谈地铁标准站的一些设计体会

 

摘要: 本文介绍了地铁车站的主要设计原则以及控制因素, 并且结合杭州地铁一号线闸弄口站的设计实例来简要分析了一个地铁标准站的设计方法, 展示了整个推理的过程。

关键词: 地铁标准车站 功能合理 控制因素 综合考虑

 

      如今全国许多大城市都在建或计划兴建地铁站，以缓解地面交通的紧张形势，设计师在设计地铁标准站时需要综合考虑站址周边环境以及功能、美观等多个因素来进行设计。

一、地铁站的主要设计原则

      1 车站设计应以人为本，以满足客流要求，乘降安全，疏导迅速，环境舒适，布置紧凑，便于管理为基本功能要求。

      2 站址应选在客流量大、并且便于乘客乘降的地方。使其能最大限度地吸引客流。不但方便地铁各线的换乘，也能方便与其它公交系统的换乘。

      3 车站规模除满足远期高峰小时预测客流集散量和运营的需要外，还应满足事故发生时乘客紧急疏散的需要。

      4 车站防灾设计严格按照《 建筑抗震设计规范》、《建筑设计防火规范》和《 地铁设计规范》的有关规定执行。

      5 车站平面设计力求功能分区合理、布局紧凑，并便于运营管理和设备布置，车站内应具有良好的通风、照明、卫生、防灾等条件。

      6 地下车站出入口、风亭、冷却塔位置应符合市规划部门的规划要求，尽量与现有或规划建筑合建，减少对城市景观的影响，并符合市人防、消防部门的有关要求。

      7 考虑无障碍设计，设置盲道和无障碍电梯。如遇到设置垂直电梯有困难的车站，考虑输送残疾人轮椅车的无障碍升降平台。

      8 防洪（ 涝）安全措施

      根据《 中华人民共和国人民防空法》和新颁布的《 人民防空工程战术技术要求》，城市地下交通以及其他地下工程的建设，应兼顾人民防空的需要。

二、地铁车站设计的主要控制因素

      地铁车站站位和出入口的布置以及施工工法的选择取决于几点控制因素：①站址附近的环境以及建筑的情况；②客流吸引；③地面交通情况；④工程地质条件；⑤地下管线的分布情况。下面以杭州地铁 1 号线工程闸弄口站的设计为例，具体阐述设计地铁站时应该如何综合考虑这几点控制因素。

1、闸弄口站概述

      杭州地铁 1 号线南起萧山湘湖，穿越主城区后在九堡分岔形成 Y 形，向东至下沙，向北至临平世纪大道，为连接中心城区与江南、临平、下沙副城中心区的骨干线，全长约 61.67Km，其中地下线 45.05Km，地面线 0.30Km，地上地下过度段 0.89Km，共设车站 37 座，其中：地下站 29 座，高架站 8 座，车场 3 座。

      闸弄口车站位于地铁 1 号线，天城路、文晖路与机场路交叉口地下。

2、具体方案设计的分析和推理过程

      （1）站位的选择与总平面布置

      ①站位选择的比较：

      综合分析站址环境，考虑车站设计控制因素，对车站总平面布置作如下分析：

      分析 A：根据《 杭州地铁 1 号线工程可行性研究报告》，本站的站台宽度为 10m。经计算，10m 宽站台已能满足远期客流集散和运营管理的需要，也能满足事故期间乘客紧急疏散的需要，因此站台宽度选用10m。

      分析 B：考虑地下管线的避让。站址地下的管线包括通信、电力、水管等，均为可迁移管线。但若车站放天城路道路中间，两边管线均要迁改，现往一边偏移移，只迁改一边的管线，便可以避开另一边的管线，减少管线的迁改量。有两种可能，即站位向北偏移或向南偏移。天城路南边靠近机神新村，站位向南偏移，对机神新村的影响较大，按工程避让原则，站位不宜选择在天城路南侧。所以，车站主体明挖条件北侧优于南侧。

      分析 C：从地面交通状况分析，此处为交通繁忙，车流量人流量都很大的十字路口，车站施工期间不能中断该道路交通，且应尽量保证原有车道数。对于施工期间交通疏解压力来看，站位在北侧优于道路中间。

      分析 D：从施工场地条件分析，天城路和文晖路北边多为低矮砖建筑，施工场地充足。

      分析 E：站位范围内的地质条件，基本上为淤泥质粘土层和粘土层。如果选择暗挖法施工，需增加站位范围内土体的加固的费用。

      综合以上一系列的分析，可得出如下结果：

      (Ⅰ)从节约投资、控制成本出发，建议站台宽度选用 10m。

      (Ⅱ）车站站位北移优于站位南移及放在道路中间。

      (Ⅲ）为解决施工期间交通疏解的问题，车站需采用临时铺盖法。

      (Ⅳ）车站可采用二层明挖岛式车站。

      ②总平面具体布置

      闸弄口站将车站设在机场路与文晖路、天城路相交路口，车站按跨机场路口设置。四个像限都有通道可以进站及过街，并可尽可能缩短通道和风道的长度。车站为全明挖地下 2 层 10m 岛式站台，有效站台中 心 里 程 ：YAK19+315.00， 设 计 起 点 里 程 为YAK19+247.00，设计终点里程为 YAK19+425.50，车站总长为 178.5m。

