文/中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 李宗明
鐵路是我國(guó)重要的交通設(shè)施,根據(jù)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)公布的《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》(發(fā)改基礎(chǔ)〔2016〕1536號(hào)),未來我國(guó)“四縱四橫”高速鐵路網(wǎng)將提升為“八縱八橫”。截至2030年,整個(gè)高鐵路網(wǎng)預(yù)計(jì)達(dá)到4.5萬km,建設(shè)量巨大。
“十三五”時(shí)期,我國(guó)在城市的“綠色”建設(shè)方面取得一定的研究和實(shí)踐成果,以高鐵站為代表的新一代鐵路客站功能日趨完善;“十四五”時(shí)期,我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)入以綠色轉(zhuǎn)型、減污降碳為重點(diǎn)戰(zhàn)略方向的關(guān)鍵時(shí)期。隨著我國(guó)雙碳目標(biāo)的深入,高鐵站房作為各個(gè)城市的門戶和新地標(biāo)建筑,其建設(shè)應(yīng)與國(guó)家發(fā)展方向一致。
1888年,我國(guó)自辦鐵路中首個(gè)商埠站——天津火車站開始建設(shè),是我國(guó)站房建筑發(fā)展的開端(見圖1)。1899年,青島火車站由德國(guó)人魏爾勒和格德爾茨設(shè)計(jì),由山東鐵路公司開始施工建設(shè)(見圖2)。1904年,哈爾濱火車站建成并投入使用(見圖3)。
1 天津火車站舊時(shí)影像(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
2 青島火車站舊時(shí)影像(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
3 哈爾濱火車站舊時(shí)影像(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
19世紀(jì)末至20世紀(jì)20年代,我國(guó)鐵路客站多為國(guó)外建筑師設(shè)計(jì),基本沿襲和照搬西方國(guó)家模式,如京奉鐵路正陽門東車站(見圖4)。
4 京奉鐵路正陽門東車站舊時(shí)影像(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
20世紀(jì)30年代至40年代,我國(guó)建筑師逐漸主導(dǎo)鐵路客站設(shè)計(jì)或參與其中,出現(xiàn)外觀中西合璧甚至完全模仿中國(guó)傳統(tǒng)建筑樣式的鐵路客站,如天津西站(見圖5)。
5 天津西站舊時(shí)影像(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
1949年后,我國(guó)鐵路建設(shè)取得長(zhǎng)足發(fā)展,開創(chuàng)鐵路客站建設(shè)的新紀(jì)元,新建、改建了一大批鐵路客站(見圖6)。該時(shí)期的鐵路客站內(nèi)部基本沒有商業(yè)空間,站房候車廳的設(shè)計(jì)借鑒蘇聯(lián)的鐵路客站模式。
6 1959年建成的北京火車站(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
1978年后,隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,借鑒國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念與建筑形式,先后建成上海站、天津站、北京西站等一大批鐵路客站。該時(shí)期鐵路客站建筑的顯著特征是高架候車室與綜合服務(wù)建筑前后相連,較重視商業(yè)服務(wù)功能。
2000年后,我國(guó)高速鐵路建設(shè)技術(shù)發(fā)展迅猛,催生出以高鐵站為代表的新一代鐵路客站,如2012年建成的鄭州東站是我國(guó)第三代火車站的代表之一(見圖7)。隨著人們對(duì)高速鐵路的需求不斷增加,高鐵站房的設(shè)計(jì)及建造也在與時(shí)俱進(jìn)發(fā)展。
72012年建成的鄭州東站(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
2000年后,原鐵道部在總結(jié)我國(guó)1949年后鐵路客站設(shè)計(jì)和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出鐵路建設(shè)應(yīng)體現(xiàn)“功能性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性、文化性、經(jīng)濟(jì)性”的原則。
