北京地鐵車輛段上蓋綜合開發設計優化

王岳頤， 盧 源， 金 山

(1. 北京交通大學建筑與藝術學院， 北京 100044；2. 北京交通大學軌道交通綜合開發與投融資研究中心， 北京 100044；3. 北京市基礎設施投資有限公司， 北京 100101)

北京地鐵車輛段上蓋綜合開發設計優化

王岳頤1， 盧 源2， 金 山3

(1. 北京交通大學建筑與藝術學院， 北京 100044；2. 北京交通大學軌道交通綜合開發與投融資研究中心， 北京 100044；3. 北京市基礎設施投資有限公司， 北京 100101)

總結北京市既有車輛段上蓋綜合開發項目的設計經驗，分析各案例在產品定位與空間布局、交通組織、環境營造、結構轉換設計等方面的經驗與教訓，認為既有開發項目存在以下不足：上蓋業態種類較為單一，產品質量存在提升空間，交通組織有待優化，環境景觀較為單調等。以北安河車輛段上蓋綜合開發為例，對既有設計策略進行優化研究：在產品定位與優化方面提出基于一體化開發的項目定位與布局，降低蓋上開發高度，多標高設計，利用優良朝向資源，可變性戶型設計等策略；在交通組織方面提出要以提升價值為導向，形成以商業空間為主要載體的綜合換乘空間，以環境分區安排各類交通流線；在景觀設計方面提出利用蓋上地形高差創造城市微地景和多層次綠化設計；以及在工藝與結構方面的若干優化設計策略。期望能為國內車輛段上蓋綜合開發的推廣提供借鑒。

地鐵車輛段； 綜合開發； 設計優化策略

車輛段是軌道交通車輛停放、檢查、整備、運用和修理的管理中心所在地，是軌道交通線路的重要附屬設施。車輛段具有占地面積大、投資額度高、對周邊環境影響較大、阻隔城市路網等特點，同時其上部及周邊存在一定可供開發利用的空間資源。為了充分利用土地資源、提高城市軌道交通周邊土地的綜合效益、完善周邊區域城市功能，進入20世紀90年代以后，車輛段上蓋綜合開發受到了廣泛的關注。截至2016年底，北京市投入運營的軌道交通里程達到574 km，已建和在建車輛段達27座[1]，其中已完成上蓋開發利用的車輛段有5座(見圖1)，總體利用比例為19%，比香港地鐵上蓋開發利用的總比例低很多，但呈現了良好的發展態勢[2]。

圖1 北京已建成的軌道交通車輛段上蓋開發分布Fig.1 The existing metro depot built with comprehensive development in Beijing

造成這一現狀的原因有規劃管理、土地管理、投資建設模式、開發體制、成本與績效、一體化設計等多個方面[3]。本文在總結北京市地鐵車輛段上蓋綜合開發設計經驗的基礎之上,以北安河車輛段為例，對車輛段上蓋綜合開發的設計優化創新進行探討。

1 車輛段上蓋綜合開發設計經驗

為了提升土地利用效率、緩解軌道交通建設為財政帶來的壓力、改善城市環境，北京市于20世紀90年代向香港學習成功經驗，對地鐵車輛段進行上蓋綜合開發。迄今共完成3代4座車輛段綜合開發(見圖2)，分別是第1代1號線四惠車輛段、第2代9號線郭公莊車輛段以及第3代8號線平西府車輛段、10號線五路車輛段，總開發規模近300萬m2[4]，形成了良好的社會和經濟效益，為進一步推廣車輛段上蓋開發積累了非常寶貴的經驗。

圖2 北京市已建成車輛段上蓋住宅的行列式布局Fig.2 The determinant layout of residential district of Beijing metro depot built with comprehensive development

1.1 產品定位和空間布局設計

在車輛段上蓋綜合開發的實踐中，北京市幾座車輛段案例逐步摸索出了一套上蓋空間布局和產品定位策略。即通過結構轉換實現較高密度上蓋住宅產品的開發，通過咽喉區蓋板實現社區配套及綠化，通過工藝調整擴張落地區面積從而放置更多的商業和公建等等，以營造豐富的產品業態與降低整體開發成本。

