摘要:軌道交通高架車站是指區(qū)間及站臺(tái)架空于城市路面以上,以高架橋梁為走行方式的軌交線路車站。軌道交通高架車站是對(duì)城市公共空間集約利用的一種方式,也是城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分與節(jié)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:軌道交通;高架車站;建筑設(shè)計(jì);造型;功能
前言
軌道交通高架車站是指區(qū)間及站臺(tái)架空于城市路面以上,以高架橋梁為走行方式的軌交線路車站。軌道交通高架車站是對(duì)城市公共空間集約利用的一種方式,也是城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分與節(jié)點(diǎn)。
相較于其他軌交線路走行方式而言,高架線路對(duì)于地下線路具有投資小、建設(shè)施工周期短、內(nèi)部工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單、乘坐舒適性景觀性強(qiáng)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì);而對(duì)于地面線路具有占地少、對(duì)城市地面交通干擾影響小的優(yōu)勢(shì);
1 目前軌道交通高架車站的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 軌交高架車站的自身特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀
軌交的發(fā)展歷程與近現(xiàn)代世界城市化的進(jìn)程息息相關(guān)。其出現(xiàn)本為對(duì)大型城市空間的立體利用,解決傳統(tǒng)地面交通日益嚴(yán)重的擁堵問(wèn)題。但隨著城市化進(jìn)程的加快、軌交線路的密集、換乘站點(diǎn)的增加,逼迫軌交線路自身也必須采用立交方式才能滿足日益擁擠的城市空間和不斷增大的客流要求。傳統(tǒng)的地下線路施工工藝雖不斷改進(jìn)、周期不斷縮短,但終究跟不上城市發(fā)展的日程表。同時(shí),地下線路的巨額投資和運(yùn)營(yíng)成本也和現(xiàn)代商業(yè)社會(huì)講求效率和利潤(rùn)的地鐵建設(shè)方和運(yùn)營(yíng)商之間產(chǎn)生了不可調(diào)和的矛盾。其中地面線路并未從根本上解決占用城市寶貴土地資源過(guò)多的問(wèn)題且和地面交通沖突較大,所以終不能作為發(fā)展的主流方向;
1.2 軌交高架車站設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義
軌道交通工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)營(yíng)是一個(gè)綜合系統(tǒng)工程,國(guó)內(nèi)軌交線路設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程中有上百家單位和機(jī)構(gòu)參與其中;工程協(xié)作面廣,對(duì)口單位多、協(xié)調(diào)溝通工作量大;加之長(zhǎng)期以來(lái)存在的經(jīng)驗(yàn)不足、組織管理混亂的問(wèn)題,每條線路從設(shè)計(jì)要求、工程手段到材料選取都有不同標(biāo)準(zhǔn)和要求,更加重了以上情況。同時(shí),設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一,為日后的運(yùn)營(yíng)維護(hù)帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)隱患和不必要的附加工作量,成本也節(jié)節(jié)攀升。
自2008年進(jìn)入軌交工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域,參與了多條軌交高架線路的車站設(shè)計(jì)工作,對(duì)以上存在的問(wèn)題感受頗深。通過(guò)對(duì)軌交高架車站建筑設(shè)計(jì)分析拆解組合來(lái)切實(shí)提高在此領(lǐng)域的工作效率及工程設(shè)計(jì)品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2 軌交高架車站的系統(tǒng)構(gòu)成分析
