空鐵樞紐設(shè)計(jì)視角下鐵路功能適應(yīng)性設(shè)計(jì)策略★

張文霽

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300308)

1 概述

1.1 “適應(yīng)性”概念簡(jiǎn)述

“適應(yīng)性”一詞的概念源于生物學(xué)，這幾年逐漸被建筑領(lǐng)域?qū)W者認(rèn)識(shí)并應(yīng)用于各類設(shè)計(jì)中?！斑m應(yīng)”的概念被大多闡述為其設(shè)計(jì)因需求各異，而使用不同的設(shè)計(jì)手段來滿足變化[1]。本文中研究并討論的有關(guān)空鐵聯(lián)運(yùn)樞紐的適應(yīng)性設(shè)計(jì)原則可以總結(jié)為“整體布局適應(yīng)”及“動(dòng)態(tài)流線適應(yīng)”?！罢w布局適應(yīng)”是從平面上調(diào)整功能體量；“動(dòng)態(tài)流線適應(yīng)”則是為了滿足所有客流走向做出的細(xì)節(jié)調(diào)整。

1.2 空鐵聯(lián)運(yùn)樞紐簡(jiǎn)述

空鐵聯(lián)運(yùn)樞紐是將機(jī)場(chǎng)與火車站整合的大型樞紐，也是交通樞紐4.0背景下的發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)航空與鐵路的不同條件，整合方式也各具特色。然而在設(shè)計(jì)過程中也暴露了一些問題，如：空間過于獨(dú)立、旅客換乘不便利等。這些問題導(dǎo)致鐵路與機(jī)場(chǎng)原本在單獨(dú)使用時(shí)的優(yōu)勢(shì)，如：功能整合度高、空間利用高效、人行流線明確等不再突出[2-3]，從而使空鐵聯(lián)運(yùn)理念在某些方面阻礙了交通領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。本文將總結(jié)現(xiàn)有空鐵樞紐中的問題，并結(jié)合適應(yīng)性設(shè)計(jì)理念有針對(duì)性的對(duì)該領(lǐng)域中的弊端提出有效的完善措施。

2 深圳機(jī)場(chǎng)東投標(biāo)項(xiàng)目背景

深圳機(jī)場(chǎng)東綜合交通樞紐投標(biāo)方案設(shè)計(jì)工作于2020年12月遞交最終設(shè)計(jì)成果。本文所提及的中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)聯(lián)合體方案，其中提出的有關(guān)鐵路站房功能分布的設(shè)計(jì)理念值得再次討論與思考。

該投標(biāo)項(xiàng)目在鐵路范圍內(nèi)包含兩大設(shè)計(jì)亮點(diǎn)：

1)鐵路功能分解并高度融入樞紐建筑，應(yīng)用性質(zhì)不再獨(dú)立；2)利用候車空間作為換乘流線中軸，串聯(lián)南北。以上突破性的研究成果歸功于思考方式的轉(zhuǎn)變，即不再單一的考慮鐵路部分應(yīng)如何設(shè)計(jì)，而是在機(jī)場(chǎng)背景下鐵路功能應(yīng)如何適應(yīng)。因此本文總結(jié)提煉了對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)亮點(diǎn)的兩大適應(yīng)性設(shè)計(jì)策略，總結(jié)并指導(dǎo)后續(xù)空鐵聯(lián)運(yùn)相關(guān)樞紐的設(shè)計(jì)工作。

3 既有案例分析

國(guó)內(nèi)具有代表性的大型空鐵聯(lián)運(yùn)樞紐屈指可數(shù)。以上海虹橋站和北京大興機(jī)場(chǎng)站為例，由于設(shè)計(jì)條件的限制，使得兩個(gè)案例分別在流線與布局方面欠缺適應(yīng)性思考。

3.1 上海虹橋樞紐

上海虹橋樞紐將兩個(gè)地鐵站點(diǎn)、虹橋火車站、磁懸浮站、虹橋機(jī)場(chǎng)幾個(gè)大的功能塊在建筑體量上并列排布，建筑布局較為割裂，樞紐功能之間的適應(yīng)性較低，缺乏整體性與融合性(見圖1)。其次，因功能分布對(duì)換乘流線也造成了影響，旅客步行距離較遠(yuǎn)，行走時(shí)間較長(zhǎng)，流線不具備整合條件，也不能達(dá)到動(dòng)態(tài)程度上相互適應(yīng)的目標(biāo)[4]。

