環(huán)境友好型軌道交通車站評價理論與設(shè)計理念研究

高國飛，鄭 漢，閆亞娜

（1. 北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司 城市軌道交通綠色與安全建造國家工程實驗室，北京 100037；2. 北京交通運輸職業(yè)學(xué)院城市軌道交通系，北京 100096）

在城市發(fā)展過程中，城市軌道交通以其安全舒適、準點性高、快速、環(huán)保、運能大和能耗少的特點，成為交通運輸網(wǎng)絡(luò)的骨干。城市軌道交通車站的建設(shè)運營，在為社會生活帶來極大便利的同時，也不可避免地對社會和生態(tài)環(huán)境帶來影響[1]。首先，車站大型設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲、振動、電磁輻射，有可能影響周邊環(huán)境；其次，車站的內(nèi)部建筑設(shè)計和交通組織方式，也直接決定了乘客出行的效率與體驗；最后，城市軌道車站的用水、用電等，也對城市的資源與能源結(jié)構(gòu)造成影響。

自環(huán)境友好理論提出以來，國內(nèi)外許多學(xué)者據(jù)此對城市軌道交通車站的設(shè)計進行了理論研究；國內(nèi)已對環(huán)境友好中的綠色環(huán)保進行了研究，如綠色鐵路建造運營的相關(guān)理論[2-3]。Wang等從環(huán)境友好的角度，設(shè)計了智能照明系統(tǒng)[4]；Larsson等開發(fā)數(shù)字規(guī)劃工具，合理規(guī)劃車站與周邊環(huán)境的關(guān)系，通過增設(shè)噪聲防護設(shè)施設(shè)備，降低車站運營噪聲對城市環(huán)境的影響[5]；Ayman等提出了一種新的軌道交通車站與市區(qū)的協(xié)調(diào)規(guī)劃范式，提高了乘客出行方式中的公共交通比例，提升了城市可持續(xù)發(fā)展的程度[6]。

現(xiàn)有的研究主要從個別角度對環(huán)境友好理論進行探索。筆者首先使用歸納法，對“環(huán)境友好型軌道交通車站”的概念進行解析與重構(gòu)，并建立環(huán)境友好型軌道交通車站評價理論框架，形成設(shè)計理念；之后使用專家評價方法，定量分析設(shè)計理念及相應(yīng)評價指標的重要性。

研究成果可在理論層面上指導(dǎo)軌道交通車站設(shè)計，提升城市軌道交通在公共交通中的競爭優(yōu)勢，促進車站設(shè)計與城市環(huán)境的融合，提升乘客的良好出行體驗。環(huán)境友好型軌道交通車站是對國家宏觀戰(zhàn)略的積極響應(yīng)，也是建設(shè)環(huán)境友好型社會的重要環(huán)節(jié)。

1 理論框架

環(huán)境友好型車站理論的提出，吸納了綠色發(fā)展理念和理論。綠色發(fā)展觀的本質(zhì)是科學(xué)發(fā)展觀，是謀求經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護和社會和諧之間的有機平衡[2-3]。為貫徹落實我國綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展理念，提升城市軌道交通服務(wù)環(huán)境品質(zhì)，自“十五”規(guī)劃開始，我國專家學(xué)者進行了許多研究，從“綠色鐵路”開始，逐步聚焦到“綠色車站”。

目前，“綠色鐵路”理論偏向環(huán)境保護領(lǐng)域，主要集中在噪聲治理、振動控制、生態(tài)保護和列車垃圾等方面[2-3,7-8]。“十三五”期間，中國城市軌道交通協(xié)會發(fā)布了《綠色城市軌道交通車站評價標準》，首次提出了綠色車站的概念[7]。該評價標準全面考察車站建造的勘察、設(shè)計、施工、運營各階段產(chǎn)生的單項環(huán)境影響，但對人文、景觀、生態(tài)、社會、經(jīng)濟等方面的影響考慮較少，主要缺乏考慮乘客作為出行主體與車站的交互體驗。在此基礎(chǔ)上，筆者重點引入行人感知這一重要維度，提出軌道交通環(huán)境友好型車站。

