地铁车站建筑设计初探摘 要:对地铁车站的建筑设计进行了分析探讨。关键词:车站;建筑设计;地铁 地铁属于城市轨道交通系统范畴,它是现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轨道交通。地铁车站建筑功能比较复杂,涉及专业较多,它主要的功能是要解决客流的集散、换乘,同时也要保证整条线路中的技术设备运转、信息控制、运行管理,以确保交通的通畅、便捷、准时和安全。1 地铁车站的特征 地铁车站是建在城市地下的车站,它具有以下地下建筑的特征:①为了使结构安全、施工方便及节约投资,它的形体必须简单、完整;②没有自然光线,必须全部靠人工采光;③为保证地下空间环境的安全和舒适设有庞大的空调、通风设施;④为保证客流安全、顺畅、快捷集散,设有众多鲜明的指示标牌和消防设施;⑤地面出入口通过地下通道与地下车站连接,出入口地下部分要采取人防措施,在地面上设有风亭建筑(见图1)。 在地铁车站设计中设计者要根据车站的功能和要求在设计前一定要分析各种设计要素,尤其是有利和不利的因素,以在设计中体现和满足人性化和规范的需要。地铁车站不利因素一般有以下六个方面:①空间封闭、狭长、结构类同。空间封闭给人们带来闭塞和压抑的感觉,往往使乘客的识别性能降低;②站内噪声大。由于站内空间封闭,建筑装修材料吸声系数较小,声反射强度大;③站内湿度大;④发生火灾等灾害后扑救困难;⑤采用机械通风、人工照明;⑥施工比较复杂。地铁车站有利的因素一般有以下二个方面:①节约城市用地;②有良好的防护功能,战时可考虑作为避难场所。
2 地铁车站布设与设计应遵循的原则 (1)车站布设应方便乘客使用,地铁车站的站位应该为乘客提供最大可能的方便,使多数乘客步行的距离最短。 (2)尽量通过短的出入口通道,将旅游景点、游乐中心、住宅密集区、办公密集区等与车站相通,为乘客提供无太阳晒、无雨淋的乘车条件。 (3)对于突发性的大型客流集散点,如大型的体育场一般只有突发性的客流,地铁车站的位置不宜离得太近,防止集中客流对地铁车站的冲击,车站出入口离开体育场出入口一般在300m以上,若是突发性客流的强度较大,距离还应该设置得更大一些,如沈阳地铁二号线的奥体中心车站距离奥体中心体育馆出口约为800m。 (4)车站布设应与城市道路网及公共交通网络密切结合,应符合轨道交通网络规划和城市总体规划的要求,应与城市总体规划和车站所在地区的城市规划相互协调,如沈阳地铁二号线的奥体中心车站的2号出入口就距公交车站新华社站距离大约为50m,地铁路线的密度和车站的数目均比不上地面公交线路网,必须依托地面公交路线网络,使其能最大限度地吸引客流,为地铁车站往返运输乘客,使地铁成为快速大运量的骨干交通动脉,一般将地铁车站设在道路交叉口,公交路线在地铁车站周围设置车站,方便公交和地铁之间的换乘。 (5)车站布设应与旧城改造和新区土地的开发相结合,车站分布应方便施工,减少拆迁,降低造价,并注重城市轨道交通建设与周边经济发展的互动效应,为可持续发展创造条件。换乘站在结合周围环境特点布置站位的时候,不仅需要考虑近期车站的功能实施,还须兼顾远期站位换乘方案的便捷和远期实施的可操作性,并应根据远期客流要求,工程分期实施的条件,合理选择车站型式、换乘方式及控制近、远期车站建设规模,使近期车站的方案具备最大化的适应性和合理性。 (6)车站分布应兼顾各个车站间距离的均匀性,乘客到大型的商业区购买物品,要货比三家,一般不计较时间和步行距离,地铁车站站位距离商业区中心不超过500m就可以了。 (7)车站设计规模应根据远期高峰小时预测客流集散量和车站行车管理、设备用房的需要来确定,要与站厅、站台、出入口通道、楼扶梯以及售检票等部位的通过能力相匹配,同时满足事故发生时乘客紧急疏散的需要,超高峰系数根据车站规模及周边用地情况所决定的客流性质不同分别取1.1~1.(见图2)。
地铁车站的设计选型可从线路走向分为侧式站台候车与岛式站台候车,从功能上比较岛式站台候车便于客流在站台上互换不同方向的车次,而侧式站台候车客流换乘不同方向的车次必须通过天桥才能完成,一旦乘客走错方向,会给换乘带来很多不便,但侧式站台候车方式带来的轨道集中布置,有利于区间采用大的隧道或双圆隧道双线穿行,具有一定的经济性,但在城市地下工况复杂的情况下,大隧道双线穿行反而又缺乏灵活性,而岛式站台候车方式的两根单线单隧道布线方式在城市地下工况复杂的情况下穿行则具有较大灵活性(见图3、图4)。
