如今全國許多大城市都在建或計劃興建地鐵站,以緩解地面交通的緊張形勢,設計師在設計地鐵標準站時需要綜合考慮站址周邊環境以及功能、美觀等多個因素來進行設計。
1 地鐵站的主要設計原則
1.1 車站設計應以人為本,以滿足客流要求,乘降安全,疏導迅速,環境舒適,布置緊湊,便于管理為基本功能要求。
1.2 站址應選在客流量大、并且便于乘客乘降的地方。使其能最大限度地吸引客流。不但方便地鐵各線的換乘,也能方便與其它公交系統的換乘。
1.3 車站規模除滿足遠期高峰小時預測客流集散量和運營的需要外,還應滿足事故發生時乘客緊急疏散的需要。
1.4 車站防災設計嚴格按照《建筑抗震設計規范》、《建筑設計防火規范》和《地鐵設計規范》的有關規定執行。
1.5 車站平面設計力求功能分區合理、布局緊湊,并便于運營管理和設備布置,車站內應具有良好的通風、照明、衛生、防災等條件。
1.6 地下車站出入口、風亭、冷卻塔位置應符合市規劃部門的規劃要求,盡量與現有或規劃建筑合建,減少對城市景觀的影響,并符合市人防、消防部門的有關要求。
1.7 考慮無障礙設計,設置盲道和無障礙電梯。如遇到設置垂直電梯有困難的車站,考慮輸送殘疾人輪椅車的無障礙升降平臺。
1.8 防洪(澇)安全措施
根據《中華人民共和國人民防空法》和新頒布的《人民防空工程戰術技術要求》,城市地下交通以及其他地下工程的建設,應兼顧人民防空的需要。
2 地鐵車站設計的主要控制因素
地鐵車站站位和出入口的布置以及施工工法的選擇取決于幾點控制因素:
①站址附近的環境以及建筑的情況;
②客流吸引;
③地面交通情況;
④工程地質條件;
⑤地下管線的分布情況。
下面以深圳地鐵5號線工程長龍站的設計為例,具體闡述在做地鐵站的建筑設計時應該如何綜合考慮這幾點控制因素。
2.1 長龍站概述
深圳地鐵5號線西起前海灣,經寶安新舊城區、西麗、龍華、布吉,至終點黃貝嶺站。線路全長40.058km,其中高架線3.424km,地下線路35.858km,過渡段0.776km,共設車站27座,其中高架站2座,地下站25座,平均站間距1.512km。5號線與深圳市初步規劃的軌道網絡14條線(含國鐵、城際鐵)交叉換乘,形成12座換乘站,其中換乘樞紐4座。
長龍站位于深圳地鐵5號線,龍崗區布吉街道布吉中學段吉華路下。
2.2 具體方案設計的分析和推理過程
(1)站位的選擇與總平面布置
①站位選擇的比較:
綜合分析站址環境,考慮車站設計控制因素,對車站總平面布置作如下分析:
分析A:根據《深圳地鐵5號線工程可行性研究報告》,本站的站臺寬度為10m。經計算,10m寬站臺已能滿足遠期客流集散和運營管理的需要,也能滿足事故期間乘客緊急疏散的需要,因此站臺寬度選用10m。
分析B:考慮地下管線的避讓。站址地下的管線包括通信、電力、水管等,均為可遷移管線。但若車站放天城路道路中間,兩邊管線均要遷改,現往一邊偏移移,只遷改一邊的管線,便可以避開另一邊的管線,減少管線的遷改量。另外此段吉華路北側有暗渠,拆遷難度很大。因此,車站主體明挖條件南側優于北側。
分析C:從地面交通狀況分析,此處為交通繁忙,車流量人流量都很大的吉華路商業路段,車站施工期間不能中斷該道路交通,且應盡量保證原有車道數。對于施工期間交通疏解壓力來看,站位在北側優于道路中間。
分析D:從施工場地條件分析,吉華路南邊多為低矮磚建筑,施工場地充足。
分析E:站位范圍內的地質條件,基本上為淤泥質粘土層和粘土層。如果選擇暗挖法施工,需增加站位范圍內土體的加固的費用。
綜合以上一系列的分析,可得出如下結果:
(Ⅰ)從節約投資、控制成本出發,建議站臺寬度選用10m。
(Ⅱ)車站站位南移優于站位北移及放在道路中間。
(Ⅲ)為解決施工期間交通疏解的問題,車站需采用臨時蓋挖法。
(Ⅳ)車站可采用二層明挖島式車站。
②總平面具體布置
