李太民

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 沈陽(yáng)市 110166)

1 高架線目前存在的主要問(wèn)題及分析

城市軌道交通線路一般分為地下、地面和高架3種敷設(shè)方式，國(guó)際上地面線和高架線的占比都比較大，像紐約、東京和巴黎，高架線和地面線占比均超過(guò)40%，甚至超過(guò)50%，我國(guó)北京、廣州、上海等城市都有高架線投入運(yùn)營(yíng)，與世界城市軌道交通發(fā)展較快的城市相比，我國(guó)各大城市的軌道交通體系結(jié)構(gòu)雖然不是特別完善，但高架線憑借其自身的優(yōu)勢(shì)已在很多城市的軌道交通線網(wǎng)中占有一定的比例。

高架線投資經(jīng)濟(jì)，一般地下線6～8億元/km，高架線3～5億元/km，節(jié)省大概一半。當(dāng)然高架線的劣勢(shì)也很明顯，需要占據(jù)城市地上空間，對(duì)城市景觀的影響非常大，這也是行業(yè)難題。解決好高架線的經(jīng)濟(jì)性和美觀性，契合城市發(fā)展，將成為設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵，以下針對(duì)高架線目前存在的主要問(wèn)題進(jìn)行分析研究[1]。

1.1 城市空間壓抑，破壞街道完整性

針對(duì)城市空間壓抑，街道完整性被破壞，我們通常通過(guò)靜態(tài)空間比例進(jìn)行分析，即通過(guò)視線距離D與建筑物的視平線以上高度H之比D/H來(lái)進(jìn)行分析，見(jiàn)圖1，目前已經(jīng)有很多學(xué)者和專家對(duì)上述進(jìn)行了研究，但結(jié)論尚不統(tǒng)一，普遍的結(jié)論是：視距D與視高H的比例適宜在1～3以內(nèi)。但區(qū)間波動(dòng)范圍較大，無(wú)論是設(shè)計(jì)高度還是工程造價(jià)的波動(dòng)幅度也較大，指導(dǎo)性不強(qiáng)。

圖1 靜態(tài)景觀通常用空間比例關(guān)系來(lái)分析

我們結(jié)合工程案例進(jìn)行了模擬分析，選擇了不同的視角，希望能夠找出貼合實(shí)際工程的空間比例關(guān)系，見(jiàn)表1。

表1 模擬D/H取值范圍在1～3之間視覺(jué)感受分析比較表

通過(guò)場(chǎng)景模擬發(fā)現(xiàn)D/H=2.5，空間封閉感較弱，無(wú)壓迫感；視線通透方面，若周邊建筑物不高，或?yàn)殚_(kāi)敞地段，視線通透方面也較好，見(jiàn)圖2。

圖2 D/H=2.5場(chǎng)景模擬

綜合前面的分析，區(qū)間橋梁越低，壓迫感越弱，視線通透性越差。對(duì)于周邊建筑物以低矮建筑為主，建議D/H取2～3，對(duì)于周邊建筑物以高層為主，建議D/H取1.5～2.5。

當(dāng)然，經(jīng)濟(jì)性也是考慮的重點(diǎn)，在一定范圍內(nèi)，軌面高度每提升1m，1km的工程造價(jià)增加約50萬(wàn)，我們研究梁下凈高，就是要發(fā)掘在滿足城市景觀要求的同時(shí)，兼顧經(jīng)濟(jì)性的綜合最優(yōu)方案。

除了考慮D/H的比例關(guān)系，我們還要考慮道路對(duì)側(cè)的街道輪廓線，如果橋面將建筑物的上部完全遮擋，街道對(duì)側(cè)的天際線變成橋面線，也會(huì)給人沉悶壓抑的感覺(jué)；但如果僅僅是一段遮擋，周邊有高層或低矮建筑在橋面以上或以下露出屋頂，則這種感受能夠得到很大程度的緩解，街道輪廓線能得到比較好的呈現(xiàn)。如果存在大面積的連續(xù)的上部遮擋，應(yīng)該調(diào)整橋面高度避免大面積連續(xù)遮擋。

