橋式高鐵站房功能與流線設(shè)計(jì)策略
——以蕪湖北站為例

程國(guó)民 中鐵時(shí)代建筑設(shè)計(jì)院有限公司工程師

1 研究背景與方法

1.1 研究背景

我國(guó)高鐵事業(yè)的蓬勃發(fā)展，助推城市發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。旅客站房作為一座城市的門戶形象，除了承擔(dān)具體交通性建筑的快速換乘功能，還承載著城市的地域文化和人文屬性，受到越來(lái)越多的關(guān)注和重視。高鐵站房從相對(duì)線路位置角度主要分為線上式站房、線下式站房以及線側(cè)式站房，其中線下式站房俗稱橋式站房，因站房候車大廳位于橋式站臺(tái)正下方而得名，通常建筑規(guī)模較小，又因上站臺(tái)的樓扶梯等豎向交通位置較為固定，使其外觀造型具有一定的識(shí)別度。因此，如果能精心打造好不占數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)的橋式站房設(shè)計(jì)，往往就能在全線站房脫穎而出，為全線站房設(shè)計(jì)增添光彩，增強(qiáng)線路站房的識(shí)別性，為旅客帶來(lái)不一樣的乘車體驗(yàn)[1]。

橋式站房從設(shè)計(jì)源頭就具備諸多特征和現(xiàn)實(shí)限制，如候車廳位于橋下、橋下空間限制候車廳吊頂高度、建筑規(guī)模偏小、候車大廳空間受橋墩擠壓、上站房樓扶梯兩側(cè)對(duì)稱布置、外觀造型具有一定的識(shí)別度以及旅客出站步行距離過(guò)長(zhǎng)等。本文選擇與設(shè)計(jì)源頭密切相關(guān)的功能和流線作為研究重點(diǎn)，希望從設(shè)計(jì)源頭上解決一些先天問(wèn)題。研究對(duì)象提取情況如表1 所示。

表1 研究對(duì)象提取表

1.2 既往研究

因橋式站房自帶光環(huán)的外觀標(biāo)識(shí)屬性，且站房平面功能相對(duì)穩(wěn)定，故以往對(duì)于橋式站房的研究多側(cè)重于外觀造型設(shè)計(jì)，通常設(shè)計(jì)手法帶有一定的規(guī)律性。例如，對(duì)于候車大廳、輔助用房等功能處造型全覆蓋，兩側(cè)樓扶梯交通空間采用向兩側(cè)飛出的造型，營(yíng)造出輕巧、舒展的展翅造型。這是對(duì)造型規(guī)律的總結(jié)，而對(duì)于功能和流線的研究相對(duì)偏少，回歸建筑的空間本質(zhì)，功能作為建造的初衷，流線作為聯(lián)系功能的紐帶，二者無(wú)疑是建筑使用過(guò)程中的重要評(píng)分項(xiàng)，也是使用者體驗(yàn)感的重要參考指標(biāo)，理應(yīng)得到更多的重視，這也是本研究的初衷[2]。

1.3 研究方法

本文主要以蕪湖北站為重點(diǎn)工程案例，同時(shí)結(jié)合其他類似橋式站房進(jìn)行對(duì)比分析，從已有工程案例中歸納總結(jié)功能和流線的主要問(wèn)題，同時(shí)與運(yùn)營(yíng)單位溝通交流使用過(guò)程中的痛點(diǎn)，應(yīng)用設(shè)計(jì)原理加以剖析，最終得出針對(duì)性的設(shè)計(jì)對(duì)策。

2 研究案例

2.1 功能

橋式站房的主要功能空間就是候車大廳，其原型就是一個(gè)母空間，面向候車大廳的都是為其服務(wù)的子空間。候車大廳通常位于核心位置，居中規(guī)整布置，量、形、質(zhì)均應(yīng)得到充分保證，其中牽涉平面布置最主要的就是空間量和形。面寬以滿足建筑造型的需要為主，進(jìn)深除考慮面積因素之外，還受到了排煙形式、消防疏散的制約，通常情況橋式站房面積比較小，大多在5 000 ～10 000 m2，建議進(jìn)深控制約在60 m 以內(nèi)，可滿足自然排煙、消防疏散要求。如控制在60 ～75 m，則需機(jī)械排煙，驗(yàn)證消防疏散，并且增加投資和設(shè)計(jì)難度；若進(jìn)深再擴(kuò)大，就會(huì)帶來(lái)難以解決的消防問(wèn)題，即使為了滿足規(guī)范，多半也會(huì)以犧牲建筑功能為代價(jià)，增加設(shè)計(jì)難度同時(shí)還會(huì)增加投資。本文研究的案例蕪湖北站站房規(guī)模為6 500 m2，考慮功能需要適當(dāng)增加進(jìn)深至65 m，因外立面可開(kāi)啟外窗，排煙距離超規(guī)范，所以采用機(jī)械排煙系統(tǒng)。在建筑規(guī)模適度、外立面造型具備足夠可開(kāi)啟自然排煙窗的條件下，從經(jīng)濟(jì)、節(jié)約、可靠的原則出發(fā)，優(yōu)先選擇控制進(jìn)深采用自然排煙方式[3]。

