烏魯木齊軌道交通國際機場站的建筑設(shè)計

宋 杰

（中鐵上海設(shè)計院集團有限公司，200070，上?！胃呒壒こ處煟?/p>

城市軌道交通作為城市的交通骨干體系，必然會與城市對外交通體系（如機場、火車站、港口等）存在對接與換乘需求，由此形成了城市區(qū)域多主體綜合交通樞紐，如航空與城軌綜合樞紐、鐵路與城軌綜合樞紐等。根據(jù)兩者布局關(guān)系，這些樞紐可以歸納為完全疊合式、半疊合式、脫離式等三種類型；根據(jù)建設(shè)時序關(guān)系又可分為合建、分建等類型。如上海虹橋樞紐站匯集了機場、高鐵、磁浮、城市軌道交通、公路等于一體，采用整體規(guī)劃、同期合建的完全疊合式布局，其代表了國內(nèi)超大型綜合樞紐的最高設(shè)計水準(zhǔn)。成都、福州、昆明等城市由于機場已先期建設(shè)，后續(xù)城市軌道交通采用了分建、脫離式布局。

針對城市軌道交通與機場結(jié)合的樞紐站設(shè)計，文獻［1-2］以上海虹橋樞紐為案例，對綜合交通樞紐的規(guī)劃布局設(shè)計做了相關(guān)研究；文獻［3］總結(jié)了我國軌道交通機場線規(guī)劃與運營的主要問題，提出了相關(guān)解決建議；文獻［4］對大型綜合交通樞紐的定義、分類、功能構(gòu)成等進行了闡述；文獻［5-7］對軌道交通各種換乘型式做了分析研究。

本文以烏魯木齊市（以下簡稱烏市）軌道交通1、5號線國際機場站為案例，對城市軌道交通與機場相關(guān)結(jié)合設(shè)計做了分析和思考。

1 工程概況

烏魯木齊地窩堡國際機場，是中國面向中亞、西亞和連接亞歐的國家門戶樞紐機場，現(xiàn)有航站樓3座，2016年旅客吞吐量首次突破2 000萬人次，是“一帶一路”上的重要國際空港。

烏魯木齊軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃（2011年版）由7條線路組成。其中1號線是線網(wǎng)中的主骨架線路，又是機場線，其南起三屯碑站，北到國際機場站，線路全長27.615 km，均為地下線，共設(shè)車站21座。1號線已于2015年開工建設(shè)，預(yù)計2017年底試運營。5號線為遠期線路，連接主城區(qū)和三坪新區(qū)，并向昌吉延伸。兩線均采用6A編組。

國際機場站位于機場T2航站樓南側(cè)地面停車場下方，系軌道交通1號線工程的終點站，以及與遠期5號線（中間站）的換乘站，同時又是與機場航站樓的接駁換乘站。本站以遠期2042年早高峰的客流為控制值：上車客流7 597人/h，下車客流6 391人/h，1號線換 5號線客流 2 815人/h，5號線換1號線客流3 165人/h，超高峰系數(shù)為1.25。

烏魯木齊國際機場站的重點研究內(nèi)容為：

（1）從區(qū)域交通樞紐角度著眼，因地制宜合理選擇車站總體布局及車站站型，盡量減少對機場運營現(xiàn)狀的干擾。

（2）結(jié)合機場乘客特點，研究優(yōu)化客流流線設(shè)計，提高換乘設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，做到軌道交通1、5號線之間，以及與機場航站樓、道路公交、出租車、社會車輛等各種交通型式之間的良好換乘接駁。

（3）本站作為烏市機場門戶站，建筑設(shè)計應(yīng)研究如何盡量做到開敞、大氣，并充分體現(xiàn)新疆特有的人文與地理文化。

2 總體布局及車站站型選擇

機場航站樓整體呈L型布局（見圖1）：T1航站樓位于場區(qū)東北側(cè)，其南側(cè)為出租車蓄車場及綠地；T2航站樓位于正北側(cè)，其南側(cè)為T2地面停車場；T3航站樓位于西側(cè)，其東側(cè)為T3高架停車場；場區(qū)南側(cè)為天緣酒店。場區(qū)內(nèi)分布多組機場高架道路、落客平臺及高架停車場等控制性建、構(gòu)筑物，車站及區(qū)間設(shè)置條件較困難。