1.2 車站建筑體量巨大，缺乏整體協(xié)調(diào)感

高架車站最常見(jiàn)的布置方式是站廳、站臺(tái)和設(shè)備管理用房全部設(shè)置在路中，全部設(shè)置在路中對(duì)視線阻礙較大，見(jiàn)圖3，于是部分車站將設(shè)備管理用房外置路側(cè)，這樣確實(shí)能將一層空出來(lái)，視線通透感能好些。也可以將整個(gè)設(shè)備管理用房全部外掛至路側(cè)，路中僅保留站臺(tái)和站廳，這樣路中體量就比較小，更進(jìn)一步的做法是將站廳也移出路中主體，這樣路中主體僅保留站臺(tái)，體量可以說(shuō)做到最小。在將路中主體體量做到極致最小之后，還可以考慮將附屬設(shè)置在地下，但這樣對(duì)運(yùn)營(yíng)和管理要求較高，建設(shè)成本也較大，一般應(yīng)用于拆遷征地困難的地段。另外一個(gè)突破的方向是減少路中柱墩的數(shù)量，可以采用空間結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)相較于框架結(jié)構(gòu)而言，跨度大，可與區(qū)間橋梁同跨，減少對(duì)地面的橋墩數(shù)量，對(duì)建筑內(nèi)部的空間改善也是很有好處的，見(jiàn)圖4。

圖3 全路中車站，路中體量巨大

圖4 設(shè)備管理用房位于路側(cè)地下，路中體量較小

2 高架站站型分析

2.1 路側(cè)站與路中站

路側(cè)站對(duì)于線路經(jīng)過(guò)地塊的切割和建筑布局以及對(duì)未來(lái)規(guī)劃的影響較大，路側(cè)站結(jié)構(gòu)體系相對(duì)簡(jiǎn)單，車站規(guī)模較小，造價(jià)較路中站低，對(duì)城市交通影響較小。適用范圍為路側(cè)有可利用地塊，符合規(guī)劃要求，道路紅線較窄。路中站環(huán)境污染影響明顯小于路側(cè)站，對(duì)城市景觀影響較大。適用范圍為路側(cè)用地緊張，道路紅線較寬。

2.2 島式站臺(tái)車站與側(cè)式站臺(tái)車站

高架車站站臺(tái)形式問(wèn)題一直是設(shè)計(jì)中爭(zhēng)議較大的一個(gè)焦點(diǎn)，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外高架車站的分析比較，站臺(tái)選型應(yīng)從以下幾個(gè)重點(diǎn)方面加以考慮：

(1)客流分布特征

城市軌道交通在早、晚峰時(shí)段一般均會(huì)呈現(xiàn)出較為明顯的潮汐客流特征，通常來(lái)說(shuō)高峰時(shí)段在某個(gè)方向的客流會(huì)特別大，而另一個(gè)方向的客流往往又相對(duì)較少，根據(jù)這種潮汐的客流特征，島式站臺(tái)比側(cè)式站臺(tái)具備更好的適應(yīng)性，能夠使站臺(tái)的利用率大大提高，對(duì)車站規(guī)模能夠起到有效的控制。

(2)結(jié)構(gòu)受力要求

島式站臺(tái)的自動(dòng)扶梯一般都設(shè)置于中部，對(duì)車站框架結(jié)構(gòu)受力比較有利，而側(cè)式站臺(tái)的自動(dòng)扶梯設(shè)置于兩側(cè)，會(huì)加大懸臂，結(jié)構(gòu)體量也較大，對(duì)城市景觀有較大的影響。從考慮結(jié)構(gòu)斷面形式角度，島式站臺(tái)比側(cè)式站臺(tái)的車站總寬度要小，同時(shí)，建筑高度的控制點(diǎn)會(huì)從車站外側(cè)轉(zhuǎn)變到內(nèi)側(cè)，車站的體量感變小，也可以有效減小對(duì)鄰近空間所形成的壓迫感。

(3)橋梁線型比較

島式車站兩端橋梁會(huì)形成“喇叭口”的線路區(qū)段，其梁部分一般多采用單線箱梁，下部獨(dú)柱墩采用Y型，對(duì)城市景觀的影響能夠有效降低，側(cè)式站臺(tái)車站沒(méi)有“喇叭區(qū)”，線路與區(qū)間一致，橋梁的造型比較好。

2.3 路中車站主體結(jié)構(gòu)選型

路中車站主體結(jié)構(gòu)形式主要有“橋-建”分離、“橋-建”合一、“橋-建”部分組合三種，我們必須充分了解各種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，才能做出合理的方案設(shè)計(jì)，表2對(duì)三種結(jié)構(gòu)選型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比。

表2 路中站主體結(jié)構(gòu)選型比較表

通過(guò)表2對(duì)比可以看出，很多方面的因素都會(huì)影響到高架車站的設(shè)計(jì)方案，因此我們必須要注重把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)，有效保證高架站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性[2-3]。

