鐵路沿線城市空間物業開發研究
——以寶雞市南客站核心區站前廣場工程為例

劉菁華

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,西安 710043)

1 研究背景

隨著我國軌道交通事業日益成熟的發展，鐵路客站在城市中的定位，已經從傳統的獨立站點向系統化、綜合化蛻變。對鐵路沿線土地的綜合物業開發，能夠為市民提供更加便捷與完善的服務，整合城市和鐵路邊界處的共享資源，提升城市的整體空間品質，取得社會效益及經濟效益的雙贏。自2014年《國務院辦公廳關于支持鐵路建設實施土地綜合開發的意見》(國辦發[2014]37號)文件發布以來，湖北、福建、陜西、甘肅等省陸續出臺了支持鐵路沿線用地進行綜合開發的相關政策，為城市和鐵路的共贏發展提供了廣闊而堅實的平臺。

車站站前廣場及其下部空間的綜合開發，是對土地進行高效集約利用的一個重要方式。但是由于其制約因素廣、功能流線復雜、技術難度高、投資費用大等特點，目前國內已立項并建成投入使用的實例并不多。本文深入分析了寶雞市南客站核心區站前廣場工程的建筑設計，力求為該類型的建筑空間開發設計提供切實的指導及深入的啟發，從而更好地推動鐵路沿線城市空間物業開發的發展。

2 工程概況

本工程位于寶雞市高新技術產業開發區，南側鄰西寶客專寶雞南站，北側接規劃市民廣場，東西側與城市主干道站前大道相連，是西寶客專寶雞南客站核心區的重點工程，站前綜合交通樞紐的核心要素[1]。

寶雞南站處于山前坡地，站房與站區北側既有城市主干道高新四路之間存在近十米高差。為了解決臺地帶來的突兀感并充分利用土地資源，城市設計引入兩個退臺式廣場并設置地下物業開發與東西側規劃道路相通，上級廣場與站房相接，功能為站前廣場，其下部開發功能為綜合交通樞紐；下級廣場與高新四路相連，主題為市民廣場，其下部開發功能為商業服務[2]，見圖1。

本工程的設計內容為站前平臺及其下部各層的物業開發，包含大型綜合車場(面寬380 m，進深170 m，有屋蓋區域建筑面積5.34萬m2)、下穿隧道(雙孔雙向四車道，長400 m，建筑面積0.89萬m2)以及出屋面的建、構筑物設計(建筑面積0.6萬m2)，總計6.83萬m2。

該工程屋面層為寶雞南站站前廣場，是站區功能及形象的延伸和重要組成部分。屋面層下方是車場層，為站區提供城市交通接駁服務，設置車行區、人行區、車輛停放區以及辦公管理用房區，服務的車輛類型包括各類非機動車以及微、小、輕、中、大型機動車(長12.0 m寬2.5 m高3.2 m)和公交車、出租車，辦公管理用房區包括公交調度、場區保潔、項目管理、游客服務、設備用房等，車場層設置數組樓梯、扶梯、電梯，可分別直達站前廣場和寶雞南站房。車場層下部為隧道層，將過境交通進行剝離。作為城市大型綜合立體交通樞紐，它成功地解決了大高差臺地帶來的人行不便、流線迂回等問題，實現了以人為本、分層集散、立體組織、無縫接駁的交通換乘理念[3]，見圖2。

圖2 站前廣場工程剖透視效果圖

3 技術難點

3.1 外環境復雜，多學科交叉

本工程外部制約因素眾多、涵蓋領域廣泛、學科交叉頻繁、技術銜接復雜。基地南側緊鄰高鐵站區，東、西、北側均與城市接駁，作為南客站核心區的樞紐節點，它肩負著城市規劃與鐵路系統在形象、空間、功能和交通上相互轉換過渡的重任[4]，需要分別完成與寶雞南站區、3條城市道路、1個城市廣場、1條跨線人行通道、1座匝道的平面和立體接駁，涉及城市設計、城市規劃、道路交通與基礎設施、建筑、構造、市政、環藝、施工等多學科的技術解決及協調，見圖3。