      本站共设 4 个出入口及 1 个紧急疏散口。南、北两站厅各设置 2 个出入口，两站厅之间设置通道连接，兼可作过街通道。北侧的 I 号、Ⅱ号出入口于规划道路边，南侧设 III、IV 号出入口，III 号出入口靠近机神新村，IV 号出入口压规划路边线设置。其中 I 号口设残疾人坡道。

      在东端设备区设有 1 个紧急疏散出口。车站的过街功能通过 I、II 号出入口之间的通道解决。所有出入口均按敞口式出入口设计。本站的 4 个出入口均具备结合地块规划建设的要求而增设出入口的条件。

      整个车站分设两组风亭，风亭设于车站北侧，分别位于文晖路、天城路北侧 2 个地块范围内。I 号风亭和冷却塔合建，按高风亭设计，可考虑按城市小品建筑造型设计。II 号风亭考虑周边是绿地以及位于尖角处对行车视距的影响，按矮风亭设计。

三、车站各层平面布置

      车站各层平面的布置应以人为本，满足客流要求，保证乘降安全，疏导迅速，并且布置紧凑、便于管理，其次尽可能做的美观有特色。在车站设计中要考虑到弱势群体的需求，才能充份体现以人为本的精神，因此必须有无障碍出入口和残疾人电梯。下面通过闸弄口的两个方案比较来展示一个标准站各层平面建筑布置最佳方案的推理过程。

1.站厅层平面布置

      这里对两种方案进行讨论。方案一为标准 10m 有柱站厅，方案二是中空无柱的 9m 站厅。

      站厅公共区流线布置两方案大致相同，中间为付费区，付费区两端为两个非付费区，两端非付费区通过通道相连。付费区通过两组相对布置的楼扶梯组与站台层相连，电梯设在付费区中部。车站西端为环控设备用房，东端为主要的设备管理用房，设有紧急疏散通道和楼梯直通室外。付费区中楼扶梯采用正八字布置，进站客流有一定的迂回，电梯布置在中间。车站出入口设在站位的四个象限，方便各个象限的客流进出车站。站厅非付费区由通道连接，实现非付费区的连通，同时兼顾了过街问题。由联络通道的一边进入付费区，在付费区的左右两侧出站。

      就空间感觉来比较，9m 的中空方案给人的空间感觉较好，从站厅处可以通过中庭直接看到站台，层高较高，显得比较有气势。但是如果考虑经济以及消防方面的因素，中空方案车站要比有柱方案的规模大，投资也相应要大，而且管线无法从站台天花处通过，只能在两边过，为满足消防要求带来一定的难度。

2.站台层平面布置

      方案一和方案二的站台层设计基本相同，站台层均设在地下二层，在有效站台范围两端布置了部分设备用房。

      通过对两个方案的比较，可以看出如果单单从空间感觉上来说，9m 中空方案优于 10m 有柱方案，但是从客流组织、控制投资规模、以及满足消防要求等几个方面来说，10m 有柱方案优于 9m 中空方案，按照形式首先要满足功能要求的设计原则，选用 10m 有柱方案。

四、车站防火分区的划分

      防火分区的面积不得大于 1500m²。因此闸弄口站分为四个防火分区。站台层和站厅层公共区为一个防火分区；东端的设备管理用房按每个防火分区面积不大于 1500m2 的要求，划分为两个防火分区，西端的设备管理用房按一个防火分区划分。

五、验算方案是否满足疏散要求

      火灾时紧急疏散量为远期高峰小时一列满载到达列车的载客量（ 1440 人），加上 2 分钟内在站台上候车的设计客流量及工作人员 20 人，紧急疏散要求在 6 分钟(其中 1 分钟为反应时间不列入计算)，把上述疏散量疏散到上一层或安全区域。按下式验算：T=1 (Q1+Q2)/{0. 9［A1(N- 1)+A2 B］}

      其中：Q1――每列车满载人数 1244(人)

               Q2——站 台 候 车 人 数 + 工 作 人 员 =7129 *1.3/30+ 20=329 (人) （候车人数根据工可所提供数字）

              1.3——超高峰系数（ 一般车站的超高峰系数在1.1% 1.4 之间, 闸弄口站的客流超高峰系数取1.3。）

              30——高峰期一小时内列车对数

              A1——自动扶梯通过能力，按 9500 人 /h 1m,即158 人 / 分钟 1m

              N——车站设计站台—站厅的扶梯总数 2 台

              B——人行楼梯总宽(2.10m*2)=4.20m

      疏散时间：T= 1+ (Q1+Q2)/ {0.9［ A1* (N- 1)+A2* 3.0］}

                       =1+ (1244+329)/ {0.9［ 158*(2- 1)+61*4.20］}

                       =1+ 1572/（0.9* 414）

                       = 5.2min≤6min

      车站设计方案的扶梯、楼梯数量满足紧急疏散要求。

      综上所述，一个地铁站的建筑设计，是需要结合多方面因素考虑的，对于这种百年大计的工程，一定要作全方位的考虑，才能做出功能合理、可实施性强的设计方案。

 

参考文献:

( 1) 地铁设计规范. 建筑设计防火规范

( 2) 杭州地铁 1 号线工程可行性研究报告

( 3) 王聪. 地铁车站建筑设计的不足与创新. 城市轨道交通研究, 2006. 10