3.2 北京大興機(jī)場(chǎng)樞紐

北京大興機(jī)場(chǎng)站鐵路站房與機(jī)場(chǎng)在一幢建筑物內(nèi)，交通便捷程度與換乘流線優(yōu)于上海虹橋，是空鐵聯(lián)運(yùn)標(biāo)志性的進(jìn)步。但功能設(shè)置較為獨(dú)立，鐵路與機(jī)場(chǎng)銜接不緊密，適應(yīng)性也較低。同時(shí)，大興機(jī)場(chǎng)因地處偏僻，周邊缺乏物業(yè)開發(fā)等配套業(yè)態(tài)，與城市大環(huán)境的適應(yīng)程度有限，樞紐的設(shè)置與城市發(fā)展之間的互動(dòng)脫節(jié)，是一個(gè)性質(zhì)較為單一的交通樞紐建筑[5]。北京大興機(jī)場(chǎng)站地下1層與地下2層平面見圖2。

4 適應(yīng)性設(shè)計(jì)應(yīng)用

4.1 整體布局適應(yīng)

自第三代鐵路客站開始，鐵路客站更加注重共享空間的應(yīng)用。候車廳(如圖3所示)是車站內(nèi)部首要的環(huán)境共享空間，應(yīng)保證通風(fēng)日照充足；開敞通透，室內(nèi)盡量無過多結(jié)構(gòu)柱遮擋；凈高預(yù)留充足，無壓抑感等[6]。在本項(xiàng)目中，深圳機(jī)場(chǎng)東站候車廳位于地下2層，同時(shí)有機(jī)場(chǎng)和地鐵圍繞，建筑空間非常受限。投標(biāo)方案采用了不同的辦法將問題一一解決。

首先，在投標(biāo)之初明確了地下2層的定位并不完全是國(guó)鐵候車層，同時(shí)也是地鐵、國(guó)鐵、機(jī)場(chǎng)之間的換乘共享層，因此相關(guān)設(shè)計(jì)策略也隨之改變。機(jī)場(chǎng)因指廊靠南側(cè)，地鐵因站臺(tái)靠北側(cè)，由南至北在該層形成三個(gè)并列板塊，但并沒有將三者之間的聯(lián)系完全切分。這一概念的應(yīng)用使得地鐵、國(guó)鐵與機(jī)場(chǎng)在次級(jí)功能區(qū)將相互交叉并融合使用，打破三者之間的阻隔，弱化以三者各自為中心的交通體系，從而統(tǒng)一成一個(gè)新的“機(jī)場(chǎng)東式”交通系統(tǒng)[7](見圖4)。

鐵路部分的功能設(shè)置主要為中部候車，兩側(cè)出站，進(jìn)出站同層，樓扶梯兩側(cè)配有相關(guān)鐵路配套房屋。為更好地銜接機(jī)場(chǎng)、地鐵、市政這三要素，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在思考時(shí)采用化整為零的方式將功能分區(qū)設(shè)計(jì)，如：候車區(qū)可銜接平面主要換乘空間與中部通廊，出站區(qū)可銜接市政停車場(chǎng)、景觀廣場(chǎng)和部分商業(yè)。

由于南北兩端沒有側(cè)式站房，因此很多需集中設(shè)置的鐵路功能都被壓縮，例如：將售票區(qū)放在了城市換乘中心的周圍；人工售票置于東側(cè)一角；自助售票則沿城市換乘中心布置。其他功能區(qū)也都相應(yīng)縮小面積，或?qū)⒐δ芮蟹?，盡量和機(jī)場(chǎng)相似功能進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)了建筑空間的高效集約化使用。

滿足地下采光需求是將功能合并的另一個(gè)重要原因。針對(duì)候車層環(huán)境的要求，方案在地面層與地下2層之間構(gòu)建共享空間。地下1層主要為設(shè)備層和各類車場(chǎng)，不影響樓板開洞，從主入口營(yíng)造清晰的豎向分層，方便到港旅客快速分流。對(duì)于站臺(tái)層的采光需求則在進(jìn)出站樓扶梯之間形成兩個(gè)天井，由地下2層空間吸收部分光源至站臺(tái)，改善乘車體驗(yàn)。