蕪湖北站為橋式站臺(tái)，站臺(tái)至地面高度為15.9 m，橋式箱梁底部?jī)舾呒s10.5 m，考慮箱梁支座檢修空間（約1.5 m）＋鋼結(jié)構(gòu)屋面厚度和排水找坡（約1.5 m）＋吊頂管線（約1 m），綜合下來(lái)候車廳吊頂凈高可以達(dá)到6.5 m。候車廳橋下站房屋面結(jié)構(gòu)高度為8.7 m，由于站房候車廳位于地面且為一層空間，在站房甩出橋下空間部分與站臺(tái)之間存在7.2 m 高差，而此部分空間未得到充分利用，存在一定的空間浪費(fèi)。如果在兩側(cè)增設(shè)疏散樓梯，將此空間進(jìn)行圍合形成辦公輔助用房，且能靠近外墻采光通風(fēng)，則對(duì)于輔助功能的利用較為有利，與橋下辦公空間相比更有利于優(yōu)化辦公環(huán)境。通過(guò)平面功能布局的調(diào)整，優(yōu)化功能空間的合理利用。

2.2 流線

關(guān)于橋式站臺(tái)流線的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)考慮旅客進(jìn)出站順暢、便捷、導(dǎo)向明確。蕪湖北站進(jìn)站流線按候車廳兩側(cè)進(jìn)站，一側(cè)出站，進(jìn)站樓扶梯均勻分布，滿足旅客分散快速進(jìn)站。出站為便于集中管理，按一側(cè)出站，帶來(lái)流線過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題。通常高鐵列車8 節(jié)編組總長(zhǎng)約200 m，16 節(jié)編組總長(zhǎng)約400 m，最不利情況是16 節(jié)編組列車，列車遠(yuǎn)端旅客步行至出站樓扶梯口部約300 m，另一端約100 m，造成遠(yuǎn)端旅客比近端旅客多步行約200 m，按正常人的平均步行速度1.2 m/s 計(jì)算，遠(yuǎn)端旅客步行至出站樓扶梯口部約需要250 s（約4.2 min）。如果忽略不計(jì)旅客從出站樓扶梯至站房外墻的距離，出站后旅客步行至公交車站還需約200 m，這樣算下來(lái)旅客出站步行距離約500 m，超過(guò)了人最舒適的步行距離限值400 m（此數(shù)值由美國(guó)著名規(guī)劃師克萊倫斯·佩里于1929 年提出，規(guī)定以400 m 為半徑的圈為一個(gè)鄰里單位），這點(diǎn)具有設(shè)計(jì)研究?jī)r(jià)值[4]。

針對(duì)出站流線過(guò)長(zhǎng)、旅客步行距離過(guò)遠(yuǎn)的設(shè)計(jì)弊端，可通過(guò)增加樓扶梯、兩側(cè)進(jìn)出站縮短出站流線。為了避免進(jìn)出流線交叉問(wèn)題，通常需要加隔離措施和輔助人員管理，另外還要加強(qiáng)進(jìn)出流線的標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)。流線問(wèn)題得以解決，但是會(huì)增加投資和運(yùn)營(yíng)管理成本，也是建設(shè)單位需要考量的主要因素。

在車站投入運(yùn)營(yíng)后，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)回訪與運(yùn)營(yíng)單位充分溝通交流，運(yùn)營(yíng)單位普遍反映為了達(dá)到集中管理、精簡(jiǎn)人員、統(tǒng)一組織以及降低運(yùn)維成本的管理效果，不建議采用兩側(cè)出站，更加傾向于一側(cè)出站，這樣出站閘機(jī)、出站衛(wèi)生間、出站檢補(bǔ)票等設(shè)施只需要一組，大大節(jié)約了平時(shí)運(yùn)營(yíng)管理成本。另外，與站前廣場(chǎng)公交、出租等換乘交通有機(jī)銜接，便于廣場(chǎng)客流組織，不用兩側(cè)都做旅客的疏散引導(dǎo)換乘設(shè)施，對(duì)廣場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)管理較為有利，由此出現(xiàn)了方便旅客進(jìn)出的設(shè)計(jì)本意與使用單位希望降低運(yùn)維成本和便于人員管理的現(xiàn)實(shí)訴求之間的矛盾，這點(diǎn)需要建設(shè)單位決策者權(quán)衡取舍[5]。

2.3 其他案例分析

通過(guò)對(duì)蕪湖北站的重點(diǎn)分析，基本得出橋式高鐵站房本身的特點(diǎn)以及在設(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)功能和流線需要重點(diǎn)分析的地方，再結(jié)合漢壽南站、南通西站兩個(gè)實(shí)際案例進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋梃b可取之處。