軌道交通環(huán)境友好型車站是指在車站規(guī)劃設(shè)計過程中，以滿足運輸需求為基本點，以車站主體建筑與客運組織為核心，引入綠色環(huán)保、人本交通、節(jié)能降耗的理念外延，系統(tǒng)考慮內(nèi)外部施工建造、設(shè)施設(shè)備布局、導(dǎo)向標識設(shè)置、聲光電磁等多方面要素，打造安全舒適、方便快捷、生態(tài)文明、資源節(jié)約型的新時代車站。

如圖1所示，環(huán)境友好型軌道交通車站評價理論框架是一個有機整體，以資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會為設(shè)計導(dǎo)向，圍繞車站建造與交通組織這一核心展開，其具體展開如圖2所示。

圖1 環(huán)境友好型軌道交通車站評價理論框架Figure 1 A theoretical framework for the evaluation of an environment-friendly rail transit station

圖2 環(huán)境友好理論框架與指標體系的關(guān)系Figure 2 Relationship between theoretical framework and index system of the theory of station design

人本交通是指在標識設(shè)計、空間銜接、設(shè)施配置和人文景觀等方面，為乘客和站務(wù)人員提供舒適、便捷和高效的出行體驗和工作環(huán)境，實現(xiàn)設(shè)施配置人性化、人文景觀特色化的建造目標。

綠色環(huán)保是指在場地生態(tài)、濕溫度、氣體環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境等方面，采用相關(guān)的新技術(shù)及設(shè)備措施，減少污染，降低環(huán)境影響，實現(xiàn)場地生態(tài)綠色化、環(huán)境保障健康化的建造目標。

節(jié)能降耗是指在智能設(shè)計、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材等方面，減小能源消耗，最大限度地節(jié)約資源，實現(xiàn)資源利用節(jié)約化、能耗管理智慧化的建造要求。

總之，人本交通是靈魂，綠色環(huán)保是基礎(chǔ)，節(jié)能降耗是約束。以建筑空間現(xiàn)代化、客流組織高效化、區(qū)位協(xié)調(diào)一體化為切入點，體現(xiàn)了軌道交通環(huán)境友好型車站的本質(zhì)要求和發(fā)展規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的指標定義及量化方法，設(shè)置站內(nèi)配置、站外協(xié)調(diào)和交通組織三大一級指標，提出了一套覆蓋全面、邏輯清晰和主客觀兼?zhèn)涞某鞘熊壍澜煌ōh(huán)境友好型的車站評價指標體系。

其中，交通組織指標是評價車站的運輸服務(wù)質(zhì)量，包括站內(nèi)外交通組織和標識設(shè)計；站外協(xié)調(diào)指標將車站看作是一個綜合整體，評價其與外部環(huán)境的融合，包括土地利用、空間銜接和場地生態(tài)；站內(nèi)配置指標將車站看作是一個復(fù)雜系統(tǒng)，對其內(nèi)部的子系統(tǒng)進行評價，包括空間設(shè)計、設(shè)施配置、人文景觀、溫濕度、節(jié)能降耗、智慧設(shè)計和聲光電磁氣體環(huán)境等。

在設(shè)計、建設(shè)、運營和管理等車站的主要功能上，堅持交通運輸服務(wù)乘客、引導(dǎo)城市發(fā)展的基本目標，立足環(huán)境友好型車站評價理論總體架構(gòu)，執(zhí)行環(huán)境友好型車站設(shè)計理念，推行綠色安全建造模式，完善車站基礎(chǔ)設(shè)施配置，加強運輸服務(wù)一體化銜接，提高運營管理智能水平，是實現(xiàn)軌道交通環(huán)境友好型車站目標的重要保證，為建立車站環(huán)境友好指標體系提供理論支撐。