圖3 工程系統設計分析

3.2 性質特殊，無既有經驗可循

空間形態方面，車場層整體處于挖方區，有屋蓋部分空間尺度巨大(面寬380 m，進深170 m)，南側整層高度、北側1/3層高處為擋土墻。

使用性質方面，區別于常規車庫功能單一、行車體量小、接載人數少的特點，本工程的服務對象涵蓋了日常交通的所有類型，集微、小、輕、中、大型機動車，公交車，出租車，非機動車于一體，是一個復雜少見的平層綜合交通體系。多樣的車輛類型同時也帶來了大量的人流，使車場空間成為一個巨大的“屋蓋下人、車密集區”。大量的人、車流集散及交通換乘功能，需要盡可能開敞通透的視野及自由的行為引導，因而對空間的開放性和流動性提出了很高要求。

以上因素為工程的定性帶來困難，半地下、地下、室內、室外、車庫、車站等似乎都不能準確定義其特征，既有設計規范更無法對號入座。

3.3 消防設計的挑戰

特殊的空間形態和使用功能，使得工程定性困難，也就意味著消防設計沒有既成依據可循。位于屋蓋下的車場空間，規模龐大，功能流線復雜，人車密集，自然采光及通風條件差，具有火災危險性的汽車數量眾多且分散，空間開敞度要求高，這些特征給設防標準、消防撲救、人員疏散、防火分隔、防排煙等方面均帶來了全新問題。

3.4 工程自身的技術復雜性

鐵路與城市之間坐標和高程系統的不對應，寶雞南站建設完畢留下的“凸”字形接口，公交及大巴的魚貫而入以及出租車、私家車、非機動車不同的行駛特點，站區與城市諸多管線的通路與安全[5]，對周邊自然條件在排煙及疏散方面的開發，屋面景觀的藝術性要求以及超重荷載對車場空間凈高的制約和優化，下穿隧道的頂板和底板與城市3條主干道在功能空間和技術標準方面的統籌對接等[6]，均飽含難度，給設計思路和手法帶來了挑戰。

4 設計手法與創新

4.1 系統性設計觀——多維立體交通的創建

設計從對整體環境的研究著手，將本工程及其周邊的城市規劃、站區規劃作為一個系統進行分析和梳理[7]，以基地周邊的功能需求、技術標準、流線組織為前提，來規劃和設計工程內部的諸多要素，建立了上(屋面層)、中(車場層)和下(隧道層)3個層面的立體交通接駁體系，以及各體系之間的有機聯系，從而實現了3個系統的融合與提升。

屋面層設置匝道與站前大道相接，用于解決消防車、貴賓車及上站車直達站房的需要[8]；將車場層設計為西進東出的單向流線，使得整體交通組織簡潔明晰；在車場層下部設計雙孔雙向下穿隧道與站前大道相接，使過境車流得到快速疏導，以盡量分擔車場內的交通壓力；站前廣場與市民廣場之間設置景觀樓、扶梯組相通，其余界面盡量開敞，為車場層獲取最為有利的自然通風、采光條件，見圖4。

圖4 工程航拍實景

在基地內部，注重系統與局部之間的辯證統一關系，將巨大屋蓋下的人、車密集區根據使用功能和交通類別劃定功能板塊，辦公管理用房設置于站房東西兩側的凹形空間內，剩余的完整矩形空間提供給車場。車場空間內，本著公共交通優先的原則[9]，將體量最大、接載量最多、流動性最強的公交車場、出租車場、大中型客車場靠近站房設置，輕型車及以下的機動車和非機動車靠近北側市民廣場設置，靈活性強，服務范圍廣，見圖5。

圖5 車場空間設計

人行流線設計以安全便捷、與車行不交叉為原則[10]，在各交通板塊的落客島以及亞安全區的人行區域內，均設置有直達站前廣場的樓梯、扶梯、電梯，在車場與寶雞南站房的連接處，也設置有樓梯、扶梯組可直達站房的出入口，為各種需求的乘客提供了多樣的選擇。

4.2 綠色理念——“半開敞集散空間”