蕪湖北站可作為研究案例的標(biāo)準(zhǔn)參照對(duì)象，比較接近多數(shù)橋式站房的建筑體量，具有代表性和參照性，其主體功能空間可提煉為一個(gè)大的子母空間。中間的候車大廳就是一個(gè)大的母空間，圍繞母空間周圍便是為其服務(wù)的輔助子空間，主要包含旅客衛(wèi)生間、安檢值班室、公安值班室、客運(yùn)值班室、母嬰室、商務(wù)候車室以及旅客服務(wù)空間等。站房除了候車廳這個(gè)重量級(jí)的母空間之外，另一個(gè)主要的空間就是出站廳，它是人員快速通過(guò)的一個(gè)交通性空間，強(qiáng)調(diào)秩序感和導(dǎo)向性，通車設(shè)計(jì)為條形，具有明顯的導(dǎo)向性，用于引導(dǎo)旅客人流快速通過(guò)。

蕪湖北站的出站廳位于站房的一側(cè)（西側(cè)），兩個(gè)站臺(tái)的旅客通過(guò)樓扶梯下至出站廳，然后匯聚到一處的檢票閘機(jī)通過(guò)檢票出站。出站廳被設(shè)計(jì)成半室外空間，主要考慮其與站臺(tái)通過(guò)樓扶梯連通，為了便于通行通常不封閉站臺(tái)端，本身就是一個(gè)半室外空間。與其他常規(guī)側(cè)式站房相比，橋式站房的橋下出站廳具有天然的橋梁作為屋面覆蓋，尤其在雨天可作為旅客的臨時(shí)避雨場(chǎng)所，這也是由橋式站房的特征決定的。橋式站因有兩個(gè)外立面，根據(jù)周邊規(guī)劃設(shè)計(jì)有時(shí)會(huì)有南北兩個(gè)廣場(chǎng)，蕪湖北站根據(jù)相關(guān)規(guī)劃決定近期以北廣場(chǎng)為主，南廣場(chǎng)為預(yù)留廣場(chǎng)。

漢壽南站為常益長(zhǎng)鐵路中間站，站房規(guī)模為10 000 m2，與蕪湖北站相比其最大的特點(diǎn)就是在平面功能布局中設(shè)計(jì)了庭院，在候車大廳這個(gè)母空間兩邊對(duì)稱引入了兩個(gè)較為規(guī)整的庭院，布置景觀設(shè)計(jì)，面向候車室采用大面積玻璃幕墻通透式設(shè)計(jì)，向庭院借景，從而提升候車大廳的空間品質(zhì)。同時(shí)，另一側(cè)面向出站廳，同步提升了出空間品質(zhì)，但由此也會(huì)帶來(lái)一些弊端，削弱了大空間的使用合理性。漢壽南站和蕪湖北站在流線上基本相同，出站廳的位置不同，一個(gè)位于西側(cè)，一個(gè)位于東側(cè)。

南通西站作位本次研究的體量最大的站房，雖然規(guī)模很大，但是在平面功能布置上更加簡(jiǎn)單，平面功能布局和蕪湖北站高度相似，因有多條線路接入，可以看成是多個(gè)小候車廳的疊加?？臻g尺度的增加也導(dǎo)致了在流線上的相應(yīng)調(diào)整，與蕪湖北站和漢壽南站不同，其進(jìn)站流線是候車廳兩側(cè)均進(jìn)站，這樣能縮短旅客在候車廳里的步行距離，避免旅客在候車廳內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間步行。

以上3 個(gè)案例在功能和流線上采取的策略有明顯差異，也有相同和類似之處，通過(guò)類比也能發(fā)現(xiàn)小規(guī)模站房因本身尺度的原因流線比較容易實(shí)現(xiàn)，規(guī)模增大后則要設(shè)計(jì)合理的流線。案例對(duì)比如表2 所示。

表2 案例對(duì)比表

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)橋式高鐵站房的功能和流線特點(diǎn)，結(jié)合以上分析案例，總結(jié)得出以下幾點(diǎn)設(shè)計(jì)策略。一是兩側(cè)輔房?jī)?yōu)先調(diào)整至外立面處，以便于采光通風(fēng)，有效利用空間；二是建議進(jìn)深控制在60 m 內(nèi)，可滿足自然排煙、消防疏散等要求，如控制在60 ～75 m，則需要機(jī)械排煙，會(huì)增加投資和設(shè)計(jì)難度；三是兩側(cè)出站，縮短流線，但需要增加建設(shè)和維護(hù)成本；四是加強(qiáng)標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)，輔助人員管理。這幾點(diǎn)策略也是針對(duì)有限的工程案例總結(jié)得出，并非萬(wàn)能之策，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供借鑒。筆者認(rèn)為，以人為本、因地制宜是設(shè)計(jì)的靈魂，在實(shí)際項(xiàng)目中需要具體問(wèn)題具體分析，以務(wù)實(shí)的工匠精神鑄就精品站房工程。