2 設(shè)計理念

車站建造與組織是建設(shè)過程中的設(shè)計核心，體現(xiàn)出車站功能需要滿足的本源性需求，包括建筑空間現(xiàn)代化、客流組織高效化、區(qū)位協(xié)調(diào)一體化等設(shè)計理念，其設(shè)計理念與具體設(shè)計要點的關(guān)系如圖 3所示。

圖3 環(huán)境友好型車站的建造與組織設(shè)計理念和要點關(guān)系Figure 3 Design concept and key points of “station construction and organization” for an environment-friendly station

2.1 建筑空間現(xiàn)代化

良好的建筑空間設(shè)計可以極大地優(yōu)化乘客的出行體驗，如易于識別的功能區(qū)域、規(guī)劃合理的通道設(shè)置和明亮均勻的光照條件[8]。建筑空間現(xiàn)代化，即要以建筑形式多元化、綜合化為抓手，合理優(yōu)化設(shè)計站廳、站臺、通道和出入口等區(qū)域，并保證軌道交通車站常態(tài)化運營。

1) 建筑空間設(shè)計的整體形式和建筑規(guī)模應(yīng)當符合車站功能定位和乘客主要流向，以便更好地發(fā)揮車站在城市交通發(fā)展中的作用，滿足大多數(shù)乘客的交通出行需求。

2) 建筑空間設(shè)計的結(jié)構(gòu)應(yīng)當做到層次分明，需合理地設(shè)計各個功能區(qū)域或設(shè)施的位置，以減輕甚至消除乘客對復(fù)雜而陌生的地下環(huán)境的緊張感和焦慮感。

2.2 客流組織高效化

車站是城市軌道交通運輸生產(chǎn)組織的基本單元，服務(wù)乘客進站、安檢、乘車、出站的全過程。客流組織高效化，即要統(tǒng)籌設(shè)計客流流線和換乘組織，以達到乘車流線順暢、換乘形式合理、站外接駁便捷的目標，給乘客提供安全、舒適、高效的乘車環(huán)境。

1) 站內(nèi)的客流組織應(yīng)確保乘客有清晰明確的視線、距離適中的徑路、便捷快速的換乘，同時滿足高峰小時客流集散的要求，盡可能避免大規(guī)模客流堵塞和流線沖突。

2) 站外的客流組織應(yīng)當使乘客能夠便捷地與公共交通、共享單車、出租車或私家車等其他交通工具接駁，不影響或少影響站外原本的交通狀態(tài)，減少車站周圍的交通負擔。

3) 站內(nèi)外的客流組織要與車站的客流規(guī)模相匹配，并考慮未來的客流增長空間，以保證車站的客流組織能夠在可預(yù)見的時期內(nèi)滿足需要。

2.3 區(qū)域協(xié)調(diào)一體化

車站是城市的有機組成部分，科學(xué)合理的選址與規(guī)劃能更好地滿足城市發(fā)展和乘客需要。區(qū)域協(xié)調(diào)一體化，即要整體考慮車站選址與城市發(fā)展的相互關(guān)系，推動車站與周邊用地在空間和功能上的一體化開發(fā)，提升乘客出行方式中公共交通的比例，提升城市可持續(xù)發(fā)展的程度，促進城市土地的節(jié)約和集約利用。

1) 車站選址應(yīng)在尊重既有總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、街區(qū)控制性詳細規(guī)劃的基礎(chǔ)上，保證周邊用地功能布局與客流需求相匹配，加強區(qū)域優(yōu)勢互補，充分吸引潛在客源，與城市發(fā)展相互協(xié)調(diào)。

2) 土地利用應(yīng)結(jié)合車站所處區(qū)位，增加周邊用地與車站功能耦合度，促進車站核心區(qū)地下、地上空間的一體化利用，合理規(guī)劃周邊物業(yè)功能和用地強度，促進交通功能與城市生活服務(wù)功能的有機結(jié)合。

3) 車站設(shè)計可融入與交通兼容的經(jīng)營性功能，如便利店、書報廳、小餐廳及其他商業(yè)設(shè)施，鼓勵大眾使用交通運輸設(shè)施，不僅能滿足乘客多元化需求，也能增加軌道交通運營方的收入。

