新地下汽车库的交通设计.docx

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新地下汽车库的交通设计

地下汽车库的交通设计

谭玉阶

（深圳市华阳国际工程设计有限公司）

【提要】通过对柱间通道和出入口坡道的拐弯行车轨迹的图示，尤其对双向拐弯错车的行车轨迹、以及弯道处的超高、超宽的剖析，会对汽车行驶轨迹的规律有更为深入的了解。

对汽车坡道出入口宽度要求的缘由了解后，会对各种现场实际情况作出正确而适宜的设计，以避免多走弯路和遗憾。

【关键词】安全疏散　车行路线　拐弯轨迹　汽车出入口　超高超宽地下室

地下汽车库的交通设计，关系到使用上的合理性，平时是否便捷顺畅，特殊情况下能否有效疏散，能否减少一些不必要的损失，或使损失减少到最小，更重要的是能否保证人员的安全和有效的疏散。

在实际的设计中，往往受到很多条件的制约，不能随心所欲，或创造出很理想或自己满意的设计，总要带来一些遗憾。

客观上的因素，难以改变，但主观上的问题，则需好好研究，能撑握一些有效的科学规律，总结一些经验教训，避免或减少一些不必要的弯路，使我们的设计，在现有客观条件的制约下，尽可能使其合理，在尽到我们的努力情况下，尽量减少返工和遗憾。

一、安全疏散

使用中的安全因素，是第一要素，因此安全疏散是首先要考虑的问题。

在“汽车库建筑设计规范”（下称汽车库规范）和“汽车库、修车库、停车场设计防火规范”（下称汽车库防火规范）中，都有明确的要求，疏散通道中有人员和汽车疏散之分，两者不能混为一谈，不能合用，一定要分开，这在汽车库防火规范安全疏散一章的第一条就明确指出，“汽车库的人员安全出口和汽车疏散出口应分开设置”。

在某工程设计中，附在一栋小高层住宅一侧的地下汽车库设计中，原考虑将各单元的楼梯间延伸到地下室汽车库，既方便使用，又利于疏散，这在构思总体设计时，就已明确了此问题，也是轻而易举的事情，可在过多研讨地下与地上柱网结合的合理性等其它一些相关的问题，而忽略了不可缺少的人员疏散通道这个重要的问题，尽管停车不到20辆，出入坡道有5m宽，又是半地下室，也不能忽略人员疏散通道，也不能人车混流，后在审图过程中提出了这个问题，因此更加深了这方面的印象。

人员疏散通道的数量和距离，在有关的规范中很明确，即一个防火分区中应有两个安全出入口，并有一个直接对外。

相邻的两个防火分区在防火隔墙处通向一个两边开门的共用楼梯间，也可各算一个直接对外的安全出口。

其最远的工作点到安全出口的距离，当设有自动灭火系统时，可到60m，这众所周知，规范中也一目了然，而汽车的安全疏散，很令人费解。

在汽车库防火规范中，地下汽车库50辆以下的一个单车道出入口，小于100辆的一个双车道出入口，大于100辆不应小于两个出入口。

该两个出入口规范中并未明确其为单车道还是双车道，其停车量上限也未明确，仅在汽车库规范中指出特大型（即＞500辆）汽车库库址，车辆出入口不应小于3个，因此究竟如何掌握有一定难度。

另外在特殊紧急的情况下，如起火时，是否考虑汽车的疏散问题，也一直存在争议。

还有关于两个汽车疏散出口之间的距离，仅在汽车防火规范中说明在室外的两者间距应大于10m，以防拥堵，而在库内仅要求尽量分开一点，也并无量的限制，这些问题还有待深究。

出入口的数量和位置，常受到室外场地的限制，有时很难满足规范要求，更难达到理想状态，但设计者想方设法，总能找出一个比较合理的方案来。

另外地面上的出入口位置合理性，也要兼顾地下室的使用合理性，不能顾此失彼。

在某工程的一个地下车库设计中，其平面好似一个臭虫形，一头特大，一头特小，大小区之间设有防火隔墙，甲方要求把两个区的出入口都设在小区范围内，都经由小区而出外，理由是室外的行车路线顺畅一些，但这样做会带来诸多不便，一来绕道行驶，增长行车路线，增加能耗和污染，二来对安全疏散不利。