在現有案例中，車輛段特殊的土地整備方式、結構與空間形態對上蓋產品的設計創新與品質提升仍然存在一定限制。為盡量減少結構轉換成本與提高上蓋開發的利潤，蓋上住宅一般采用合理限度的高密度、高容積率排布方式，呈行列式布局。實際上在包括北京市在內的全國范圍已實施的車輛段上蓋綜合開發中，絕大部分是行列式布局，非行列式布局僅占所有開發項目的5%。北京市已實現上蓋開發的4座車輛段案例的上蓋住宅都為行列式布局，該類布局滿足了住宅產品的基本技術指標，推動了項目的實施落地。在未來新的開發中，如何進一步利用車輛段上蓋特殊的空間潛質從而豐富空間形態，成為新的研究課題。

同時，各功能板塊間受到車輛段上蓋開發特殊形態的限制，相互間聯系和溝通較難。已開發的車輛段上蓋對如何加強各板塊間的溝通和聯系做了一系列積極的探索，為更好地構建社區公共空間積累了重要經驗。如何更好地提升上蓋開發產品的品質，從而更好地利用土地資源、適應北京市房地產市場的發展變化，也成為亟待研究的課題。

1.2 交通一體化設計

車輛段上蓋開發的特殊性決定了其交通組織的三大難點，即如何解決車輛段用地與城市周邊路網的銜接、如何安排機動車與行人上下平臺的通道、如何圍繞地鐵站組織交通流線以實現TOD理念。

第1代車輛段因種種客觀條件限制，建成后在一定程度上影響了地塊南北兩側的聯系，規劃設計的7條上下平臺的機動車通道最終實際建成2條，蓋上區與城市道路的交通接駁能力有待提升。后期在車輛段四周設置了一些步行樓梯和通道滿足了行人垂直交通的需求[5]。

第2代車輛段綜合開發項目汲取經驗進一步優化交通組織，在前期規劃中被車輛段設施劃分為蓋上區與落地區共5個部分，蓋上區的居民可直接到達地鐵站。此外將配套商業設施交通流線結合起來，提升了商業收益的潛力。

第3代平西府與五路車輛段2個項目分別設置了若干條獨立的車行通道與垂直交通核，從而滿足了項目內外的交通需求。同時，汲取了前兩代車輛段的設計經驗和教訓，在交通組織方面做出了2點改進。首先是圍繞車輛段附建地鐵站的換乘樞紐設置了一系列商業空間，作為垂直交通核聯絡地下車站、蓋板上部開發和公交場站。在解決交通問題的同時，有效地引導客流，提升核心轉換區的商業價值，實現了多種交通方式之間的無縫換乘(見圖3)。其次，在咽喉區增設了蓋板。在改善環境的同時，利用咽喉區上蓋與運用庫上蓋之間的高差和空間設置了小型社區商業設施與上下通道，既解決了咽喉區的噪聲污染問題，又串聯起了蓋上區、咽喉區、落地區等各區塊，實現了整個片區交通的一體化與便捷化。

圖3 五路停車場綜合開發交通接駁示意Fig.3 The transit schematic diagram of Wulu depot with comprehensive development

1.3 環境營造和景觀設計

車輛段對所在區域的城市環境有一定影響。體現在其體量巨大的庫房影響了所在片區的視覺景觀，以及咽喉區、試車線、生產車間等區域產生的噪聲污染。車輛段上蓋項目由于規模較大，同時建筑群體的體量、高度、造型受到一定規制，具有較強的秩序感和整體性，因此對城市片區整體風貌有重要影響[6]。車輛段上蓋綜合開發需要在設計之初考慮景觀設計，從而營造優良的環境品質。

北京市第1代車輛段在環境營造方面做出了積極嘗試，通過“萬用轉換平臺”在上蓋開發區實現了大面積覆土種植，改善了上蓋區域的綠化品質；行列式的建筑布局也使得平臺上的綠化景觀滿足了均等性(見圖4)。

