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北京地铁车辆段上盖综合开发设计优化
发布日期:2018-07-31 10:26:11

王岳颐1 , 卢      源2 , 金      山3
(1.北京交通大学建筑与艺术学院, 北京 100044;2.北京交通大学轨道交通综合开发与
投融资研究中心, 北京 100044;3.北京市基础设施投资有限公司, 北京 100101)

 
摘    要: 总结北京市既有车辆段上盖综合开发项目的设计经验,分析各案例在产品定位与空间布局、交通组 织、环境营造、结构转换设计等方面的经验与教训,认为既有开发项目存在以下不足:上盖业态种类较为单一, 产品质量存在提升空间,交通组织有待优化,环境景观较为单调等。 以北安河车辆段上盖综合开发为例,对既 有设计策略进行优化研究:在产品定位与优化方面提出基于一体化开发的项目定位与布局,降低盖上开发高 度,多标高设计,利用优良朝向资源,可变性户型设计等策略;在交通组织方面提出要以提升价值为导向,形成 以商业空间为主要载体的综合换乘空间,以环境分区安排各类交通流线;在景观设计方面提出利用盖上地形 高差创造城市微地景和多层次绿化设计;以及在工艺与结构方面的若干优化设计策略。 期望能为国内车辆段 上盖综合开发的推广提供借鉴。
关键词: 地铁车辆段; 综合开发; 设计优化策略
中图分类号: U231        文献标志码: A       文章编号: 1672  6073(2017)06  0021 08
 

OptimizedDesignforComprehensiveRealEstate DevelopmentatMetro DepotsinBeijing
WANG Yueyi1 , LUyuan2 , JINShan3
(1.Schoo1ofArchitectureand  Design, BeiJingJiaotongUniversity, BeiJing100044;
2.ComprehensiveDeve1opmentand  FinancingInvestmentResearch  CenterofRai1Transit, BeiJing JiaotongUniversity100044; 3.BeiJingInfrastructureInvestmentCo., Ltd., BeiJing100101)

Abstract: Asurvey isconducted on therealestatedevelopmentprojectsatBeijing metro depotsin termsofconstruction experi- encesin  productdesign, trafficorganization, environmentconstruction, and  structuralforms.Theresultsofthesurvey  reveal thedeficienciesin thedesign offormerprojects.Forexample, thevariety oftheproductsislimited; thequality oftheproducts needsto beimproved; thetransportation organization needsto beoptimized; theenvironmentlandscapeismonotonousand  so on.Using thecomprehensiveproperty developmentprojectofBeianhedepotin Beijing asacase, thispaperproposessomeopti- mization strategiesforthedesign: integrated developmentplan should betaken astheguidelineoftheprojectand productposi- tioning aswellasoptimization oftheproduct; in addition, theheightoftheproperty should belowered, multipleelevation de- sign should beused, and favorableorientation resourcesshould beutilized, and theunitstructuresand  sizesshould  bevaried. Asfortrafficorganization, acomprehensivetransferspaceofcommercialpurposesshould bebuiltwith theimproving ofitsval- ueastheguiding principles; thetrafficlinesshould bedifferentiated in linewith environmentalzoning.Forlandscapedesign, an urban micro landscapeshould becreated and multi-levelgreening design  should  beused  by  making  useofvariationsofthe terrain elevation on theground ofthedepot.Someoptimaldesign strategiesofprocessand structurearealso putforward.
Keywords: metro depot; comprehensivedevelopment; optimization strategy ofdesign

 

