以建筑學的視角淺談地鐵車站結建改造設計

馬仁杰

(上海市城市建設設計研究總院(集團)有限公司，上海 200125)

1 相關背景

上海徐家匯中心地塊項目所在的徐家匯社區位于上海市中心城區的西南角，區內城市功能豐富，用地結構緊湊，交通方便快捷，是徐匯區內最成熟繁華的區域，同時也是上海西南方向的城市副中心和主要公共活動中心。項目整體延續該地區的城市風貌，與基地相鄰的港匯恒隆廣場及周邊其他建筑風格相協調，采用較現代的建筑手法，同時在景觀設計上結合建筑及周邊廣場進行設計。項目整體開發體量較大，總計38萬m2超甲級寫字樓、32萬m2大規模頂級商場及2.5萬m2超五星級酒店，定位為上海第一的城市綜合體，同時徐家匯中心沿虹橋路將建設高370 m的浦西第一高樓。

為了配合徐家匯中心地塊及相鄰地鐵廣場地塊的建設，需對上海軌道交通11號線徐家匯站原18、19、20號出入口及北、中、南風井組進行改造,改造后的18、19、20號出入口及北、中、南風井與開發地塊建筑結合設置。

2 地鐵改造結建方案

2.1 18號出入口及北風井

原18號出入口及北風井位于9、11號線徐家匯站西北角，如圖1所示。根據地鐵廣場地塊設計方案，需改造既有9號線18號出入口(兩扶一樓，樓梯寬3 m)、北風井(含3個活塞風井、1個排風井及1個新風井)、1個出地面無障礙電梯、1個出地面疏散樓梯、局部設備管理用房(主要包括1間民用通信機房、2間通信儀表室、2間男女更衣室、1間工作人員衛生間、1間污水泵房、1間警務室及1間會議室)及風井側墻打開接入地塊。

圖1 18號出入口及北風井改造前平面圖

改造后18號出入口與地鐵廣場地塊裙房結合設置，如圖2所示。設地下1層、地面1層，布置兩扶一樓總寬6.4 m，樓梯寬3.0 m，扶梯上下行兩臺并列布置。

圖2 18號出入口及北風井改造后平面圖

改造后無障礙電梯、疏散樓梯均結合地面裙房布置于首層。原地鐵風井所在位置側墻需打開，改造后9號線1個新風井位于地塊二層側出，9號線1個活塞風井、11號線2個活塞風井及9、11號線1個共用排熱風井均位于屋頂上方側出，風口間距均大于5 m滿足防火要求。

改造后原1間民用通信機房、2間通信儀表室、2間男女更衣室、1間工作人員衛生間、1間污水泵房、1間警務室及1間會議室均移位設置于北側新增地下室內。地鐵設備用房西側新增地鐵管理用房區，建筑面積約990 m2，單獨設置疏散樓梯、新排風井、公共廁所、變電所等設施，出地面均結合裙房統籌考慮，新排風井位于首層側出，風口間距大于10 m,滿足防火要求。

2.2 19號出入口及中風井

原19號出入口(兩扶一樓，樓梯寬2.6 m)及中風井位于11號線徐家匯站中部，如圖3所示。根據徐家匯中心地塊設計方案，需將原19號出入口拆除，中風井(排風井)移位。

圖3 19號出入口及中風井改造前平面圖

改造后19號出入口位于地鐵廣場下沉廣場內設置，如圖4所示。設地下1層、地面1層，布置三扶一樓總寬10.5 m，樓梯寬5.4 m，扶梯2部上行1部下行并列布置。

圖4 19號出入口及中風井改造后平面圖

改造后中風井(排風井)移位后結合地面廣場景觀統一考慮。

2.3 20號出入口及南風井

20號出入口(兩扶一樓，樓梯寬2.4 m)位于11號線車站西南角，如圖5所示，貼臨設置1條雪泡車通道，出入口通向虹橋路；出地面無障礙電梯位于20號出入口附近，通向虹橋路；南風井(含2個活塞風井、1個新風井及1個排風井)位于車站西側，均為高風井高處側出。1個疏散樓梯位于活塞風井旁，直出地面。根據徐家匯中心地塊設計方案，以上設施均需結合裙房統一設計。

圖5 20號出入口及南風井改造前平面圖

改造后20號出入口與徐家匯中心地塊裙房結合設置，出口通向虹橋路，如圖6所示。設地下1層、地面1層，布置兩扶一樓總寬6.75 m，樓梯寬3.35 m，扶梯上下行兩臺并列布置。

圖6 20號出入口及南風井改造后平面圖

改造后出地面無障礙電梯與20號出入口結合設置，位于地塊裙房內，出地面后通向虹橋路。同時此無障礙電梯將兼顧雪泡車電梯功能，原20號出入口雪泡車出地面通道拆除，改為通過此無障礙電梯下至地下一層。

改造后1個疏散樓梯位于地塊裙房內出地面。

改造后2個活塞風井及1個排風井位于地塊綠化帶內，為低風井獨立出地面。1個新風井與出地面無障礙電梯結合考慮設置，位于裙房內20號出入口旁。

3 客流及閘機分析

3.1 計算公式

根據上海徐家匯中心項目深化階段微觀人行仿真分析報告，項目早高峰時段軌道交通客流量為6 035人次/h，晚高峰時段軌道交通客流量為11 285人次/h,將這兩個數據與原軌道交通客流報告中的早晚高峰數據進行疊加計算并復核閘機需求。其中：