圖4 四惠車輛段上蓋綠化景觀Fig.4 The green view of Sihui depot

第2代車輛上蓋段綜合開發進行了針對性的改進，通過落地區的開發遮蔽了車輛段的巨型工藝廠房，改善了城市景觀。平西府與五路車輛段上蓋綜合開發充分汲取了前兩代的經驗，充分考慮了咽喉區的噪聲與振動影響。通過在咽喉區上加裝蓋板，既合理安排了部分服務功能，又利用蓋板覆土營造了較大面積的綠化，有效提升了蓋上區的環境品質。但在這幾個案例中，車輛段上蓋綜合開發的平臺仍然成為社區中新的人造孤島，地形未得到充分利用。同時，上蓋平臺的覆土層仍然是較難處理的對象，覆土層過厚則加大平臺結構負重，增加建設成本；過薄則難以栽種大型喬木，降低景觀品質。

1.4 結構轉換設計

第1代車輛段上蓋開發為創造不受下方影響的開發用地，采用了“萬用轉換平臺”的設計方法，在地面車輛段層上架設了管道設備層與大平臺層，將車輛段建設與上蓋開發分為2個階段進行，推進了上蓋開發的落實。

第2代車輛段上蓋開發在設計中注重一體化開發，將項目分為蓋板與蓋下工藝區、蓋上區，并結合地鐵工藝對上蓋結構轉換層進行設計，實現了上蓋開發的部分結構落地，從而提升了上蓋開發的容積率。在車輛段施工建設中將車輛工藝車間、上蓋結構轉換層以及上蓋開發的落地結構部分一次建成。在附帶了一系列開發條件后將上蓋部分的經營性住宅用地作為“人工土地”上市交易，收到了較好的經濟收益。

平西府與五路車輛段吸取了上兩代車輛段的經驗教訓，在開發建設之初即對規劃的用地性質進行了調整，為二級開發的土地出讓掃清障礙[7]，并秉持投資主體統一、界面明確、線路清晰的開發思路，使得蓋上蓋下的設計、施工、完工得以同步進行。通過對車輛段工藝的調整以及空間布置的優化，使得核心筒和部分剪力墻得以落地，從而降低結構轉換成本，改善上蓋預留條件，有效提高了蓋上區的住宅開發容積率，并為減振降噪提供了保障。

2 北安河車輛段上蓋綜合開發優化設計*注①：本方案為2015年京投公司和北京市規委海淀分局共同舉辦的“北京地鐵16號線北安河車輛段綜合開發方案征集”的應征方案。

2.1 項目概況

北京地鐵16號線北安河車輛段位于海淀山后區，地處北京市重要的生態涵養帶，西距大西山約3 km，環境優良。項目用地緊鄰北清路及西北六環，規劃總用地31.49 hm2。綜合開發包含落地區、咽喉區、運用庫區和架修庫區、辦公區和幼托用地，總建筑面積31萬m2。建筑限高45 m。

2.2 基于一體化開發的項目定位與布局

根據上位規劃，北安河站及北安河車輛段作為海淀北部地區主導產業帶的最西側端點，未來將對整個海淀山后區帶來重要的輻射作用[8]。北安河車輛段上蓋綜合開發作為實現上位規劃目標的重要途徑，在TOD理念的指導下將其打造為無縫換乘的城市交通樞紐、社區的公共服務中心、有著豐富體驗的城市綜合體，從而帶動周邊土地價值的提升，使該區域成為海淀山后區新的城市增長極(見圖5)。

圖5 北安河車輛段服務范圍Fig.5 The service area of Beianhe Depot

“活在西山下，公園里”呼應項目所在的大西山區域。在空間形態上，項目應被視作西山的延續，建筑隱匿于山林之間，成為城市中新的人造地景。在功能定位上，打破以往車輛段上蓋綜合開發“高密低質”的固有印象，綜合發揮項目所處區域的產業規劃資源、優越的環境資源和交通換乘樞紐的客流資源，分3個層面對項目進行定位：城市層面，定位為“京城的微旅游度假基地”，營造市民的西山慢生活；區域層面，定位為“山后產業帶加油站”，連接山后新區高新科技產業與大西山風景區休閑產業；社區層面，定位為“水流云在最西山”，力圖在產品設計上能與西山優美的風景相融合。