3 地铁车站的布局形式及结构类型 (1)地铁车站的设计从建筑布局的形式可分为浅埋式和深埋式,浅埋式车站由于车站的埋置深度浅,带来一系列的经济效益,如土方减少、技术难度减小、出入口通道客流上下高度减小等等,大大节省车站在地下的建设投资。这种车站的前提是,地面下没有各种城市管线通过,也不在城市主要道路下,并得到地下铁道线路走向的允许;深埋式车站因受周边环境的影响和线路走向的制约,必须较深地建于地下,随之而来的是深基坑等各项技术难度加大、土方增加、投资较大和客流上下高度的增加。 (2)地铁车站设计从结构的类型可分矩形箱式地下建筑和圆形或椭圆形的隧道式建筑,矩形箱式车站,基本上都是采用地下连续墙后大开挖的现浇钢筋混凝土结构,施工时对周边的环境影响较大,土方量也大,对地面交通影响也大;而圆形或椭圆形的隧道或暗挖车站建筑,基本可采用盾构掘进的方式,土方量减少,同时对周边环境的影响也大大减少,但带来的技术要求则较高且需更大的盾构掘进等机械和设备。地铁车站一般宜设在线路直线段上,车站的型式选择应根据线路条件和所处环境特点,因地制宜地进行比选确定,结合建筑造型、结构类型和施工方法,合理地利用城市建筑空间,做到与周围建筑结合好,拆迁少,对地面交通干扰小,对地下管线影响小、改移方便,换乘车站需对换乘形式、使用功能以及综合经济指标等多方面进行比较,换乘节点应根据远期线网的情况分别采用同步实施或是预留接口的实施条件。 地铁车站设计涉及专业有:客流预测,线路,限界,行车,建筑,结构,通风,动照,给排水,气体消防,FAS、BAS,通信,信号,供电,接触网,杂散电流,安全门,人防,电扶梯,AFC等。所以在实际设计中根据地下建筑的特点,各专业一定要相互紧密配合和协调,尽可能的避免将来变更设计等事情的发生。 地铁车站是人流相对集中的交通建筑,所以在设计中必须有序地组织人流进站和出站,并方便地铁换乘,满足客流高峰时所需的各种面积规定及楼梯、通道等的宽度要求,上下楼梯位置的设置能均匀地接纳客流,另外要有足够的设备用房和管理用房,以满足技术设备的布置及运行管理的要求,使车站具有与之要求的完善的使用功能。 进站客流路线:
4 地铁车站的组成 地铁车站建筑设计主要由车站主体(站台、站厅,生产、生活用房)建筑设计、车站附属建筑设计(出入口及通道,通风道及地面通风亭等)两大部分组成。 地铁车站主体的组成基本上分为两大部分,一是乘客使用空间,二是涉及车站运营的技术设备用房及管理用房。乘客使用空间:乘客使用空间是直接为乘客服务的场所,主要包括站厅层公共区、站台层公共区、售票处、检票口、问讯、公用电话、小卖部、楼梯、自动扶梯及垂直电梯、公共卫生间、无障碍公厕等,车站公共区应划分为付费区与非付费区。站厅层要有足够的公共区域面积,满足高峰时段客流的集散,要有足够数量的售检票设备和其他为公共服务的设施;站台层要有足够的站台宽度,要有分布均匀的楼梯、自动扶梯和满足列车编组停靠的有效站台长度。设备用房及管理用房,是为了保证车站具有正常运营条件和营业秩序而设置的办公用房。 主要包括车站综合控制室、站长室、值班室、公安安全室、安全门设备室、公共通信机房、通信设备室、信号设备室、AFC机房、AFC票务室、公安消防设备室、消防泵房、污水泵房、废水泵房、工务用房、气瓶间、变电所、照明配电室、风机监控室、环控机房、小系统通风机房、会议交接班室等,它们一般分设于站厅层和站台层的两端部。 车站附属建筑设计的地面站房、出入口以及风亭均需结合所在地区城市规划,其地面部分的立面设计要做到简洁、大方,与周围环境相协调;出入口应考虑兼顾市政过街功能,出入口的数量应根据车站情况并按照车站远期预测客流量计算确定,一般不宜少于四个,当车站客流量较小时,可酌情减少,但不能少于两个,车站出入口通道总宽,应以车站远期预测超高峰小时乘降量进行计算确定,与自动扶梯或楼梯相连的通道宽度必须与其通过能力相匹配,兼作城市过街道的,其宽度应根据过街客流量加宽,同时确保在灾害情况下紧急疏散的要求。车站出入口分布要力求合理,最大程度吸引各方向客流,方便乘客乘降和换乘;车站出入口和风亭应尽量与周围建筑相结合,充分考虑城市景观的要求,出地面的出入口、风亭的体积尽量减小,造型力求美观,与周围的建筑风格协调。5 结束语 安全、舒适、高效是地铁服务的宗旨,以人为本是地铁车站建筑设计的基本原则,在实践中地铁车站建筑设计必须严格按照《建筑设计防火规范》和《地铁设计规范》及国家现行的有关规范、规定的要求执行。