本工程車場層南側密閉、北側半密閉，東西兩側與室外道路平接；屋蓋范圍巨大，造成車場中部及南部區域自然通風、采光、疏散條件惡劣。在對工程整體系統的深入研究之上，設計創造性地提出“半開敞集散空間”的概念，根據不同功能板塊的使用特點及空間位置采取不同的設計手法，將問題提煉成兩個層面。一方面盡可能利用周邊自然條件，將密閉的人工環境最大限度的“打開”：將與廣場東路和西路對應的場地東西兩側各20 m設置為露天空間；北側界面與市民廣場之間除設置必要的交通連接之外，其余部位全部開敞；在屋頂空間結合景觀效果設置數組自然排煙口及樓扶梯出口。以上措施為車場層爭取到室外資源的充分利用，使屋蓋下空間的大部分區域依靠自然條件即能達到采光、通風、排煙及人員疏散的要求，舒適節能，保障可靠。另一方面在位置不利的部分困難區域，根據不同位置的空間特點，進行針對性的技術補償，不僅有效地降低了工程投資，而且提高了空間的舒適度。

4.3 消防設計——亞安全區的引入

在“半開敞集散空間”概念的啟發下，提出了化整為零、分類對待、逐級分散的消防設計思路。

首先根據車場和辦公輔助用房區的不同使用特點分別確立設防標準；其次充分利用周邊自然條件，向車場平面范圍的東、西側和立體范圍的屋面、北側市民廣場等室外空間進行自然采光、通風及疏散；最后也是最富創造性的手法，是在車場內引入兩條快速車行道，構建為“亞安全區”[11]，使中部巨大區域內的人員疏散和消防撲救問題豁然開朗。

這兩條快速車行道，一條位于中部偏北側區域，與站前大道相接；一條位于南側，與寶雞南站房地下層相鄰，并通至東西兩側露天行車區。這兩條車行道屬快速通道，具有如下特點：(1)行駛流線順暢，車速較快，即停即走，類似于城市交通隧道的特點；(2)空間形態呈線性，端部有自然光，疏散方向明確；(3)車道上車輛為行駛狀態，事故后可快速離開，若用防火構造進行分隔反而影響疏散；(4)與其直接相通的人行區也具有類似特征。故將該兩條車行道及與其相通的人行區域定義為“亞安全區”，為人員安全疏散和消防撲救創造了有利的條件。

為了確保亞安全區的安全，將面向亞安全區的所有停車區、辦公輔助用房區、寶雞南站房均設置防火墻進行嚴密分隔，在人員主要流線出入口處設置耐火極限不低于3 h的特級防火卷簾。北側亞安全區一結合廣場景觀布局，設計了數組自然排煙口，除中部需要局部補充機械排煙外，絕大部分區域均采用自然排煙。人員疏散除可直達東、西兩側的露天空間外，還在亞安全區通道的1/3處各設置1部直通屋面的疏散樓梯間。南側亞安全區二由于緊鄰站房，為了突出站房的建筑形象，并維護屋面廣場人員高密度的集散需求，該區域屋蓋不設置出屋面的風口，屋蓋下空間采用機械排煙。亞安全區二除可直達東、西兩側的露天空間外，也設置有兩部疏散樓梯間可直達屋面，在中部的困難區域，可利用寶雞南站房外廊處設置的兩部樓梯間向屋面層站房外廊(半室外空間)疏散。通過以上各級措施的采用，為亞安全區的防御、疏散提供了可靠的保障，見圖6。

圖6 消防設計構思

除亞安全區外，其余空間按照使用功能歸納為車場和辦公輔助用房兩大區域，共14個防火分區，并全部設置自動噴水滅火系統。車場區域的空間條件滿足《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》中單層、敞開式汽車庫的特征，故按該規定執行，防火分類為Ⅰ類，耐火等級為一級，設計為7個防火分區，每個分區建筑面積不大于6 000 m2，分別設置至少1部直通屋面的疏散樓梯，并設置多個通向亞安全區及相鄰防火分區的安全出口，疏散距離按照不大于60 m控制[12]。