圖1 烏魯木齊地窩堡國際機場周邊環(huán)境圖

周邊規(guī)劃以交通設(shè)施用地為主，南側(cè)天緣酒店所在的區(qū)域規(guī)劃為商務(wù)用地。

2.1 總體布局分析及站位研究

（1）機場航站樓已運營多年，無法實現(xiàn)城市軌道交通與之合建或設(shè)置在航站樓下方的疊合式或“零距離換乘”布局方案，只有采用分建、脫離式布局，并設(shè)置專用通道與航站樓接駁。

（2）T1航站樓使用率較低，重點考慮車站與T2、T3航站樓之間接駁的便捷，同時T2、T3航站樓之間預(yù)留了軌道交通5號線線路穿越通道，因此站位設(shè)置在T2南側(cè)、T3東側(cè)所夾地塊內(nèi)最適合。經(jīng)多方案比選排除，站位最終確定設(shè)置在T2地面停車場內(nèi)（見圖1），距離各航站樓均較近，且對機場運營干擾最少。

2.2 車站站型研究

本站為軌道交通1、5號線換乘站，站型選擇主要考慮以下控制性因素：

（1）從城市軌道交通的線網(wǎng)線位關(guān)系看，1、5號線在機場片區(qū)基本平行布置，同時T2、T3航站樓之間預(yù)留了5號線線路穿越通道。

（2）1號線該車站為終點站，兩端均設(shè)有配線；5號線為遠期線中間站，由于線網(wǎng)的不穩(wěn)定性，需兼顧以后調(diào)整為2號線接入機場設(shè)終點站的條件。

（3）本站1、5號線間換乘客流相對不大且較為均衡。

（4）1、5號線區(qū)間均需采用礦山法下穿多組高架橋、高架停車場獨立基礎(chǔ)群，土建實施難度較大，軌面宜盡量深埋。

由于以上制約因素，節(jié)點換乘方案與線路、場地條件不匹配，基本無法實施。平行換乘方案優(yōu)先選擇同臺換乘（見圖2）。其中，上、下疊島方案無法設(shè)置配線，雙島四線方案無法兼顧2號線（終點站）設(shè)置配線的包容設(shè)計條件，因此這兩種方案均被排除。本站最終選擇一島兩側(cè)同臺換乘站型，同時為滿足兩端單洞雙線大斷面礦山法區(qū)間的下穿條件，采用地下三層站以壓低軌面。為避免二次開挖對機場正常運營的影響，1、5兩線車站工程同期實施。

圖2 同臺換乘各方案示意圖

2.3 車站總平面布置

國際機場站總平面見圖3。車站呈東西向布置于機場T2航站樓南側(cè)地面停車場下方，1、5號線路均為5 m線間距側(cè)式站臺布置，1號線在北側(cè)、5號線在南側(cè)，整體呈一島兩側(cè)同臺換乘布局。1號線左線與5號線右線可實現(xiàn)反向同臺換乘，其他方向經(jīng)過站廳層換乘。

車站共設(shè)3個乘客用公共區(qū)出入口、5個疏散口及4組風(fēng)亭。出入口均采用兩段提升。1號出入口設(shè)置在T2航站樓前停車場綠化帶內(nèi)，服務(wù)北側(cè)T1、T2航站樓的客流，并預(yù)留直通T2地下接駁通道的接口條件，與車站主體相接處分設(shè)1A、1B兩個支口，兼做非付費區(qū)連通通道；2號出入口設(shè)置于車站西側(cè)高架橋下方，服務(wù)T3航站樓方向的客流，并設(shè)置地下接駁通道及T2、T3航站樓間高架連廊，實現(xiàn)與航站樓接駁；3號出入口設(shè)置于東南側(cè)，位于天緣酒店過街通道出口旁；無障礙電梯設(shè)置于1、2號出入口。各風(fēng)亭、疏散口等地面附屬建筑均布置在停車場分隔綠化帶內(nèi)。