3 高架車站建筑造型設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高架車站的建筑造型設(shè)計(jì)往往涉及城市空間、建筑、景觀設(shè)計(jì)等多個(gè)方面，車站建筑造型統(tǒng)一性與個(gè)體性的表達(dá)是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。可以綜合考慮建筑的文化要素、場(chǎng)所要素、材質(zhì)、比例尺度、屋面選型等方面的綜合因素，來(lái)達(dá)到“統(tǒng)一與個(gè)體”的設(shè)計(jì)要求，呈現(xiàn)出“一線一主題，一站一風(fēng)景”的設(shè)計(jì)理念[4]。

3.1 與地域文化要素的融合及發(fā)展

高架線會(huì)對(duì)城市原有的空間形態(tài)、風(fēng)貌產(chǎn)生較大的影響，而出于對(duì)地域文化元素的保護(hù)和對(duì)城市風(fēng)貌的尊重，應(yīng)該充分地考慮當(dāng)?shù)氐牡赜蛭幕卣?，以更好地滿足人們的精神文化需求，也能展現(xiàn)出城市與地區(qū)的地域文化特征，需要盡量讓車站建筑設(shè)計(jì)及交通線路設(shè)施能夠更好地融入到城市環(huán)境之中，促進(jìn)城市的協(xié)同發(fā)展，使城市文化得到更好的傳承與延續(xù)。

3.2 與場(chǎng)所環(huán)境元素的和諧互動(dòng)

個(gè)體的發(fā)展離不開(kāi)環(huán)境，個(gè)體是在與場(chǎng)所環(huán)境的互動(dòng)中得到發(fā)展的，城市環(huán)境以多種方式聚集了人類行為所需的特定事物，這些事物對(duì)場(chǎng)所特征又起到一定的決定作用。每個(gè)高架車站因?yàn)樵诓煌沫h(huán)境空間，場(chǎng)所特征較為明顯。根據(jù)場(chǎng)所的環(huán)境特點(diǎn)，以不同的建筑形式來(lái)適應(yīng)場(chǎng)所的變化，使車站與場(chǎng)所環(huán)境產(chǎn)生和諧互動(dòng)，更好地融入到場(chǎng)所環(huán)境中。

3.3 材料色彩的合理搭配

高架車站是城市空間的重要組成部分，材料與色彩元素在體現(xiàn)建筑個(gè)性特征中起到較為明顯的作用。色彩的合理搭配、調(diào)和，可以為人們創(chuàng)造一個(gè)適宜的色彩環(huán)境，色彩的運(yùn)用直接體現(xiàn)了設(shè)計(jì)師的情感意識(shí)和藝術(shù)修養(yǎng)。通過(guò)對(duì)色彩的運(yùn)用，來(lái)展現(xiàn)出建筑的豐富形態(tài)，反映建筑的精神實(shí)質(zhì)和文化內(nèi)涵，來(lái)進(jìn)一步統(tǒng)一和突出車站建筑所具有的標(biāo)識(shí)性特征。

3.4 比例尺度的協(xié)調(diào)統(tǒng)一

和諧統(tǒng)一的空間比例，恰當(dāng)準(zhǔn)確的尺度能夠使新建高架車站與城市空間形成良好的空間秩序，是使建筑獲得準(zhǔn)確的體量感和良好的審美的基礎(chǔ)，對(duì)城市空間形態(tài)具有重要影響作用。沿線車站建筑形體的比例尺度設(shè)計(jì)與所在環(huán)境的城市尺度之間如何協(xié)調(diào)，也是車站造型設(shè)計(jì)中遇到的較為突出問(wèn)題之一。

3.5 屋面形式的選型與表現(xiàn)

高架車站一般都具有大空間造型特征，大空間屋面結(jié)構(gòu)形式應(yīng)如何選取對(duì)建筑形態(tài)與造型起著較為關(guān)鍵的作用。常見(jiàn)的大空間屋面形式包括桁架、殼體、膜結(jié)構(gòu)等，不同的屋面形式選型賦予建筑的形象、性格特點(diǎn)也是不同的。恰當(dāng)?shù)奈菝娼Y(jié)構(gòu)形式選型能實(shí)現(xiàn)建筑本體與造型表現(xiàn)的相契合，見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 高架站建筑造型方案示例1

圖6 高架站建筑造型方案示例2

4 結(jié)語(yǔ)

軌道交通高架線作為重要城市元素，高架線設(shè)計(jì)也是城市設(shè)計(jì)的一部分，其選線應(yīng)與城市總體規(guī)劃相結(jié)合，使之更好地融入到城市的整體環(huán)境之中，妥善處理高架線區(qū)間橋梁和車站與城市空間的關(guān)系，協(xié)調(diào)好與沿街建筑物的關(guān)系，在滿足城市景觀要求的同時(shí)，盡量降低工程造價(jià)，綜合兼顧高架線的經(jīng)濟(jì)性和美觀性。