北京地鐵宋家莊換乘站設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)

于松偉 段俊萍

(北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司 北京 100037)

北京地鐵宋家莊換乘站設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)

于松偉 段俊萍

(北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司 北京 100037)

北京地鐵宋家莊站是目前北京第一座采用共享大廳形式連接3條軌道交通線路的大型換乘樞紐站，通過對(duì)地下空間的整合、楔形站臺(tái)及共享大廳的創(chuàng)建等建筑設(shè)計(jì)手法，旨在表現(xiàn)該站設(shè)計(jì)的新穎獨(dú)特之處。

北京地鐵;宋家莊站;三線換乘;設(shè)計(jì)思路

1 車站概況

宋家莊公共交通樞紐是《北京城市總體規(guī)劃(2004—2020年)》確定的中心城33個(gè)公共交通樞紐之一，是一座集地鐵、長(zhǎng)途客運(yùn)、市區(qū)公交為一體的綜合樞紐。其中，地鐵車站是整個(gè)交通樞紐的命脈，對(duì)其客流的分解和吸收發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因此，車站設(shè)計(jì)的成敗直接決定著該公交樞紐的效能，對(duì)其能否便捷、安全，有效地運(yùn)送乘客，提出了新的更高要求。

地鐵宋家莊站為3線換乘車站，在軌道交通線網(wǎng)中發(fā)揮著重要的節(jié)點(diǎn)作用。建成后將成為北京軌道交通線網(wǎng)中規(guī)模最大、功能最復(fù)雜、日客流量最大的1座大型樞紐站，車站共設(shè)11座出入口與周邊建筑銜接，總建筑面積約為5.6萬(wàn)m2，見圖1～圖2。

車站位于規(guī)劃南北向宋家莊路與東西向石榴莊路口?，F(xiàn)狀石榴莊路與宋家莊路呈丁字交叉，石榴莊路在宋家莊路口并未向西延伸。宋家莊路現(xiàn)狀寬約10 m，石榴莊路寬約9 m，兩路均為雙向兩車道，機(jī)非混行，總體來說，由于規(guī)劃道路尚未形成，現(xiàn)狀道路狹窄，地面交通擁堵。

圖1 車站總平面圖

圖2 車站效果圖

在石榴莊路口的西北角為“建工地產(chǎn)”的在建經(jīng)濟(jì)適用房用地，總建筑面積約30萬(wàn)m2，東北角為萬(wàn)科兩限房用地，總建筑面積約18萬(wàn)m2，西南角為已建鑫兆雅園，總建筑面積約22萬(wàn)m2，東南角為公交樞紐用地，總建筑面積約10萬(wàn)m2。

宋家莊站是一座M5(5號(hào)線)、M10(10號(hào)線)、L2(亦莊線)的三線換乘的樞紐站。其中M5在中間，M10在北，L2在南，M5和M10平行布置且與L2呈T字換乘。M5和L2為終點(diǎn)站，M10為中間站。M5的東側(cè)設(shè)有三線的車輛段，在車站和車輛段之間設(shè)有出入段線。除M10部分未運(yùn)營(yíng)外，其余兩線均已投入運(yùn)營(yíng)。

M5車站形式為雙層側(cè)式，車站總長(zhǎng)為173.2 m，總寬為33.9 m，總建筑面積約為15 000 m2，北側(cè)站臺(tái)寬為16 m，南為9.5 m，車站頂板覆土厚度為2 m。綜合北京市總體線網(wǎng)規(guī)劃，2002年設(shè)計(jì)M5時(shí)，考慮未來M10車站形式為雙層側(cè)式，M10外環(huán)客流與M5同站臺(tái)換乘，因此M5在設(shè)計(jì)北站臺(tái)時(shí)為M10預(yù)留了南側(cè)站臺(tái)。