2.1 軌交高架車站的結(jié)構(gòu)體系
高架車站屬于地面建筑,它既不是單一的房屋結(jié)構(gòu),也不是單一的橋梁結(jié)構(gòu),而是橋梁與房建的結(jié)合體系。從結(jié)構(gòu)形式上來(lái)說(shuō)可以分為兩大類:
a.建橋分離式:即行車部分的軌道梁從車站穿過(guò),車站建筑結(jié)構(gòu)與車站橋梁結(jié)構(gòu)完全脫開(kāi),各自形成獨(dú)立的結(jié)構(gòu)受力體系。該體系傳力途徑明確、結(jié)構(gòu)耐久性好,但車站體量較大,且由于橋墩截面大,建筑平面布局易受影響。
建橋分離式(剖面)
b.建橋合一式:即行車部分的軌道梁支承在車站框架橫梁上,車站建筑結(jié)構(gòu)與車站橋梁結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起共同受力,支承軌道梁的橫梁、支承橫梁的墩柱及墩柱基礎(chǔ)承受列車動(dòng)荷載。該體系結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性較好,但結(jié)構(gòu)傳力體系不太明確,車站設(shè)計(jì)時(shí)需考慮列車動(dòng)荷載的影響。
建橋合一式(剖面)
3 軌交高架車站形式的標(biāo)準(zhǔn)化分類
3.1 按站臺(tái)與軌道關(guān)系分為島式、側(cè)式、混合式
島式站臺(tái):站臺(tái)位于上下行線路中間的車站布置形式。島式站臺(tái)便于客流在站臺(tái)上互換不同方向車次,人流動(dòng)線集中在中間,上下行人流可共用樓扶梯,兩側(cè)站臺(tái)可以互相調(diào)劑客流。
側(cè)式站臺(tái):軌道集中布置于中間,站臺(tái)分在兩側(cè)的車站布置形式。側(cè)式站臺(tái)人流動(dòng)線分在兩側(cè),兩側(cè)站臺(tái)互不溝通,上下行客流不可共用樓扶梯。
混合式站臺(tái):一個(gè)車站內(nèi)既有島式站臺(tái),又有側(cè)式站臺(tái),或者有多個(gè)島式站臺(tái)的車站布置情況,他們之間通過(guò)天橋或者站廳聯(lián)系,僅為多線車站所采用。
4 軌交高架車站內(nèi)部功能布局與交通流線設(shè)計(jì)分析
4.1 軌交高架車站內(nèi)部功能布局分析及設(shè)計(jì)
高架車站內(nèi)部按照使用功能可以劃分為公共區(qū)、設(shè)備管理用房區(qū)、軌行區(qū)三個(gè)基本部分。
公共區(qū)(乘客使用部分)包括:出入口、天橋、站廳、樓扶梯、電梯、售票區(qū)、檢票區(qū)、站臺(tái)、衛(wèi)生間等。
設(shè)備管理用房區(qū)的組成又可以分為:
運(yùn)營(yíng)管理部分:站長(zhǎng)室、車控室、工務(wù)用房、休息值班室、更衣室等。
設(shè)備用房:供電設(shè)備用房、通信設(shè)備用房、信號(hào)設(shè)備用房、給排水用房、機(jī)電用房等。
生活輔助用房:清掃間、垃圾間、儲(chǔ)藏室等。
由于各個(gè)房間的使用性質(zhì)不同,也決定了這些房間在車站中布置的位置不同。根據(jù)房間的使用性質(zhì),有針對(duì)性地對(duì)這些房間配置通風(fēng)、通信、消防等條件。
一般來(lái)說(shuō)通常將公共區(qū)布置在車站站廳中部,兩端布置設(shè)備管理用房;如車站有條件與周邊地塊建筑結(jié)合,本著縮減車站本體體量的原則,也可以將設(shè)備用房與出入口天橋結(jié)合,與周邊地塊建筑物合建。
5 軌交高架車站外觀造型設(shè)計(jì)
5.1 軌交高架車站屋蓋外觀形式
高架車站的造型設(shè)計(jì),大部分會(huì)在屋蓋的形式上體現(xiàn),車站屋蓋一般采用頂蓋式,兩側(cè)開(kāi)敞,這樣為車站內(nèi)部創(chuàng)造了良好的采光和通風(fēng)條件,同時(shí)也為乘客提供了通暢開(kāi)闊的內(nèi)部空間視野。
(1)半包裹式
形式特征:殼體結(jié)構(gòu)的流暢造型,簡(jiǎn)潔大氣,表現(xiàn)交通建筑應(yīng)具有的速度感和效率感,但車站體量較大,不利于采光和通風(fēng),視野不佳,投資較大。
