地鐵車站建筑設計初探摘 要:對地鐵車站的建筑設計進行了分析探討。關鍵詞:車站;建筑設計;地鐵 地鐵屬于城市軌道交通系統范疇,它是現代城市所具有的高效的公共交通工具之一,是指在城市地下穿行的軌道交通。地鐵車站建筑功能比較復雜,涉及專業較多,它主要的功能是要解決客流的集散、換乘,同時也要保證整條線路中的技術設備運轉、信息控制、運行管理,以確保交通的通暢、便捷、準時和安全。1 地鐵車站的特征 地鐵車站是建在城市地下的車站,它具有以下地下建筑的特征:①為了使結構安全、施工方便及節約投資,它的形體必須簡單、完整;②沒有自然光線,必須全部靠人工采光;③為保證地下空間環境的安全和舒適設有龐大的空調、通風設施;④為保證客流安全、順暢、快捷集散,設有眾多鮮明的指示標牌和消防設施;⑤地面出入口通過地下通道與地下車站連接,出入口地下部分要采取人防措施,在地面上設有風亭建筑(見圖1)。 在地鐵車站設計中設計者要根據車站的功能和要求在設計前一定要分析各種設計要素,尤其是有利和不利的因素,以在設計中體現和滿足人性化和規范的需要。地鐵車站不利因素一般有以下六個方面:①空間封閉、狹長、結構類同。空間封閉給人們帶來閉塞和壓抑的感覺,往往使乘客的識別性能降低;②站內噪聲大。由于站內空間封閉,建筑裝修材料吸聲系數較小,聲反射強度大;③站內濕度大;④發生火災等災害后撲救困難;⑤采用機械通風、人工照明;⑥施工比較復雜。地鐵車站有利的因素一般有以下二個方面:①節約城市用地;②有良好的防護功能,戰時可考慮作為避難場所。
2 地鐵車站布設與設計應遵循的原則 (1)車站布設應方便乘客使用,地鐵車站的站位應該為乘客提供最大可能的方便,使多數乘客步行的距離最短。 (2)盡量通過短的出入口通道,將旅游景點、游樂中心、住宅密集區、辦公密集區等與車站相通,為乘客提供無太陽曬、無雨淋的乘車條件。 (3)對于突發性的大型客流集散點,如大型的體育場一般只有突發性的客流,地鐵車站的位置不宜離得太近,防止集中客流對地鐵車站的沖擊,車站出入口離開體育場出入口一般在300m以上,若是突發性客流的強度較大,距離還應該設置得更大一些,如沈陽地鐵二號線的奧體中心車站距離奧體中心體育館出口約為800m。 (4)車站布設應與城市道路網及公共交通網絡密切結合,應符合軌道交通網絡規劃和城市總體規劃的要求,應與城市總體規劃和車站所在地區的城市規劃相互協調,如沈陽地鐵二號線的奧體中心車站的2號出入口就距公交車站新華社站距離大約為50m,地鐵路線的密度和車站的數目均比不上地面公交線路網,必須依托地面公交路線網絡,使其能最大限度地吸引客流,為地鐵車站往返運輸乘客,使地鐵成為快速大運量的骨干交通動脈,一般將地鐵車站設在道路交叉口,公交路線在地鐵車站周圍設置車站,方便公交和地鐵之間的換乘。 (5)車站布設應與舊城改造和新區土地的開發相結合,車站分布應方便施工,減少拆遷,降低造價,并注重城市軌道交通建設與周邊經濟發展的互動效應,為可持續發展創造條件。換乘站在結合周圍環境特點布置站位的時候,不僅需要考慮近期車站的功能實施,還須兼顧遠期站位換乘方案的便捷和遠期實施的可操作性,并應根據遠期客流要求,工程分期實施的條件,合理選擇車站型式、換乘方式及控制近、遠期車站建設規模,使近期車站的方案具備最大化的適應性和合理性。 (6)車站分布應兼顧各個車站間距離的均勻性,乘客到大型的商業區購買物品,要貨比三家,一般不計較時間和步行距離,地鐵車站站位距離商業區中心不超過500m就可以了。 (7)車站設計規模應根據遠期高峰小時預測客流集散量和車站行車管理、設備用房的需要來確定,要與站廳、站臺、出入口通道、樓扶梯以及售檢票等部位的通過能力相匹配,同時滿足事故發生時乘客緊急疏散的需要,超高峰系數根據車站規模及周邊用地情況所決定的客流性質不同分別取1.1~1.(見圖2)。 