实际上，一个小区出入口和一个紧靠小区而直通室外的大区出入口，与经由一个小区出入的两个出入口，所交汇在住宅小区道路上的路口位置都一样，而且前者对结构没任何影响，只是把地下室的门洞和室外拐弯的位置稍作变动，其效果截然不同，我们设计时，与很多同事商讨过很多次，认为该设想较为合理，但甲方坚持己见，我们也只能迁就作罢。

二、车行路线

地下汽车库的停车位和行车路线，受柱网的影响很大，而柱网又往往受到地上建筑平面布局和地下室人防以及设备间等诸多条件制约，想要做到快捷顺畅的合理布局，确实有一定难度，但在已有条件制约的情况下，还是要尽量作到比较合理。

1、大循环

在行车路线上，尽量作一个或多个大环道，把车辆布置在环道的一侧或两侧，如果车库很大，则在大环道或主环道的基础上再设小环道或支环道，使行车路线简单明了、便捷流畅、视野开阔、找车位容易、进出车也方便。

在大环道的两端和中间应与安全出入口直接相连，不要再兜圈拐弯，以使车辆进出方便，也显得宽敞开阔，行车有序，避免拥堵，如果在拐弯或主要通道上，遇有个别碍事的或带来不便的柱子，给结构充分讲明理由，争取他们的谅解，作适当的调整，则会取得较好的效果。

2、单行线

地下车库的柱间净距一般满足单行线3.0m宽的要求是很容易作到的，要求直行双行线5.5m宽也是可以作到的，但在拐弯处要错车时就有较大难度，为避免发生事故，必然要降低车速，或等待让行，这样就会影响效率，因此设计成单行线，并使出入口成双成对出现，如果出入口的总数是单数时，也应使出口多于进口，这样进车时稍慢一点，情绪影响不会很大，但出车时应尽量让其畅通，以减免急躁情绪发生，也有利疏散。

这样作，行车路线可能要长一些，但可避免拥堵，使行车畅通。

3、双行线

在车库里，平地行驶时要完全避开双向行车是难以作到的，也是不经济的，双向直行时，要满足汽车库规范5.50m宽的要求，也是容易作到的，但在平地拐弯时，其宽度在规范中没有明确的要求，但在公路规范中就有超宽的要求，严格来说，应与汽车的拐弯半径有关，也可通过计算或作图来取得，其缘由主要是与车头距后轴的长度有关，其长度越长，弯道则要求越宽，即我们通常说的要考虑摇头摆尾的尺度，也就是说，车子前不要碰头，后不要碰尾，既不要碰别人，也不要被别人碰，保证双方安全，才能平安无事。

三、拐弯轨迹

汽车在拐弯即环行时的行车轨迹，当单独一辆车时，行车比较自由，行车规律比较简单明了，这在汽车库规范中已有图示和计算公式，使人一目了然，但双向行驶时，尤其在拐弯错车时，则比较复杂一些。

只要单车的行车轨迹，彻底搞清楚了，双车的行车轨迹就好理解和撑握了，它只是变化多一些，其基本规律还是一样的。

另外除了一般在地面上画线或墙柱上有明显的标志或提示外，还要考虑到开车人（驾驶员）的心理作用，在拐弯时，尤其在拐弯相互错车时，开车人都相互受到制约，在行车过程中，既要考虑到自己车的安全，又要考虑到别人车的安全，车速要适中，拐弯起点和拐弯半径要适宜，行车时切不可越雷池一步，否则就可能出事故。

1、库内一般柱网和布车情况

汽车库的柱网，一般都比较方正，就当前情况讲来，一般网距在8.0m左右、柱径在0.8m左右，其他一些特殊情况则另当别论，现以柱网8.0mx8.0m、8.2mx8.2m或8.0mx8.2m，柱径0.6mx0.6m或0.8mx0.8m，车型以上海SH760A（下称上海车）为例，车尾有无隔墙等若干情况下的布车情况见图1：

2、库内柱间拐弯错车

汽车库内，凡车行在丁字路口、十字路口，除了直行车外，必有拐弯车，除了单向车外，还有双向车，其行车轨迹，以双向拐弯错车时较为复杂，而其运行规律不外乎横拐、竖拐、左拐、右拐等几种拐弯错车形式。

