地鐵車站設(shè)計思路與設(shè)計要點探析

程驍

（廣州地鐵設(shè)計研究院股份有限公司，廣州 510000）

1 引言

自改革開放以來，我國地鐵建設(shè)發(fā)展迅猛，充分帶動了地下空間資源的優(yōu)化利用與地鐵沿線經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。地鐵具有安全舒適、快速準(zhǔn)點、規(guī)模范圍較大等優(yōu)點，能夠綜合高效地解決城市用地緊張、環(huán)境污染、交通流量大等現(xiàn)代城市交通普遍存在的問題。

地鐵車站作為連接城市交通樞紐、旅游景點、經(jīng)濟(jì)商圈和居民住宅的節(jié)點，已成為城市居民和游客出行必經(jīng)的場所，其中，以通勤需求尤為突出。所以，為了持續(xù)提高地鐵車站的質(zhì)量，做好地鐵設(shè)計工作十分重要。

鑒于此，本文主要分析和研究地鐵車站設(shè)計的技術(shù)要點，旨在使地鐵建筑設(shè)計更加規(guī)范化、科學(xué)化，并提高其實用性，從而推動城市公共軌道交通快速發(fā)展，更好地為城市居民服務(wù)。

2 地鐵車站設(shè)計的內(nèi)容

目前，在我國許多城市中，地鐵是多數(shù)居民和游客首選的出行方式，其具有快速、便捷、安全、噪聲低、污染小等優(yōu)點，是城市大力倡導(dǎo)的環(huán)保出行方式。此外，地鐵與人們的生活水平和生活方式密切相關(guān)，能夠滿足不同人群的出行需求。所以，近年來人們開始倡導(dǎo)綠色出行和人文地鐵。

地鐵車站的設(shè)計內(nèi)容包括：地鐵建筑風(fēng)格的是否符合不同民族、不同文化人群在欣賞和美感方面的心理需求，車站內(nèi)外導(dǎo)向的指示引導(dǎo)是否明確合理，以及地鐵車站的建筑風(fēng)格、自動化設(shè)備設(shè)施、設(shè)備區(qū)房間布置、進(jìn)出站及換乘乘客流線、裝修導(dǎo)向等的合理設(shè)置[1]。

3 地鐵車站的設(shè)計思路

在地鐵車站設(shè)計中，要根據(jù)所在地區(qū)的地形地貌、周邊客流情況以及遠(yuǎn)期換乘可能性等要素，不斷優(yōu)化地鐵線路及站點選址方案，以確保更合理地利用城市地下空間，并在保證地鐵建設(shè)整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高項目的經(jīng)濟(jì)效益。此外，在地鐵工程的設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)周邊客流情況，合理規(guī)劃出入口位置，并結(jié)合周邊建筑的設(shè)計特點進(jìn)行，確保地上建筑與周邊建筑相得益彰[2]。

4 地鐵車站設(shè)計的要點

4.1 主要結(jié)構(gòu)計算方法

車站結(jié)構(gòu)設(shè)計中，計算量較大，二維計算法雖然方便，但存在一定的缺陷。如對吊頂和中間板的拉力進(jìn)行計算時，未考慮剛度，計算出的板內(nèi)力較小，導(dǎo)致設(shè)計中需要增加板的高度，產(chǎn)生不必要的造價。通過三維計算，可有效保證結(jié)果的精度與合理性。因為在二維計算中，內(nèi)力傳遞機(jī)制較具體，一般按從板到梁再到柱的順序進(jìn)行傳遞。雖然梁、板高度不同，但厚度比較相似，因此，被認(rèn)為是梁。但其沒有足夠的剛度，載荷會轉(zhuǎn)移到豎向構(gòu)件上，如采用二維計算，得到的受力結(jié)果與實際會有偏差。所以，通常選擇三維計算，以保證結(jié)構(gòu)計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。該方法還能降低施工造價，應(yīng)用效果較好。

由于地鐵站具有過渡結(jié)構(gòu)，并且過渡結(jié)構(gòu)在垂直方向上較長，水平方向上較短。結(jié)構(gòu)計算中，考慮土體與設(shè)計結(jié)構(gòu)的作用，通常選用荷載-結(jié)構(gòu)模型的系統(tǒng)有限元法。計算模型為在底座上的對稱龍門結(jié)構(gòu)，采用地彈簧模擬土層阻力，并在設(shè)計結(jié)構(gòu)時，全面考慮水平和垂直荷載。根據(jù)施工方法，在開挖施工以及車站的使用階段，要模擬不同的應(yīng)力作用條件，計算出相應(yīng)的內(nèi)應(yīng)力。