辦公輔助用房區由于采光、通風條件較差，且空間使用特點與車場區域有較大差別，故提高其設防標準，依據《建筑設計防火規范》中地下用房的標準執行。設置為7個防火分區，每個防火分區建筑面積不超過1 000 m2，各防火分區內均設置不少于1個直通室外的安全出口，另外可通過甲級防火門向相鄰防火分區疏散。疏散距離按照單向不大于22 m，雙向不大于40 m設計[13]。

在排煙設計方面，本著充分利用室外自然資源的原則[14]，通過設置屋面排煙口、增大北側臺地的臨空面積、擴大東西兩側露天空間范圍、優化梁柱截面等手法，盡量為車場內部創造有利的自然采光、通風和排煙條件，以提高安全性、舒適性與經濟性，見圖7、圖8。

圖7 車場西側實景

圖8 自然排煙口實景

通過優化屋面景觀點位和結構方案，將車場內凈高最不利點控制在4.2 m，設置三橫兩縱消防車道，并與室外路網結合成環狀，為消防車撲救提供了便捷的路徑。

下穿隧道根據其空間形態及使用特點，定性為四類城市交通隧道，僅限通行非危險化學品等機動車[13]，在隧道1/3處各設置1個安全開口，為雙孔隧道之間提供互為疏散的條件。

本方案順利通過了消防性能化設計評估及評審[15]，得到消防主管部門及相關專家的一致好評。

4.4 空間建構

4.4.1 誤差考量

本工程所連接的兩個系統，寶雞南站區是依據鐵路行業標準而設計，站前的城市規劃是因循寶雞市規劃和建設標準而執行。根據多次實地聯測及校核，發現鐵路坐標與城市坐標的X、Y軸之間存在1.26°的誤差，水準高程之間存在71 mm的誤差。這與軸線通正、中心對稱的理想規劃發生了偏頗，為屋面板、匝道、城市道路、隧道在眾多交接處的無縫接駁也提出了更高的要求。為了將兩系統在平面和高程體系間的誤差消失于無形，以達成空間的整體美感及精準過渡，設計創造性地將軸線系統分別對應鐵路和城市系統設計為兩區。Ⅰ區與鐵路坐標方向一致，Ⅱ區Y軸與城市坐標方向統一，X軸以站前大道為界，南側區域與鐵路坐標方向相同，北側區域與城市坐標方向匹配。Y軸的角度順著人的行進方向被淡化，X軸的角度誤差出現在車場中部的不敏感地帶，并將該空間分成幾個單元，以弱化使用者對等腰梯形空間的感知[16]，見圖9、圖10。

圖9 平面體系構建

圖10 分區交界處軸線定位(單位：mm)

以上設計，使本工程與車站和城市的交接處均為平行、整數相接，提高了接口的精確性，減小了施工難度，并兼顧了在站房處向南俯瞰城市，以及立足南方、向北仰望城市對景——寶雞南站均能取得良好的視覺效果。

在屋面與站房的銜接處，設計采取出挑的方式進行搭接，將出挑長度與覆土厚度在結構計算中預留余量，以使鐵路和地方坐標、高程系統聯測結果中，受制于測繪技術和儀器限制仍可能存在的誤差在該范圍內予以考慮，這樣對空間整體效果、結構體系計算、施工補救難度等各方面都影響最小，避免了工程風險。

4.4.2 軸網生成

車場內部諸多的功能板塊中，公交車和出租車是矛盾最為突出的元素[17]，8組公交在車場內魚貫而入，數量眾多、體量龐大、載客量大、轉彎半徑大，為柱網構建、凈高控制、客流疏導等方面的設計均帶來挑戰，它的空間需求及流線組織，是需要解決的首要問題。設計分析了大量公交場、站設計規范和資料，研究了公交車的行駛、轉彎、變道、停靠、錯車等眾多特點，用計算機模擬手段屢次驗證，并與公交公司的管理層及司機多次交流研討，綜合結構設計的安全經濟性，最終確立了港灣式最簡“U”形流線。將軸網單元設定為東西向12 m、南北向13.5 m，落客島寬度3 m，公交調度位于南側直面車場便于觀望的空間模式。

