淺析城市軌道交通的地下空間設計

西南交通大學 賀琰 胡劍忠（通信作者） 史海磊

隨著我國經濟的不斷增長，城鎮(zhèn)化的速度不斷加快，城市的面貌煥然一新。以軌道交通和常規(guī)公共交通為后盾的公共交通系統(tǒng)為城市居民提供了安全、快捷、便捷的交通環(huán)境，它也是城市解決交通問題的重要途徑[1]。城市軌道交通地下空間區(qū)域作為城市地下空間開發(fā)的重點，與換乘樞紐相結合，滿足了出行、商業(yè)、資源開發(fā)，以及商業(yè)為主的城市功能擴張，其空間分為兩種形式：其一為以軌道交通為骨架、點線結合的網絡形式；其二為散點形式，軌道交通站的區(qū)域是軌道交通對城市空間有直接影響的區(qū)域。當前在我國，軌道交通沿線地區(qū)的開發(fā)建設主要集中在狹長區(qū)域[2]，在軌道交通地下空間的建設中，存在一些不足，例如站點與站點間的空間劃分有一定的差異性、功能區(qū)域劃分存在不合理的空間浪費問題，以及出站口的空間規(guī)劃對車站的選擇及出入站口的建設差異性較大等。城市地鐵系統(tǒng)是中國城市公共交通的重要骨干，具備節(jié)約、省地、運力強大、全天候、安全等優(yōu)點，已成為綠色環(huán)保型的公共交通系統(tǒng)，并適應于中大型城市[3]。在設計過程中應遵循地下空間設計法則，讓地下空間具有實用交通功能。

1 城市軌道交通的地下空間概述

現代化的城市交通樞紐大多數都是采用立體布局形式，尤其是土地價值的升高及地鐵交通的快速發(fā)展，加快了城市交通的立體化進程。因此，在現代化的軌道交通設計中，應該遵循健康、高效、可持續(xù)發(fā)展的理念，充分、合理、靈活地利用地下空間[4]。城市軌道交通運輸是當地公共交通的支柱，具有節(jié)能、省地、承載能力大、全天候型、無污染、安全等特點，是一個環(huán)保的交通系統(tǒng)。其地下空間的活動占據了人們出行的絕大部分時間。地下空間為立體結構，城市空間也是包括地下結構在內的立體組織，極大地提高了城市內的土地利用率，對解決城市土地緊缺和交通擁堵問題具有一定的貢獻。

從對北京、上海、廣州等相關城市軌道交通的研究中發(fā)現，城市軌道交通的分類大多是面向節(jié)點的，它主要檢查站點的傳輸功能，但不包括其他因素。不同地區(qū)的許多站點屬于同一類別，沒有關于設計和構造的指導。當前，城市軌道交通車站的空間功能主要包括三個方面：交通功能、商業(yè)服務功能和市政設施功能[5]（見圖1、圖2）。

圖1 深圳地鐵五號線二期工程站內

圖2 上海地鐵13 號線空間內

交通作用：地鐵地下空間的第一個作用是解決交通便捷和疏導人流；第二個是滿足地下停車場和步行的需要，確保交通的流通性和安全性。

商業(yè)服務：地鐵是地下的重要商業(yè)區(qū)，它的建成將會促進周圍地區(qū)和地下商業(yè)的發(fā)展。地下貿易發(fā)展的好處又回到了軌道交通的建設中，形成了良性的經濟循環(huán)。車站區(qū)的商業(yè)服務功能主要有：車站大廳的商業(yè)場所及地下商場，其中車站大廳的商業(yè)場所占地很小，為地鐵乘客提供了便利性，地下商場則占地面積較大，以疏導人流和經營為目的。

市政設施：市政設施的作用一般是將地下設施與地下管道結合起來，由于軌道交通的建設，可以把地上的市政設施遷移到地下，從而提升地下空間的服務能力，包括交通、市政、公共設施、私人防空設施、倉儲設施等。

2 城市軌道交通地下空間的形態(tài)布局

2.1 平面利用形態(tài)

城市軌道交通車站區(qū)域的地下空間是城市地下空間的重要樞紐，依靠軌道交通實現運輸組織的串聯互聯，并在城市地下空間的聚集中發(fā)揮作用。城市軌道交通車站區(qū)域的地下空間平面形態(tài)主要由軌道交通站點、軌道交通對外延伸線、步行對外放射聯系線、形成網絡空間面組成（見圖3）。

圖3 城市軌道交通地下空間地下空間平面形態(tài)

2.2 豎向利用形態(tài)

