地鐵車站垂直交通設施的分析與探討

儲強鋒 唐 佼

(北京城建設計發展集團股份有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310017)

1 概述

地鐵車站是地鐵工程中最為復雜的建筑，樓梯和自動扶梯、垂梯等垂直交通設施是與乘客活動關聯度最高的設施之一[1]、直接影響乘客進出方便與否，必須重視并進行合理地規劃與設計，力求提高行人乘坐地鐵時的舒適度和集散效率[2]。

2 垂直交通設施的分類及相關規定

地鐵車站的垂直交通設施有樓梯、扶梯、垂梯等，為乘客正常進、出車站提供便利，同時也承擔火災時的消防疏散功能。規范對樓梯、扶梯、垂梯等直交通設施做了以下規定。《地鐵設計規范》[3]規定：樓梯宜采用26°34′傾角，其寬度為單向通行不小于1.8 m，雙向通行不小于2.4 m，困難情況下，與自動扶梯并排布置的樓梯最小寬度為1.2 m；車站出入口自動扶梯的傾角不大于30°，站臺至站廳傾角應為30°，凈寬不宜小于1.0 m；無障礙電梯宜設于付費區，門前等候區不宜小于1.8 m。《民用建筑設計統一標準》[4]要求：每個梯段的樓梯踏步不超過18級，不少于3級，樓梯平臺不小于0.9 m，轉向時不小于梯段寬度并不小于1.2 m；規定梯段凈寬為兩側扶手中心線之間的距離，每股人流寬度為0.55 m+(0～0.15)m的人流股數確定，并不應少于兩股人流。

3 地鐵車站站內垂直交通的設計

3.1 地鐵車站廳—站臺的垂直交通設計

3.1.1地鐵車站站內垂直交通設施布置的形式和原則

地鐵車站站內垂直交通布置方式，以樓扶梯縱向形成的角度劃分，有八字、倒八字、順向、剪刀及組合等布置形式。兩層標準站一般采用八字樓扶梯，使站臺樓扶梯均衡、站廳付費區集中；順向梯一般在提升高度較大時采用，倒八字一般結合中庭車站使用。

車站站內樓扶梯布置的原則：1)站臺上的樓扶梯布置應盡可能均勻，使各節車廂的乘客走行距離盡量均衡[1]，避免客流交叉干擾、站臺擁堵；2)站廳層樓扶梯布置與進出流線匹配、與進出閘機保持相應的距離；3)站臺樓扶梯設置需滿足正常通行和消防疏散要求。

據北京的調查研究及《城市軌道交通工程設計規范》[5]要求，為提升服務水平、使中部乘客盡快離開站臺，方便運營和疏散，地下兩層島式標準車站(6A或6B)的公共區一般配置3組垂直交通設施：兩端八字樓扶梯，中部垂梯+樓梯。目前最為普遍的6B，11 m寬島式單柱站臺布置方式為兩端樓扶梯，中部垂梯+剪刀梯[6]。杭州由于客流較大，為提高服務標準，采用12.6 m島式雙柱站臺，兩端上、下行扶梯夾樓梯，中部垂梯+L型梯。L型樓梯既方便中部乘客快速進出，也與垂梯結合較好，對站臺、站廳影響小[7]，見圖1。

3.1.2站內垂直交通布置存在的問題及思考

地鐵站內垂直交通承擔乘客的進出站及消防疏散功能，而且站內空間較少、乘客和設備集中，運營后再進行改造會帶來較大的社會影響，因此設計階段必須重視。

臺—廳的能力：確保數量、均勻布置、盡量直達。標準站目前一般采用三組樓扶梯，通行能力較強。換乘站客流較大、臺—廳的通行能力要求高，尤其是通道換乘、上側下島等換乘站，站臺—站廳的樓扶梯承擔進出站和換乘疊加功能，臺—廳的樓扶梯數量，直接影響乘客進出站、換乘的速度，應更加予以重視。目前沈陽[16]、西安[8]、杭州等城市的軌道交通骨干線相交的重要換乘站，由于客流量較大、站臺—站廳采用2組樓扶梯、臺—廳樓扶梯數量偏少[8]，在換乘高峰期出現樓扶梯排隊較長、站臺擁擠的情況。

