地鐵車站建筑標準化的研究及應(yīng)用

梁驍

（廈門軌道交通建設(shè)發(fā)展集團有限公司，福建廈門 361004）

1 研究背景

隨著我國綜合國力的不斷增強，經(jīng)濟快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平不斷提升，城市規(guī)模不斷擴大，城市人口顯著增加，交通擁堵問題已制約了城市的綜合發(fā)展，成為“老大難”問題。交通是城市流動的血脈，交通速度決定城市效率，一個安全、暢達、生態(tài)、低碳的城市交通體系，對提升城市品質(zhì)和城市競爭力至關(guān)重要。優(yōu)先發(fā)展以軌道交通為骨干的公共交通體系，加快城市交通融合發(fā)展，提高公共交通服務(wù)水平，既是緩解交通擁堵，解決大型、特大型城市交通難題的有效措施，也是改善城市人居環(huán)境、促進城市可持續(xù)發(fā)展的根本要求。

近年來，我國一些大型、特大型軌道交通已相繼建成開通或多條線路成網(wǎng)運營，在軌道交通項目建設(shè)和運營過程中，規(guī)劃、設(shè)計理論、施工技術(shù)、運營都積累和總結(jié)了豐富的實踐經(jīng)驗，技術(shù)日趨成熟和完善。

軌道交通建設(shè)土建工程主要包括車站和區(qū)間。區(qū)間工程目前主要采用盾構(gòu)法施工，基本采用標準化設(shè)計和施工；而車站工程在軌道交通建設(shè)土建工程中占據(jù)著重要的地位，擁有相當大的施工工程量。雖然地鐵設(shè)計有《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB 50157—2013）、《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》（GB/T 38707—2020），但是不同城市、不同區(qū)域在不同時期建設(shè)的軌道交通線路都有著不同的設(shè)計技術(shù)要求，每個車站所處的環(huán)境和規(guī)劃條件都不同，因此都有不同的設(shè)計型式。

對于建設(shè)量非常大的地下島式標準車站來說，目前還沒有一套完善的通用標準化設(shè)計。為了多、快、好、省地建設(shè)城市軌道交通，有必要進行車站標準化設(shè)計研究。

2 項目管理中車站設(shè)計標準化的工作流程

廈門地鐵根據(jù)不同車站的站型特點，將地鐵站分為標準站、換乘站、配線站等。此次地鐵車站標準化是基于標準站的研究。車站建筑標準化的制定使設(shè)計人員的技術(shù)活動遵循共同的準則，使管理人員把整個地鐵車站設(shè)計的諸多專業(yè)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)起來，使復雜的管理工作系統(tǒng)化、規(guī)范化、簡單化、程序化。設(shè)計過程中，盡量地壓縮規(guī)模、面積利用最大化。

2.1 總體設(shè)計階段

總體設(shè)計階段是整個地鐵工程建設(shè)周期中抓好設(shè)計工作的關(guān)鍵節(jié)點。業(yè)主在總體設(shè)計階段，下發(fā)車站建筑標準化圖冊及相關(guān)要求。設(shè)計單位結(jié)合外部條件，對地鐵工程的各專業(yè)系統(tǒng)進行深化、研究和技術(shù)方案的比較。業(yè)主明確標準和技術(shù)要求，設(shè)計單位經(jīng)研究后初步確定地鐵車站規(guī)模、設(shè)計原則。

2.2 初步設(shè)計階段

在規(guī)定計劃時間內(nèi)，設(shè)計單位保質(zhì)保量地完成出圖計劃，業(yè)主單位對車站建筑標準化的落實提出進一步要求，明確地鐵車站規(guī)模。

2.3 施工圖設(shè)計階段

設(shè)計單位在初步設(shè)計圖紙的基礎(chǔ)上，穩(wěn)定線路路由和站位，根據(jù)業(yè)主要求落實車站建筑標準化中對設(shè)備用房及管理房間的要求，進一步壓縮車站規(guī)模，減少工程投資。