M10車站形式為雙層雙島，車站總長(zhǎng)為251.5 m，總寬為31.75 m，總建筑面積為 17 000 m2，北側(cè)島式站臺(tái)寬為10 m，南側(cè)島式站臺(tái)寬為11 m。綜合考慮其貫通運(yùn)營(yíng)后的安全性和靈活性，在本站預(yù)留了一條折返線，作為收發(fā)車使用。盡管M5在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留M10遠(yuǎn)期為側(cè)式車站，但受M10全線運(yùn)營(yíng)組織的影響，M5站最終設(shè)計(jì)為雙島車站。

L2車站形式為雙層一島兩側(cè)，車站總長(zhǎng)為259.6 m，總寬為53.4 m，總建筑面積為24 000 m2，楔形島式站臺(tái)寬度為16.4 m(最寬)和11.8 m(最窄)，兩側(cè)式站臺(tái)寬度均為9 m，車站北端設(shè)有55 m的安全線。

2 設(shè)計(jì)思路

綜合考慮該站的區(qū)域定位和在軌道交通線網(wǎng)中的重要作用，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)思路。

2.1 利用軌道交通，整合地下空間

通過對(duì)地下管線系統(tǒng)、地下步行系統(tǒng)和地鐵乘降區(qū)域的整合，完善整個(gè)區(qū)域的交通體系，有效帶動(dòng)宋家莊板塊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升整個(gè)區(qū)域的品質(zhì)。

2.2 利用楔形站臺(tái)，緩解突發(fā)客流

該站是整個(gè)L2線連接市區(qū)的唯一軌道交通要塞，車站設(shè)計(jì)的好壞直接決定著L2全線的運(yùn)營(yíng)安全，因此采用將L2適當(dāng)加寬的楔形站臺(tái)，可以有效地降低這一風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 利用共享大廳，疏導(dǎo)換乘客流

該站客流較為復(fù)雜，通過分類組織客流、完善站內(nèi)服務(wù)設(shè)施和整合地下人防系統(tǒng)等手法，將各種錯(cuò)綜復(fù)雜的功能組織得井井有條，將以人文本的理念落到實(shí)處。

3 車站特點(diǎn)

3.1 地下空間的整合

宋家莊路口4個(gè)象限的建筑群建成后總建筑面積約為800 000 m2，將為地鐵帶來大量的客流，因此如何利用軌道交通，對(duì)地下空間進(jìn)行整合，對(duì)于帶動(dòng)宋家莊地區(qū)整個(gè)板塊的發(fā)展，提升整個(gè)區(qū)域的品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。

3.1.1 整合地下管線系統(tǒng)

為配合宋家莊地區(qū)地下空間的整合，同時(shí)結(jié)合該站功能的復(fù)雜性、特殊性和重要性，將整個(gè)石榴莊路及宋家莊路下的地下管線全部改移出車站范圍，從西側(cè)的金豐苑2號(hào)路，繞至北側(cè)云成街，向東沿至石榴莊7號(hào)路后，向西經(jīng)規(guī)劃的南鼎街，最后進(jìn)入宋家莊路。這樣可以將整個(gè)車站抬高，減少提升高度，為地下空間的進(jìn)一步整合創(chuàng)造條件，見圖3。

圖3 地下管線整合

3.1.2 整合地下步行系統(tǒng)

三線的站廳和站臺(tái)均為同層同高設(shè)置，降低了提升高度，提高了空間利用率，為形成完整、連續(xù)的地下步行系統(tǒng)創(chuàng)造了必要條件。

1)利用地下步行系統(tǒng)完善地面交通體系。東西向石榴莊路規(guī)劃紅線寬為50 m，南北向宋家莊路在石榴莊路口以北規(guī)劃紅線寬為35 m，以南規(guī)劃紅線寬為40 m。可以看出，未來石榴莊路口的交通會(huì)隨著地面建筑的建成逐漸朝著密集型發(fā)展，因此將車站非付費(fèi)區(qū)環(huán)通設(shè)計(jì)，這樣不僅可以均勻吸引路口各個(gè)方向的客流，同時(shí)還可兼作市政過街通道，有效緩解地面交通的壓力，合理疏解軌道交通客流。