根據項目定位與任務要求，將紅線內的功能區塊劃分為三大板塊：文化、生活、創業板塊，并在此基礎上進一步細分為落地區、創客社區、商業中心、養生酒店、幼兒園、咽喉區低層辦公、蓋上區低密住宅和養生公寓(見圖6)。多種業態根據車輛段上蓋開發的特點以及交通動線進行設計，實現了空間規劃的優化與經濟效益的最大化，項目分區指標見表1。

圖6 北安河車輛段上蓋綜合開發功能分區Fig.6 The function partition of Beianhe metro depot with comprehensive development

2.3 優化提質措施

表1 北安河上蓋綜合開發總指標

注②：該面積含小汽車綜合服務樓6.5萬m2。

注③：31.04萬m2為本設計方案的綜合開發部分建筑面積(即表中黃色標識部分)。

在以往的車輛段上蓋開發中，受噪聲振動等因素與開發理念的影響，上蓋產品多 具 有 密 度 高、品 質 低、形態單調、開發周期長等問題，車輛段自身的形態優勢也未得到充分利用。隨著減振降噪措施的進步與土地價值的大幅提升，北安河項目設計方案將車輛段上蓋綜合開發視作城市人造地形與富有特色的中高端住宅，通過如下4方面措施實現降低成本、提升蓋上開發產品的品質。

2.3.1 降低蓋上開發高度

通過降低蓋上開發高度，降低高寬比。使用鋼結構，可以有效降低下部結構轉換層的荷載，降低結構轉換層的建造成本。除可提升蓋上開發的經濟性、更環保之外，還因為建筑密度與高度的降低而提升了上蓋住宅的品質(見圖7)。

圖7 降低蓋上開發高度示意Fig.7 Height reduction of the development

2.3.2 多標高設計

車輛段上蓋開發的結構轉換層除具有結構轉換作用之外，還兼作上蓋產品的配建車庫，其頂部蓋板作為上蓋產品的入戶大平臺。北安河項目設計在結構轉換層頂部蓋板上開洞，將大平臺轉化為平臺層，一舉多得。

首先，通過開洞降低了部分結構轉換層的面積，由于結構轉換層的面積會被計入開發容積率之中，對結構轉換層開洞可以將富余的面積指標轉化到住宅產品之中，提升項目的整體效益。其次，可以降低結構轉換層的土建、通風成本，改善其消防性能。再次，可以利用開洞帶來的不同標高增加部分區域的覆土深度，增加大型喬木的 覆 蓋 率，提升上蓋產品的環 境品 質。最后，多標高設計可以為上蓋住宅帶來多首層、多入口空間及首層下躍戶型等多種提質益處(見圖8)。

圖8 北安河車輛段結構轉換層開洞示意Fig.8 Openings on the structural transfer layer of Beianhe metro depot with comprehensive development

2.3.3 利用優良朝向資源

車輛段上蓋開發為了順應下部線路走向，其平面布局往往是規整的東西走向的行列式布局，不僅較為死板，還浪費了大量東西延展的優質景觀視覺資源。北安河項目設計為了充分利用朝向資源，結合工藝優化，在上蓋部分進行平面錯落布置，生成L形平面，可以增加住宅的優良景觀朝向，從而提升其品質與價值(見圖9)。

圖9 北安河車輛段上蓋住宅L型平面Fig.9 The L-shaped residential district layout of the Beianhe metro depot with comprehensive development

2.3.4 戶型可變性設計

車輛段開發與一般開發不同的是其開發周期較長。在進行土地1.5級開發的過程中即需完成上蓋開發的住宅設計方案，因此與上蓋住宅的實際上市時間間隔較長。為應對屆時住宅市場可能產生的變化，車輛段上蓋開發需要對上蓋住宅的戶型進行可變性設計研究，預留一定的戶型拓展與變化空間。在北安河項目中針對戶型變化的需求做出了相應的設計(見圖10)。