3 人本交通

人本交通包括設(shè)施配置人性化和人文景觀特色化的設(shè)計理念，其設(shè)計理念與具體設(shè)計要點的關(guān)系如圖4所示。

圖4 環(huán)境友好型車站人本交通的設(shè)計理念與要點關(guān)系Figure 4 Relationship between design concept and key points of “people-oriented transportation” for an environment-friendlystation

3.1 設(shè)施配置人性化

優(yōu)質(zhì)的軌道交通車站設(shè)施配置，應(yīng)充分考慮乘客生理及心理需求，體現(xiàn)客運組織細節(jié)化。設(shè)施配置人性化，即要在車站主體、站外協(xié)調(diào)兩大層面上，為進出站乘客帶來舒適便捷的出行體驗，做好合理設(shè)計、有效布局、優(yōu)化配置三方面工作，增強車站吸引力，挖掘潛在客源，促進軌道交通車站發(fā)展良性循環(huán)。

1) 車站標識設(shè)計應(yīng)清楚表達車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)及周邊交通接駁和建筑物信息，正確、高效地引導(dǎo)乘客進出車站，在常規(guī)、緊急情況下引導(dǎo)客流秩序。考慮站點地理條件、客流組成等因素，配備不同類型的標識。

2) 站外空間銜接應(yīng)合理設(shè)計，應(yīng)將車站與周邊商業(yè)和服務(wù)業(yè)設(shè)施建筑、公共管理與公共服務(wù)設(shè)施建筑、居住區(qū)及其他公共空間進行有效融合和合理銜接。車站與城市直接相連的部分，如出入口、風亭等，其建筑風格應(yīng)與周邊環(huán)境具有較高的融合度。

3) 車站應(yīng)優(yōu)化設(shè)置自動扶梯、自動售票機等設(shè)施設(shè)備，提高乘客通行效率；有效設(shè)置座椅、洗手間、自動飲水機等服務(wù)設(shè)施，提升乘客出行舒適度；合理設(shè)置無障礙設(shè)施，充分考慮特殊群體需求；采用新技術(shù)提升乘客信息系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)等服務(wù)系統(tǒng)的友好度，提高車站服務(wù)質(zhì)量。

3.2 人文景觀特色化

公共藝術(shù)作品可以彌補地下空間環(huán)境缺陷，緩解乘客心理、生理上的壓抑感，建立車站與乘客之間良好的互動關(guān)系。人文景觀特色化，即在空間裝飾和景觀文化的設(shè)計上，要反映文化特色，詮釋文明建設(shè)，與城市發(fā)展主題遙相呼應(yīng)。增強乘客對城市文化的認知，在地下空間營造獨具特色的主題氛圍，緩解乘客視覺壓力，并提升感官舒適度。

1) 車站空間裝飾應(yīng)以城市文化為基調(diào)，運用不同的裝飾材料，以藝術(shù)品或者藝術(shù)墻等形式對文化特色進行表達。可采用“一線一景”或者“一站一景”的構(gòu)造方式，賦予地鐵車站不同的文化底蘊。

2) 景觀文化設(shè)計應(yīng)主題化地表達當?shù)匚幕厣⑷宋牧?xí)俗、古今歷史等，如在站臺設(shè)計充滿藝術(shù)感的柱子、在地面補充簡單美觀的雕刻，在不影響車站客流有序組織的前提下，改善車站內(nèi)單調(diào)的建筑風格，美化車站。

4 綠色環(huán)保

綠色環(huán)保包括“場地生態(tài)綠色化”和“環(huán)境保障健康化”的設(shè)計理念，其設(shè)計理念與具體設(shè)計要點的關(guān)系如圖5所示。

圖5 環(huán)境友好型車站綠色環(huán)保設(shè)計理念與要點關(guān)系Figure 5 Relationship between “green environmental protection”design concept and key points of an environment-friendly station