2)利用地下步行系統(tǒng)整合地下空間。東南角公交樞紐建成后將為該站帶來大量郊區(qū)客流，西北和西南角地塊均為商業(yè)用地，因此，用地下步行系統(tǒng)將地下空間有機(jī)地連接在一起能夠有效帶動(dòng)周邊地塊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。分別用1號(hào)和11號(hào)出入口將地下步行系統(tǒng)與“建工地產(chǎn)”和鑫兆雅園的商業(yè)相結(jié)合，用5～9號(hào)出入口將地下步行系統(tǒng)和公交樞紐相結(jié)合，其中，6、7號(hào)出入口直接與其商業(yè)結(jié)合，既方便了乘客，帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)，又可利用地下步行系統(tǒng)將整個(gè)區(qū)域的軌道交通、長(zhǎng)途客運(yùn)、市區(qū)公交和商業(yè)客流整合起來，形成一個(gè)真正意義上多功能的綜合交通走廊。

3.1.3 整合地鐵乘降區(qū)域

宋家莊站是一座三線換乘的大型樞紐站，在解決好進(jìn)出站和公交樞紐換乘的前提下，處理好“軌軌”之間的換乘是本站設(shè)計(jì)的核心。開放與公交樞紐間的接口，將三線付費(fèi)區(qū)和非付費(fèi)區(qū)合成兩大區(qū)域，既可使各個(gè)方向進(jìn)站的乘客能夠有效并隨意地選擇各條地鐵線路，同時(shí)又可將站臺(tái)客流盡快吸引到站廳層，以有效緩解站臺(tái)壓力，降低運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

在L2站位選擇時(shí)，盡可能東移，靠近公交樞紐，車站非付費(fèi)區(qū)與公交樞紐的地下2層商業(yè)區(qū)相連，設(shè)計(jì)時(shí)最大限度地開放兩者之間的接口，能夠有效帶動(dòng)其商業(yè)價(jià)值，遵循一體化的設(shè)計(jì)原則，最終達(dá)到零換乘的空間效果。站廳與公交樞紐之間相連的接口部分長(zhǎng)為140 m，受防火疏散的影響，兩個(gè)直通地面的出入口之間的距離應(yīng)小于100 m，受公交樞紐內(nèi)部防火疏散的影響，其交通核寬度約為8 m。由于兩者之間的人防等級(jí)不同，地鐵為5級(jí)人防，公交樞紐為6級(jí)人防，做180°的平開門，對(duì)換乘客流的影響最小，形成兩者之間20 m的接口寬度。

由于三線付費(fèi)區(qū)集中布置，乘客進(jìn)入出入口經(jīng)樓扶梯下達(dá)站廳后，買票進(jìn)入付費(fèi)區(qū)，再經(jīng)樓扶梯能夠下至任何一條線的站臺(tái)乘車。由于換乘客流量很大，約占整個(gè)高峰小時(shí)總客流的70%，且換乘路線龐雜，共有10個(gè)不同方向，同時(shí)又有兩處為同站臺(tái)換乘，無(wú)法在站臺(tái)進(jìn)行限流。為緩解站臺(tái)壓力，降低運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，將站臺(tái)客流盡快吸引到站廳付費(fèi)區(qū)，然后利用大付費(fèi)區(qū)再進(jìn)行不同方向的客流分解，在付費(fèi)區(qū)形成一個(gè)以換乘為主，進(jìn)出站為輔的客流交換中心。

3.2 楔形站臺(tái)的利用

3.2.1 楔形站臺(tái)的特點(diǎn)

楔形站臺(tái)一般使用在站前設(shè)有折返線的終點(diǎn)站，受客流的影響，站臺(tái)需要加寬(見圖4)。如果采用直線站臺(tái)，由于受站前折返能力的限制，站臺(tái)寬度無(wú)法加寬;如果采用楔形站臺(tái)，12號(hào)道岔直線進(jìn)站，將大大提高折返能力，同時(shí)可以加寬站臺(tái)。