4.2 節(jié)能環(huán)保

地鐵車站的節(jié)能設(shè)計應(yīng)以滿足地下軌道交通對功能的需求為主，合理確定與車站功能相匹配的空間，盡量避免設(shè)置不必要的空間，控制車站主體規(guī)模和附屬設(shè)施的面積，從而降低車站建設(shè)成本。

多數(shù)地鐵車站完全埋于地下，與外部的冷熱交換相對較弱，能源消耗主要為車站建筑內(nèi)部照明、空調(diào)和通風(fēng)。設(shè)計人員在設(shè)計時，應(yīng)盡可能合理利用空間，減小地下車站的規(guī)模和埋深，從而使與之相匹配的機(jī)電設(shè)備的設(shè)計容量和設(shè)備數(shù)量相應(yīng)減少，以從總體上控制地下車站照明、空調(diào)和通風(fēng)的能源消耗總量，減少工程投資，同時，為今后運(yùn)營期間的節(jié)能管理創(chuàng)造條件。

地鐵站出入口的設(shè)計要結(jié)合采光、通風(fēng)和照明需要，在為地下區(qū)域帶來光照，有利于空氣流通的同時，應(yīng)根據(jù)出入口的朝向，在保持地鐵全線統(tǒng)一風(fēng)格的前提下，采用合理的遮陽設(shè)施，減少夏季陽光對地下空間的過分熱輻射導(dǎo)致的高溫情況，有效處理負(fù)荷增大的負(fù)面影響[3]。

4.3 消防疏散

依據(jù)GB 51298—2018《地鐵設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》的要求，地鐵車站屬一類建筑，地下主體工程、出入口通道、風(fēng)道的耐火等級為一級。

車站根據(jù)使用功能大致分為公共區(qū)、有人值守設(shè)備區(qū)、無人值守設(shè)備區(qū)、風(fēng)道等。車站按使用性質(zhì)、面積、大小劃分防火分區(qū)，其中，公共區(qū)（包含站廳公共區(qū)和站臺公共區(qū)）為1 個防火分區(qū)，其余設(shè)備區(qū)按每個防火分區(qū)不大于1 500 m2設(shè)置為若干個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)之間采用防火墻分隔，防火墻上的門均采用A 類隔熱防火門（甲級），耐火隔熱性不小于1.5 h，耐火完整性不小于1.5 h，開啟方向為疏散方向。

地鐵車站公共區(qū)和設(shè)備與管理用房的頂棚、墻面、地面裝修材料及垃圾箱，應(yīng)采用燃燒性能等級為A 級的不燃材料；設(shè)備與管理用房區(qū)內(nèi)的裝修材料，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50222—2017《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定；所有裝修材料除廣告燈箱、導(dǎo)向標(biāo)志、休息椅、電話亭、售檢票機(jī)等固定服務(wù)設(shè)施的材料按B1 級考慮，其他均按不燃材料考慮[4]。

4.4 地鐵車站的裝修

地鐵施工裝修設(shè)計是地鐵施工設(shè)計的重要內(nèi)容之一，是車站在施工設(shè)計過程中的延續(xù)和深化，可以通過裝飾設(shè)計來美化整個空間環(huán)境。車站的裝修既要保證整體建筑風(fēng)格，又要體現(xiàn)當(dāng)?shù)鬲氂械慕ㄖ厣?，滿足乘客的審美需求，讓乘客感受到地鐵的便捷、美觀與溫暖。

地鐵建筑裝修首先要考慮的是其功能性和實用性。設(shè)計人員應(yīng)從各種功能和裝飾的細(xì)化出發(fā)，體現(xiàn)一定的現(xiàn)代氣息和地域人文特質(zhì)，以滿足大眾乘客的審美觀，避免因封閉產(chǎn)生壓抑感，提供較為舒適的環(huán)境，同時，還需要謹(jǐn)慎有效地利用光線、顏色和材料的變化，做到虛實結(jié)合。