杭州鳳起路站為1號、2號線通道換乘站，2號線為地下3層站，受客觀條件限制車站較短，地下3層站臺至地下1層站廳設置兩組樓扶梯，其中靠換乘通道一側為八字樓扶梯(一側為雙扶、一側為一樓一扶)在設備層匯合轉換至邊跨后、以兩扶一樓至站廳，見圖2。本站站臺—站廳樓扶梯數量較少，且端部樓扶梯進行轉換，廳—臺樓扶梯能力較低。本站位于市中心，為1號、2號線唯一換乘站，進出站和換乘客流較大，尤其是早高峰，出站和換乘客流疊加、客流在站臺樓梯口部聚集，形成較長排隊、出站速度較慢；端部樓扶梯中間轉換平臺空間較小、人員擁擠，見圖3，圖4。

一般橫二豎三T型換乘站(地下2層為T的一橫、地下3層為T的一豎)，地下2層站臺中部設置T型換乘樓梯至地下3層站臺、站臺兩端設置至站廳的八字樓扶梯，受換乘樓梯影響、臺—廳樓扶梯靠站臺端部設置，中部乘客出站流線較長、極易造成站臺擁堵。為避免此類情況，杭州2號、10號線換乘站學院路站，靠垂梯設置3折樓梯，方便中部乘客進出站，也提高了疏散能力，見圖5，圖6。

垂梯的通用化、差異化設計。

隨著科技發展、社會文明程度的提高，無障礙設計在軌道交通系統越來越重視，無障礙設計的通用設計[9]即無障礙面向所有使用者的設計理念，被越來越多人接受。目前普遍的做法是無障礙垂梯設置于車站付費區中部，由原來的無障礙人士的專用梯，變為面向所有使用者，尤其是對于某些特殊群體(老年、兒童、女性、身體障礙者等)[10]。但一般整條線或者整個城市線網車站的垂梯均為同一尺寸規格，導致客流大的車站高峰時期垂梯等候時間較長。

杭州軌道交通三期的車站對此進行改進，對站內垂梯進行差異化設計以適應不同客流需求：標準站垂梯核定載重為1 t、換乘站1.35 t、特大客流車站1.6 t，以適應不同強度客流需求。

扶梯寬度探討：扶梯設備的窄形化引導。

軌道交通車站是縱向的交通建筑，樓扶梯一般線路沿縱向設置，樓扶梯的寬度直接影響站臺寬度。目前軌道交通綜合考慮安全、受力條件、穩定性等因素，采用滾輪外置的扶梯。一般車站土建預留扶梯1.8 m寬安裝空間，該尺寸是按照不同廠家設備的包絡尺寸確定，而各廠家實際設備寬1.62 m～1.75 m，導致扶梯安裝后仍有0.1 m～0.2 m的空隙，兩臺或多臺扶梯并列設置時空隙達0.3 m或更大，不僅占用寶貴的寬度空間，還易造成裝修封堵的安全隱患(見圖7，圖8)。如能引導廠家研發較窄的設備產品，同時控制土建單位施工精度，則可加大側站臺寬度。

3.2 換乘垂直交通設計

換乘車站分為同臺換乘、節點換乘、平行換乘、通道換乘。按照站臺島式和側式分類，又分島—島、島—側、側—側換乘。其中節點換乘有T型、L型和十字等換乘形式[11]。島島節點換乘站除了臺—廳的垂直交通設施外，兩線站臺之間還設置換乘垂直交通設施即換乘樓(扶)梯。