      车辆段是轨道交通车辆停放、检查、整备、运用和 修理的管理中心所在地,是轨道交通线路的重要附属 设施。 车辆段具有占地面积大、投资额度高、对周边环 境影响较大、阻隔城市路网等特点,同时其上部及周边存在一定可供开发利用的空间资源。  为了充分利用土 地资源、提高城市轨道交通周边土地的综合效益、完善 周边区域城市功能,进入 20 世纪 90 年代以后,车辆段 上盖综合开发受到了广泛的关注。  截至 2016 年底,北 京市投入运营的轨道交通里程达到 574  km,已建和在 建车辆段达 27 座[1J ,其中已完成上盖开发利用的车辆 段有 5 座( 见图 1),总体利用比例为 19%,比香港地铁 上盖开发利用的总比例低很多,但呈现了良好的发展 态势[2J 。

      造成这一现状的原因有规划管理、土地管理、投资 建设模式、开发体制、成本与绩效、一体化设计等多个 方面[3J 。  本文在总结北京市地铁车辆段上盖综合开 发设计经验的基础之上,以北安河车辆段为例,对车辆 段上盖综合开发的设计优化创新进行探讨。

1     车辆段上盖综合开发设计经验
      为了提升土地利用效率、缓解轨道交通建设为财 政带来的压力、改善城市环境,北京市于 20 世纪 90 年 代向香港学习成功经验,对地铁车辆段进行上盖综合 开发。  迄今共完成 3 代 4 座车辆段综合开发( 见图 2), 分别是第 1 代 1 号线四惠车辆段、第 2 代 9 号线郭公庄 车辆段以及第 3 代 8 号线平西府车辆段、10 号线五路 车辆段,总开发规模近 300  万 m2 [4J ,形成了良好的社 会和经济效益,为进一步推广车辆段上盖开发积累了 非常宝贵的经验。

1.1  产品定位和空间布局设计
      在车辆段上盖综合开发的实践中,北京市几座车辆段案例逐步摸索出了一套上盖空间布局和产品定位 策略。  即通过结构转换实现较高密度上盖住宅产品的 开发,通过咽喉区盖板实现社区配套及绿化,通过工艺 调整扩张落地区面积从而放置更多的商业和公建等 等,以营造丰富的产品业态与降低整体开发成本。
      在现有案例中,车辆段特殊的土地整备方式、结构 与空间形态对上盖产品的设计创新与品质提升仍然存 在一定限制。  为尽量减少结构转换成本与提高上盖开 发的利润,盖上住宅一般采用合理限度的高密度、高容 积率排布方式,呈行列式布局。  实际上在包括北京市 在内的全国范围已实施的车辆段上盖综合开发中,绝 大部分是行列式布局,非行列式布局仅占所有开发项 目的 5%。  北京市已实现上盖开发的 4 座车辆段案例 的上盖住宅都为行列式布局,该类布局满足了住宅产 品的基本技术指标,推动了项目的实施落地。  在未来 新的开发中,如何进一步利用车辆段上盖特殊的空间 潜质从而丰富空间形态,成为新的研究课题。
      同时,各功能板块间受到车辆段上盖开发特殊形态的限制,相互间联系和沟通较难。  已开发的车辆段 上盖对如何加强各板块间的沟通和联系做了一系列积 极的探索,为更好地构建社区公共空间积累了重要经 验。  如何更好地提升上盖开发产品的品质,从而更好 地利用土地资源、适应北京市房地产市场的发展变化, 也成为亟待研究的课题。
 

