先選擇。地鐵車(chē)輛基地本身因?yàn)槠涑休d著存放地鐵車(chē)輛，日常維護(hù)車(chē)輛的功能在地鐵工程中必不可少，又因?yàn)榇娣啪S修地鐵車(chē)輛，需要大片白地，為了更好地利用這大片與地鐵直接聯(lián)系的空間，上蓋商住開(kāi)發(fā)便成為了最優(yōu)選擇，目標(biāo)客戶(hù)群體除了本身在當(dāng)?shù)氐木用瘢瑢?duì)于在地鐵上班員工而言，同樣極具吸引力。

目前針對(duì)上蓋開(kāi)發(fā)車(chē)輛段經(jīng)濟(jì)性的研究，多數(shù)以理論論述為主，部分從實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目出發(fā)的研究，場(chǎng)地條件均相對(duì)較好，很少出現(xiàn)場(chǎng)地特征周期較長(zhǎng)，甚至超過(guò)結(jié)構(gòu)自振周期的情況，但北方地區(qū)略帶濕陷性黃土的區(qū)域較為常見(jiàn)，這對(duì)物業(yè)開(kāi)發(fā)成本的影響需要被探明；且大部分研究并未涉及蓋板的功能分區(qū)的區(qū)別，不同區(qū)域的推薦方案是否情況相同也值得被探討；針對(duì)以上兩點(diǎn)，本文將從實(shí)際工程出發(fā)，結(jié)合實(shí)際方案，探究車(chē)輛段上蓋開(kāi)發(fā)項(xiàng)目上蓋物業(yè)層數(shù)的經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)解，從而為建設(shè)方成本控制提供參考依據(jù)。

一、工程概況

濟(jì)南城市軌道交通8號(hào)線(xiàn)一期工程設(shè)繡源河車(chē)輛段，位于繡源河以東、埠村路以西、經(jīng)十東路以南，占地約41公頃。繡源河車(chē)輛段地處7度區(qū)，設(shè)計(jì)基本地震加速度：0.10g，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)，場(chǎng)地分組第三組，場(chǎng)地特征周期0.65s，多遇地震水平影響系數(shù)最大值0.08，罕遇地震水平影響系數(shù)最大值 0.50。蓋板面積約18.1萬(wàn)方，分為A、B、C三個(gè)分區(qū)，分別代表著出入段線(xiàn)區(qū)、咽喉區(qū)和庫(kù)房區(qū)，分區(qū)及蓋上方案如圖1；

圖1 上蓋物業(yè)開(kāi)發(fā)方案示意圖

二、各分區(qū)分析模型

1.出入段線(xiàn)區(qū)分析模型

出入段線(xiàn)區(qū)因?yàn)楣δ茉颍謪^(qū)整體為狹長(zhǎng)型，平行于行車(chē)方向柱網(wǎng)布置相對(duì)比較自由，垂直于行車(chē)方向柱網(wǎng)可能出現(xiàn)一到兩個(gè)接近18m大跨，考慮建筑造型需求，本區(qū)域考慮為單層蓋板，層高9m，其上布置1～4層商住，按房屋滿(mǎn)布考慮。所選區(qū)塊長(zhǎng)約142m，寬約62m，單層蓋板面積約為8800m2，沿行車(chē)方向柱跨8.7m，垂直于行車(chē)方向柱跨為16.8m，10.2m，8.2m，9.7m，7.8m，兩側(cè)各項(xiàng)外懸挑5m，模型如圖2（a）：

圖2 各功能分區(qū)分析模型

2.咽喉區(qū)分析模型

咽喉區(qū)因?yàn)槠湎萝壍啦贾迷颍謪^(qū)柱網(wǎng)極其不規(guī)整，極易出現(xiàn)超過(guò)18m大跨，考慮建筑造型需求及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，本區(qū)域考慮為雙層蓋板，首層9m，第二層6m，其上布置4～7層商住，首層高4.5m，其余各層3m。無(wú)塔樓區(qū)域考慮1.5m覆土。所選區(qū)塊長(zhǎng)約68m，寬約62m，單層蓋板面積約為4200m2，模型如圖2（b）。