圖3 國際機場站總平面圖

3 車站建筑設(shè)計特點

本站客流以與機場航站樓及5號線接駁換乘客流為主，攜大件行李客流較多，故其建筑設(shè)計、流線及接駁設(shè)計等均需結(jié)合該特點采取針對性優(yōu)化措施。

3.1 車站豎向建筑布置比選

本站為地下三層，由于位于地面停車場下方，場地條件和設(shè)備區(qū)疏散安全出口布置條件較好，豎向布置主要從廳-臺樓扶梯布置靈活性、車站建筑效果等角度出發(fā)，對站廳層布置于地下一層（常規(guī)方案）和地下二層（設(shè)備層置頂方案）兩種方案進行了比選，分別如圖4、圖5所示。

經(jīng)比選分析，設(shè)備層置頂、地下二層為站廳層的方案具備以下優(yōu)點：

（1）站臺到站廳提升高度減少，樓扶梯布置更加均衡，站臺層中部可設(shè)置剪刀梯，站臺疏散點增加到4處，疏散距離和時間縮短，有利于應(yīng)對機場大客流及安防、火災(zāi)事故等應(yīng)急情況下的快速疏散。

圖4 站廳層設(shè)于地下一層（常規(guī)方案）的豎向布置圖

圖5 站廳層設(shè)于地下二層（設(shè)備層置頂方案）的豎向布置圖

（2）廳-臺垂梯可增加到兩組，有利于機場攜大件行李旅客的通行。

（3）設(shè)備層置頂，可利用富裕面積做出中庭，站廳層局部可加大到結(jié)構(gòu)凈高12.3 m、建筑凈高11.4 m，中庭內(nèi)采用分叉高柱設(shè)計，營造出本站作為烏市門戶樞紐站所需要的開敞大氣的空間效果。

因此，本站豎向設(shè)計采用設(shè)備層置頂（設(shè)中庭）、地下二層為站廳層、地下三層為站臺層的特色方案。

3.2 車站規(guī)模

車站主體外包尺寸為179.10 m×41.70 m×21.10 m（長×寬×高），有效站臺長度中心處覆土2.50 m。車站總建筑面積為29 421.4 m2，其中，主體建筑面積為21 114.2 m2，附屬建筑面積為8 307.2 m2。

3.3 設(shè)備層布置

設(shè)備層設(shè)置中庭（長51 m、寬17.4 m），布置了風(fēng)道、環(huán)控機房、變電所、通信信號設(shè)備房等大部分的設(shè)備用房，以及少部分管理用房。其中：5號線主要設(shè)備房均按與1號線分線設(shè)置，遠期預(yù)留設(shè)計，近期為無人區(qū)；新風(fēng)道、部分管理用房等按資源共享設(shè)計。設(shè)備層平面圖見圖6。

3.4 站廳層布置及流線設(shè)計

站廳層平面圖見圖7所示。站廳左端為設(shè)備大端，布置了主要的管理用房；右端為小端，布置了2號出入口。兩端均布置了風(fēng)道及少部分設(shè)備房間。

站廳層中部為公共區(qū)，長101.3 m（其中付費區(qū)長62 m，非付費區(qū)分別長17 m、22.3 m），寬40.3 m。非付費區(qū)通過1A、1B兩個支出入口實現(xiàn)連通。安檢區(qū)布置在出入口通道內(nèi)局部外擴空間。為便于機場攜大件行李乘客的使用，車站適當(dāng)提高扶梯、垂直電梯（以下簡為“垂梯”）的設(shè)置數(shù)量及標(biāo)準(zhǔn)：中間島式站臺（1號線左線）布置兩端各一樓一扶、中間雙扶剪刀梯、兩部垂梯；北側(cè)側(cè)式站臺（1號線右線）布置三組一樓一扶、兩部垂梯。