大型柔光箱的光源可以以熒光燈為主，這樣可以減少地下空間的壓抑感。在完成車站內(nèi)部裝修時，還需要考慮車站建筑裝修與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，在滿足這種建筑工藝要求的前提下，盡量遵循簡單、經(jīng)濟(jì)、實用、美觀的原則。

在選擇地下建筑和裝飾材料時，要堅持耐腐蝕、防潮、清潔方便、易于維護(hù)的原則，材料應(yīng)保證良好的穩(wěn)定性能和相對便宜的標(biāo)準(zhǔn)價格。

在選擇地板材料時，應(yīng)充分考慮防滑、耐磨、抗靜電、吸塵性能好的優(yōu)質(zhì)建筑材料。

對于地下建筑的照明，則需要選擇照明度強(qiáng)、能耗低的節(jié)能熒光燈，燈具的組合還必須考慮到安裝和維護(hù)的方便性。此外，燈具還可以選擇帶有擴(kuò)散器的裝飾面罩，從而有效節(jié)能。

在設(shè)計地下建筑和廣告燈箱時，注重吸引乘客的注意力，使乘客感到愉悅，便于乘客有序、快速地上下車，以協(xié)調(diào)整體車站環(huán)境。車站內(nèi)廣告燈箱的安裝還必須滿足布局的格式和同質(zhì)化要求，以保證布局不妨礙乘客的正常出行[5]。

4.5 車站與物業(yè)開發(fā)整合設(shè)計

首先，在地鐵建設(shè)過程中，需要科學(xué)合理地規(guī)劃固有建筑的征拆及后續(xù)業(yè)務(wù)發(fā)展等問題。在具體的規(guī)劃過程中，必須對地鐵車站建筑和場地進(jìn)行整體開發(fā)，統(tǒng)一規(guī)劃在促進(jìn)城市發(fā)展方面發(fā)揮重要的作用。為此，設(shè)計人員應(yīng)在地下施工初期進(jìn)行綜合分析，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w特點選擇最優(yōu)規(guī)劃方案。在地下線路的建設(shè)過程中，地鐵運(yùn)營公司可以對整個地鐵運(yùn)營系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)整。

其次，地鐵公司可以和開發(fā)商聯(lián)合設(shè)計團(tuán)隊進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，在這種模式下，地鐵公司和開發(fā)商組成一個設(shè)計團(tuán)隊，共同設(shè)計項目。在地鐵規(guī)劃過程中，雙方設(shè)計人員需要從開始就多進(jìn)行有效溝通，并做好相關(guān)設(shè)計的協(xié)商和協(xié)調(diào)工作，從根本上保證地鐵建設(shè)項目的質(zhì)量，更好地滿足業(yè)主的實際需求。

5 結(jié)語

通過以上分析研究，得出如下結(jié)論：

1）地鐵車站建筑的風(fēng)格、自動化設(shè)施、設(shè)備區(qū)房間布置、進(jìn)出站及換乘乘客流線、裝修導(dǎo)向等方面，都是地鐵設(shè)計過程中需要綜合考慮的內(nèi)容。

2）地鐵車站設(shè)計需根據(jù)所在地區(qū)的地形地貌、周邊客流情況以及遠(yuǎn)期換乘可能性，結(jié)合地鐵站點分布，科學(xué)規(guī)劃街道設(shè)計方案和地鐵線路及站點選址方案，不斷優(yōu)化地鐵建設(shè)項目的設(shè)計，以確保更合理地利用城市地下空間，為乘客提供更安全、更穩(wěn)定、更便捷的出行環(huán)境，并通過保證地鐵建設(shè)的整體質(zhì)量來提高建設(shè)項目的經(jīng)濟(jì)效益。

3）結(jié)合多年來的從業(yè)經(jīng)驗，通過分析地鐵建筑工程設(shè)計的需求，對地鐵建筑設(shè)計的實施進(jìn)行探討，并對合理規(guī)劃和科學(xué)設(shè)計地下建筑工程，提出了6 個設(shè)計要點，使地鐵建筑工程設(shè)計方案更加合理、完善、科學(xué)、規(guī)范，從而有效提高地鐵建筑工程施工效率，為加快地鐵建設(shè)速度，促進(jìn)城市公共軌道交通發(fā)展提供助力。