由于工程技術、人類生理學和心理因素的影響，不同的城市功能對應于不同級別的城市地下空間。城市地下空間的垂直開發(fā)利用水平主要分為深區(qū)、中心區(qū)和淺區(qū)三個區(qū)域。目前我國地下地區(qū)的發(fā)展集中在地面以上20 米的區(qū)域。該地區(qū)的外國開發(fā)主要集中在地下30 米以內的淺層和中層區(qū)域。地下淺層區(qū)主要為地下步行系統(tǒng)、商業(yè)文化娛樂、體育活動、餐飲、停車場等輕型基礎設施，地下中層區(qū)主要為軌道交通的軌道、高速公路、停車場、基礎網絡，地下深層區(qū)用于城市某些特殊需求，一般屬于無人空間[6]（見表1）。

表1 基礎設施對應于不同的地下垂直高度

地鐵地下空間的地下空間功能分為交通、商業(yè)、市政三大功能，從表格中可以看出，人類的主要活動場所集中在地下淺層和中層。該地區(qū)多功能交叉，發(fā)展強度大、規(guī)模大，地下公共空間以淺層區(qū)為主，地鐵利用整個地下中層空間的垂直形狀逐步縮小。通過對城市地下空間進行分層利用，使它成為一個立體的空間（見圖4）。

圖4 空間立體化解析

3 城市軌道交通的地下空間設計的存在問題

3.1 缺乏綜合性規(guī)劃引導

由于我國現行的土地開發(fā)體制，將不同類型的城市用地劃分為不同的投資方，影響了城市用地的分割，以及公共和地下空間的分布。我國大多數城市在開發(fā)和建設過程中沒有充分考慮總體的規(guī)劃布局和對空間的需求。因此，在地下空間的開發(fā)建設中將地下空間連接到現有設施具有一定的困難。當前空間立體化的設計仍然處于TOD 模式，大多數城市地下空間組織模式以三個梯度形式為主?？臻g功能缺乏層次化處理，機械整合方式嚴重，空間管理方式不夠靈活。

3.2 整體關聯性不強

目前，普遍的問題是地上空間與地下空間割裂，延續(xù)性較差[7]。早期的地下空間開發(fā)在很大程度上被建設工程所取代。由于建設工程建設的不可逆轉性，此類改造的地下空間大多具有單一的、不靈活的空間組織，無法為空間封閉創(chuàng)造舒適的空間體驗。例如，成都市中心的第一大道購物街與天府廣場、春熙路、鹽市口等商圈相連，直接接觸會導致內部空間變窄和封閉。并且站內無障礙設施體系不健全，例如，盲道的設計不一致，盲道路線窄小或者磨損，此外通用設計的利用率也不高，無障礙電梯存在關閉或檢修狀態(tài)未能及時處理的情況[8]。最為重要的一點是地下空間中輔助設施缺乏緊急醫(yī)療設備的安裝布點，造成各個空間之間的整體關聯性較弱，不能帶給消費人群舒適的體驗感。

4 城市軌道交通的地下空間設計思路

地鐵站點間的地下空間開發(fā)可以說是一個由“點”向“軸”逐步與城市內部和外部系統(tǒng)相關聯的系統(tǒng)演進過程。城市空間開發(fā)是發(fā)展地下空間的首要前提，而良好的地質環(huán)境是它產生的基礎。人類對城市地下空間的需求是最主要的驅動因素，也是城市發(fā)展的主要動力。由于地鐵空間功能復雜、組織精巧，對城市整體發(fā)展水平的依賴度較高，對城市空間也會產生一定影響。城市軌道交通的地下空間設計不僅要考慮地鐵空間的煩瑣程序，還要考慮乘客的需求。對于乘客的體驗感來說，創(chuàng)造一個舒適的地下空間環(huán)境、帶來心理上的愉悅，整體空間氛圍的營造就顯得格外重要。

4.1 地下空間設計中點軸系統(tǒng)的概念

“點軸系統(tǒng)論”由我國學者陸大道于1984 年首次提出?！包c”是指各級住宅區(qū)和中心城市，“軸”是指交通、干線、能源、水源相連的“軸”。以軸心為中心的社會經濟體系通過產品、信息、技術、人力資源、金融等在周邊地區(qū)進行開放式散播。社會經濟對象以“漸進點軸”的方式向空間擴散，這種擴散形成了“點軸”的空間結構形式。由此可以得出，“點軸系統(tǒng)”理論的核心是對區(qū)域“最佳結構與發(fā)展”理論模型的概括[9]。