4.1 場地生態(tài)綠色化

場地生態(tài)環(huán)境是指車站與周圍的自然生態(tài)環(huán)境，車站應(yīng)結(jié)合場地實際狀況，保護周邊生態(tài)環(huán)境，使場地與生態(tài)環(huán)境和諧共生。場地生態(tài)綠色化，即要一體化考慮城市軌道交通在設(shè)計、施工、運營的全生命周期對車站生態(tài)環(huán)境的影響，做好頂層設(shè)計，優(yōu)化綠地水源，降低振動噪聲，隔離電磁輻射，最小化車站生態(tài)環(huán)境的負面影響，形成綠色、持續(xù)的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。

1) 在車站設(shè)計時，應(yīng)關(guān)注到綠地公園、廣場等的空間布局，保證車站及周邊用地綠地率等規(guī)劃要求，增加城市綠地面積。

2) 在車站建設(shè)中，應(yīng)有城市軌道交通建設(shè)對城市環(huán)境影響的評估報告。采取不同措施來減少對城市環(huán)境的影響，如凈化循環(huán)污染水體、調(diào)節(jié)維護土壤生態(tài)、恢復(fù)場地原有生存環(huán)境等。

3) 在車站運營中，列車的運行以及地鐵設(shè)備的運轉(zhuǎn)對周圍環(huán)境的影響主要是振動以及噪聲。應(yīng)提前預(yù)判，從建造材料、設(shè)施設(shè)備以及減振降噪等方面入手，減少噪聲與電磁輻射。

4.2 環(huán)境保障健康化

車站環(huán)境是指乘客在車站內(nèi)接觸到的環(huán)境，適宜的車站環(huán)境可以增強乘客對車站的認同感[9-11]。環(huán)境保障健康化，即通過指標監(jiān)測、設(shè)備干預(yù)、乘客調(diào)研等方式，控制車站濕溫度、光環(huán)境、聲環(huán)境和氣體環(huán)境等基礎(chǔ)條件，為乘客和工作人員創(chuàng)造一個綠色、健康的乘車與工作環(huán)境。

1) 車站配備空調(diào)、風機等相應(yīng)設(shè)備，做好乘客滿意度調(diào)研，全盤控制站廳、站臺、通道等區(qū)域的指標情況。

2) 車站要考慮空氣質(zhì)量和通風情況，計算新風量相關(guān)指標，打造清新、無害和安全的氣體環(huán)境。

3) 車站要控制軌道交通列車運行的噪聲、站內(nèi)機電設(shè)備噪聲、列車運行引起的結(jié)構(gòu)振動噪聲和站外屏蔽設(shè)備等引起的噪聲，采用適當?shù)拇胧﹣砜刂圃肼暎赃_到相應(yīng)規(guī)定[10]。

4) 車站光照強度和光照均勻值要符合環(huán)保健康的標準，并使用智能照明控制系統(tǒng)，確保車站有一個明亮、有韻律、有質(zhì)感的光環(huán)境。

5 節(jié)能降耗

節(jié)能降耗包括了資源利用節(jié)約化和能耗管理智慧化的設(shè)計理念，其設(shè)計理念與具體設(shè)計要點的關(guān)系如圖6所示。

圖6 環(huán)境友好型車站節(jié)能降耗設(shè)計理念與要點關(guān)系Figure 6 Relationship between “energy saving and consumption reduction” design concept and key points of an environmentfriendly station

5.1 資源利用節(jié)約化

建設(shè)資源節(jié)約型軌道交通車站，是實現(xiàn)城市交通又好又快發(fā)展、落實國家關(guān)于城市軌道交通優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略的根本要求。資源利用節(jié)約化，即以新材料、新設(shè)備、新技術(shù)為落腳點，在車站運管全過程中樹立資源節(jié)約利用意識，建設(shè)符合可持續(xù)發(fā)展要求的車站。

1) 利用自然有利的條件，提前考慮好站內(nèi)合理的節(jié)水設(shè)計，在建設(shè)和運營中強化節(jié)水意識，重點關(guān)注非傳統(tǒng)水源利用率。