由于丁字路口较为简单，且与十字路口的有些情况相仿，因此这里仅以十字路口为例，分析其行车路线，见图2：

在十字路口的竖向通道中，有不停车位和停车位两种情况，一般情况下，竖向通道中是不停车位的。

①竖向通道中不停车位

在拐弯错车的过程中，除了要注视对面的来车外，还要注意旁边已固有的柱子和停放的车辆，前者是活动的，且瞬时即变的，而后者是不动的，在行车过程中从其相对位置来讲它是固定不变的，因此它也是重要的。

关于已有柱与已停车车头的相对位置在图1中已有明示，而其相互距离以及他们与汽车环行内半径圆心的相互关系，与柱网、柱径以及车型等诸多因素有关。

由于柱和已停车相距较近，因此拐弯时的内环车，必须同时考虑与这两个“障碍物”的安全距离，并使其在同一个环行半径内，这样可使问题简化，现以柱网8.0mx8.0m、柱径0.6mx0.6m为例，说明其相互关系。

见图3：

根据图3所示和计算方法，可推算出其他大小的柱网、柱径的一些有关数据，现将一般常用的柱网、柱径所需环行（内半径）的圆心位置和与轴线的关系，汇总成一览表，见表1：

另外，还有一种简便的办法，那就是用作图的方法，以求得柱角、车角和圆心的三者之间的相对位置，即以柱角A和车角B为圆心、以环行内半径r减安全距s即r-s为半径画弧，两弧交于点O，则点O即为所求圆心。

现在用电脑作图既简便又准确，还能查出具体数据。

不过在了解计算原理和通览设计结果，该一览表还是有一些参考意义的。

根据图3和表1的作图原则和计算数据，可以轻而易举的画出，汽车在十字路口横拐、竖拐、左右拐内环半径的圆心的位置，并绘出汽车的行车轨迹。

见图4：

上图仅列举了柱网8.0mx8.0m，柱径0.8mx0.8m，在十字路口，双向拐弯错车几种常见的情况，其他一些特殊情况可按此法求得，由于编幅有限，不再赘述。

从图4中可以看出如下一些问题：

a、横拐（图4-a）和左拐（图4-c）都很顺利，也很正常。

b、竖拐（图4-b）就比较勉强，虽能过去，但下方右拐的车，则需远离内侧的柱和已停车位，早早准备拐弯，实际上这是难以作到的，只是理论上的推导有这种可能而已。

c、右拐（图4-d）怎么样也过不去，因此两部车子在这种情况下，根本就不可能同时拐弯错车，必须稍候一下，才能过得去。

d、这里仅考虑两部车子同时在拐弯处的行车情况，而未考虑第三部或更多的车辆，在路口的行车情况，因此实际情况比这复杂得多。

e、库内行车，车速不能过快，尤其在拐弯错车时，不能性急或莽撞，该等待的则必须等待，否则欲速则不达。

f、汽车拐弯时，由于其前外角旋转（即摇头）占用场地较大，则作为控制数据，而其后外角旋转（即摆尾）占用场地很小，为叙述方便而忽略未计（下同），以下各图也不再表示。

②、竖向通道中加停车位

在大的柱网如8.2m×8.2m中，在十字路口的竖向通道中，显得空旷有余，常常为了充分利用空间，尤其在车位紧张时，就会在这些场所增设车位，如果库内是单行线，也不考虑拐弯错车，在柱网8.0m×8.0m或更小一点的空间增设车位，也许是可能的，因此具体情况要具体分析。

根据图4（柱网8.0m×8.0m、柱径0.8m×0.8m）的情况来分析，在图b、d中，其通道中增设一辆停车位是有可能的，但其行车的路线要远离环内的障碍物——车和柱，不太符合常规，另在图a、c中，已没有什么空地，不可能再挤进一个车位。