出租車的接載模式及流線組織，在經歷了多次實例調研和方案比選優化之后，設計摒棄了以往常規設計形式中，多島式布局造成的人車混流嚴重、矩陣式布局帶來的管理要求高、排隊等候限制多和蛇形排隊式造成的使用效率低、行駛難度大的弊端，將落客和上客流線改為多組進、出式，有效地提高了出租車的服務效率。

4.5 無縫接駁

4.5.1 站區接駁

在本工程與站區的交接處，存在諸多復雜的接口要素。鐵路投資范圍在緊鄰站房處形成一個“凸”形邊界，對于屋面層，站房的旅客平臺須通過車場屋面的搭建方能實現，除了準確的水平和豎向設計外，交界處的多種變形縫類型也需要進行針對性的處理。站房周邊需設置環形消防車道，其路徑及荷載對車場結構及空間凈高影響重大。對于車場層的開發，需進行大面積挖方，其定位及施工拓寬范圍一方面應力求使空間得到最大限度的開發，一方面又要綜合考慮鐵路路基及沿線設施的避讓距離。通過對比分析，采取以路基擋墻墻背的內摩擦角進行控制的方法以確保安全。

4.5.2 城市接駁

本工程與城市設計之間也存在諸多類型各異的接駁，對技術的綜合性提出了很高要求。在屋面層西側須結合消防車道撲救路徑，為上站匝道預留接口。為了站前廣場景觀形象的完美呈現，設計在上部美觀、結構經濟安全、下部舒適之間探究最佳平衡點，將整體覆土墊層在滿足屋面找坡、防水、排水、防根穿等構造要求[18]的基礎上厚度盡量做小，樹木及坐凳均設置在結構柱頂，種植處采取樹池或花池的形式，利用池高局部增加覆土厚度。對于車場開向屋面的自然排煙口及疏散出口，其形式也歷經多次推敲和優化，在下部排煙及疏散距離、排煙面積、結構可行性與上部風亭及出入口高度、位置、防雨雪、防倒灌等條件下尋找最佳方案。此外，車場層東、西兩側擋土墻與站前大道的護坡的銜接與過渡，車場道路及隧道與3條城市道路在多個高程關系的連接，北側邊界與市民廣場景觀及其下部商業開發的協同設計，車場的熱力、給排水、強弱電管路與市政管廊的順利貫通等[19]，都需要通過綜合各學科的技術要素，在接駁處給予充分的預留條件及相匹配的技術設計，以使各個層面得以有機連續[20]，見圖11、圖12。

圖11 屋面景觀設計實景

圖12 自西向東仰望本工程實景

5 結語

本工程通過將站區與城市系統的有機融合、自然條件的充分開發利用、平層綜合交通體系的精煉組織、多標準防火分區消防方案的綜合設計、不同坐標及高程系統軸網的分區構建、多接口部位的技術考量與解決等手法，成功地打造了一個綠色、安全、先進、經濟的站前綜合交通樞紐體系，自建成以來贏得了社會各界的一致好評。

該工程的設計實踐，能夠為鐵路沿線城市空間的物業開發提供設計思路。首先，應將系統性設計觀作為貫穿設計全程的主導原則，將城市規劃和鐵路站區的整體有機性作為工程設計的前提，根據外部環境的發展肌理來確立場地的邊界要素、空間職能和流線布局等。其次，應注重對自然環境的開發和利用，通過對建筑邊界空間的多種開敞設計，可以為龐大的人工環境引入舒適安全的綠色能源，降低技術復雜度，縮減工程投資。再者，對于紛繁復雜的功能板塊和各式需求，應分清主次矛盾，根據區域特征進行分類對待，逐級消化，如本工程中的消防問題、坐標和高程系統的整合問題、各部位的接駁問題等，化繁為簡，化特殊為一般，從而為問題的解決打開突破口，使設計有據可依。最后，要解放思想，對于學科交叉問題和新型技術問題，應善于提煉出問題本質和設計原理，在相似類型的傳統解決手法基礎之上進行創新，以使問題迎刃而解。