1.2  交通一体化设计
      车辆段上盖开发的特殊性决定了其交通组织的三 大难点,即如何解决车辆段用地与城市周边路网的衔 接、如何安排机动车与行人上下平台的通道、如何围绕 地铁站组织交通流线以实现 TOD理念。
      第 1 代车辆段因种种客观条件限制,建成后在一定程度上影响了地块南北两侧的联系,规划设计的 7 条上下平台的机动车通道最终实际建成 2 条,盖上区与城市 道路的交通接驳能力有待提升。  后期在车辆段四周设置 了一些步行楼梯和通道满足了行人垂直交通的需求[5] 。
      第 2 代车辆段综合开发项目汲取经验进一步优化 交通组织,在前期规划中被车辆段设施划分为盖上区 与落地区共 5 个部分,盖上区的居民可直接到达地铁 站。  此外将配套商业设施交通流线结合起来,提升了 商业收益的潜力。
      第 3 代平西府与五路车辆段 2 个项目分别设置了 若干条独立的车行通道与垂直交通核,从而满足了项 目内外的交通需求。  同时,汲取了前两代车辆段的设 计经验和教训,在交通组织方面做出了 2 点改进。  首 先是围绕车辆段附建地铁站的换乘枢纽设置了一系列 商业空间,作为垂直交通核联络地下车站、盖板上部开 发和公交场站。  在解决交通问题的同时,有效地引导 客流,提升核心转换区的商业价值,实现了多种交通方 式之间的无缝换乘( 见图 3 的。  其次,在咽喉区增设了 盖板。  在改善环境的同时,利用咽喉区上盖与运用库 上盖之间的高差和空间设置了小型社区商业设施与上 下通道,既解决了咽喉区的噪声污染问题,又串联起了 盖上区、咽喉区、落地区等各区块,实现了整个片区交 通的一体化与便捷化。
 
1.3  环境营造和景观设计
      车辆段对所在区域的城市环境有一定影响。  体现 在其体量巨大的库房影响了所在片区的视觉景观,以 及咽喉区、试车线、生产车间等区域产生的噪声污染。 车辆段上盖项目由于规模较大,同时建筑群体的体量、 高度、造型受到一定规制, 具有较强的秩序感和整体 性,因此对城市片区整体风貌有重要影响[6] 。  车辆段上盖综合开发需要在设计之初考虑景观设计,从而营造优良的环境品质。

      北京市第 1 代车辆段在环境营造方面做出了积极 尝试,通过“万用转换平台” 在上盖开发区实现了大面积 覆土种植,改善了上盖区域的绿化品质;行列式的建筑 布局也使得平台上的绿化景观满足了均等性(见图 4)。

      第 2 代车辆上盖段综合开发进行了针对性的改 进,通过落地区的开发遮蔽了车辆段的巨型工艺厂房, 改善了城市景观。  平西府与五路车辆段上盖综合开发 充分汲取了前两代的经验,充分考虑了咽喉区的噪声 与振动影响。  通过在咽喉区上加装盖板,既合理安排 了部分服务功能,又利用盖板覆土营造了较大面积的 绿化,有效提升了盖上区的环境品质。  但在这几个案 例中,车辆段上盖综合开发的平台仍然成为社区中新 的人造孤岛,地形未得到充分利用。  同时,上盖平台的 覆土层仍然是较难处理的对象,覆土层过厚则加大平 台结构负重, 增加建设成本; 过薄则难以栽种大型乔 木,降低景观品质。

1.4  结构转换设计
      第 1  代车辆段上盖开发为创造不受下方影响的开发用地,采用了“ 万用转换平台” 的设计方法,在地面车 辆段层上架设了管道设备层与大平台层,将车辆段建设 与上盖开发分为 2 个阶段进行,推进了上盖开发的落实。
     第 2 代车辆段上盖开发在设计中注重一体化开 发,将项目分为盖板与盖下工艺区、盖上区,并结合地 铁工艺对上盖结构转换层进行设计,实现了上盖开发 的部分结构落地,从而提升了上盖开发的容积率。 在 车辆段施工建设中将车辆工艺车间、上盖结构转换层 以及上盖开发的落地结构部分一次建成。 在附带了一 系列开发条件后将上盖部分的经营性住宅用地作为
“ 人工土地” 上市交易,收到了较好的经济收益。
      平西府与五路车辆段吸取了上两代车辆段的经验 教训,在开发建设之初即对规划的用地性质进行了调 整,为二级开发的土地出让扫清障碍[7] , 并秉持投资 主体统一、界面明确、线路清晰的开发思路,使得盖上 盖下的设计、施工、完工得以同步进行。 通过对车辆段 工艺的调整以及空间布置的优化,使得核心筒和部分 剪力墙得以落地,从而降低结构转换成本,改善上盖预 留条件,有效提高了盖上区的住宅开发容积率,并为减 振降噪提供了保障。