2) 在車站建造和運營過程中，要引進節(jié)能設(shè)備和新技術(shù)，重點關(guān)注車站使用可再生能源提供的空調(diào)等設(shè)備的供電情況。

3) 選擇合適的建筑材料，充分考慮材料的耐久性、安全性以及建筑材料和裝飾材料的循環(huán)再利用。

5.2 能耗管理智慧化

能耗管理旨在保證城市軌道交通低能耗、少污染、低成本等運行優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，有效降低車站能源的占用和消耗。能耗管理智慧化，即要提升車站設(shè)備能效水平，利用智能化系統(tǒng)，監(jiān)控并管理能耗，降低車站設(shè)備設(shè)施的維護成本，提高能源的利用效率。

1) 引入監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)車站供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)[11]、暖通空調(diào)系統(tǒng)、自動扶梯與電梯、站臺門系統(tǒng)的智慧化監(jiān)控與管理。

2) 構(gòu)建車站能耗管理系統(tǒng)，充分了解車站現(xiàn)有機電設(shè)備的能耗水平，整合弱電系統(tǒng)的自身設(shè)置，保證運行維護過程中計量、監(jiān)控的準確有效性。

3) 建立健全能耗分項計量設(shè)施，針對室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，實時控制機電設(shè)備開啟程度，并對能耗數(shù)據(jù)進行分析和公布。

6 權(quán)重分析

在前述的評價理論和設(shè)計理念基礎(chǔ)上，通過專家咨詢、實地調(diào)研等方法，分析各設(shè)計理念及相應(yīng)指標的權(quán)重，其結(jié)果如表1所示。結(jié)果顯示，設(shè)施設(shè)置人性化、客流組織高效化和環(huán)境保障健康化理念，在環(huán)境友好型車站設(shè)計與評價中有著重要地位。

表1 設(shè)計理念對應(yīng)指標的重要度Table 1 The importance of indicators corresponding to the design concepts

續(xù)表

7 結(jié)語

構(gòu)建軌道交通環(huán)境友好型車站理論體系，創(chuàng)新車站環(huán)境友好型發(fā)展理念，是踐行建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會的客觀需要。本研究建立了一個環(huán)境友好型軌道交通車站的評價理論框架，以車站建造與組織為核心，以人本交通、綠色環(huán)保、節(jié)能降耗為外延，并延展出環(huán)境友好型車站設(shè)計理念。在環(huán)境友好型車站評價理論框架與設(shè)計理念的基礎(chǔ)上，城市環(huán)境友好型軌道交通車站評價的要素得以明確，為環(huán)境友好型車站的設(shè)計與建設(shè)提供理論指導(dǎo)。根據(jù)提出的理論體系，建議從以下4個方面提升我國軌道交通車站環(huán)境友好程度：

1) 推動先進技術(shù)應(yīng)用。例如，預(yù)制裝配式車站之類的先進建造技術(shù)發(fā)展迅速，預(yù)制裝配式車站已在長春興隆堡站等 7座軌道交通車站應(yīng)用并取得良好效果。先進建造技術(shù)的應(yīng)用與普及，能夠從車站建造層面極大地提高城市軌道交通車站的環(huán)境友好水平。

2) 加強人本交通理念。堅持以人為本的建設(shè)理念，從乘客的需求和主觀感受出發(fā)，設(shè)計人性化的城市軌道交通車站。

3) 注重景觀融合設(shè)計。在滿足車站功能的前提下，注重景觀融合設(shè)計、保護周圍生態(tài)環(huán)境，既是區(qū)位協(xié)調(diào)一體化的需求，也是建設(shè)宜居城市和環(huán)境友好型社會的關(guān)鍵。

4) 實施智慧設(shè)計方案。通過大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等手段，將智慧設(shè)計引入城市軌道交通車站，實現(xiàn)車站設(shè)計、運營及管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，打造現(xiàn)代、智慧的環(huán)境友好型軌道交通車站。