長龍站將車站設在吉華路布吉中學段,車站沿吉華路呈“一”字設置。四個像限都有通道可以進站及過街,并可盡可能縮短通道和風道的長度。車站為全明挖地下2層10m島式站臺,有效站臺中心里程:右DK30477.00,設計起點里程為右DK30355.10,設計終點里程為右DK30568.40,車站總長為213.3m。
本站共設4個出入口(含1個預留出入口)及1個緊急疏散口。吉華路南、北側各設置2個出入口,兩站廳之間設置通道連接,兼可作過街通道。南側的1號、2號出入口于道路邊,北側設3、4號出入口(4號為預留出入口),其中2號出入口設殘疾人電梯。
在西北端設備區設有1個緊急疏散出口。車站的過街功能通過2、3號出入口之間的通道解決。所有出入口均按敞口式出入口設計。本站的4個出入口(含1個預留出入口)均具備結合地塊規劃建設的要求而增設出入口的條件。
整個車站分設兩組風亭,風亭設于車站南側,分別位于吉華路南側2個地塊范圍內。1號風亭和冷卻塔合建,按高風亭設計,可考慮按城市小品建筑造型設計。2號風亭考慮周邊是綠地以及位于尖角處對行車視距的影響,按矮風亭設計。
3 車站各層平面布置
車站各層平面的布置應以人為本,滿足客流要求,保證乘降安全,疏導迅速,并且布置緊湊、便于管理,其次盡可能做的美觀有特色。在車站設計中要考慮到弱勢群體的需求,才能充份體現以人為本的精神,因此必須有無障礙出入口和殘疾人電梯。
3.1 站廳層平面布置
站廳公共區流線布置:中間為付費區,付費區兩端為兩個非付費區,兩端非付費區通過通道相連。付費區通過兩組相對布置的樓扶梯組與站臺層相連,電梯設在付費區中部。車站東端為環控設備用房,西端為主要的設備管理用房,設有緊急疏散通道和樓梯直通室外。付費區中樓扶梯采用正八字布置,進站客流有一定的迂回,電梯布置在中間。車站出入口設在站位的四個象限,方便各個象限的客流進出車站。站廳非付費區由通道連接,實現非付費區的連通,同時兼顧了過街問題。由聯絡通道的一邊進入付費區,在付費區的左右兩側出站。
3.2 站臺層平面布置
站臺層均設在地下二層,在有效站臺范圍兩端布置了部分設備用房。
4 車站防火分區的劃分
防火分區的面積不得大于1500m2。因此長龍站分為三個防火分區。站臺和站廳層公共區為一個防火分區;西端的設備管理用房按每個防火分區面積不大于1500m2的要求,劃分為一個防火分區,東端的設備用房按一個防火分區劃分。
5 驗算方案是否滿足疏散要求
火災時緊急疏散量為遠期高峰小時一列滿載到達列車的載客量(1608人),加上2分鐘內在站臺上候車的設計客流量及工作人員20人,緊急疏散要求在6分鐘(其中1分鐘為反應時間不列入計算),把上述疏散量疏散到上一層或安全區域。
按下式驗算:T=1+(Q1+Q2)/{0.9[A1(N-1)+A2B]}
其中:
Q1――每列車滿載人數1608(人)
Q2——站臺候車人數工作人員=5001*1.3/3020=217(人)(候車人數根據工可所提供數字)
1.3——超高峰系數(一般車站的超高峰系數在1.1%1.4之間,閘弄口站的客流超高峰系數取1.3。)
30——高峰期一小時內列車對數
A1——自動扶梯通過能力,按9600人/h,即160人/分鐘
A2——人行樓梯通過能力,按3700人/h,即62人/分鐘
N——車站設計站臺—站廳的扶梯總數3臺
B——人行樓梯總寬(2.40m*1)=2.40m
疏散時間:T=1+(Q1+Q2)/{0.9[A1(N-1)+A2B]}
=1+(1608+217+20)/{0.9[160*(3-1)+62*2.40]}
=5.48min<6min
車站設計方案的扶梯、樓梯數量滿足緊急疏散要求。
綜上所述,一個地鐵站的建筑設計,是需要結合多方面因素考慮的,對于這種百年大計的工程,一定要作全方位的考慮,才能做出功能合理、可實施性強的設計方案。
參考文獻
[1]地鐵設計規范
[2]深圳地鐵5號線工程可行性研究報告