高层建筑地下室及地下车库结构选型的经济比较
地下室结构方案经济性比较

地下室常用结构类型经济性比较一、引言近几年我国建筑产业处于高速发展阶段,尤其住宅建筑市场广阔,对房地产开发商或建筑设计企业都存在大量的机遇和挑战。
2000年后各专业新规范陆续实施,随市场竞争日趋激烈甲方对建造成本控制越来越严格,节能观念在社会各界普及等等,对重要的常用的结构类型经济性有一定掌握是必要和迫切的。
本文尝试就地下室钢筋混凝土材料用量,从不同结构类型间的纵向比较中,找出一些量化的关系,期望能为结构设计、成本控制提供部分参考价值。
二、汽车库常用结构类型楼盖经济性比较分析实例:柱距8.1m×8.1m,纵横均5跨,层高3.8m,柱截面600mm×600mm,使用活载标准值4.0kN/m2,相同层高楼盖共3层,取中间层的中间跨作为计算比较的单元。
混凝土强度等级C30,梁纵筋HRB400,梁箍筋HPB235,板受力筋HRB335,板分布筋HPB235。
最大裂缝宽度0.3mm。
不同结构类型的楼盖参数如下:(1)、框架梁大板楼盖:框架梁400×600,板厚200;(2)、框架梁单向次梁楼盖:框架梁500×600及250×600,单向单道次梁250×600,板厚110;(3)、框架梁双向次梁楼盖:框架梁350×600,双向单道次梁200×500,板厚110;(4)、框架梁密肋次梁楼盖:框架梁350×600,双向四道次梁125×500,板厚90;(5)、柱帽大板楼盖:45°倒锥体柱帽650(高)×1900(顶边长),板厚220。
1、框架梁大板楼盖平面恒载标准值6.6kN/m2,活载标准值4.0kN/m2。
计算简图及计算配筋图如下图1-1、图1-2,实际梁配筋及板配筋如下图1-3、图1-4,材料用量统计如下表1-1:图1-1 图1-2表1-1:框架梁大板楼盖2、框架梁单向次梁楼盖平面恒载标准值4.3kN/m2,活载标准值4.0kN/m2。
地下室结构方案经济性比较

地下室结构方案经济性比较为了比较不同地下室结构方案的经济性,需要考虑以下几个方面:1.材料成本:不同地下室结构方案使用不同的材料,包括混凝土、钢筋、木材等,需要比较各种材料的价格,并计算出不同方案所需材料的总成本。
2.施工成本:不同地下室结构方案需要不同的施工方式和工序,施工成本包括人工、机械设备租赁等费用,需要综合考虑各种因素并计算施工成本。
3.建筑面积和容积率:地下室结构的建筑面积和容积率会影响地下室的使用和开发价值,比较不同方案的建筑面积和容积率可以评估其经济性。
4.使用寿命和维护成本:不同地下室结构方案的使用寿命和维护成本也是考虑的因素之一,有些结构可能需要更频繁的维修和保养,导致维护成本增加。
5.环境效益:地下室结构方案的环境效益也是经济性比较的考虑因素,例如能耗、水耗等方面的影响,一些结构方案可能更节能环保,从长期来看可以带来较大的经济效益。
在进行地下室结构方案经济性比较时,可以使用以下方法:1.成本对比法:比较不同方案的材料成本、施工成本、维护成本等,求出总成本,从而进行经济性比较。
2.投资回收期法:计算不同结构方案的投资回收期,即投资成本能在多长时间内回收,从而评估经济性。
3.现金流量法:根据不同方案的预期现金流量,包括收入和支出,使用现金流量评估指标(如净现值、内部收益率等),进行经济性比较。
4.敏感性分析法:对使用年限、利率、工程造价等指标进行敏感性分析,通过计算不同参数变化对经济指标的影响,评估方案的稳定性和可靠性,从而进行经济性比较。
综上所述,地下室结构方案经济性比较需要综合考虑材料成本、施工成本、建筑面积和容积率、使用寿命和维护成本、环境效益等因素,可以使用成本对比法、投资回收期法、现金流量法和敏感性分析法等方法进行评估和比较。
地下车库顶板结构方案经济性对比分析

地下车库顶板结构方案经济性对比分析摘要:地下车库基础结构方案,往往由地基持力层和地下水位决定;墙、柱的布局由建筑平面及停车需求决定;在其他条件相同的情况下,影响车库结构造价的决定性因素是顶板结构体系,所以选择合适的地下车库顶板结构体系,对节约成本至关重要。
目前常用的地下车库顶板结构体系主要有钢筋混凝土梁板结构和无梁楼盖结构。