半包裹式站臺(tái)對(duì)于城市建筑的噪聲影響較小,可以設(shè)置在城市密集度相對(duì)大的區(qū)域,但對(duì)于自身而言通風(fēng)采光效果較差。
(2)開(kāi)敞屋架式
形式特征:車站屋蓋較為輕巧,便于采光通風(fēng),屋面排水性良好,室內(nèi)空間視野開(kāi)闊,投資較小。開(kāi)敞式車站具有非常良好的視野和通風(fēng)效果,但會(huì)對(duì)周邊城市建筑帶來(lái)一定噪音影響,適合設(shè)置在城市密集度較低區(qū)域。
(3)全包裹式
形式特征:該形式一般不常見(jiàn)于普通車站,用此造型,投資較大,但新穎性和標(biāo)志性極強(qiáng),室內(nèi)的采光和通風(fēng)條件都需要加以仔細(xì)處理。結(jié)合整體造型,會(huì)形成一個(gè)獨(dú)具特色的城市景觀。適合設(shè)置在對(duì)標(biāo)志性造型有特殊要求的區(qū)域。
5.3 軌交高架車站外觀造型的模塊化設(shè)計(jì)
形式服從功能為原則,依據(jù)軌道和站臺(tái)主體結(jié)構(gòu)布置方式進(jìn)行橫向、縱向模數(shù)制定。
橫向模數(shù):根據(jù)站臺(tái)布置側(cè)向不同,高架車站分為島式站臺(tái)和側(cè)式站臺(tái)和組合形式;軌行區(qū)寬度:3.8m站臺(tái)板寬度:8m,10m,12m
縱向模數(shù):根據(jù)高架墩柱15m跨度,主桁架模數(shù)跨度15m。車站有效站臺(tái)長(zhǎng)度140m,屋蓋總長(zhǎng)通常在150m左右。
屋蓋構(gòu)成形式上采用標(biāo)準(zhǔn)單元連續(xù)拼接的方式進(jìn)行組合,以縱向15m模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)單元體進(jìn)行精確廠家加工后現(xiàn)場(chǎng)拼接安裝,提高施工速度,節(jié)約投資成本,有利于對(duì)整個(gè)屋蓋的施工過(guò)程和精度進(jìn)行有效控制,保證設(shè)計(jì)圖紙和施工過(guò)程的有效對(duì)接。同時(shí),在城市景觀上,連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)單元的拼接在外觀造型上也體現(xiàn)了強(qiáng)烈的韻律感與節(jié)奏感,創(chuàng)造了一個(gè)嶄新的現(xiàn)代城市交通建筑簡(jiǎn)介大氣的形象。
根據(jù)區(qū)域特點(diǎn),建筑造型設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)一下幾點(diǎn)需要重視:
1)車站外形設(shè)計(jì)構(gòu)造選材盡量模塊化;
2)設(shè)計(jì)創(chuàng)意不應(yīng)機(jī)械、固化,要針對(duì)車站所處不同地域特色,提煉文化內(nèi)涵;
3)藝術(shù)構(gòu)思需和實(shí)際營(yíng)造手法有機(jī)結(jié)合,而不是生硬套用。
6 總結(jié)
軌道交通高架車站的建筑設(shè)計(jì),具有城市景觀建筑必須具備的景觀藝術(shù)性,需與周圍特有的環(huán)境景觀協(xié)調(diào)。采用模塊化方法進(jìn)行車站外型設(shè)計(jì),以有利于車站的施工安裝和運(yùn)營(yíng)維護(hù)為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)整體優(yōu)化,為工程實(shí)施采用工業(yè)化、模塊化生產(chǎn)創(chuàng)造條件。由于車站布局統(tǒng)一,還提高了車站的可識(shí)別性,方便乘客進(jìn)出站。
高架地鐵站在建筑設(shè)計(jì)時(shí),要充分滿足其不可變因素,最大限度地發(fā)揮其可變因素。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行以上這些原則性問(wèn)題,充分挖掘其可變的、可發(fā)揮的因素,運(yùn)用現(xiàn)代新的科學(xué)技術(shù)和新的建筑材料創(chuàng)造出新的建筑形式。充分體現(xiàn)軌交高架車站的交通建筑、景觀建筑的雙重性格。