圖4 楔形站臺(tái)

楔形站臺(tái)還使用在可能會(huì)有突發(fā)客流往一端匯集的換乘站。例如形成L和T形換乘的車站，可利用楔形站臺(tái)端部的放大端布置換乘節(jié)點(diǎn)，有效減少換乘節(jié)點(diǎn)處的瓶頸現(xiàn)象，疏導(dǎo)換乘客流;同時(shí)利用節(jié)點(diǎn)的放大端部可提高換乘設(shè)施的服務(wù)水平，加大換乘客流的運(yùn)送量，提升車站品質(zhì)。

3.2.2 L2使用楔形站臺(tái)的原因

該站具有使用楔形站臺(tái)的兩大基本特點(diǎn):首先，L2在該站為終點(diǎn)站，其次，L2與M5在該站同站臺(tái)T形換乘。

L2在該站使用楔形站臺(tái)的主要原因，一是由該站在其線網(wǎng)中的重要作用決定，L2是亦莊開發(fā)區(qū)與中心城區(qū)連接的唯一軌道交通線，而宋家莊站又是L2線上唯一與市區(qū)軌道交通的接駁點(diǎn)，因此，為確保L2線的正常運(yùn)營(yíng)，提高車站自身的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，適當(dāng)加大L2線的站臺(tái)寬度，采用楔形站臺(tái)是十分必要的;二是受其客流特點(diǎn)及運(yùn)營(yíng)組織影響，該站高峰小時(shí)總客流量為71 900人次，其中換乘客流為47 970人次，進(jìn)出站客流為23 930人次，換乘客流約占總客流量的66.7%，進(jìn)出站客流約占33.3%，進(jìn)出站客流中34%的客流來自車站東南角的公交樞紐。

在遠(yuǎn)期換乘客流中，L2換乘M5的客流量最大，約為19 300人次/h，其次是 M5換乘 L2的客流，約為14 200人次/h。

三線行車間隔不同，M5和M10為30對(duì)/h，L2為24對(duì)/h。M5和M10在換乘L2時(shí)，理論上在高峰小時(shí)每隔10 min會(huì)出現(xiàn)6輛列車(M5有2列車，M10有4列車)的客流同時(shí)到達(dá)L2站臺(tái)進(jìn)行換乘的情況。

L2在該站為終點(diǎn)站，在一個(gè)行車間隔內(nèi)，以0.5 m2/人計(jì)算，超高峰小時(shí)系數(shù)為1.3，L2上車(島式)站臺(tái)的候車人數(shù)為1 780人，站臺(tái)所需候車面積為900 m2，11 m島式直線站臺(tái)的有效候車面積為1 100 m2，站臺(tái)充滿率約為82%。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)希望能夠加寬L2線的11 m島式站臺(tái)寬度。

3.2.3 L2 楔形站臺(tái)的設(shè)計(jì)

L2車站在設(shè)計(jì)時(shí)為一島兩側(cè)，在其站前設(shè)有折返線。若采用直線站臺(tái)，中間島式站臺(tái)加寬，將影響站前折線能力，因此，該站中間島式直線站臺(tái)寬度最大只能做到11 m。

采用斜線站臺(tái)，列車直線進(jìn)站，不需減速，可以大大提高站前折返能力，此時(shí)中間島式站臺(tái)寬度大端為26.4 m，小端18.4 m。但是，此時(shí)端部放大過大，將會(huì)侵入西南角的已建鑫兆雅園用地。

盡管該站的站臺(tái)利用率達(dá)到82%，但綜合考慮對(duì)周邊已建建筑的影響和L2站后55 m的停車線，將形成約600 m2的候車面積，對(duì)有效緩解突發(fā)客流會(huì)起到一定作用，因此最終采用適當(dāng)加寬的楔形站臺(tái)(即東側(cè)直線，西側(cè)1 000 m的曲線半徑，見圖5)。