地鐵車站的設計選型可從線路走向分為側式站臺候車與島式站臺候車,從功能上比較島式站臺候車便于客流在站臺上互換不同方向的車次,而側式站臺候車客流換乘不同方向的車次必須通過天橋才能完成,一旦乘客走錯方向,會給換乘帶來很多不便,但側式站臺候車方式帶來的軌道集中布置,有利于區間采用大的隧道或雙圓隧道雙線穿行,具有一定的經濟性,但在城市地下工況復雜的情況下,大隧道雙線穿行反而又缺乏靈活性,而島式站臺候車方式的兩根單線單隧道布線方式在城市地下工況復雜的情況下穿行則具有較大靈活性(見圖3、圖4)。3 地鐵車站的布局形式及結構類型 (1)地鐵車站的設計從建筑布局的形式可分為淺埋式和深埋式,淺埋式車站由于車站的埋置深度淺,帶來一系列的經濟效益,如土方減少、技術難度減小、出入口通道客流上下高度減小等等,大大節省車站在地下的建設投資。這種車站的前提是,地面下沒有各種城市管線通過,也不在城市主要道路下,并得到地下鐵道線路走向的允許;深埋式車站因受周邊環境的影響和線路走向的制約,必須較深地建于地下,隨之而來的是深基坑等各項技術難度加大、土方增加、投資較大和客流上下高度的增加。 (2)地鐵車站設計從結構的類型可分矩形箱式地下建筑和圓形或橢圓形的隧道式建筑,矩形箱式車站,基本上都是采用地下連續墻后大開挖的現澆鋼筋混凝土結構,施工時對周邊的環境影響較大,土方量也大,對地面交通影響也大;而圓形或橢圓形的隧道或暗挖車站建筑,基本可采用盾構掘進的方式,土方量減少,同時對周邊環境的影響也大大減少,但帶來的技術要求則較高且需更大的盾構掘進等機械和設備。地鐵車站一般宜設在線路直線段上,車站的型式選擇應根據線路條件和所處環境特點,因地制宜地進行比選確定,結合建筑造型、結構類型和施工方法,合理地利用城市建筑空間,做到與周圍建筑結合好,拆遷少,對地面交通干擾小,對地下管線影響小、改移方便,換乘車站需對換乘形式、使用功能以及綜合經濟指標等多方面進行比較,換乘節點應根據遠期線網的情況分別采用同步實施或是預留接口的實施條件。 地鐵車站設計涉及專業有:客流預測,線路,限界,行車,建筑,結構,通風,動照,給排水,氣體消防,FAS、BAS,通信,信號,供電,接觸網,雜散電流,安全門,人防,電扶梯,AFC等。所以在實際設計中根據地下建筑的特點,各專業一定要相互緊密配合和協調,盡可能的避免將來變更設計等事情的發生。 地鐵車站是人流相對集中的交通建筑,所以在設計中必須有序地組織人流進站和出站,并方便地鐵換乘,滿足客流高峰時所需的各種面積規定及樓梯、通道等的寬度要求,上下樓梯位置的設置能均勻地接納客流,另外要有足夠的設備用房和管理用房,以滿足技術設備的布置及運行管理的要求,使車站具有與之要求的完善的使用功能。 進站客流路線:4 地鐵車站的組成 地鐵車站建筑設計主要由車站主體(站臺、站廳,生產、生活用房)建筑設計、車站附屬建筑設計(出入口及通道,通風道及地面通風亭等)兩大部分組成。 地鐵車站主體的組成基本上分為兩大部分,一是乘客使用空間,二是涉及車站運營的技術設備用房及管理用房。乘客使用空間:乘客使用空間是直接為乘客服務的場所,主要包括站廳層公共區、站臺層公共區、售票處、檢票口、問訊、公用電話、小賣部、樓梯、自動扶梯及垂直電梯、公共衛生間、無障礙公廁等,車站公共區應劃分為付費區與非付費區。站廳層要有足夠的公共區域面積,滿足高峰時段客流的集散,要有足夠數量的售檢票設備和其他為公共服務的設施;站臺層要有足夠的站臺寬度,要有分布均勻的樓梯、自動扶梯和滿足列車編組停靠的有效站臺長度。設備用房及管理用房,是為了保證車站具有正常運營條件和營業秩序而設置的辦公用房。 主要包括車站綜合控制室、站長室、值班室、公安安全室、安全門設備室、公共通信機房、通信設備室、信號設備室、AFC機房、AFC票務室、公安消防設備室、消防泵房、污水泵房、廢水泵房、工務用房、氣瓶間、變電所、照明配電室、風機監控室、環控機房、小系統通風機房、會議交接班室等,它們一般分設于站廳層和站臺層的兩端部。 