2     北安河车辆段上盖综合开发优化设计④
2.1  项目概况

      北京地铁 16 号线北安河车辆段位于海淀山后区, 地处北京市重要的生态涵养带,西距大西山约 3  km,环 境优良。 项目用地紧邻北清路及西北六环,规划总用地 31.49  hm2 。 综合开发包含落地区、咽喉区、运用库区和 架修库区、办公区和幼托用地,总建筑面积 31 万 m2 。 建 筑限高 45  m。

2.2  基于一体化开发的项目定位与布局
      根据上位规划,北安河站及北安河车辆段作为海 淀北部地区主导产业带的最西侧端点,未来将对整个 海淀山后区带来重要的辐射作用[8] 。 北安河车辆段 上盖综合开发作为实现上位规划目标的重要途径,在 TOD理念的指导下将其打造为无缝换乘的城市交通枢 纽、社区的公共服务中心、 有着丰富体验的城市综合 体,从而带动周边土地价值的提升,使该区域成为海淀 山后区新的城市增长极( 见图 5)。

      “ 活在西山下,公园里” 呼应项目所在的大西山区域。 在空间形态上,项目应被视作西山的延续,建筑隐 匿于山林之间,成为城市中新的人造地景。 在功能定 位上,打破以往车辆段上盖综合开发“ 高密低质” 的固 有印象,综合发挥项目所处区域的产业规划资源、优越 的环境资源和交通换乘枢纽的客流资源,分 3 个层面对 项目进行定位:城市层面,定位为“ 京城的微旅游度假基 地”,营造市民的西山慢生活;区域层面,定位为“ 山后产 业带加油站”,连接山后新区高新科技产业与大西山风 景区休闲产业;社区层面,定位为“ 水流云在最西山”,力 图在产品设计上能与西山优美的风景相融合。

      根据项目定位与任务要求,将红线内的功能区块 划分为三大板块:文化、生活、创业板块,并在此基础上 进一步细分为落地区、创客社区、商业中心、养生酒店、 幼儿园、咽喉区低层办公、盖上区低密住宅和养生公寓( 见图 6)。 多种业态根据车辆段上盖开发的特点以及 交通动线进行设计,实现了空间规划的优化与经济效 益的最大化,项目分区指标见表 1。

2.3  优化提质措施
      在以往的车辆段上盖开发中,受噪声振动等因素与开发理念的影响,上盖产品多 具 有 密 度 高、品 质 低、形态单调、开发周期长等问题,车辆段自身的形态优势 也未得到充分利用。  随着减振降噪措施的进步与土地 价值的大幅提升,北安河项目设计方案将车辆段上盖 综合开发视作城市人造地形与富有特色的中高端住 宅,通过如下 4 方面措施实现降低成本、提升盖上开发 产品的品质。

2.3.1  降低盖上开发高度

      通过降低盖上开发高度,降低高宽比。使用钢结构,可以有效降低下部结构转换层的荷载,降低结构转 换层的建造成本。除可提升盖上开发的经济性、更环保之外,还因为建筑密度与高度的降低而提升了上盖住宅的品质( 见图 7)

2.3.2  多标高设计

      车辆段上盖开发的结构转换层除具有结构转换作 用之外,还兼作上盖产品的配建车库,其顶部盖板作为 上盖产品的人户大平台。  北安河项目设计在结构转换 层顶部盖板上开洞,将大平台转化为平台层,一举多得。
      首先,通过开洞降低了部分结构转换层的面积,由 于结构转换层的面积会被计人开发容积率之中,对结 构转换层开洞可以将富余的面积指标转化到住宅产品 之中,提升项目的整体效益。  其次,可以降低结构转换 层的土建、通风成本,改善其消防性能。  再次,可以利 用开洞带来的不同标高增加部分区域的覆土深度,增 加大型乔木的 覆 盖 率,提升上盖产品的环 境品 质。最后,多标高设计可以为上盖住宅带来多首层、多人口空 间及首层下跃户型等多种提质益处( 见图 8)。