圖5 L2站臺(tái)

3.3 共享大廳的創(chuàng)建及利用

作為三線換乘車站，受各條線線路及運(yùn)營(yíng)組織的影響，M10為雙島三線，L2為兩線一島兩側(cè)，M5已建成，為側(cè)式站臺(tái)。因此，20 000 m2的共享大廳就自然而然地形成了。如何利用共享大廳，將各種錯(cuò)綜復(fù)雜的功能組織得井井有條，對(duì)于進(jìn)一步完善本站交通組織起著重要的作用。

3.3.1 分類組織客流，減少相互干擾，明確功能定位

市政客流組織:利用共享大廳中的非付費(fèi)區(qū)與出入口四通八達(dá)的連接，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的市政過街通道，將市政客流組織在共享大廳外圍，在地面與地鐵客流之間形成一種既相互獨(dú)立，又有機(jī)結(jié)合的張弛有度的空間關(guān)系。

由于地鐵客流非常復(fù)雜，因此將地鐵客流組織在共享大廳的中心。

進(jìn)出站客流組織:乘客經(jīng)出入口→站廳層(非付費(fèi)區(qū))→買票→檢票閘機(jī)→站廳層(付費(fèi)區(qū))→站臺(tái)層。

由于M10是北京地鐵的第2條大環(huán)線，在該站有4個(gè)方向的換乘;M5和L2在該站為終點(diǎn)站，有6個(gè)方向的換乘，因此該站的換乘共有10個(gè)方向。換乘客流組織如下所示:

M5→L2:同站臺(tái)直接換乘，乘客→M5站臺(tái)→T型換乘節(jié)點(diǎn)(楔形站臺(tái))→L2島式站臺(tái)，如圖6所示。

圖6 M5換L2流線

M5→M10:乘客→M5站臺(tái)→樓扶梯→共享大廳→樓扶梯→M10，如圖7所示。

圖7 M5換M10流線

圖8 L2換M5、M10流線

M10(外環(huán))→M5:開南側(cè)車門→5號(hào)線站臺(tái)。

M10(外環(huán))→L2:乘客→M10站臺(tái)→樓扶梯→共享大廳→樓梯→L2站臺(tái)，如圖9所示。

圖9M10(外環(huán))換M5、L2流線

M10(內(nèi)環(huán))→M5:乘客→M10站臺(tái)→樓扶梯→共享大廳→樓扶梯→站臺(tái)。

M10(內(nèi)環(huán))→L2:乘客→M10站臺(tái)→樓扶梯→共享大廳→樓扶梯→站臺(tái)，如圖10所示。

圖10M10(內(nèi)環(huán))換M5、L2流線

利用共享大廳進(jìn)行公交樞紐間的客流組織:公交樞紐換乘地鐵的客流約占進(jìn)出站客流的50%，設(shè)置5座出入口與其連接，其中有兩座直通地下2層的商業(yè)空間。設(shè)計(jì)時(shí)除盡可能開放接口之外，還加大了其接口之間非付費(fèi)區(qū)的面積，以緩解公交樞紐客流對(duì)車站非付費(fèi)區(qū)的壓力(見圖11)。

圖11 車站剖面

3.3.2 完善站內(nèi)服務(wù)設(shè)施，將以人為本落到實(shí)處

由于L2線換乘客流最大，且與M5和M10之間的換乘距離較長(zhǎng)，如將換乘客流集中在站臺(tái)北端的樓扶梯進(jìn)行換乘，將給站臺(tái)帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)會(huì)加長(zhǎng)換乘時(shí)間，因此在L2線的側(cè)式站臺(tái)設(shè)4組樓扶梯直通共享大廳，這4組樓扶梯盡可能正對(duì)車門，縮短L2線在站臺(tái)的換乘距離，將換乘客流盡快吸引至站廳。當(dāng)M10和公交樞紐換乘L2線時(shí)，為減少站廳T形節(jié)點(diǎn)處的壓力，在靠近節(jié)點(diǎn)處布置兩組樓梯，遠(yuǎn)離節(jié)點(diǎn)處布置扶梯，利用設(shè)施自身的優(yōu)點(diǎn)，分散節(jié)點(diǎn)處的人流擁擠。