本文结合淮安市某地下车库工程实例,在满足安全、适用、合理的条件下,从经济性方面比选梁板结构和无梁楼盖两种结构体系。
关键词:地下车库梁板结构无梁楼盖经济性对比1.工程概况该工程位于江苏省淮安市,地下一层汽车库。
车库典型柱距为5.4~6.4mx8.3m,顶板覆土为1.0m,覆土上有地面绿化及停车位等。
2.荷载及计算参数地下车库顶板覆土荷载取值19 kN/m2,地面堆积及使用活荷载取值5kN/m2。
梁、板混凝土强度为C30,混凝土结构构件的裂缝控制等级:三级,梁、板最大裂缝宽度限值为0.2mm。
建筑抗震设防类别为丙类,抗震等级为三级。
抗震设防烈度7度(0.10g),设计地震分组第一组,建筑场地类别Ⅲ类。
3.地下车库顶板结构体系分析3.1梁板结构体系3.1.1计算方法该工程原设计采用梁板结构体系,梁板结构体系采用结构受力软件PKPM计算分析。
3.1.2计算配筋顶板恒载取值27kN/m2(考虑梁板自重),顶板活荷载取值5kN/m2。
长跨主梁截面为500mmx800mm,短跨主梁截面500mmx700mm,板厚为300m。
板通长配筋:上部配筋双向通长14@200,下部配筋双向通长12@130。
3.2无梁楼盖结构体系3.2.1计算方法无梁楼盖目前广泛采用的计算方式有:弹性楼板假定的有限元分析法、等代框架法、经验系数法,本文采用经验系数法进行计算分析。
无梁楼盖采用经验系数法(也称直接设计法)分析,需满足《混凝土升板结构技术标准》(GBT50130-2018)第4.3.2的要求:1)活荷载为均布荷载,且不应大于恒载的2倍;2)在使用阶段每个方向至少应有三个连续跨;3)任一区格内的长边和短边之比不应大于1.5;4)在同一方向上的最大跨度与最小跨度之比不应大于1.2。
地下车库顶板结构选型的经济性比较

地下车库顶板结构选型的经济性比较摘要:结构优化设计是近年来随着房地产市场的发展而日益得到重视的成本控制方,同时合理降低土建成本、节约无效投资,也是节约型社会的要求。
结构优化设计可分成不同阶段,如结构选型阶段、设计优化阶段、施工控制阶段等。
对此,设计研究人员已经进行了一定的讨论,如通过方案阶段的选型控制、模糊综合评判方法等分析结构选型阶段的结构优化设计方法;吴时适等利用平衡原理讨论三层地下室底板优化;马宏旺等比较了结构造价和失效概率之间的近似关系。
关键字:成本控制;选型控制Abstract: the structure optimization design is in recent years with the development of thereal estate market and attention paid to control the cost of the party, at the same time,reduce cost, reasonable civil save invalid investment, is also the requirement of economicalsociety. The structure optimization design can be divided into different stages, such as thestructural type stage, the design optimization stage, construction control stage, etc. Tothis,the design researchers have a discussion, such as through the scheme of theselection of the stage control, a fuzzy comprehensive evaluation method, structural type ofphase analysis structure optimization design method; When wu comfortable using balanceprinciple and discuss three layers of the design optimization; MaHongWang etc comparedthe cost structure and failure probability of approximate relationship between.Keyword: cost control; Selection control目前大中城市的住宅区和一些公共建筑规模都比较大,地下室多数用做商场、餐厅、汽车库等大空间房屋。
