地鐵車輛段上蓋車庫平面排布優化策略
——以廣州官湖車輛段為例

王小雅 | Wang Xiaoya

姜文藝 | Jiang Wenyi

陳皓粵 | Chen Haoyue

在我國城市發展進程中，軌道交通的發展成為趨勢，為了提高土地利用效率，吸引周邊人氣，我國多進行軌道交通車輛段上蓋物業開發[1]。為滿足蓋上物業大量的停車需求，需在蓋上修建停車庫。由于蓋下工藝復雜，塔樓結構落地，導致蓋上車庫柱網受限，停車效率低，單位停車面積過大。目前，國外對于軌道交通周邊土地利用的研究集中在TOD 模式與軌道交通與城市互饋發展兩方面，我國對于車輛段上蓋開發的研究仍處在起步階段，主要集中在開發模式、交通規劃、功能布局等方面，蓋上停車系統研究存在欠缺，而蓋上車庫與普通城市地下車庫或居住區地下車庫相比較，具有其特異性。相較而言，普通城市地下車庫柱網布置沒有蓋下工藝限制，廣州車輛段上蓋車庫位于蓋下車輛段和上蓋物業間，同時受到蓋下工藝和蓋上塔樓的影響，不能直接套用普通城市車庫的設計經驗值，需要蓋上蓋下綜合考慮，確定蓋上車庫的平面布置思路以及經濟合理的指標。

1 地鐵車輛段上蓋車庫的概念與類型

1.1 地鐵車輛段相關的基本概念

地鐵車輛段是車輛停放、檢查、整備、運用和修理的管理中心所在地。車輛段是提供地鐵日常運營過程中必要后勤服務的配套基礎設施，是軌道交通體系的重要組成部分[2]。車輛段通常是尺度巨大的單層建筑，且開發強度低，其閑置的上部空間沒有得到有效利用，車輛段的運用庫和檢修庫區域占地面積大，柱網齊整，有利于進行上蓋開發。

地鐵車輛段上蓋物業是指在車輛段的停車庫、運用庫和試車線的上方通過加蓋大板的方式形成物業開發的基面，在其上方進行建筑、道路等的開發建設[2]。在土地價格昂貴的現代大都市，將車輛段用地投入到商住開發中，無疑極大地減輕了城市發展對土地資源的需求壓力，同時物業開發所得資金可以反哺地鐵建設，形成良性循環[3]。

1.2 地鐵車輛段蓋上停車系統分類

在車輛段上蓋物業開發中，居住為主導的開發占據主要地位，在蓋上進行住宅開發可以匯集大量人流和實現較快的資金回籠[4]。為滿足小區業主的大量停車需求，停車庫成為上蓋開發必不可少的一部分。通常有蓋上露天停車場、建筑底層停車場、蓋上獨立停車樓、夾層停車庫四種停車模式。廣州車輛段上蓋車庫通常采用夾層停車庫模式，與車輛段設備層結合設置，對上蓋物業影響小，可利用空間大，便于管理，但造價較高（圖1）。本文研究對象為蓋上夾層停車庫。

圖1 車輛段上蓋車庫示意圖

2 普通城市停車庫平面排布策略

車庫停車位設計并不以單個停車位的尺寸來考慮，而是根據柱網的限制成組布置車位，形成停車單元，再以此為基礎擴展至整個停車區域。普通城市車庫設計已經形成一種較為成熟的模式，將兩排車輛布置在一個柱跨內，每排并列三輛車，一個停車位的最小寬度為2.4m，三車位并排的最小寬度為7.2m，即柱間凈距不小于7.2m，采用此種排布方式時柱間距是在結構最經濟的范圍內，同時也是地上建筑常用的柱網尺寸[5-6]（圖2）。車輛采用垂直倒退停車的方式，車庫內通道寬度不小于5.5m。