圖10 三居轉兩居+一居示意Fig.10 Transfer of 3 rooms to 2+1 rooms

2.4 提升價值為導向的交通組織

車輛段往往配建有地鐵站，且由于身處城市地鐵線網的末端，其所承擔的交通職能比一般地鐵車站更為廣泛，具有換乘樞紐的接駁功能，為本社區以及周邊區域客流提供公交、P+R、班車等多種綜合換乘服務。

鑒于車輛段上蓋開發功能的復合性，其交通組織需要通過立體化安排來整合建筑空間與交通空間，從而實現不同功能區之間的交通分流[9]。同時，車輛段上蓋綜合開發的商業板塊的配套比例一般遠超出本社區商業配套比例，單純靠項目內住宅和辦公等客流無法存活，需要額外的客流輸入以滿足車輛段上蓋綜合開發配套商業的容量。因此，車輛段上蓋綜合開發的交通組織最為重要的就是將換乘客流引入商業客流中，從而提升配套商業開發的價值。交通組織策略即圍繞人流動線進行規劃，選用串接模式，合理布局交通樞紐與各種物業的換乘通道，使交通樞紐至商業物業成為車輛段開發的核心。

在北安河項目設計中，通過在商業和地鐵車站之間設置多種交通方式換乘，形成以商業空間為主要載體的綜合換乘空間。既帶來了客觀的商業客流，又方便了各種交通方式的零距離換乘。通過引入地鐵、班車、公交、出租車等交通方式，為基地商業帶來客流5 500人次/高峰小時；引入客流與商業部分總客流比重達81%(見圖11)。

圖11 引導人流經商業到達住宅Fig.11 Household walking through the commercial to the residential area

由于車輛段自身噪聲和振動的影響，其上蓋開發住宅的布置也比較受限，需要盡量選擇布置在噪聲和振動影響較小的區域。在北安河項目設計中，通過對噪聲、振動等環境影響因素進行評估，將車輛段區域實現環境分區，進一步指導各類流線分區布局，由北向南依次設置車站、商業、住宅，通過流線設計實現公建和住宅南北進出、交通分離，最終實現交通寧靜化(見圖12)。

圖12 北安河車輛段上蓋綜合開發交通流線Fig.12 The traffic flow line in the upper cover of Beianhe metro depot with comprehensive development

2.5 景觀優化設計

車輛段常常被視為城市中有著巨大體量的工業廠房，上蓋產品即是在廠房之上加蓋中低端住宅。基于這種認知的車輛段上蓋綜合開發不僅無助于解決車輛段廠庫對城市景觀的影響，還浪費了車輛段自身的形態優勢。在重構對車輛段上蓋開發認知的基礎上，設計方案從2方面優化車輛段上蓋開發的景觀界面。

2.5.1 利用地形高差創造城市微地形

在滿足廠房基本采光通風的基礎上，在用地南側新增斜坡與現有公園融為一體，減弱了蓋上與地坪之間的落差感，同時遮蔽了單調巨大的廠房立面。置換為斜坡綠地，為周邊區域帶來更為活潑的微地形景觀(見圖13)。

圖13 創造城市微地形Fig.13 Creating micro urban terrain

2.5.2 蓋上多層次綠化設計

為滿足蓋上住宅的設備管線走線需要，車輛段上蓋平臺需設置不小于1.2 m的覆土，也為蓋上綠化種植提供了必要條件。上蓋平臺的綠化率直接決定了開發的品質，決定了開發住戶的生活質量。但是，一般情況下在車輛段開發的結構轉換層上很難再增加荷載，無法栽種大型喬木。因此需要在結構設計中預留多層次綠化種植的條件，將大型喬木的樹坑統籌考慮，為后期二級開發提供便利。

由于大型喬木需要3 m的覆土，為實現其種植需要，又不過分增加結構的代價，北安河項目在蓋上平臺設置了下沉式結構坑，滿足3 m覆土的要求。下沉式結構坑通過兩側加設次梁、倒掛平臺結構板實現，在不影響蓋下建筑施工功能的前提下，可根據景觀的設置進行靈活布置(見圖14)。