地下室顶板不同结构体系结构形式经济性比较

本工程拟对地下车库顶板在不同结构布置下的经济性进行比较分析,其造价计算中,钢筋单价按4000元/T计算, 混凝土造价按350元/m3计算。
共性条件如下,柱网尺寸为8.4mx8.4m;板上覆土厚度为1.2m,恒载为1.2x18=21.6kN;活载考虑消防车荷载20kN;混凝土强度等级C35;配筋均采用三级钢。
(1)结构布置一:无次梁结构
PKPM计算结果及梁板配筋如下:(取连续5跨中间跨的计算结
PKPM计算结果及梁板配筋如下:
PKPM计算结果及梁板配筋如下:
PKPM计算结果及梁板配筋如下:
柱帽节点及板配筋如下:
钢筋及混凝土用量见下表1:
小结:由于采用双次梁布置时,纵向主梁高度最少需要1000,影响车库的净高,故首先排除此方案。
经比较可知,无梁楼盖的经济性最好。
无次梁框架的经济性最差,但如果柱网尺寸减小到6米左右的话,无次梁体系的经济性将有较大提升,主要是由于对板(最小250厚)的利用率提高。
住宅地下车库顶板楼盖结构选型与经济性对比分析

住宅地下车库顶板楼盖结构选型与经济性对比分析曾桢摘要:本文通过对比分析地下车库顶板6种楼盖形式下含钢量、混凝土用量及综合造价等经济性指标,结果表明对住宅类地下车库顶板结构选型优先采用无梁楼盖的形式,采用普通楼盖时可优先考虑主次梁楼盖形式。
关键词:地下车库经济性指标优先考虑形式中图分类号:TU74文献标识码:A1引言随经济快速发展,现代都市汽车数量剧增,停车难的问题日益突出。
现在新建的项目,不管是住宅小区还是商场写字楼,地下车库面积越做越大,地下车库在整个项目中所占比重也越来越高,地下车库楼盖结构形式选择就显得很重要。
现在房地产行业竞争激烈,业主从控制成本角度考虑常会要求设计方对多种结构布置方案进行比选,从而获得满足功能的最优方案。
地下车库顶板楼盖形式一般分普通梁板(井字梁、十字梁、主次梁、框架梁)、无梁楼盖、空心楼盖,各种楼盖形式优缺点如表1所示:表1各楼盖布置形式优缺点梁板形式优点缺点普通梁板1、常规做法、施工简单;2、传力明确,结构延性较好;3、整体浇筑,整体刚度较好。
1、主梁梁高较高,影响车库层高;2、模板量大,且模板工程复杂。
梁底不平,影响美观;3、正常施工顺序,受天气影响较大,且噪音较大。
无梁楼盖1、体系简单,支撑安装拆除方便,节约模板,施工速度快;2、不受梁的限制,空间布置灵活,净空利用率高;3、板底平整,造型美观,有利于通风、便于布置管线和施工的优点。
1、需要较厚的板,强度较高的混凝土和钢筋;2、延性较差,板在柱帽或柱顶处的破坏属于脆性冲切破坏;3、较易开裂,养护成本较高。
空心楼盖(网梁)1、结构自重较轻;2、板底平整,造型美观,有利于通风、便于布置管线和施工的优点。
1、施工工艺要求高,需专业施工人员配合;2、专项施工费较高;3、结构整体性较差,延性较差。
本文结合某工程实例对地下车库顶板进行不同楼盖形式下结构经济性分析。
2工程概况及顶板楼盖结构选型该项目位于重庆市主城区,高层住宅,地下车库面积近5万方,大部分为一层地下室,局部两层。
高层建筑地下室及地下车库

汽 库 层 分 为3m . 地 一 二 三 顶 均 用 无 楼 平 板 帽 车 , 高 别 . 2 , 下 、 、 层 板 采 了 梁 盖 托 鞋 。 3和3 5 m
因为该工程施工用地的 局限性,先施工高层主楼,待结构封顶后再挖槽施工地下车库,并 与主楼地下室连接成整体不设永久 缝, 故基础采用平板式筏基, 板厚70m 柱下设柱帽, 0m,
柱 抗 板。 下 楼 采 无 楼 平 板 帽 , 满 了 管 通 保 净 , 基 水 闭 地 室 盖 用 梁 板 托 柱 时 既 足 机电 道 行 证 高