式中：N為閘機通道數量，單位為通道；P為高峰小時客流，單位為人次；λ1為超高峰小時系數；λ2為出站清空系數；R為閘機每分鐘處理能力，單位為人次/(分鐘·通道)。

取值說明：

(1)高峰小時客流P：為現有車站條件下遠期預測客流值與地塊客流值兩部分相加。

①現有條件下預測客流值：取客流預測報告中上下客高峰小時客流與根據實際客流推測遠期客流中的較大者。

②地塊客流值：根據微觀人行仿真分析報告中提供的地塊客流資料分析得出。

(2)超高峰小時系數λ1：根據《城市軌道交通設計規范》(DGT J08-109-2017)[1]第4.7.1條規定的取值范圍1.1～1.4，結合客流預測報告，設定本例超高峰小時系數為1.4。

(3)出站清空系數λ2：由于出站行為是列車到站后發生的，此類客流具有短時集聚效應，故需要考慮出站清空系數，此系數為根據經驗取值，暫定為1.2。

(4)閘機每分鐘通行能力R：根據地方標準《城市軌道交通設計規范》(DGT J08-109-2017)[1]第22.5.1-3條，自動檢票機通行能力計算參數取20人次/(分鐘· 通道)。

3.2 計算結果

(1)進站(晚高峰)所需閘機通道：(10 021+10 663+11 285×50%)×1.4÷20÷60=30.7，取整為31。

(2)出站(早高峰)所需閘機通道：(13 948+11 341+6 035×50%)×1.4×1.2÷20÷60=39.6，取整為40。

3.3 結論

數據計算結果顯示遠期客流所需閘機通道為31進40出，而在目前的遠期設計中車站閘機數為25進29出，將無法滿足通行需求，需新增6臺進站閘機、11臺出站閘機。

4 功能分析

改造后11號線19號出入口設置于地鐵廣場的下沉廣場內。設地下1層、地面1層，布置三扶一樓總寬10.5 m，其中樓梯寬5.4 m，扶梯2部上行1部下行并列布置。改造后的11號線20號出入口與徐家匯中心地塊裙房結合設置，出口通向虹橋路。設地下1層、地面1層，布置兩扶一樓總寬6.75 m，樓梯寬3.35 m，扶梯上下行2臺并列布置。

按《地鐵設計規范》[2]9.3.14條，對11號線徐家匯站19、20號出入口通道和樓梯寬度進行復核,各部位最大通過能力見表1。

表1 車站各部位最大通過能力

遠期高峰小時最大客流為：25 048+11 285=36 333人次/h。

19、20號出入口分向客流暫按各50%考慮，則各承擔18 166 人次/h。

19號出入口通道通行寬度驗算：18 166/4 000=4.54 m<10.5 m。

19號出入口樓扶梯通行寬度驗算：5.4×3 200+8 190×3=41 850>18 166人次/h。

20號出入口通道通行寬度驗算：18 166/4 000=4.54 m<6.75 m。

20號出入口樓扶梯通行寬度驗算：3.35×3 200+8 190×2=27 100>18 166人次/h。

結論：地塊新增客流對11號線徐家匯站19、20號出入口不造成沖擊。

5 消防及人防分析

5.1 消防分析

(1)18、19、20號出入口及北、中、南風井永久使用階段：改造后的18、19、20號出入口及北、中、南風井將按照現行《地鐵設計防火標準》[3]考慮防火分區的劃分，滿足相關防火分區、疏散口個數及距離的要求。

(2)19、20號出入口施工期間臨時過渡階段：因徐家匯中心地塊施工階段需拆除原19、20號出入口，施工階段為保證11號線徐家匯站正常運營，需建設19、20號臨時出入口，臨時出入口啟用后方可拆除原19、20號出入口，再等永久出入口建成后拆除臨時出入口，臨時使用階段仍然需要考慮滿足11號線公共區任意一點至最近安全口距離不大于50 m的要求。

(3)18號出入口拆除期間臨時過渡階段：因地鐵廣場地塊施工階段需拆除原18號出入口，施工階段為保證9號線徐家匯站正常運營，需考慮18號出入口拆除過程中的臨時措施。

9號線公共區原設有3個出入口及1個出地面疏散樓梯(乘客用)，18號出入口拆除期間，9號線公共區將不能滿足現行《地鐵設計防火標準》[3]。根據地塊設計方案以及車站內部布置情況，不具備設置臨時出入口的條件。考慮將原9號線與11號線公共區分界處一跨防火卷簾改為4扇防火門，作為拆除18號出入口期間的臨時消防疏散措施，以滿足9號線站廳公共區內任意一點至最近疏散通道口的距離不大于50 m的要求，待18號永久出入口建成后再拆除防火門恢復防火卷簾。

5.2 人防分析

18號出入口及北風井屬于9號線范圍，由于9號線不設防，故18號出入口及北風井的改造不影響人防體系。19、20號出入口及中、南風井屬于11號線范圍，11號線設防，相關改造方案均須考慮人防要求，需設置相應的防護密閉門、密閉門等。

6 管理界面劃分

考慮地鐵與開發項目運營時間段的不同，為明確界定地鐵與開發項目物理空間及管理空間，二者之間設置管理卷簾2道(4道卷簾中的2道)，并分別由雙方根據自身運營情況獨立管控。

7 結束語

地鐵有著一個龐大的系統，改造過程中會遇到各種各樣的困難，而建筑專業作為地鐵改造設計中的牽頭專業，需要先行對整個地鐵改造方案涉及的相關客流、消防、人防等技術問題充分研究并論證其合理性，特別要注意為滿足相關規范要求時，改造過程中不可避免地要采取臨時措施，為改造項目打響第一槍。