圖6 設(shè)備層平面圖

近期1號線進站客流主要來自于西側(cè)2號出入口（設(shè)置了地鐵與航站樓接駁通道）及1B號出入口，乘客從右側(cè)閘機進站后可就近從中間島式站臺的三部下行扶梯下到站臺層。出站客流從側(cè)式站臺上的三部上行扶梯上到站廳層，就近出閘機后主要從2號出入口和1A號出入口出站。客流流線較為順暢便捷，交叉干擾較少。遠期5號線運營后參考1號線流線相應(yīng)布置。

圖7 站廳層平面圖

3.5 站臺層布置及流線設(shè)計

站臺層平面圖見圖8所示。本線采用6A編組，有效站臺長度140 m。經(jīng)客流計算，中間島式站臺寬度10 m，北側(cè)1號線側(cè)站臺寬度6.95 m，均設(shè)全高屏蔽門系統(tǒng)。站臺層中部為公共區(qū)，兩端布置有公共區(qū)衛(wèi)生間、工區(qū)用房、污水泵房、廢水泵房等設(shè)備房間。南側(cè)5號線側(cè)式站臺近期不實施，僅設(shè)置從站廳到站臺的檢修樓梯。

由于1號線上、下客分別在中間島式站臺和北側(cè)側(cè)式站臺，客流流線便捷無交叉。遠期5號線運營后參考1號線流線作相應(yīng)布置，并在中間島式站臺實現(xiàn)與1號線反向同臺換乘。

圖8 站臺層平面圖

3.6 橫剖面布置

橫剖面上采用地下三層、三柱四跨布置，柱子設(shè)置在線路中間及島式站臺中間，側(cè)式站臺上不設(shè)柱。橫向柱間距為11.05 m及9 m，采用大柱距以求空間開闊的建筑效果。以中庭處橫剖面（見圖9）為例，設(shè)備層層高5.6 m、凈高4.8 m，站廳層層高7.3 m、凈高3.4 m（中庭處凈高11.4 m，采用分叉高柱），站臺層層高7.1 m、凈高3.2 m。

圖9 中庭處橫剖面圖

3.7 車站裝修設(shè)計亮點

由于本站采用中庭、高柱方案，裝修設(shè)計以新疆地區(qū)代表性的天山雪蓮為設(shè)計元素，通過提煉形成標(biāo)準(zhǔn)化花瓣造型，應(yīng)用在中庭高柱上形成主軸線。中柱吊頂形成整個空間的視覺中心，簡潔而極富時代感。中庭吊頂用鋁合金方通、鹵射燈布陣，做成星空意境的背景，進一步襯托雪蓮花瓣造型主題（見圖10、圖11）。高空間側(cè)墻采用鏡面材料做成四面環(huán)形折扇墻面，以表現(xiàn)天山那純潔高原雪山和清澈藍天環(huán)顧仰視的意境。整體建筑效果宏大、開闊，極富藝術(shù)性。

圖10 中庭高柱實景圖

圖11 站廳層裝修效果圖

4 車站與航站樓接駁交通研究

車站1號出入口臨近機場大巴及出租車上下客區(qū)，2號出入口臨近機場道路公交車站，互相之間換乘較為便捷。接駁設(shè)計的重點為車站與航站樓之間的接駁。設(shè)計中深入研究了航站樓的乘客流線現(xiàn)狀，使城市軌道交通出入口與航站樓進出口客流流線、安檢布置等相匹配，并做到“無縫接駁”、距離最短，避免出現(xiàn)人流與進出航站樓車流的交叉。同時，結(jié)合機場攜帶大件行李乘客較多的特點，盡量提高接駁通道寬度和接駁設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)。