还有比 较好的室内空间效果, 层高可降 低到33 或 3枷,而且有较好的综合经济效果。 .: . 北京市建筑工程设 计公司设计的北京清华科技园地下车库长9. 宽8. 85, 23, m m共四层, 柱距818l, . m 地下三、四层为六级人防兼汽车库, x. 地下二层为汽车库, 地下一层除 汽车 库以 外为办公和机房, 层高均为3物。 地下二、三、四层顶采用无梁楼板平托板柱帽, 地 下一层顶除部分因有地上房屋采用梁板式楼盖外, 其余部分覆有 3 填土. m 也为无梁楼板。 由于此汽车库是不与主楼相连的独立式建筑,无需考虑与主楼间基础的差异沉降,基础采 用了平板式筏基,板厚 13, . 柱下设柱帽。富盛二期无地上房屋的三层地下室 ( 1,地 m 图 ) 下一层顶部为庭院绿化覆土 3,地下一层用做餐厅和商场层高 55m m . ,地下二、三层用做 5
第十九届全国高层建筑结构学术会议论文
20 年 06
高层建筑地下室及地下车库 结构选型的经济比较
李国胜
( 北京市建筑工程设计公司,北京 105) 005
闰颖
( 中天王,国际工粗设计颐问有限公司,北京 103 ) 007
地下车库夹层楼盖经济性比较

地下车库夹层楼盖经济性性比较一、引言楼盖造价在双层地下车库总造价中占有很大的比重,因此选用经济合理的楼盖结构在整个车库的设计中尤为重要。
对于覆土很厚,荷载很大的地下一层顶板,众所周知选用无梁楼盖方案是最为经济合理的楼盖结构形式;对于承受荷载较小的夹层楼盖,选用何种楼盖形式一直存在争议,故本文针对常用的四种楼盖形式,进行经济性对比分析,确定最优方案,为以后的设计选型提供依据。
二、结构方案概况:以五跨柱网为例,柱网尺寸:8400x8400mm,柱子尺寸:650x650mm,面层做法:50mm,活荷载取值:2.5(4.0)kpa。
1.无梁楼盖方案板厚h=230mm,柱帽尺寸:2800x2800mm,平柱帽尺寸为270mm,柱上板带支座负筋折减系数K=0.54。
按照配筋方式的不同,可分为如下情况:a)按照最小配筋率确定通长钢筋法(拉通配筋法)按照最小配筋率为0.2%确定上、下铁拉通筋,不足处附加—传统配筋方法。
b)分离配筋法上铁拉通筋为温度钢筋,不足处附加;下铁无拉通筋,在各板带处单独配置。
分离配筋法详见《全国民用建筑工程设计技术措施》,其对上铁筋的截断长度有较为严格的规定,本方案柱上板带附加上铁长度不足,不满足此要求,故需计算本方案柱上板带附加上铁截断位置处的弯矩,以确定截断点的位置。
经计算,中间跨的负筋长度满足弯矩要求,边跨的负筋长度不足,需外伸700mm,即截断点至柱中心线的长度为2800mm。
2.双次梁方案板厚h=100mm,主框架梁为300x750mm,次框架梁为300x600mm,次梁为250x600mm。
板内上铁分布钢筋为6@200。
梁板计算结果及配筋平面图如下。
图3 梁配筋结果图4 板配筋结果图5 配筋平面图3.十字梁方案板厚h=100mm,主框架梁为300x700mm,次梁为250x600mm。
板内上铁分布钢筋为6@200。
梁板计算结果及配筋平面图如下。
图6 梁配筋结果图7 板配筋结果图8 配筋平面图4.大板方案板厚h=210mm,框架梁断面:300x700mm。
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值 3546 3
% 99
37.65 91
104465 115825 144272 155632 39807 (105901) (117261) (145708) (157068)
91
99
134
97
98
(100) (135) (98)
(99)
值 5422 4
% 151
36.54 86
114415 124821 162754 173160 48339
0.328 100%
79.14 100%
0.447 100%
1322 100%
488
100%
1810 100%
3.8 48.70 177% 0.259 79% 81.05 102% 0.429 96% 1413 107% 577 118% 1990 110%
注:1)基础、地下层 1,2 柱、墙、楼盖用量及造价均按工程建筑面 积为 5654.6m2计算;2)其他造价包括:外墙和底板的卷材(SBS)防水;