现以柱网8.2m×8.2m、柱径0.8m×0.8m为例，研究分析在十字路口的竖向通道中增设车位后，双向拐弯错车时的行车轨迹，见图5：

从图5-a中可以看出，右拐是完全可能的，也是符合常规行驶的路线，另外也可看出，竖拐也是可能的，也是正常的。

从图5-b中可以看出，横拐也基本符合常规行驶的路线，但要左拐，则是困难的，因其双向拐弯行驶，错不开车，从而只有单线放行，或相互错开时差，才有可能的。

如果只考虑双向直行错车，在拐弯时只考虑单行，而不考虑双向拐弯错车，那就满足规范5.50m宽的要求就可以了，这样即使在柱网8.0mx8.0m的通道中增设一个车位也是可能的，不过这显得太挤，其车位也显得不够安全，另外也降低了车速，因而不予考虑为好。

另外在加车时，应尽量往里靠，以获得通道中的最大净距，对加车的安全也是有利的。

四、汽车出入口

地下汽车库，汽车出入口的坡道形式很多，因根据实际情况的不同而有所不同，但与外墙的连接方式，一般不外乎垂直式、平行式或其他形式，而出入口的问题，主要是由于拐弯和双向行驶的拐弯错车带来的超宽和超高问题，一般垂直式或直入式的问题简单，而平行式的问题较多，如果把平行式的问题弄透了，其他一些有关问题，也就迎刃而解了。

1、单车单向行驶

单车单向的行驶轨迹，最为简单，但主要考虑的是拐弯的空间尺度，在平面上要满足摇头摆尾的超宽要求，见图6：

从图6中可知，在坡道净宽3.60m、门洞净宽4.50m时，能满足汽车入库的宽度要求，见图6-b，但汽车出库时就较为紧张一些，见图6-a。

若坡道加宽到3.80m或门洞加宽到6.0m（计算和作图方法同前，这里从略），就能满足进和出的使用要求，当然后者较为经济，若场地实在受到限制时是可采用的，但其行车路线极端偏左，不符行车常规，尤其对不了解现场情况的司机来说，容易出事，因此建议加宽通道宽度，对进车也有利，如果要考虑其他稍大于上海型的车，则需再加大一点，所以深圳市的技术要求和规定中，单行车在拐弯处，宽度要求不小于4.5m是合适的，另外门洞的净宽应不少于通道的净宽，其转折处可作成弧形，也可作成直角形。

如果单车通道的一侧墙壁，不与地下车库的外墙壁重在一起，而离开一段距离，即适当的作出一些弯道来，拐弯条件则大有改善，道宽、洞宽则可减窄，具体分析可参见下节双车双向行驶的内环车的行车轨迹。

2、双车双向行驶

汽车库的汽车出入口坡道，除了特大或特小的车库外，一般都是成双成对出现，而且单行居多，但有些因场地条件或其他原因，作成宽的双向坡道。

车行轨迹双向道比单向道，稍微复杂一些，司机除保证自己的车不擦墙壁外，还要作到不碰别人的车，也不被别人的车碰到，其中既有技术素质问题，也有心理作用问题，设计者考虑的就应更全面一些，在正常的行驶情况下，不能出任何问题。

另外司机在拐弯时，为了怕与对方来的车相碰，内环车想尽量靠里，外环车则想尽量靠外，设计者除了考虑有必要而充分的场地外，实际使用中，也应在地面上标上行车分界线，正确引导，以防有失。

双向道由于拐弯较复杂一点，为了探讨较经济又合理的平面设计，现分成附壁式和分离式来叙述。

1附壁式

附壁式即通道的内墙与地库的外墙重合，这样作既少占基地，又可省一面墙，但因通道与地库贴近，没有多少拐弯余地，给拐弯带来一定难度，见图7：

根据图7可以看出，坡道宽7.0m、洞宽7.0m，基本上能满足普通型小车进出地下车库的要求，而该坡道的外转角处最好作成直角或小弧形，以便扩宽拐弯错车的回旋场地。

此外，内环车在拐弯时，拐前拐后车边距洞角拐点A的垂直距离，最好相近，即1.0m到1.2m范围内较为合适，这样道宽和洞宽也就能一致，即进出口都可设计成一样宽窄，也就同时能满足进和出的要求。

由于内环车的环行内半径，一种车型是一个固定值，拐弯时，拐弯前车边距拐点越近，拐弯后车边距拐点则越远（这里均指两者的垂直距），反之亦然，因此只有两距相近，道宽、洞宽也就相近或相等了。