車站附屬建筑設計的地面站房、出入口以及風亭均需結合所在地區城市規劃,其地面部分的立面設計要做到簡潔、大方,與周圍環境相協調;出入口應考慮兼顧市政過街功能,出入口的數量應根據車站情況并按照車站遠期預測客流量計算確定,一般不宜少于四個,當車站客流量較小時,可酌情減少,但不能少于兩個,車站出入口通道總寬,應以車站遠期預測超高峰小時乘降量進行計算確定,與自動扶梯或樓梯相連的通道寬度必須與其通過能力相匹配,兼作城市過街道的,其寬度應根據過街客流量加寬,同時確保在災害情況下緊急疏散的要求。車站出入口分布要力求合理,最大程度吸引各方向客流,方便乘客乘降和換乘;車站出入口和風亭應盡量與周圍建筑相結合,充分考慮城市景觀的要求,出地面的出入口、風亭的體積盡量減小,造型力求美觀,與周圍的建筑風格協調。5 結束語 安全、舒適、高效是地鐵服務的宗旨,以人為本是地鐵車站建筑設計的基本原則,在實踐中地鐵車站建筑設計必須嚴格按照《建筑設計防火規范》和《地鐵設計規范》及國家現行的有關規范、規定的要求執行。
2 地鐵車站布設與設計應遵循的原則 (1)車站布設應方便乘客使用,地鐵車站的站位應該為乘客提供最大可能的方便,使多數乘客步行的距離最短。 (2)盡量通過短的出入口通道,將旅游景點、游樂中心、住宅密集區、辦公密集區等與車站相通,為乘客提供無太陽曬、無雨淋的乘車條件。 (3)對于突發性的大型客流集散點,如大型的體育場一般只有突發性的客流,地鐵車站的位置不宜離得太近,防止集中客流對地鐵車站的沖擊,車站出入口離開體育場出入口一般在300m以上,若是突發性客流的強度較大,距離還應該設置得更大一些,如沈陽地鐵二號線的奧體中心車站距離奧體中心體育館出口約為800m。 (4)車站布設應與城市道路網及公共交通網絡密切結合,應符合軌道交通網絡規劃和城市總體規劃的要求,應與城市總體規劃和車站所在地區的城市規劃相互協調,如沈陽地鐵二號線的奧體中心車站的2號出入口就距公交車站新華社站距離大約為50m,地鐵路線的密度和車站的數目均比不上地面公交線路網,必須依托地面公交路線網絡,使其能最大限度地吸引客流,為地鐵車站往返運輸乘客,使地鐵成為快速大運量的骨干交通動脈,一般將地鐵車站設在道路交叉口,公交路線在地鐵車站周圍設置車站,方便公交和地鐵之間的換乘。 (5)車站布設應與舊城改造和新區土地的開發相結合,車站分布應方便施工,減少拆遷,降低造價,并注重城市軌道交通建設與周邊經濟發展的互動效應,為可持續發展創造條件。換乘站在結合周圍環境特點布置站位的時候,不僅需要考慮近期車站的功能實施,還須兼顧遠期站位換乘方案的便捷和遠期實施的可操作性,并應根據遠期客流要求,工程分期實施的條件,合理選擇車站型式、換乘方式及控制近、遠期車站建設規模,使近期車站的方案具備最大化的適應性和合理性。 (6)車站分布應兼顧各個車站間距離的均勻性,乘客到大型的商業區購買物品,要貨比三家,一般不計較時間和步行距離,地鐵車站站位距離商業區中心不超過500m就可以了。 (7)車站設計規模應根據遠期高峰小時預測客流集散量和車站行車管理、設備用房的需要來確定,要與站廳、站臺、出入口通道、樓扶梯以及售檢票等部位的通過能力相匹配,同時滿足事故發生時乘客緊急疏散的需要,超高峰系數根據車站規模及周邊用地情況所決定的客流性質不同分別取1.1~1.(見圖2)。 地鐵車站的設計選型可從線路走向分為側式站臺候車與島式站臺候車,從功能上比較島式站臺候車便于客流在站臺上互換不同方向的車次,而側式站臺候車客流換乘不同方向的車次必須通過天橋才能完成,一旦乘客走錯方向,會給換乘帶來很多不便,但側式站臺候車方式帶來的軌道集中布置,有利于區間采用大的隧道或雙圓隧道雙線穿行,具有一定的經濟性,但在城市地下工況復雜的情況下,大隧道雙線穿行反而又缺乏靈活性,而島式站臺候車方式的兩根單線單隧道布線方式在城市地下工況復雜的情況下穿行則具有較大靈活性(見圖3、圖4)。3 地鐵車站的布局形式及結構類型 (1)地鐵車站的設計從建筑布局的形式可分為淺埋式和深埋式,淺埋式車站由于車站的埋置深度淺,帶來一系列的經濟效益,如土方減少、技術難度減小、出入口通道客流上下高度減小等等,大大節省車站在地下的建設投資。