(a)地下层 1,2 顶结构平面 (b)基础平面
图 2 方案 2
2
(5)满堂沿柱—个方向为主梁、另一方向为间距 8.2m/3 的单向次梁筏板
图 4 基础五种形式
5 种基础形式的比较
表2
基础 形式
钢筋 (kg)
基础
混凝土 (m3)
造价 (元)
其他造价(元) 方案 1 方案 2
总造价(元) 方案 1 方案 2
85
106 (108)
142 (144)
107 (108)
107 (108)
注:1)每个中柱基础的钢筋、混凝土用量及造价为 8.2m×8.2m 所
(下转 4 页)
(上接 4 页)
属面积的值,其他造价包括:土方、护坡、外墙混凝土、外墙防水按整 栋工程总面积比例摊算到一个中柱所属面积;回填砂石、垫层混凝土、 底板防水按中柱所属面积计算,带括号数值为当考虑与高层主楼基础处 理不均匀沉降筏板下垫 50mm 厚聚苯板软垫层的值,地下室顶板上防水 及地下室地面作法不计在内。2)对比比率以基础形式 1 为 100%。
两种楼盖方案综合比较
表1
项目
方案 1
方案 2
楼盖形式பைடு நூலகம்
无梁楼盖平托板柱帽
梁板式
基础形式
独立柱基抗水板
梁板式筏基
层高(m)
基础
钢筋(kg/m2) 混凝土(m3/m2)
地下层 1,2 钢筋(kg/m2)
柱、墙、楼盖 混凝土(m3/m2)
结构造价(元/m2)
其他造价(元/m2)
总造价(元/m2)
3.3
27.48 100%
百家论坛
建筑结构.技术通讯 2007 年 1 月
[编者按] “专家论坛”栏目自开办以来受到了读者的普遍欢迎。为了方便更多工程设计一线的专家、学者和工程技术人员 参与到讨论中,使大家能各抒己见,交流经验,取长补短,共同提高,2007 年本栏目更名为“百家论坛”,将以更加客观、 公正的态度为大家打造一个宽松的讨论、切磋氛围,欢迎广大一线工程技术人员积极参与。
目前在大中型城市的住宅区和一些公共建筑中, 设有与高层主楼地下室不设永久缝连接在一起的地下 车库,有的上部有低层裙房,有的顶部为绿化覆土层, 形成地下长、宽达数百米的不设永久缝的大面积地下 车库。例如,北京国美家园工程地下室宽 264.5m,长 458.6m,地上有 18 栋 23~27 层的高层住宅和若干栋
(115833) (126239) (164172) (174578)
108
144
109
109
86
(110) (146) (110) (110)
值 5027 5
% 140
34.90 85
112147 123116 159482 170451 47335 (113565) (124534) (160900) (171869)
作者联系电话:64933719(H),13911085209。 1
内部分隔墙及车道、楼梯等没有计算在内。工程不考 虑抗震设防。方案 1,2 的比较见表 1,平面布置及构 件尺寸见图 1。可以看出,方案 2 的总造价比方案 1 多出 10%,如果按实际工程计入地下室的防火分区、 人防扩散室等分隔墙及楼梯、汽车坡道等项目,方案 2 每平方米的建筑综合造价将比方案 1 高出 10%以上。
对比工程参照富盛二期地下车库的柱网,地下 2
层,地下层 1 为车库,顶部覆土 3m,地下层 2 为六级
人防兼车库,混凝土强度等级:外墙 C30,柱、基础 及梁板 C35,地下水位标高按-6.00m,为简化起见,
第一作者简介:李国胜,教授级高工,一级注册结构工程师, 政府特殊津贴专家,中国建筑学会结构分会高层建筑结构专 业委员会委员。曾任北京市建筑设计研究院第二设计所副所 长、北京星胜建筑工程设计有限公司结构总工程师、中天王 董国际工程设计顾问有限公司顾问、北京双圆工程咨询监理 有限公司专家组结构专家等。参与北京展览馆、前苏联驻华 大使馆、北京人民大会堂、国际金融大厦、西苑饭店等多项 工程的设计,及薄壁混凝土岩棉复外墙板在高层大模板建筑 体系中的应用和大开间灵活分隔住宅体系的研究,多次获省 市、建设部和鲁班奖等奖项。发表论文多篇,出版多部专业 畅销书籍,最新编著的《混凝土结构设计禁忌及实例》一书 已于 2007 年 1 月由中国建筑工业出版社出版。
低多层配套商业及其他建筑。 地下汽车库结构常见楼盖为梁板式,层高 3.7~