圖2 普通城市車庫停車單元示意圖

地下車庫長寬通常不等，為使通車道利用率較高，盡量避免空跑車道，根據已有項目和研究表明，沿長軸方向垂直布置雙排停車位，可以減少通車道占車庫的面積比例，更加經濟。

3 車輛段上蓋車庫平面布置策略

3.1 官湖車輛段上蓋項目概述

本項目位于廣州新塘鎮官湖村，地鐵13號線官湖站南側，地塊大致呈東西走向。項目本著集約用地、租金地塊項目建設的原則，在地鐵車輛段上蓋建設住宅及相應配套設施，總用地面積為417061.4m2，總建筑面積約為138.78萬m2，車庫建筑面積為46.51萬m2，機動車位數為9817輛。

官湖車輛段上蓋根據報建要求，只設置標準車位，不設置機械車位及微型車位。以垂直停車為主，局部為平行停車，車位尺寸2.4m×5.3m。蓋上車庫分為兩層，主要布置在車輛段運用庫和聯合檢修庫以及咽喉區上方（圖3）。對兩層車庫平面布置分析，發現存在較多不利停車的空間導致停車效率較低。主要的不利空間有塔樓陰影區、設備房區，這些空間產生較多單排停車和平行停車，或車位排布零星分散、不規整。由于咽喉區對應的蓋上車庫部分柱網尺寸復雜、不規整，或變形，縫兩側柱網沒有對齊，有些區域單排柱跨小于5.5m（車道最小尺寸）都會影響車道和車位合理布置，針對已建成上蓋車庫存在的問題，分析影響上蓋車庫停車效率主要因素，優化車庫平面排布，使之更高效合理。

圖3 官湖車輛段上蓋車庫平面示意圖

3.2 車庫位置、輪廓

車庫室內地坪低于室外地坪高度超過該層車庫凈高 1/2 的車庫稱為地下車庫[6]。適用于室外地坪平坦而且標高相差不大的建筑場地。對于車輛段上蓋車庫而言，以周邊城市環境為基準，它的標高高于周圍城市道路，低于蓋上居住區，后文提到的負一層負二層均是相對于蓋上居住區而言。車輛段上蓋車庫建設范圍受基地輪廓和蓋下功能分區影響，整體輪廓緊湊規整，便于后期車庫布置。

官湖車輛段蓋上停車庫主要布置在運用庫和聯合檢修庫以及咽喉區上方，在負一層有較大區域且形狀不規整的下沉商業，員工通道和景觀退臺，導致停車庫有效面積減小，且不規則的輪廓不利于停車位布置，停車效率降低。無效空間宜與設備房、坡道等結合布置，減少對停車的影響。由于車輛段不同區域的功能特性，咽喉區柱網不規整，順應車線走向呈喇叭狀發散，停車效率遠低于運用庫區域，且較難實現標準化模塊化設計，故后文對車庫平面優化研究主要針對運用庫區域。

3.3 上蓋住宅塔樓布置對車庫停車效率的影響

在地鐵車輛段上蓋開發中，由于開發時序因素，在進行蓋下車輛段建設時，上蓋物業只有一個初步方案，無法最終確定，通常在蓋下預留一些空地讓蓋上物業結構直接落下來，有些結構無法落地時可以進行結構轉換處理[7]。在官湖項目中，蓋板上結構采用直接落地的形式。采用此形式時蓋下平面和蓋上車庫的停車空間都會被上層落下的塔樓結構影響，從而被劃分成幾個停車區域[8-9]。

為了在規劃設計階段創造地下車庫的高效、有利條件，總平面中前后主樓宜平行布置，避免產生夾角；主樓間距盡量滿足雙排停車模數。總平面間主樓單元組合體量宜相同，避免占用地下車道[10]。

在官湖車輛段中，運用庫區域上蓋塔樓沿蓋下車線方向平行排列，D1-D4塔樓為24層，高73.45m，D5-D7塔樓為28層，高85.05m，D8塔樓為27層，高82.15m。兩排樓間距約為47m。根據《廣州市城市規劃管理技術標準與準則》，新城區南北主朝向建筑的南北間距，樓高30.0m以上的按30.0+0.5或0.6（H-30）控制（H為建筑樓高，超過80m以上的部分不再增加計算建筑間距）。