這種車站的前提是,地面下沒有各種城市管線通過,也不在城市主要道路下,并得到地下鐵道線路走向的允許;深埋式車站因受周邊環境的影響和線路走向的制約,必須較深地建于地下,隨之而來的是深基坑等各項技術難度加大、土方增加、投資較大和客流上下高度的增加。 (2)地鐵車站設計從結構的類型可分矩形箱式地下建筑和圓形或橢圓形的隧道式建筑,矩形箱式車站,基本上都是采用地下連續墻后大開挖的現澆鋼筋混凝土結構,施工時對周邊的環境影響較大,土方量也大,對地面交通影響也大;而圓形或橢圓形的隧道或暗挖車站建筑,基本可采用盾構掘進的方式,土方量減少,同時對周邊環境的影響也大大減少,但帶來的技術要求則較高且需更大的盾構掘進等機械和設備。地鐵車站一般宜設在線路直線段上,車站的型式選擇應根據線路條件和所處環境特點,因地制宜地進行比選確定,結合建筑造型、結構類型和施工方法,合理地利用城市建筑空間,做到與周圍建筑結合好,拆遷少,對地面交通干擾小,對地下管線影響小、改移方便,換乘車站需對換乘形式、使用功能以及綜合經濟指標等多方面進行比較,換乘節點應根據遠期線網的情況分別采用同步實施或是預留接口的實施條件。 地鐵車站設計涉及專業有:客流預測,線路,限界,行車,建筑,結構,通風,動照,給排水,氣體消防,FAS、BAS,通信,信號,供電,接觸網,雜散電流,安全門,人防,電扶梯,AFC等。所以在實際設計中根據地下建筑的特點,各專業一定要相互緊密配合和協調,盡可能的避免將來變更設計等事情的發生。 地鐵車站是人流相對集中的交通建筑,所以在設計中必須有序地組織人流進站和出站,并方便地鐵換乘,滿足客流高峰時所需的各種面積規定及樓梯、通道等的寬度要求,上下樓梯位置的設置能均勻地接納客流,另外要有足夠的設備用房和管理用房,以滿足技術設備的布置及運行管理的要求,使車站具有與之要求的完善的使用功能。 進站客流路線:4 地鐵車站的組成 地鐵車站建筑設計主要由車站主體(站臺、站廳,生產、生活用房)建筑設計、車站附屬建筑設計(出入口及通道,通風道及地面通風亭等)兩大部分組成。 地鐵車站主體的組成基本上分為兩大部分,一是乘客使用空間,二是涉及車站運營的技術設備用房及管理用房。乘客使用空間:乘客使用空間是直接為乘客服務的場所,主要包括站廳層公共區、站臺層公共區、售票處、檢票口、問訊、公用電話、小賣部、樓梯、自動扶梯及垂直電梯、公共衛生間、無障礙公廁等,車站公共區應劃分為付費區與非付費區。站廳層要有足夠的公共區域面積,滿足高峰時段客流的集散,要有足夠數量的售檢票設備和其他為公共服務的設施;站臺層要有足夠的站臺寬度,要有分布均勻的樓梯、自動扶梯和滿足列車編組停靠的有效站臺長度。設備用房及管理用房,是為了保證車站具有正常運營條件和營業秩序而設置的辦公用房。 主要包括車站綜合控制室、站長室、值班室、公安安全室、安全門設備室、公共通信機房、通信設備室、信號設備室、AFC機房、AFC票務室、公安消防設備室、消防泵房、污水泵房、廢水泵房、工務用房、氣瓶間、變電所、照明配電室、風機監控室、環控機房、小系統通風機房、會議交接班室等,它們一般分設于站廳層和站臺層的兩端部。 車站附屬建筑設計的地面站房、出入口以及風亭均需結合所在地區城市規劃,其地面部分的立面設計要做到簡潔、大方,與周圍環境相協調;出入口應考慮兼顧市政過街功能,出入口的數量應根據車站情況并按照車站遠期預測客流量計算確定,一般不宜少于四個,當車站客流量較小時,可酌情減少,但不能少于兩個,車站出入口通道總寬,應以車站遠期預測超高峰小時乘降量進行計算確定,與自動扶梯或樓梯相連的通道寬度必須與其通過能力相匹配,兼作城市過街道的,其寬度應根據過街客流量加寬,同時確保在災害情況下緊急疏散的要求。車站出入口分布要力求合理,最大程度吸引各方向客流,方便乘客乘降和換乘;車站出入口和風亭應盡量與周圍建筑相結合,充分考慮城市景觀的要求,出地面的出入口、風亭的體積盡量減小,造型力求美觀,與周圍的建筑風格協調。5 結束語 安全、舒適、高效是地鐵服務的宗旨,以人為本是地鐵車站建筑設計的基本原則,在實踐中地鐵車站建筑設計必須嚴格按照《建筑設計防火規范》和《地鐵設計規范》及國家現行的有關規范、規定的要求執行。