3.9m;采用无梁楼板平托板柱帽时,层高可降低到 3.3m或 3.4m。基础采用梁板式筏基或平板式筏基,有 的工程为了有效地解决主楼与地下车库基础之间的差 异沉降而采用独立柱基抗水板[4]。北京清华科技园地 下车库长 98.5m,宽 82.3m,共 4 层,柱距 8.1m×8.1m, 地下层 3,4 为六级人防兼车库,地下层 2 为车库,地 下层 1 除车库外为办公和机房,层高均为 3.4m。无地 上房屋的地下层 1 顶和地下层 2~4 顶采用无梁楼板平 托板柱帽。由于车库不与主楼相连,无需考虑与主楼 间基础的差异沉降,采用了平板式筏基,板厚 1.3m, 柱下设柱帽。富盛二期无地上房屋的 3 层地下室(图 1),均采用了无梁楼盖平托板柱帽。地下层 1 顶部为 3m厚覆土,地下层 1 层高 5.55m,地下层 2,3 为车库, 层高约 3.3m。因工程施工用地的局限性,先施工高层 主楼,待结构封顶后再挖槽施工地下车库,并与主楼 地下室连接成整体、不设永久缝,故采用平板式筏基, 板厚 700mm,柱下设柱帽,基底与主楼基底同标高。 2 综合经济效益比较 2.1 实际工程对比
ZM2: 2400×2400×320
抗水板厚:500mm 柱基:ZM1: 4600×4600×900
ZM2: 4300×4300×900 轴○1 ○8 条基:b=1400mm,h=700mm 轴○A ○H 条基:b=750mm,h=700mm
(a)地下层 1,2 顶结构平面 (b)基础平面
图 1 方案 1
土方和护坡;地下层 2 地面地梁间回填砂石及 100mm厚C15 混凝土面层;
3)两方案做法相同、数量一样的均不计,如顶板上防水和地面做法等;
3)造价按《北京市建筑工程概算费用定额》(2004 年)计算,下表同。
(a)方案 1
(b)方案 2
图 3 地下室剖面图
2.2 地下车库基础不同形式的对比
仍以上述车库为例,基础分别采用 5 种形式(图
外墙:300mm;柱:700×700;板厚 200mm 地下层 1:KL01: 650×1100
KL02 及 L01: 350×800 地下层 2:KL01: 650×900
KL02 及 L01: 350×700
基础底板厚:400mm 柱基:JZL01: 650×1000
JCL01: 350×850
可见,如果地下室层 1,2 顶采用梁板式楼盖或无梁平 板式楼盖,当考虑了地下室分隔墙、楼梯、车道等项目时, 其综合造价基础形式 3 与形式 1 接近,而形式 2,4,5 的均 比形式 1 的明显高出许多。
参考文献
[1]建筑抗震设计规范(GB50011-2001)[S].中国建筑工业出版社. [2]高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002).中国建筑工业出版社. [3]建筑结构优秀设计图集 1[M].北京:中国建筑工业出版社,1997. [4]李国胜,李军军.高层主楼与裙房或地下车库之间的基础设计[J]
建筑结构,2005,35(7).
3
1 值 3581 41.29 43656 105510 115319 149166 158975
值 3609 2
% 101
36.98 90
113452 123549 152551 162648 39099
(114870) (124967) (153969) (164066)
108
142
102
102
90 (109) (144) (103) (103)
例如上世纪 80 年代初设计的北京西苑饭店B段 2 层地下室柱距为 8m×8m,层高 2.7m,采用了无柱帽预 应力平板楼盖[3]。北京富盛大厦一期写字楼,地下层 2~4 层高均为 3.3m,由于采用了无梁楼盖平托板柱 帽、CFG桩复合地基平板式筏基,减小了地下室埋深、 土方量和护坡量,为在工程现场窄小的不利情况下方 便施工、缩短工期创造了条件,取得了较好的经济效 果。富盛二期综合楼,主楼地下室 4 层,相邻无地上 建筑的地下室 3 层,主楼地下室层 3,4 顶板采用了无 梁楼盖,层高均为 3.3m;采用平板式筏板基础,持力 层为粉质粘土和砂质粉土,承载力特征值为 200kPa。 1.2 地下车库