該車庫方案中兩排塔樓間區域（圖4）停了7排車，有4條車道，出現單排停車的情況，停車效率嚴重下降，應當適當優化調整住宅塔樓間的間距。

圖4 官湖運用庫區域放大圖

3.4 停車方式選擇

在停車方式選擇上，可參考普通城市車庫經驗，選用最經濟的垂直后退停車方式，盡量避免斜向停車或平行停車方式。除特殊條件下，通道布置應為一條車道服務兩側停車，柱網排列應盡可能避免一條車道服務一側停車的布置方式[11]。停車位排布應與車庫柱網設計相結合，形成高效合理的停車模塊，再由停車模塊組合成停車帶、停車單元。

3.5 高效停車單元模塊

由于咽喉區柱網較為復雜和不規律，本文主要選取蓋下柱網和邊界更規整的運用庫上部車庫區域進行分析研究。影響蓋上車庫柱網的因素較多，為研究典型停車布局，建立高效停車模塊，設定以下三個前提條件：車道及停車布置與蓋下停車線優先選取平行布置，能減少連通口車道面積，以雙側垂直停車為優先研究對象；柱截面選取常規設計值0.8m×0.8m，下文中提到的標準柱均采用這一截面尺寸（蓋下結構為滿足剛度要求，存在柱截面較大的情況，蓋上車庫非塔樓范圍的結構柱可通過變截面設計，調整為0.8m×0.8m）。

（1）橫向柱跨選擇

橫向柱跨是平行于蓋下軌道方向的柱跨。根據規范要求，橫向柱跨取值考慮的因素包括：標準停車位尺寸為2.4m×5.3m、通車道寬度5.5m（若橫向柱跨小于5.5m則無法布置通車道）、柱截面即梁高等。柱跨過小影響車位靈活布置，結構柱多，較為浪費；柱跨過大則選用的結構形式不經濟。最終綜合考慮，采用一個柱跨間停三輛車的模數。

官湖車輛段運用庫標準柱跨為9m，橫向兩個柱間停三輛車，有局部變跨（圖5）。

圖5 官湖車輛段上蓋車庫橫向柱跨取值示意圖

從項目平面中看出9m柱跨布置三輛車存在面積浪費，且橫向柱跨取值不考慮蓋下車線影響，故可以根據普通城市車庫設計經驗取值。柱網橫向間距計算方法為：D=d×N+g×2+w/2×2=Nd+2g+w[12]。

已知單車位寬d=2.4m，數量N=3，柱橫向截面寬w=0.8m，可得D=8+2g，g最小可取0，故橫向柱跨最小取值為8m（圖6）。

圖6 橫向柱跨取值示意圖

（2）縱向柱跨選擇

縱向柱跨是指垂直于地鐵軌道方向的柱跨。除了影響橫向柱跨的幾個條件外，蓋下工藝要求是影響縱向柱跨取值最主要的因素。蓋下車輛段運用庫，柱網一般根據運用庫停車線分布布置。根據蓋下工藝要求，縱向需滿足最小柱跨設計值。

實際項目中，運用庫設計柱跨將根據使用功能放大約10%，運用庫包含停車檢列庫和周月檢庫。官湖項目中，最小單線跨要求是5.4m，實際單線跨設計值采用6m。根據蓋上車庫設置區域情況，主要分析停車檢列庫、周月檢庫、定臨修庫區域縱向柱跨特點（表1）。

表1 三種柱跨類型各庫的柱間凈距（單位：m）

官湖車輛段停車檢列庫區域是蓋上停車最主要的布置范圍，占蓋上停車面積一半以上，形狀相對規整，柱跨類型組合較多，故本文以停車檢列庫上部停車區域為研究對象。停車檢列庫區域以兩線跨和三線跨為主，局部有一線跨。一線跨最小柱間凈距為5.8m，采用標準柱情況下，柱跨為6.6m。兩線跨最小柱間凈距要求為10.6m，采用標準柱情況下，柱跨為11.4m，可采用主次梁結構形式。三線跨最小柱間凈距要求為15.4m，采用標準柱情況下，柱跨為16.2m。一線跨可能的停車位排布方式有兩種：停一排車，或作通車道使用；兩線跨可能的停車位排布單元有兩種：第一種，兩排車位背對背排布在一個柱跨內，且不會有太多面積浪費，兩排車位縱向尺寸為5.3m+5.3m=10.6m＜10.6m+0.8m=11.4m。第二種，一個縱向柱跨內能容納一個車道加一排車位的寬度，5.3m+5.5m=10.8m＜10.6m+0.8m=11.4m；縱向三線跨停車位排布單元有兩種：均是兩排車位加一個通車道，分為通車道在兩排車位中間和通車道在一側兩種情況。尺寸為5.3m+5.5m+5.3m=16.1m＜15.4m+0.8m=16.2m。