3.庫(kù)房區(qū)分析模型

庫(kù)房區(qū)因?yàn)槠湎萝壍啦贾玫脵M平豎直，柱網(wǎng)布置相對(duì)規(guī)整，最適合布置高層商住，考慮建筑造型需求，本區(qū)域考慮為雙層蓋板，二層板上布置8-12層商住首層高4.5m，其余各層3m。無(wú)塔樓區(qū)域考慮1.5m覆土。所選含通高區(qū)區(qū)塊長(zhǎng)約119m，寬約98m，單層蓋板面積約為11650m2，模型如圖2（c）。

三、各分區(qū)不同物業(yè)層數(shù)下蓋板工程量對(duì)比分析

1.蓋板模型參數(shù)化設(shè)定

本次研究使用yjk5.2.1版本，主要構(gòu)件尺寸如表1：

表1 主要構(gòu)件尺寸表

2.各功能分區(qū)不同物業(yè)層數(shù)下蓋板工程量結(jié)果及分析

出入段線(xiàn)區(qū)模型蓋板面積約8800m2，考慮單層蓋板，轉(zhuǎn)換層直接在首層蓋板上。當(dāng)混凝土按600元/m3，鋼筋按5000元/t，型鋼按10000元/t，模板按90元/m2估算時(shí)，各層數(shù)方案造價(jià)如下表2所示：

表2 出入段線(xiàn)區(qū)各方案工程量造價(jià)表

咽喉區(qū)模型蓋板面積約4200m2，考慮雙層蓋板，轉(zhuǎn)換層為二層蓋板。本區(qū)域布置4～7層商墅，各層數(shù)方案造價(jià)如下表3所示：

表3 咽喉區(qū)各方案工程量造價(jià)表

庫(kù)房區(qū)模型蓋板面積約11600m2，考慮雙層蓋板，轉(zhuǎn)換層為二層蓋板。本區(qū)域布置8-12層商住，各層數(shù)方案造價(jià)如下表4所示：

表4 庫(kù)房區(qū)各方案工程量造價(jià)表

由圖表可知，當(dāng)單純考慮首層蓋板及其下基礎(chǔ)部分時(shí)，對(duì)于出入段線(xiàn)區(qū)，單層商墅方案的造價(jià)最低，三層商墅方案最高，建筑層數(shù)從兩層增加到三層時(shí)首層蓋板及以下部分造價(jià)基本增量不大，增幅僅為3.3%；對(duì)于咽喉區(qū)，從四層商墅開(kāi)始，商墅每增加一層，首層板造價(jià)都會(huì)有較為顯著的增加，當(dāng)由6層增加到7層時(shí)，每平米光是土建部分費(fèi)用就增加約660元，增幅達(dá)到10.5%；對(duì)于庫(kù)房區(qū)，當(dāng)商住層數(shù)從8層增加到9層和從十一層增加到十二層時(shí)首層蓋板及以下部分造價(jià)變化不大，增幅僅為1.7%和0.7%。

3.各功能區(qū)域工程量造價(jià)及增幅原因分析

通過(guò)對(duì)比出入段線(xiàn)區(qū)、咽喉區(qū)、庫(kù)房區(qū)首層蓋板及其下部分造價(jià)，可知出入段線(xiàn)區(qū)首層蓋板造價(jià)約為3300元/平，咽喉區(qū)約為6200元/平，庫(kù)房區(qū)約為5500元/平。考慮到其上可使用商業(yè)或商住面積可發(fā)現(xiàn)，出入段線(xiàn)區(qū)及庫(kù)房區(qū)上部物業(yè)開(kāi)發(fā)的性?xún)r(jià)比遠(yuǎn)超咽喉區(qū)。分析其原因可知，主要原因在于：

出入段線(xiàn)區(qū)因?yàn)楦叨任催_(dá)到24m，不需要執(zhí)行高規(guī)及相應(yīng)的超限大震中震計(jì)算，柱構(gòu)件可以在不加入型鋼的條件下含鋼量基本和咽喉區(qū)及庫(kù)房區(qū)差別不大，雖然直接在首層蓋板進(jìn)行轉(zhuǎn)換導(dǎo)致部分梁截面較大，但整體看因?yàn)檗D(zhuǎn)換梁上塔樓層數(shù)較少，故這部分影響不大；而且因?yàn)椴凰愀邔樱Y(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震等級(jí)以三級(jí)為主，相對(duì)于因?yàn)楦邔有枰岣咭患?jí)至二級(jí)的咽喉區(qū)和庫(kù)房區(qū)，梁柱配筋及截面都較小。