4.2 地下空間軸線設計

地下中間站空間的發(fā)展可以概括為道岔線路和線控區(qū)的發(fā)展路徑。首先，地下空間在空間設計上為虛線軸。在保證公共空間可用性的前提下，對城市有效區(qū)域進行擴展，以到達地下空間的入口。城市運營節(jié)點是城市發(fā)展的重要推動力。因此，地鐵車站是城市交通系統(tǒng)中的重要節(jié)點。當站點間距離不大時，可以采用立體步行系統(tǒng)，對公共空間進行合理安排，并在站點間設置兩個或多個站點的線路。站臺容量也可以從點擴展到軸。隨著時間的推移，一個系統(tǒng)化體系的布局可以快速輻射環(huán)境，并促進該地區(qū)的整體發(fā)展。

4.3 地下空間通透性設計

在城市軌道交通地下空間設計中，不僅需要著重研究地下空間的形態(tài)，更需要重視地下空間設施自身的使用，特別是在利用地下空間的設施中。通過創(chuàng)造一個舒適的環(huán)境，改善空氣質量，引入自然光并完善白天的照明系統(tǒng)，可以解決人們與地下空間的心理不適。創(chuàng)造多樣化的地下空間，引入城市文化，營造富有層次、開敞的空間氛圍，改變地下空間單調、壓抑的問題。地下空間布局和交通流線十分復雜，強化導向標識設計可以幫助人們正確定位，通過連續(xù)的標識引導，方便客流的快速集散，通過導視系統(tǒng)能夠最大限度地節(jié)約乘客時間，方便乘客在此空間進行流動，以此提高空間的內在品質。除此之外，站點內部的通用設計遵循以人為本的原則，為特殊群體等解決了出行問題，在我國特殊群體的出行一直都是一個問題，這就導致了越來越多的特殊人群不愿意選擇公共交通工具出行，特別是對于地下空間這種需要從地上到地下的過渡空間。所以在對城市軌道交通的地下空間進行設計時為了使他們能夠順利從地上空間進入到地下空間，需要充分考慮地上與地下的連接問題，以及特殊人群的需求，將更多的城市空間功能及人群活動引入到地下，來提升站點空間的使用率。

車站之間的地下空間是一項基礎性任務，有助于城市中心的綜合集約發(fā)展，改善城市生態(tài)環(huán)境，解決城市人口和資源問題。車站作為地下空間的中心節(jié)點也作為城市重要的空間節(jié)點，滿足了城市東南西北空間的交流需求，也促進了城市的健康發(fā)展。通過站到站系統(tǒng)的整合效果增強軌道站點與城內節(jié)點之間的空間“通信”效率，一方面可以保證兩類節(jié)點經濟功能的有效整合和優(yōu)勢互補；另一方面，有助于設施周邊的空間與城市中心開放空間的充分融合，提升中心空間形象，有利于城市的更新發(fā)展和城市的現代化建設。地下空間的開發(fā)應結合城市社會經濟的發(fā)展現狀，不可盲目開發(fā)，財務可行性是一個重要因素，包括建設、運營和維護成本，以及投資回收期[10]。

5 結語

城市一體化發(fā)展建設離不開地下空間的設計，穿過軌道交通的地下空間，各組成部分緊密相連，使得現代城市的功能增強。城市與建筑有機融合也改變了建筑之間的時間和空間關聯。城市建筑的融合發(fā)展是現代城市與建筑在訴求與限制的矛盾中互動發(fā)展的必然結果。在功能上，表現為與城市規(guī)劃與建筑功能互認、空間重疊、城市規(guī)劃與建筑空間耦合的一體化城市規(guī)劃與建筑體系?；谶@個前提，建筑的地下空間也成為不可或缺的重要組成部分。在城市建設高度發(fā)展的引領下，地上與地下空間，以及地下空間不同部分之間的聯系變得更加緊密，車站之間的地下空間就形成了連接城市空間的全方位城市公共步行網絡。以站間地下空間作為城市地下網絡的過渡階段是站間地下空間融入城市的重要一步。通過在站點之間的空間構建城市地下空間系統(tǒng)，實現車站與周邊城市的共存，達到共同發(fā)展的最佳狀態(tài)，發(fā)揮地下空間設計的優(yōu)勢。城市建設之初運用城市規(guī)劃和建筑設計的思想控制規(guī)劃和管理方法，加強對地下空間的控制和引導。應根據“城市”的特點設計車站之間的地下空間，因為軌道交通的功能對城市發(fā)展的影響較大。線性中轉站的地下空間提供了與城市空間更廣泛的空間聯系，有利于地下多維空間的互動關聯與人性化空間的形成。