在確定橫、縱向柱跨取值后，得到六種基本停車單元模塊（表2）。

表2 基本停車單元模塊

（3）雙排停車模數

區域停車模型的高效取決于縱向總尺寸是否滿足雙排停車模數。雙排停車模數滿足車位排數是車道數的兩倍，車位排數加車道數之和為三的倍數。在設計上蓋車庫時，先對蓋下車線進行判定，所有線跨對應的車位排數和車道數總和滿足三的倍數，就滿足雙排停車模數，若不滿足，條件允許情況下對蓋下車線設計或塔樓間距進行調整。

（4）高效停車單元模塊組合應用

在實際項目中，停車檢列庫車線種類和排布順序不同，分析出基本停車單元后，討論將多種停車單元組合。任意多個線跨依次排列，都可分為兩種情況討論，偶數個線跨組合和奇數個線跨組合。偶數個線跨組合時可以看做若干停車模塊兩兩組合，奇數個線跨組合時可看做若干停車模塊兩兩組合加一個基本停車模塊，表3整理了基本停車模塊兩兩組合的情況。每一種縱向線跨搭配都對應A、B、C三種方式。組合方式A的車位排布是以一排車位加車道開始，組合方式B是以兩排車位開始，組合方式C是以車道加一排車位開始。首先，根據蓋下車線找到對應的三種組合，同時考慮上一組模塊以什么結束，從A、B、C中挑選對應模塊。

表3 基本停車模塊兩兩組合

4 以官湖停車檢列庫區域為例建立理想停車模型

在控制好塔樓間距和分析提出經濟合理的橫縱向柱跨后，選取官湖停車檢列庫兩排塔樓間的停車區域建立一個理想停車模型。原方案中所選范圍面積為80.0m×61.8m，4944m2，扣除設備機房和疏散樓梯的面積后為4160.8m2，共停138輛車，單車位面積為30.2m2。在該區域內，蓋下按從北到南的順序分別是一線跨、三個三線跨、一線跨，通過前文結論判定，對應的車道數加車位排數=1+3+3+3+1=11，不是三的倍數。擬將其增加一線跨，可符合雙排停車模數。所選范圍80.0m×68.4m，5472m2的長方形區域，分成（一線跨+三線跨）+（三線跨+三線跨）+（一線跨+一線跨）的兩兩組合方式，從表3選取對應模塊組合建立理想停車模型，在此區域內不考慮設備機房和疏散樓梯的理想車位排布（圖7），共240個車位，單車位面積為22.8m2，比優化前多出停車位102個，區域內停車效率提高24%。

圖7 理想區域停車模型

結語

受車輛段蓋下工藝和上部住宅塔樓影響，車輛段上蓋車庫具有特殊性和復雜性，在設計時可以部分遵循普通城市停車庫設計原則，但無法直接套用普通城市車庫平面指標經驗值，且從實際項目來看停車效率低。本文針對此情況提出優化策略，車庫外輪廓宜集約規整，塔樓布置平行于車線，每排塔樓間距符合雙排停車模數要求，橫向柱跨可以參考普通城市車庫經驗值，縱向需符合蓋下車線最小尺寸要求，綜上所述建立高效停車單元模塊。以官湖為例，根據項目條件先判定是否滿足雙排停車模數，將蓋下線跨兩兩組合，從表3中挑選對應模塊拼合，快速得到兼具經濟與合理的平面排布方案。停車模塊靈活組合可有效應對復雜蓋下條件變化，具備切實推廣性。

資料來源：

圖3，表1：廣州地鐵設計研究院有限公司；

圖4～5：廣州地鐵設計研究院有限公司，作者改繪；

文中其余圖表均為作者自繪。