3 廈門地鐵地下車站建筑標準化研究成果

廈門地鐵近期建設(shè)規(guī)劃1、2、3、4、6 號線共5 條線路。廈門軌道集團（簡稱“軌道集團”）結(jié)合廈門已建1、2、3 號線及其他城市先進做法，從設(shè)計、施工、采購、運營各階段考慮，提出合理化優(yōu)化建議。地鐵6號線基于前序標準化設(shè)計各階段研究成果，形成《廈門市軌道交通地下車站建筑標準布置參考圖（試行）》（見圖1，標準單位：mm），11m 標準站布置參考冊（見圖2，標準單位：mm）、設(shè)備用房標準布置參考冊、管理用房標準布置參考冊、地下站防火門設(shè)置參考圖冊。

圖1 廈門軌道交通工程地下車站建筑標準布置參考圖（試行）

圖2 11m 標準站布置參考圖（局部）

3.1 明確了地鐵車站標準化總平面布置原則

軌道集團提出的車站建筑標準化，在《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB 50157－2013）的基礎(chǔ)上，提出了更多明確的要求。車站總平面設(shè)計，應(yīng)根據(jù)車站所在位置周圍的環(huán)境條件、城市規(guī)劃部門對車站布局的要求，合理布置車站主體、地面出入口及通道、通風道、風亭及冷卻塔。有條件時，地面出入口、風亭應(yīng)盡量與地面建筑結(jié)合，出地面的建筑物應(yīng)盡量與鄰近建筑物合建。為便于交通疏解及管線遷改，兩端風亭應(yīng)盡量同側(cè)布置。

3.2 站內(nèi)房間布局及基本裝修要求

地鐵車站作為融合了三十幾個專業(yè)需求的載體，現(xiàn)有房間布局已根據(jù)各專業(yè)使用需求進行功能分區(qū)。軌道集團經(jīng)多次車站調(diào)研及與現(xiàn)場工作人員溝通，結(jié)合現(xiàn)有管理用房和設(shè)備用房使用情況，對管理用房、弱電和強電房間提出了標準化布置原則。

3.2.1 弱電房間

專用通信設(shè)備室、綜合監(jiān)控設(shè)備、AFC 設(shè)備室合設(shè)為弱電綜合設(shè)備室（見圖3，標準單位：mm）。

圖3 35kv 開關(guān)室平面布置圖

3.2.2 強電房間

牽引所：35kV 開關(guān)柜室與DC1500V 開關(guān)柜室合并設(shè)置。降壓所：35kV 開關(guān)柜室與400V 開關(guān)柜室合并設(shè)置。

3.2.3 機電房間

照明配電室與環(huán)控電控整合，部分給排水房間壓縮，結(jié)合綜合管線可適當優(yōu)化。

3.2.4 運營管理房間

為合理優(yōu)化站務(wù)人員工作效率，車站建筑標準化要求站務(wù)室與會議室合設(shè)（見圖4，標準單位：mm）。此次標準化內(nèi)容的落實通過內(nèi)部房間優(yōu)化，除對車站規(guī)模進行優(yōu)化外，剩余空間合理地對便民服務(wù)用房、男女更衣室、男女衛(wèi)生間、綜合值班室以及各類工區(qū)辦公室等有人房間面積適當進行加大。

圖4 管理用房標準布置參考圖

3.3 標準站BIM 模型

軌道集團為結(jié)合BIM“可視化”技術(shù)特點，建立了標準站BIM 模型（見圖5、圖6）。在滿足系統(tǒng)功能的前提下，對車站內(nèi)系統(tǒng)專業(yè)設(shè)備管理用房進行全面梳理，對管理或?qū)I(yè)相近的設(shè)備管理房功能模塊進行合并，梳理出面積可用于人員頻繁工作或活動及地下商業(yè)商鋪，充分提升地下空間使用率。

圖5 標準站站廳層BIM 模型

圖6 標準站站臺層BIM 模型

3.4 車站設(shè)備區(qū)房門設(shè)置原則及分類的標準化要求

基于《地鐵設(shè)計防火標準》（GB 51298—2018）及《建筑設(shè)計防火規(guī)范（2018 版）》（GB 50016—2014）規(guī)范條文條例要求，并結(jié)合廈門地鐵各設(shè)備專業(yè)的提質(zhì)要求，軌道集團對車站房間房門提出了標準化設(shè)計標準，形成了《地下站防火門設(shè)置參考圖》，以便在設(shè)計階段落實相關(guān)設(shè)備運輸及使用要求。