2.3.3  利用优良朝向资源
      车辆段上盖开发为了顺应下部线路走向,其平面 布局往往是规整的东西走向的行列式布局,不仅较为 死板,还浪费了大量东西延展的优质景观视觉资源。 北安河项目设计为了充分利用朝向资源,结合工艺优 化,在上盖部分进行平面错落布置,生成 L形平面,可 以增加住宅的优良景观朝向,从而提升其品质与价值( 见图 9)

2.3.4  户型可变性设计
      车辆段开发与一般开发不同的是其开发周期较 长。  在进行土地 1.5 级开发的过程中即需完成上盖开 发的住宅设计方案,因此与上盖住宅的实际上市时间间 隔较长。  为应对届时住宅市场可能产生的变化,车辆段 上盖开发需要对上盖住宅的户型进行可变性设计研究, 预留一定的户型拓展与变化空间。  在北安河项目中针 对户型变化的需求做出了相应的设计(见图 10)。

2.4  提升价值为导向的交通组织

      车辆段往往配建有地铁站,且由于身处城市地铁 线网的末端,其所承担的交通职能比一般地铁车站更 为广泛,具有换乘枢纽的接驳功能,为本社区以及周边 区域客流提供公交、P+R、班车等多种综合换乘服务。
      鉴于车辆段上盖开发功能的复合性,其交通组织需要通过立体化安排来整合建筑空间与交通空间,从 而实现不同功能区之间的交通分流[9] 。  同时,车辆段 上盖综合开发的商业板块的配套比例一般远超出本社 区商业配套比例,单纯靠项目内住宅和办公等客流无 法存活,需要额外的客流输人以满足车辆段上盖综合 开发配套商业的容量。  因此,车辆段上盖综合开发的 交通组织最为重要的就是将换乘客流引人商业客流 中,从而提升配套商业开发的价值。  交通组织策略即 围绕人流动线进行规划,选用串接模式,合理布局交通 枢纽与各种物业的换乘通道,使交通枢纽至商业物业 成为车辆段开发的核'。
      在北安河项目设计中,通过在商业和地铁车站之 间设置多种交通方式换乘,形成以商业空间为主要载 体的综合换乘空间。  既带来了客观的商业客流,又方 便了各种交通方式的零距离换乘。  通过引人地铁、班 车、公交、 出 租 车 等 交 通 方 式, 为 基 地 商 业 带 来 客 流 5 500人次 I高峰 小时;引人客流与商业部分总客流比 重达 81%( 见图 11)。

      由于车辆段自身噪声和振动的影响,其上盖开发住 宅的布置也比较受限,需要尽量选择布置在噪声和振动 影响较小的区域。  在北安河项目设计中,通过对噪声、振 动等环境影响因素进行评估,将车辆段区域实现环境分 区,进一步指导各类流线分区布局,由北向南依次设置 车站、商业、住宅,通过流线设计实现公建和住宅南北进 出、交通分离,最终实现交通宁静化(见图 12)。

2.5  景观优化设计
      车辆段常常被视为城市中有着巨大体量的工业厂 房,上盖产品即是在厂房之上加盖中低端住宅。  基于 这种认知的车辆段上盖综合开发不仅无助于解决车辆 段厂库对城市景观的影响,还浪费了车辆段自身的形 态优势。  在重构对车辆段上盖开发认知的基础上,设计方案从 2 方面优化车辆段上盖开发的景观界面。