还有，进和出的两辆车，在拐弯处的行车轨迹，无论进或出，只要行车方式是一致的，其相对位置也是一致的，如果把行车轨迹与坡道、洞口之间相互旋转90度，其相对关系则发生了有趣的变化，即进车成了出车，出车也就成了进车，因此只要把进或出的一种情况搞透了，另一种情况也就清楚了，明了这个问题后则可省去思考问题和作图的很多重复工作了，下面凡涉及这类同样的问题，也就不再重复叙述了。

2分离式

　　　由于附壁式的拐弯场地受到限制，其坡道和洞口的宽度必须加大，才能拐得过来，单向车道宽度有限，影响较小，问题较少，但双向车影响较大，应予重视，而分离式（即通道的内墙与地库的外墙分开）对拐弯有利，其墙离开的距离有大有小，形式也各异，现仅以两墙离开3.0m和6.0m（以两墙的内皮相对距离为准），且以直角拐弯为例，见图8：

从图8-a、8-b的两者对照，以及与图7对照，可以很明显的看出，坡道壁与地库外墙壁之间的远近，对坡道的宽度、门洞的宽度有着密切的关系，前者越近、后者越宽，前者越远、后者越窄。

从图中也可以看出，当两墙重合时坡道净宽为7.0m、相距3.0m时为6.2m、相距6.0m时为5.8m，按此推论，后者会越来越窄，当垂直时最窄可为1.77×2+0.5×3＝5.04m，而汽车库规范中规定车库内双向直线行驶时，应为5.5m，这是可行也是应该的，而汽车库防火规范中规定，汽车疏散坡道双车道不应小于7.0m，这个规定不够明确，按作图的结果来看，直线段7.0m宽，觉得太宽。

为了便于了解和掌握汽车库内小型车坡道的最小宽度，汇总成一览表，见表2：

从表中可以看出，坡道的宽度，在国外以美国最大，在国内以深圳的最大，并比美国还大，尤其深圳市规定双行曲线段宽8.5m，是难以实现的，一来场地受到限制难以施展，二来在连接拐弯处的门洞和柱距很难满足这么宽的要求，从各种情况作图的结果来看也没有这个必要。

五、拐弯处超宽超高

汽车在拐弯时，由于是以车后轴为旋转轴，因此有“摇头摆尾”的现象，即超宽的概念，其大小与后轴到车头、车尾边沿的距离长短有直接关系，尤以后轴到车头边沿的距离，在拐弯时所造成的摇头摆幅作为超宽的控制数据，其距离的大小与超宽有一定比例关系，但不是正比的关系，距离越大，超宽值也相应变大，这些情况因车型而异。

因此这种超宽值必须十分重视，否则就要碰头擦尾或车子过不去。

另外，车在拐弯时，由于离心力的作用，把车往外甩，其作用力的大小与环行半径和车速有关，为了克服这种外倾现象，就必须作出超高来，即同一发线上要作到内低外高。

由于库内平地上车速小，场地又有限，则不予考虑，但在坡道拐弯处一定要予考虑，其超高的坡度大小，也与环行半径和车速有关，一般规定为2-6%。

1、弯坡道超宽

汽车在拐弯时，由于“摇头摆尾”的原因，其拐弯段必定要宽于直行段，如果直行段的宽度，已经满足拐弯所需的宽度要求，则无需再加宽，一般直行段为了安全起见，除考虑满足直行的宽度要求外，还需加一个内环车的摆幅宽度（同一种型号的车，环行内半径越小，摆幅越大，反之，环行内半径越大，摆幅越小），这样车才能拐过弯，双车道时，在拐弯处还应再加一个外环车的摆幅宽度，两个环行带宽度叠加起来，才能满足双向拐弯错车的宽度要求。

地下汽车库的弯坡道超宽，由于场地受限，实施起来不像公路那么容易，为了便利行车，在诸多条件制约下，也应尽量作到顺畅，现以直角拐弯处超宽的几种形式示意，见图9：

图9中的几种拐弯的扩宽形式，仅是示意，未能给出具体数值，因此要根据实际情况，再作分析，现举一具体例子，见图10：

图10中，在洞口处和弧形段是同样的宽度7.3m，只是外环车道的拓宽部位稍有不同，而其效果显然不同，图10-a中在外面的环行段扩宽一个整环弧，外环车就能顺利错过身，而图10-b中，仅扩宽部分环弧，外环车在到达拐弯点之前，其通道被内环车的拐弯摆幅占用了很大一个宽度，根本过不去，洞口就是再加宽，也无济于事，因此在这种拐弯处，只有相互等让，或单向放行。