T1航站樓使用率較低，因此主要研究與T2、T3航站樓的接駁設(shè)計。T2航站樓為地上兩層建筑，地面層為到達層，二層為出發(fā)層，地下室為設(shè)備層。T3航站樓為地上三層建筑，地面層（半地下室）為設(shè)備層，二層為到達層，三層為出發(fā)層。設(shè)計過程中對設(shè)置地下通道接入航站樓內(nèi)、外部等各種可能的方案均作了大量的研究。但由于場地條件苛刻、烏市機場安保要求較高，地下通道接入航站樓內(nèi)部或伸到航站樓外墻設(shè)樓扶梯爬出接駁等方案均被否決。結(jié)合機場集團提出的T2與T3航站樓間聯(lián)絡(luò)通道不完善的現(xiàn)狀缺陷，最終形成了在T2與T3現(xiàn)有連接高架車道北側(cè)增設(shè)兩航站樓高架連廊，然后在軌道交通2號出入口設(shè)置地下接駁通道接入連廊內(nèi)的實施方案（見圖12）。接駁通道在現(xiàn)有場地條件下盡量做寬，其中：地下部分長度約120 m、凈寬6 m；高架連廊部分長約291 m、凈寬8 m。連廊采用鋼結(jié)構(gòu)加玻璃幕墻、遮陽帆布型式。同時，在1號出入口預(yù)留了以后直接接入T2航站樓的接口條件。

在接駁全路徑上，豎向提升盡量多采用扶梯、垂梯。其中：車站站臺到站廳考慮到客流較集中，布置了4部上行扶梯、3部下行扶梯、4部垂梯及5部樓梯；地下接駁通道到高架連廊間距離相對較長，可以稀釋客流，布置了上行扶梯、下行扶梯、垂梯、樓梯各1部。高架連廊走行距離較長，內(nèi)部設(shè)置雙向各一組1.8 m寬自動步道。

圖12 城市軌道交通與航站樓接駁方案

5 結(jié)語

本站既是烏市機場門戶樞紐車站，又是國內(nèi)首例采用設(shè)備層置頂、設(shè)置中庭等特色建筑設(shè)計的地下三層、平行同臺換乘站。通過對其設(shè)計研究，有以下幾點可供同行參考借鑒：

（1）城市軌道交通與機場接駁站宜盡量采用合建、疊合式布局。如不能同期實施，以本站為例，設(shè)計中存在控制性因素多、機場運營安保要求高、改造難度大、協(xié)調(diào)流程復(fù)雜等弊端，設(shè)站條件、接駁條件較差，很難實現(xiàn)“以人為本”、“零距離接駁”等設(shè)計理念。在總平面布局設(shè)計時應(yīng)仔細梳理場區(qū)條件及各控制性因素，盡量使車站貼近航站樓布置，以減小接駁距離。

（2）分建、脫離式布局的機場接駁車站，與航站樓間應(yīng)設(shè)置專門的接駁通道，做到“無縫接駁”并距離最短。城市軌道交通客流流線設(shè)計應(yīng)與機場流線設(shè)計匹配，客流與車流不交叉，換乘便捷。設(shè)計應(yīng)多做現(xiàn)場踏勘及調(diào)研，以研究和發(fā)現(xiàn)最佳的接駁路徑。

（3）城市軌道交通平行同臺換乘站站型的選擇，應(yīng)綜合考慮線路條件、換乘便捷、車站與區(qū)間結(jié)構(gòu)實施條件、工程造價等因素，經(jīng)多方案比選確定。

（4）城市軌道交通機場站應(yīng)充分考慮機場客流較多攜大件行李的特點，接駁通道應(yīng)盡量做寬，并相應(yīng)提高自動扶梯、垂梯、人行步道等接駁設(shè)施的設(shè)置數(shù)量和標(biāo)準(zhǔn)。

（5）城市軌道交通機場站一般均為各城市門戶樞紐站，屬于城市形象工程之一，車站建筑設(shè)計應(yīng)力求開敞、大氣。本站建筑設(shè)計中通過多方案比選優(yōu)化，提出了地下三層車站將設(shè)備層置頂，且設(shè)置中庭、分叉高柱等具有特色的建筑設(shè)計，以及頗富地域文化的裝修設(shè)計，取得了良好的公共區(qū)大空間建筑效果。如輔以車站頂板做玻璃天窗引入自然光，則建筑效果更佳，但由于烏市安防要求高，未采用該做法。

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