2.5.1  利用地形高差创造城市微地形
      在满足厂房基本采光通风的基础上,在用地南侧 新增斜坡与现有公园融为一体,减弱了盖上与地坪之 间的落差感,同时遮蔽了单调巨大的厂房立面。  置换 为斜坡绿地,为周边区域带来更为活泼的微地形景观( 见图 13)。

2.5.2  盖上多层次绿化设计
      为满足盖上住宅的设备管线走线需要,车辆段上 盖平台需设置不小于 1.2  m的覆土,也为盖上绿化种 植提供了必要条件。  上盖平台的绿化率直接决定了开 发的品质,决定了开发住户的生活质量。  但是,一般情 况下在车辆段开发的结构转换层上很难再增加荷载, 无法栽种大型乔木。  因此需要在结构设计中预留多层 次绿化种植的条件,将大型乔木的树坑统筹考虑,为后 期二级开发提供便利。
      由于大型乔木需要 3  m的覆土,为实现其种植需 要,又不过分增加结构的代价,北安河项目在盖上平台 设置了下沉式结构坑,满足 3  m覆土的要求。  下沉式 结构坑通过两侧加设次梁、倒挂平台结构板实现,在不 影响盖下建筑施工功能的前提下,可根据景观的设置 进行灵活布置( 见图 14)。

2.6  工艺与结构优化设计
      在车辆段前期设计阶段对车辆段工艺进行优化 可以更有效地配置土地资源,减少开发建设成本。  在 一体化开发前期,可采用的工艺与结构优化手段包括 置换部分车辆段工艺厂房到盖上,根据盖上开发平面 优化库内线路布 局, 从 而 实 现 盖 上 建 筑 部 分 核 心 筒 落地等。  在北安河项 目 中, 方 案 力 求 在 不 影 响 车 辆 段建 设 工 期 和 安 全 的 前 提 下 对 车 辆 段 工 艺 进 行 优化。
      1)  在检修库部分,由于受吊车作业要求控制,调 整余地较小,部件检修库调车作业高度要求较低,轨顶 标高不低于 5.4  m,调整部分检修库高度,使上盖标高 与调整后的停车列检库上盖平齐。
      2)  在运用库部分,考虑到接触网安装要求是控制 层高的主要因素,将原方案运用库净高 8.1  m调整至 6.9  m,层高降低 1.2  m,同时核算了做轮库吊车吊钩高 度不低于 5.4  m,满足作业需要( 见图 15)。

      3)  方案设计期间由于咽喉区桩基已经开始施工 作业,因此对车辆段进行线路调整的可能性不大,同时 由于库内线间距基本是规范规定的最小值,没有减小 的余地,因此未对线间距进行调整。
      4)  为方便盖上开发单体的灵活布置,结构采用层间 隔振结构进行了转换,上部开发的墙体和框架柱与盖下车辆段的柱网不存在一一对应关系,由于限界的距离要求,设计中对平行于轨道方向的柱网尽量不做调整。

3  结语
      在轨道交通建设日益加速的今天,车辆段上盖综 合开发作为缓解轨道交通建设对城市公共财政造成的 压力与提升沿线土地资源价值的重要举措获得了更多 关注,既有车辆段上盖综合开发的案例为相关研究与 实践积累了宝贵的经验教训。  本文通过对北京市 3 代 车辆段综合开发案例的一体化开发模式、产品营造模 式、环境营造模式、交通组织模式进行了总结,并以北 安河车辆段上盖开发综合设计为例,相应地提出了一 体化开发、产品提质、景观优化、交通组织优化等策略, 期望通过提升价值为导向的开发设计思路能为国内车 辆段上盖综合开发的推广提供一些借鉴。
 


收稿日期: 2016 07 13 修回日期: 2017 10 16
第一作者: 王岳颐 男 博士 讲师 从事轨道交通周边一体化城市设 计研究 edwardyear@163 com
通信作者: 卢源  男  博士 教授
基金项目: 国家自然科学基金项目(51178038)

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