換乘站換乘流量較大尤其是高峰期，島島換乘節點受條件限制、空間較小，故節點位置一般優先設置盡可能寬的換乘樓梯供大部分乘客換乘使用(島—側或側—側換乘節點較多、設置換乘樓扶梯空間較大)，垂梯避開換乘節點各線獨立設置，以實現效率優先、兼顧公平的原則。換乘樓梯不同梯段的寬度應保證能力匹配，梯段中部設分隔欄桿，供運營不同客流條件下組織不同的換乘模式。目前北京換乘樓梯為單向換乘：上層站臺至下層站臺直接通過換乘樓梯實現，反之通過臺—廳—臺的間距換乘實現。上海，杭州為混行，杭州近江站為1號、4號線T型換乘站，早高峰換乘樓梯一分為二、實現雙向換乘，見圖9，圖10。

L型換乘站在增加換乘高度的情況下，可增設扶梯實現扶梯換乘、提高服務標準[12]。但由于扶梯的通過能力較強，換乘客流又比較集中，故一般在下層設置楔型站臺，增加集散空間、減少換乘節點處的瓶頸現象，疏導換乘客流[13]。節點換乘采用扶梯換乘時，應對換乘站臺短時沖擊性指標[5]進行驗算或進行客流仿真模擬。

4 出入口垂直交通設計

一般車站四個象限分別設置出入口方便乘客進出，出入口一般設置樓扶梯，其中1個～2個口設置垂梯。由于出入口提升高度較大，隨著生活水平提高、老年化的到來，為保證服務水平應設置上、下行扶梯[3]。周邊條件限制時，可采取精細化設計或其他垂直交通設施組合形式，確保乘客便捷進出。一般出入口設置兩扶夾一樓土建外包尺寸7.1 m凈寬6.1 m，可保證1.8 m凈寬的樓梯和上、下行扶梯見圖11。當寬度限制時，可通過雙扶并設、壓縮樓梯、裝修和結構墻厚度，結構總寬6 m設置上下行扶梯和樓梯，見圖12，圖13。當地面寬度更小，可將樓扶梯分設為T型口或樓扶梯扶疊摞設置；當長度受限制時，可設置垂梯+折跑樓梯或雙垂梯的布置形式，見圖14。

其他可能性探討：

《地鐵設計規范》[3]的9.7.4條要求出入口設上、下行扶梯時應加設樓梯或備用扶梯，《地鐵設計防火標準》[14]的5.1.12條則要求設置樓梯。筆者認為若該條文是基于扶梯故障情況下、乘客進出的考慮，規范不應限定備用垂直交通設施方式。考慮到扶梯故障的幾率較低、出入口客流較分散、垂梯能否兼備用值得探討。即出入口設置上、下行扶梯、垂梯的組合，扶梯故障時垂梯進出站。

扶梯設備有1 m，0.8 m，0.6 m等梯級寬度[15]，軌道交通從通行能力、土建規模、造價等方面綜合考慮，一般采用1.8 m土建寬、1 m凈寬的扶梯，性價比較高。當條件控制、標準扶梯無法布置時，為保證服務標準，可考慮0.6 m凈寬的扶梯。杭州錢江路站受慶春路隧道限制，D3，D4號口與站廳的連接通道采用0.6 m扶梯。

5 結論與思考

1)重視車站尤其是換乘站的公共區垂直交通設計，方便乘客進出站及換乘，提高地鐵的運行效率；2)樓扶梯站臺層應設置均勻，在滿足正常通行和消防疏散要求同時，應適當留有余量；3)垂梯可在噸位、數量、形式(貫通梯)等方面進行差異化設計，以適應不同的車站客流需求；4)通道換乘站垂直交通應考慮進出站和換乘客流疊加需求，客流較大和流線復雜車站應進行客流仿真模擬；5)站臺至站廳樓扶梯應盡可能直達，如無法直達需轉換時，轉換前后的樓扶梯必須能力匹配，同時加大轉換廳避免扶梯故障造成轉換廳乘客擁堵；6)出入口受周邊條件限制時，可壓縮出入口寬度或選用不同的垂直交通組合形式，進行差異化設計、確保乘客出行便捷，必要時可采用非標扶梯；7)建議扶梯和垂梯尺寸采用精細化設計及招標，在安全、可靠的前提下，引導廠家研發較窄的設備、增加使用空間。