2019年,根據(jù)新發(fā)展理念,中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司提出“暢通融合、綠色溫馨、經(jīng)濟(jì)藝術(shù)、智能便捷”的鐵路客站建設(shè)的新理念,由原來的以功能性為主導(dǎo)轉(zhuǎn)為功能性、藝術(shù)性、人文性、生態(tài)性并重,體現(xiàn)出新時(shí)代鐵路站房建設(shè)的特征。
“暢通”強(qiáng)調(diào)站房外部與城市交通的銜接順暢和站房?jī)?nèi)部旅客流線的便捷高效;“融合”主要指站房與所在城市和片區(qū)的契合度和整體性。“暢通融合”有助于保持站房的活力,實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。
“綠色溫馨”強(qiáng)調(diào)客站應(yīng)首先是生態(tài)友好型建筑。GB/T 50378-2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:“綠色建筑是在全壽命期內(nèi),節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染,為人們提供健康、適用、高效的使用空間,最大限度地實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。”同時(shí),客站設(shè)計(jì)應(yīng)以人為本,為旅客創(chuàng)造舒適安全的建筑空間。
“經(jīng)濟(jì)藝術(shù)”強(qiáng)調(diào)客站建設(shè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇適用經(jīng)濟(jì)的技術(shù)和材料,避免鋪張浪費(fèi)、求大求怪。在文化方面,客站建筑體現(xiàn)地域精神和風(fēng)貌,凸顯人文歷史脈絡(luò),表達(dá)新時(shí)代的價(jià)值觀和審美觀,展示客站建筑藝術(shù),樹立“中國(guó)高鐵”的良好形象。
“智能便捷”強(qiáng)調(diào)客站建設(shè)應(yīng)推廣智能化、信息化,加大對(duì)站房智慧建造、結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)、FAS(火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng))和BAS(消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng))等自動(dòng)控制方面的投入力度,提高建筑信息化程度。同時(shí),作為交通建筑,在智能化的加持下,為旅客和工作人員提供更便捷的服務(wù),提高建筑整體運(yùn)行效率。
2020年,我國(guó)提出力爭(zhēng)2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)。“雙碳”戰(zhàn)略倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳的生活方式。
結(jié)合新時(shí)代鐵路客站建設(shè)的新理念可看出,兩者的基本立場(chǎng)有一致性,目的都是創(chuàng)造綠色低碳、環(huán)境友好型的建筑。作為交通領(lǐng)域的重要建筑和人們生活方式的載體,高鐵站房建設(shè)需在“雙碳”目標(biāo)和新理念的指引下進(jìn)行革新完善。
1992年,TOD模式由美國(guó)新城市主義倡導(dǎo)者彼得·卡爾索爾普提出,是一種“以公共交通為導(dǎo)向”的開發(fā)模式,核心是以公共交通站點(diǎn)為半徑,建立集城市核心功能于一體的城區(qū),較為成功的案例是日本東京澀谷站和京都站等。
對(duì)高鐵站房來說,所謂TOD即“站城融合”“站城一體”,目的是實(shí)現(xiàn)站房與城市的統(tǒng)籌協(xié)調(diào):充分利用高鐵站對(duì)人群的聚集優(yōu)勢(shì),起到站房對(duì)周邊城市片區(qū)的帶動(dòng)作用;站房共享城市資源,并成為城市居民日常生活的一部分。站房與城市互相融合、相互促進(jìn),整合資源后減少了浪費(fèi)。
我國(guó)高鐵站房建設(shè)早期,由于城市土地資源緊張,大量選址于遠(yuǎn)郊區(qū)或農(nóng)村,周邊配套設(shè)施極不完善。高鐵站房建成后,運(yùn)營(yíng)成本和配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等相關(guān)投入居高不下,且由于距離城市中心區(qū)相對(duì)較遠(yuǎn),兩者之間很難在短期內(nèi)產(chǎn)生互動(dòng),實(shí)際上是對(duì)資源的極大浪費(fèi)。近年來,上述情況有所改善,我國(guó)在重點(diǎn)項(xiàng)目的立體交通建設(shè)及高鐵片區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃等方面取得一定成果,如雄安高鐵站建設(shè)集高鐵、地鐵、高速公路于一體的立體交通網(wǎng)絡(luò),同時(shí)結(jié)合站房周邊的整體規(guī)劃,對(duì)雄安核心區(qū)的建設(shè)起到引領(lǐng)帶動(dòng)作用(見圖8)。