由于是在上坡拐弯处，上行车要加油上坡，突然刹车是危险的。

这种加宽的情况是功亏一匮，得不偿失，所以这种作法，名义上和事实上都可说是加宽了，实际上没有起到任何应有的效果。

若是把坡道的拐弯处和直行段均加宽到6.2m，如图8-a，则什么问题都好解决了。

2、弯坡道超高

坡道在汽车拐弯处，必须超高，这是众所周知的事情，但图上如何表示、横坡多大，实际上如何操作，设计者不一定都很明白，现以两种简易的形式示意如图11：

坡道拐弯处，必须要超宽和超高，在图11-a中，把弯道外沿即外角作成直角形，在图11-b中，把弯道外沿作成小弧形，同样是为了达到超宽的目的，这在平面图中看得很明显，其超高则要在轴向图中才看得清楚，图中的h值是在拐弯同心圆外环弧形的正中，也是超高的最大值，在起点和终点则是最低点，其超高值为0，在这最高和最低的中间点，其超高值则按圆弧长的正比法求得，如1/4处为h/2、1/8处为h/4……如此类推，就能求得弯道外沿的一条圆滑曲线，而弯道内沿由于没有超高，则原坡道上没有任何高差变化。

这种超高所需的厚度是建筑上的需要，并非结构所需，但在施工时，最好一起浇注，免得在超高的起线处，因后浇（抹）不成整体而起壳脱落，如坡道在找坡后再浇一层大于50厚的耐磨层则另当别论。

六、其它

一般常规的情况，比较好处理，但遇到一些特殊情况或棘手的问题，处理起来，则比较费劲，但不管怎么样，都要满足使用上的基本要求，或勉强能过得去，如果处理不好，生米煮成了熟饭，那就会造成难改的遗憾。

有一次，参观中看到一个地下汽车库，在出入口坡道拐弯处的内沿作成直角形，加上处理不善，看起来非常别扭。

当然这与地下车库中围着柱子拐弯，或围着柱边砌成直角的墙拐弯有相似之处，但它在平面上比坡道上要容易得多。

围绕柱子转，这是常事。

因空透视野好，有情况好提前作准备，心情没那么紧张，当砌上墙后，情况有变，尤其在这种又上坡又急拐弯，前面情况如何？

能否一次冲上去，并顺利开过去，我想第一次开车到此时，一定会提心吊胆或缩手缩脚。

另外从现场看，其拐弯的坡道显得不合适，有很多值得深究的地方，尤其是内角拐弯的坡线是比较难以处理的，由于拐弯处高差较大，行车要求较缓的汽车坡道集中在一个尖角上来处理确实很困难，这与螺旋楼梯有点相似，就是人走也要离开中轴一段有人能踏脚的地方，汽车道则应有一个汽车最小的环行内半径的余地。

根据这种情况，建议处理办法见图12：

图12中的柱网和柱径相应设定为8.0m和0.6m，弯道内半径r=3.5m（含柱角的安全距s=0.5m），弯道外半径则算至对面垂直距最短的墙边，其立面（正投影），可按螺旋楼梯的踏步画法，先求出内环坡线和外环超高坡线上的各个点，再将其相应的两个点所连成的超高横坡线，向两端延长，交于两边侧墙上，即可得到侧墙上的坡道边线，这样会给施工和使用上都带来方便，如果通过电脑立体描绘，就会更加清楚了。

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通过对汽车行驶路线和拐弯轨迹的深入细致分析和各种情况的图示，会对其缘由和处理办法有所了解。

在大的地下汽车库设计中，其行驶路线首先应该选择大循环单行线，如果采用双行线，则需关注拐弯处，尤其要注意在出入口坡道拐弯处要有足够的宽度，在主行线上要顺畅，便捷，尽量避免死胡同。

本文举例中所选车型，均以普通型—“上海SH760A”型的尺度为计算依据，如停放其他较大的车型，则另当别论。

因篇幅有限，不详和不妥之处，敬希赐教。