因?yàn)闈?jì)南章丘區(qū)是按7度區(qū)，Ⅲ類(lèi)場(chǎng)地，第三組考慮，場(chǎng)地特征周期0.65s，當(dāng)超限計(jì)算需要考慮大震時(shí)，場(chǎng)地的特征周期在大震下為0.7s，超過(guò)了咽喉區(qū)蓋板結(jié)構(gòu)的自振周期，水平地震影響系數(shù)取最大值，故地震力相對(duì)其他兩個(gè)區(qū)域偏大，各表中單位面積鋼筋含量和型鋼用量也是這個(gè)觀點(diǎn)的直接證明。

咽喉區(qū)因?yàn)橄虏啃熊?chē)股道的原因，部分區(qū)域不具備設(shè)立柱構(gòu)件的條件，導(dǎo)致大跨、長(zhǎng)短跨情況出現(xiàn)的較多，大于18m的大跨結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)本身會(huì)提高一級(jí)，加上不合理的結(jié)構(gòu)布置，導(dǎo)致相同荷載下單位面積混凝土用量、鋼筋及型鋼用量大增，部分區(qū)域因?yàn)椴痪邆淞⒅鶙l件，致使轉(zhuǎn)換梁截面高度控制不下來(lái)，考慮到蓋板下面行車(chē)基本的凈高要求，部分地方甚至可能出現(xiàn)方案無(wú)法實(shí)施的情況。

四、結(jié)論

本文以某典型上蓋開(kāi)發(fā)車(chē)輛段為例，基于實(shí)際工程實(shí)例，建立了不同功能分區(qū)結(jié)構(gòu)分析模型，研究了不同物業(yè)層數(shù)下不同功能分區(qū)蓋板及其以下部分基本的土建造價(jià)，得出了以下結(jié)論:

（1）對(duì)于單層蓋板方案的出入段線(xiàn)區(qū)，當(dāng)其上部物業(yè)層數(shù)不超過(guò)3層時(shí)，首層蓋板及其基礎(chǔ)部分土建造價(jià)與物業(yè)層數(shù)的增加基本呈正相關(guān)性，其中2層到3層造價(jià)提升不大，純綠化方案造價(jià)高于單層滿(mǎn)布商墅方案；故本區(qū)域從蓋板及以下部分造價(jià)考慮，首先推薦建3層商墅。

（2）對(duì)于雙層蓋板方案的咽喉區(qū)，當(dāng)其上部物業(yè)層數(shù)為4～7層時(shí)，首層蓋板及其基礎(chǔ)部分土建造價(jià)與物業(yè)層數(shù)的增加基本呈正相關(guān)性，且隨著層數(shù)的增高，每平米蓋板造價(jià)的增量也在增加；故本區(qū)域從蓋板及以下部分造價(jià)考慮，首先推薦建4層商墅。

（3）對(duì)于雙層蓋板方案的庫(kù)房區(qū)，當(dāng)其上部物業(yè)層數(shù)為8～12層時(shí)，首層蓋板及其基礎(chǔ)部分土建造價(jià)與物業(yè)層數(shù)的增加基本呈正相關(guān)性，其中從8層到9層及從11層到12層造價(jià)提升不大，故本區(qū)域從蓋板及以下部分造價(jià)考慮，首先推薦建9層或12層商墅。

綜上所述，單從建設(shè)方投資的蓋板車(chē)輛段首層蓋板及以下部分造價(jià)看，首層蓋板及其基礎(chǔ)部分土建造價(jià)與物業(yè)層數(shù)的增加基本呈正相關(guān)性，但各功能分區(qū)蓋板造價(jià)推薦的物業(yè)層數(shù)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)方案的差別也各有不同，同時(shí)開(kāi)發(fā)層數(shù)也需要考慮整體造型、容積率等問(wèn)題，故在選擇時(shí)應(yīng)從多方面綜合考慮。