4 廈門軌道交通6 號線標準化實踐的成果

廈門地鐵6 號線（林埭西至華僑大學段）工程地下島車站13 座，其中地下兩層島式標準站10 座（含5 座配線車站），數(shù)量占據(jù)了地下車站的60.67%，全線標準化研究不僅可以對標準站車站的規(guī)模、標準加以控制，也可以對帶配線車站的公共區(qū)布置、公共衛(wèi)生間布置以及部分設(shè)備管理用房的規(guī)模加以控制，達到加快設(shè)計質(zhì)量和進度、減少車站設(shè)計工作量、提高車站設(shè)計質(zhì)量的目的。

此次標準化成果實踐的為9 座新建車站，其中林埭西站、華僑大學站、官任站受配線或聯(lián)絡(luò)線控制，車站規(guī)模無法壓縮，其余6 座車站共壓縮10m，規(guī)模減小約467m，造價減少約798 萬元（見表1）。

表1 6 號線（林埭西至華僑大學段）車站規(guī)模優(yōu)化成果

4.1 車站規(guī)模

車站內(nèi)主要涉及的專業(yè)設(shè)備用房有弱電專業(yè)、強電專業(yè)、機電（水暖電）專業(yè)以及乘務(wù)運營使用房間。根據(jù)車站建筑標準化的要求分別針對降壓所、混合所兩種類型的標準站進行優(yōu)化。其中，降壓所車站壓縮車站設(shè)備小端1m，規(guī)模整體減少約40m；混合所車站壓縮車站設(shè)備小端、設(shè)備大端各1m，規(guī)模整體減小約80m。

4.2 BIM 技術(shù)的應(yīng)用

軌道集團為進一步提高車站設(shè)備管理用房布局設(shè)計，優(yōu)化各專業(yè)設(shè)備管理用房大小和空間位置，對廈門地鐵6 號線的設(shè)備管理用房布局進行優(yōu)化，解決土建與系統(tǒng)接口沖突的問題（見圖7、圖8）。

圖7 冷水機房BIM 模型圖

圖8 設(shè)備區(qū)走道BIM 模型圖

5 車站建筑標準化研究的意義

軌道集團提出的車站建筑標準化設(shè)計及管理對廈門地鐵6 號線一期工程及未來線路的車站建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工具有以下指導意義。

第一，工程建設(shè)，設(shè)計先行。軌道集團研究車站標準化設(shè)計有利于提高地鐵車站設(shè)計的效率，加快城市軌道交通工程建設(shè)的進度。第二，通過標準車站設(shè)計模塊化，減少車站設(shè)計的工作量，提高車站設(shè)計質(zhì)量。第三，有利于車站施工標準化，加快車站施工進度，減少車站施工成本，從而降低車站工程造價。第四，有利于車站客運機電設(shè)備統(tǒng)一設(shè)計和統(tǒng)一采購，現(xiàn)實客運機電標準化，降低維修使用成本。第五，在對通風系統(tǒng)進行車站標準化設(shè)計研究中，通過對全封閉站臺門系統(tǒng)通風模式的設(shè)備布置方案比選，優(yōu)化壓縮區(qū)間隧道通風機房，整合大、小系統(tǒng)通風空調(diào)機房，更為合理地利用有限空間布置設(shè)備，有利于指導全線標準站通風設(shè)備布置，壓縮土建規(guī)模，節(jié)省投資。第六，后續(xù)線路綜合考慮功能、規(guī)劃、地質(zhì)、拆遷、交通疏解及管線遷改等有可能影響車站建筑布置的因素，較穩(wěn)定的車站布局均應(yīng)按照建筑標準化執(zhí)行，其余受上述因素影響較大的建筑布局則應(yīng)將標準圖作為參考書使用。

6 結(jié)語

綜上所述，進行車站建筑標準化設(shè)計是軌道交通建設(shè)質(zhì)量和運營安全的重要保障。為提高車站建筑標準化設(shè)計水平，使其能夠得到更好的應(yīng)用，軌道集團設(shè)計管理團隊在前期規(guī)劃就開始介入，根據(jù)建設(shè)與運營的需求執(zhí)行標準化設(shè)計要求，全面研究車站建筑設(shè)計標準化的多項內(nèi)容，通過良好的細節(jié)管理打造優(yōu)質(zhì)的地鐵車站，使軌道交通工程設(shè)計更加符合可持續(xù)發(fā)展理念，不斷推動城市軌道交通建設(shè)率先、深入發(fā)展。