8雄安高鐵站及周邊片區(qū)建設(shè)(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
站房設(shè)計(jì)充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件,選用適宜的設(shè)計(jì)手法,采用“被動(dòng)優(yōu)先、主動(dòng)優(yōu)化”的策略,在保證建筑功能和空間舒適度的前提下,減少環(huán)境負(fù)荷,降低建造和運(yùn)營(yíng)成本,提高建筑物的安全性、健康性。
站房氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在可變界面上,通過自然通風(fēng)和自然采光的被動(dòng)式策略,延長(zhǎng)過渡季并減少能耗,如采取可開合的幕墻、天窗等設(shè)計(jì)手段。
現(xiàn)代高鐵站房建筑的主立面多采用玻璃幕墻來體現(xiàn)大空間的通透感,玻璃幕墻一般會(huì)設(shè)置排煙窗以滿足消防要求。通過模擬計(jì)算控制局部門窗的開合,產(chǎn)生風(fēng)壓差,實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)目的。
地域設(shè)計(jì)指鐵路客站設(shè)計(jì)及建造要充分尊重當(dāng)?shù)匚幕?,凸顯當(dāng)?shù)厝宋臍v史脈絡(luò),選用地域化建筑形式,同時(shí)注重運(yùn)用本土材料,實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)利用,與鐵路客站建設(shè)新理念中“經(jīng)濟(jì)藝術(shù)”的要求一致。
在“雙碳”背景下,我國(guó)計(jì)劃到2030年碳達(dá)峰時(shí),非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右,煤炭用量在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中的占比要從目前的58%下降到48%,同時(shí)清潔能源將得到長(zhǎng)期快速發(fā)展。
高鐵站房從設(shè)計(jì)、建造到運(yùn)維各個(gè)階段要減少對(duì)化石能源的依賴,提高對(duì)清潔能源的利用率。光伏能源作為清潔能源的代表,已運(yùn)用于部分高鐵站房建設(shè)中,其中最具代表性的是雄安高鐵站。雄安高鐵站采用光伏屋面一體化技術(shù),屋頂共鋪設(shè)了1.77萬塊多晶硅光伏組件,采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式,每年可提供580萬kw·h清潔電力供應(yīng),可減少二氧化碳排放量4500t(見圖9)。
9雄安高鐵站光伏屋面(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
高鐵站房作為交通建筑,最基本的功能要求是流線順暢、使用便捷。站房功能在長(zhǎng)時(shí)間的使用驗(yàn)證中趨于固定,主要包括售票處、候車廳、出站廳、服務(wù)中心、客運(yùn)值班室、安檢值班室及相關(guān)設(shè)備機(jī)房等,但隨著信息技術(shù)發(fā)展,某些功能已無法適應(yīng)未來高鐵站房的要求。如大部分高鐵站已實(shí)現(xiàn)刷身份證進(jìn)站的功能,旅客無需提前取票,買票也可在手機(jī)APP上快速辦理,實(shí)際上對(duì)售票處已無太大需求。筆者調(diào)研京張高速沿線昌平站發(fā)現(xiàn),由于目前現(xiàn)場(chǎng)購(gòu)票人數(shù)較少,故昌平站的售票功能已與取票、問詢、公安制證等功能復(fù)合于車站內(nèi)的綜合服務(wù)中心(見圖10)。
10昌平站內(nèi)的綜合服務(wù)中心(圖片來源:作者自攝)
近年來,高鐵建設(shè)迅猛,部分高鐵站點(diǎn)選址于既有普速列車站房,若對(duì)其進(jìn)行拆除,則在資源利用方面和經(jīng)濟(jì)性方面均不合理。針對(duì)上述情況,可采用對(duì)既有站房改建和擴(kuò)建的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)資源利用的最大化(見圖11)。
11高鐵建設(shè)結(jié)合既有站房(圖片來源:作者自繪)
基于綠色集約、節(jié)能減排的目標(biāo),結(jié)合未來生活方式的轉(zhuǎn)變和建筑發(fā)展的方向,回顧我國(guó)鐵路站房的建設(shè)歷程,通過對(duì)“雙碳”目標(biāo)的內(nèi)涵與新時(shí)代鐵路客站建設(shè)新理念的分析,提出新時(shí)代高鐵站房的綠色低碳設(shè)計(jì)策略。相較于普通公共建筑,高鐵站房的設(shè)計(jì)及建造應(yīng)從綠色建設(shè)、品質(zhì)建設(shè)方面下功夫,功能、藝術(shù)、人文和生態(tài)等并重,不斷提升高鐵站房的建設(shè)水準(zhǔn)。