2.6 工藝與結構優化設計

在車輛段前期設計階段對車輛段工藝進行優化可以更有效地配置土地資源，減少開發建設成本。在一體化開發前期，可采用的工藝與結構優化手段包括置換部分車輛段工藝廠房到蓋上，根據蓋上開發平面優化庫內線路布局，從而實現蓋上建筑部分核心筒落地等。在北安河項目中，方案力求在不影響車輛段建設工期和安全的前提下對車輛段工藝進行優化。

1) 在檢修庫部分，由于受吊車作業要求控制，調整余地較小，部件檢修庫調車作業高度要求較低，軌頂標高不低于5.4 m，調整部分檢修庫高度，使上蓋標高與調整后的停車列檢庫上蓋平齊。

圖14 高大喬木結構預留做法Fig.14 Reserved method of structure for tree pits

2) 在運用庫部分，考慮到接觸網安裝要求是控制層高的主要因素，將原方案運用庫凈高8.1 m調整至6.9 m，層高降低1.2 m，同時核算了鏇輪庫吊車吊鉤高度不低于5.4 m，滿足作業需要(見圖15)。

圖15 運用庫凈高的調整Fig.15 Garage height adjustment

3) 方案設計期間由于咽喉區樁基已經開始施工作業，因此對車輛段進行線路調整的可能性不大，同時由于庫內線間距基本是規范規定的最小值，沒有減小的余地，因此未對線間距進行調整。

4) 為方便蓋上開發單體的靈活布置，結構采用層間隔振結構進行了轉換，上部開發的墻體和框架柱與蓋下車輛段的柱網不存在一一對應關系，由于限界的距離要求，設計中對平行于軌道方向的柱網盡量不做調整。

3 結語

在軌道交通建設日益加速的今天，車輛段上蓋綜合開發作為緩解軌道交通建設對城市公共財政造成的壓力與提升沿線土地資源價值的重要舉措獲得了更多關注，既有車輛段上蓋綜合開發的案例為相關研究與實踐積累了寶貴的經驗教訓。本文通過對北京市3代車輛段綜合開發案例的一體化開發模式、產品營造模式、環境營造模式、交通組織模式進行了總結，并以北安河車輛段上蓋開發綜合設計為例，相應地提出了一體化開發、產品提質、景觀優化、交通組織優化等策略，期望通過提升價值為導向的開發設計思路能為國內車輛段上蓋綜合開發的推廣提供一些借鑒。

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OptimizedDesignforComprehensiveRealEstateDevelopmentatMetroDepotsinBeijing

WANGYueyi1,LUyuan2,JINShan3

(1. School of Architecture and Design, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044; 2.Comprehensive Development and Financing Investment Research Center of Rail Transit, Beijing Jiaotong University 100044; 3. Beijing Infrastructure Investment Co., Ltd., Beijing 100101)

A survey is conducted on the real estate development projects at Beijing metro depots in terms of construction experiences in product design, traffic organization, environment construction, and structural forms. The results of the survey reveal the deficiencies in the design of former projects. For example, the variety of the products is limited; the quality of the products needs to be improved; the transportation organization needs to be optimized; the environment landscape is monotonous and so on. Using the comprehensive property development project of Beianhe depot in Beijing as a case, this paper proposes some optimization strategies for the design: integrated development plan should be taken as the guideline of the project and product positioning as well as optimization of the product; in addition, the height of the property should be lowered, multiple elevation design should be used, and favorable orientation resources should be utilized, and the unit structures and sizes should be varied. As for traffic organization, a comprehensive transfer space of commercial purposes should be built with the improving of its value as the guiding principles; the traffic lines should be differentiated in line with environmental zoning. For landscape design, an urban micro landscape should be created and multi-level greening design should be used by making use of variations of the terrain elevation on the ground of the depot. Some optimal design strategies of process and structure are also put forward.

metro depot; comprehensive development; optimization strategy of design

2016-07-13

2017-10-16

王岳頤，男，博士，講師，從事軌道交通周邊一體化城市設計研究，edwardyear@163.com.

盧源，男，博士，教授

國家自然科學基金項目(51178038)

10.3969/j.issn.1672-6073.2017.06.004

U231

A

1672-6073(2017)06-0021-08

(編輯：曹雪明)