除了以上交通樞紐的必備需求之外，為了更好的與城市銜接并融合，結(jié)合深圳市大跨步發(fā)展、各類產(chǎn)業(yè)活躍的特色打造活力樞紐，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)考慮在東西兩側(cè)增加景觀節(jié)點(diǎn)和中部小型商業(yè)環(huán)繞，使整個(gè)空間排布豐富有趣，候車感受錦上添花。

布局設(shè)置從建筑整體出發(fā)，而非僅從鐵路角度出發(fā)，調(diào)整后的機(jī)場(chǎng)和鐵路功能完全合并，樞紐應(yīng)用更完備，整體運(yùn)轉(zhuǎn)效率提升，也可以容納更多不同方向的旅客,實(shí)現(xiàn)了整體優(yōu)化后1+1+1>3的目的。

4.2 動(dòng)態(tài)流線適應(yīng)

結(jié)合空鐵樞紐的高換乘要求，各類通廊及流線必須清晰可達(dá)，充分考慮東西南北各個(gè)方向的旅客動(dòng)態(tài)。因國(guó)鐵候車廳在四個(gè)方向上均被包圍，所以必須保證中央?yún)^(qū)域的開放性，意為將候車廳設(shè)計(jì)為一個(gè)開放的區(qū)域，不嚴(yán)格劃分其付費(fèi)區(qū)及非付費(fèi)區(qū)。

其次，國(guó)鐵本身的進(jìn)出站流線必須明確，即：中部進(jìn)站，兩側(cè)出站。為保障中部公共空間，傳統(tǒng)意義上的國(guó)鐵候車廳被改造為綜合候車區(qū)，設(shè)置少量座椅保留候車功能。東西兩側(cè)的出站通廊可實(shí)現(xiàn)與機(jī)場(chǎng)、地鐵和城市的近距離換乘。

為貫穿東西，降低容錯(cuò)成本，在三條南北向通廊的基礎(chǔ)上增加一條東西向通欄，打破國(guó)鐵區(qū)域的完整性和獨(dú)立性，追求與周邊設(shè)施的和諧相融。整個(gè)平面由此形成三橫三縱的網(wǎng)格狀布局，以功能開放的形態(tài)融入機(jī)場(chǎng)東樞紐。

結(jié)合地鐵和城際方面的建設(shè)時(shí)序，在平面上將地鐵站廳偏置，預(yù)留中部空間給城市換乘使用，設(shè)置CTC換乘中心在網(wǎng)格狀布局的一端，保證多方位通行無障礙。

機(jī)場(chǎng)東樞紐投標(biāo)方案國(guó)鐵進(jìn)出站流線如圖5所示。

造型處理上，結(jié)合鳥瞰建筑收腰的線條，將地下2層拉伸為中部細(xì)、端部寬的收腰形狀，室外曲線延續(xù)至室內(nèi)，內(nèi)外統(tǒng)一。其次配合更復(fù)雜的旅客流線，將每一個(gè)小功能區(qū)做圓角處理，追求細(xì)部之精，最大化程度方便使用。

優(yōu)化后的地下2層平面不再是鐵路候車的封閉專屬層，而是開放性的換乘功能集中區(qū)。鐵路部分由最初的大功能分區(qū)切分細(xì)化成四個(gè)小功能塊組成的鐵路服務(wù)空間，真正實(shí)現(xiàn)鐵路站房嵌入機(jī)場(chǎng)的適應(yīng)性設(shè)計(jì)，是一次理念上的革新。

5 結(jié)語

通過對(duì)細(xì)節(jié)的解讀，適應(yīng)性設(shè)計(jì)在樞紐建筑中起到了重要的指引作用，使樞紐投標(biāo)方案在交通環(huán)境、城市空間環(huán)境及自然環(huán)境中的革新達(dá)到相互平衡[8]。適應(yīng)性策略也與城市發(fā)展密切相關(guān)，創(chuàng)造了更多與城市溝通的機(jī)會(huì)，總體協(xié)調(diào)的效果，更加有效的促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展。

在以航空為主、鐵路為輔的大理念基礎(chǔ)上，結(jié)合兩大適應(yīng)性設(shè)計(jì)理念，從功能劃分角度首先實(shí)現(xiàn)交通功能的相互融合，由城市換乘中心組織立體換乘，使樞紐具備了更全面的交通功能和更開放的共享空間。整體而觀，從理念到細(xì)節(jié)的逐步處理表達(dá)了適應(yīng)性設(shè)計(jì)的高效性，也到達(dá)了融通聚合、創(chuàng)新樞紐的目標(biāo)。