由于公交樞紐主要是長(zhǎng)途客運(yùn)，其帶來的客流一般均會(huì)攜帶大量行李，因此，在與公交樞紐相接的出入口內(nèi)設(shè)置上下行扶梯，盡可能減少乘客的負(fù)擔(dān)，體現(xiàn)以人文本特色。

3.3.3 整合地下人防系統(tǒng)，創(chuàng)造開敞、舒適的乘車環(huán)境

將三線設(shè)為人防防護(hù)單元，這樣將不需在共享大廳中設(shè)置人防隔斷門和藏門室，可有效改善車站的開敞性和通透性，提高節(jié)點(diǎn)處換乘客流的通過能力。將地面建筑的設(shè)計(jì)手法引入地下，突出其交通建筑的固有特點(diǎn)。無(wú)論是付費(fèi)區(qū)還是非付費(fèi)區(qū)、M10還是L2、1號(hào)出入口還是10號(hào)出入口、地鐵還是公交，只要進(jìn)入車站，盡管星羅密布但又井井有條。共享大廳將不同功能相連通，使地下空間能夠有機(jī)生長(zhǎng)，同時(shí)通透開敞空間的創(chuàng)建也能夠有效改善乘車環(huán)境，縮短換乘時(shí)間，體現(xiàn)軌道交通以人為本的設(shè)計(jì)宗旨。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合考慮宋家莊站在區(qū)域的定位和軌道交通線網(wǎng)中的重要作用，通過對(duì)整個(gè)區(qū)域客流的分析和研究、地下空間的整合、加寬L2島式站臺(tái)形成楔形站臺(tái)和創(chuàng)建共享大廳等設(shè)計(jì)手法，以達(dá)到分類組織客流、緩解突發(fā)客流和有效疏導(dǎo)換乘客流等目的。相信宋家莊站的建成必將帶動(dòng)整個(gè)區(qū)域的發(fā)展，提升整個(gè)區(qū)域的品質(zhì)。

［1］鐵道部第一勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司.北京地鐵10號(hào)線二期宋家莊站初步設(shè)計(jì)［G］.西安，2008.

［2］北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司.北京地鐵10號(hào)線二期五路站初步設(shè)計(jì)［G］.北京，2008.

［3］施仲衡.地下鐵道設(shè)計(jì)與施工［M］.西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

［4］葛世平.國(guó)內(nèi)外地鐵換乘樞紐站的發(fā)展趨勢(shì)［J］.地鐵與輕軌，2000(1):6－8.

［5］蔣永康.城市軌道交通換乘方式探討［J］.城市軌道交通研究，2000，3(3):45 －48.

Design Idea and Its Implementation for Beijing Metro

Songjiazhuang Transfer Station Yu SongweiDuan Junping
(Beijing Urban Engineering Design and Research Institute Co.，Ltd.，Beijing 100037)

Abstract:Beijing Songjiazhuang Station is the first in Beijing a large transfer hub using a shared hall to connect three rail lines. Integration of underground spaces， wedge-shaped platform and the creation of shared hall and other architectural design approaches were adopted to demonstrate the unique and novel station design.

Key words:Beijing metro;Songjiazhuang station;transfer of three rail lines;design idea

U231.4

A

1672-6073(2013)03-0001-05

10.3969/j.issn.1672-6073.2013.03.001

收稿日期:2012-06-14

作者簡(jiǎn)介:于松偉，男，副院長(zhǎng)，教授級(jí)高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事軌道交通設(shè)計(jì)理論與技術(shù)的研究，yusw@buedri.com

(編輯:郝京紅)