程國民 中鐵時代建筑設計院有限公司工程師
我國高鐵事業的蓬勃發展,助推城市發展和經濟發展。旅客站房作為一座城市的門戶形象,除了承擔具體交通性建筑的快速換乘功能,還承載著城市的地域文化和人文屬性,受到越來越多的關注和重視。高鐵站房從相對線路位置角度主要分為線上式站房、線下式站房以及線側式站房,其中線下式站房俗稱橋式站房,因站房候車大廳位于橋式站臺正下方而得名,通常建筑規模較小,又因上站臺的樓扶梯等豎向交通位置較為固定,使其外觀造型具有一定的識別度。因此,如果能精心打造好不占數量優勢的橋式站房設計,往往就能在全線站房脫穎而出,為全線站房設計增添光彩,增強線路站房的識別性,為旅客帶來不一樣的乘車體驗[1]。
橋式站房從設計源頭就具備諸多特征和現實限制,如候車廳位于橋下、橋下空間限制候車廳吊頂高度、建筑規模偏小、候車大廳空間受橋墩擠壓、上站房樓扶梯兩側對稱布置、外觀造型具有一定的識別度以及旅客出站步行距離過長等。本文選擇與設計源頭密切相關的功能和流線作為研究重點,希望從設計源頭上解決一些先天問題。研究對象提取情況如表1 所示。
表1 研究對象提取表
因橋式站房自帶光環的外觀標識屬性,且站房平面功能相對穩定,故以往對于橋式站房的研究多側重于外觀造型設計,通常設計手法帶有一定的規律性。例如,對于候車大廳、輔助用房等功能處造型全覆蓋,兩側樓扶梯交通空間采用向兩側飛出的造型,營造出輕巧、舒展的展翅造型。這是對造型規律的總結,而對于功能和流線的研究相對偏少,回歸建筑的空間本質,功能作為建造的初衷,流線作為聯系功能的紐帶,二者無疑是建筑使用過程中的重要評分項,也是使用者體驗感的重要參考指標,理應得到更多的重視,這也是本研究的初衷[2]。
本文主要以蕪湖北站為重點工程案例,同時結合其他類似橋式站房進行對比分析,從已有工程案例中歸納總結功能和流線的主要問題,同時與運營單位溝通交流使用過程中的痛點,應用設計原理加以剖析,最終得出針對性的設計對策。
橋式站房的主要功能空間就是候車大廳,其原型就是一個母空間,面向候車大廳的都是為其服務的子空間。候車大廳通常位于核心位置,居中規整布置,量、形、質均應得到充分保證,其中牽涉平面布置最主要的就是空間量和形。面寬以滿足建筑造型的需要為主,進深除考慮面積因素之外,還受到了排煙形式、消防疏散的制約,通常情況橋式站房面積比較小,大多在5 000 ~10 000 m2,建議進深控制約在60 m 以內,可滿足自然排煙、消防疏散要求。如控制在60 ~75 m,則需機械排煙,驗證消防疏散,并且增加投資和設計難度;若進深再擴大,就會帶來難以解決的消防問題,即使為了滿足規范,多半也會以犧牲建筑功能為代價,增加設計難度同時還會增加投資。本文研究的案例蕪湖北站站房規模為6 500 m2,考慮功能需要適當增加進深至65 m,因外立面可開啟外窗,排煙距離超規范,所以采用機械排煙系統。在建筑規模適度、外立面造型具備足夠可開啟自然排煙窗的條件下,從經濟、節約、可靠的原則出發,優先選擇控制進深采用自然排煙方式[3]。
蕪湖北站為橋式站臺,站臺至地面高度為15.9 m,橋式箱梁底部凈高約10.5 m,考慮箱梁支座檢修空間(約1.5 m)+鋼結構屋面厚度和排水找坡(約1.5 m)+吊頂管線(約1 m),綜合下來候車廳吊頂凈高可以達到6.5 m。候車廳橋下站房屋面結構高度為8.7 m,由于站房候車廳位于地面且為一層空間,在站房甩出橋下空間部分與站臺之間存在7.2 m 高差,而此部分空間未得到充分利用,存在一定的空間浪費。如果在兩側增設疏散樓梯,將此空間進行圍合形成辦公輔助用房,且能靠近外墻采光通風,則對于輔助功能的利用較為有利,與橋下辦公空間相比更有利于優化辦公環境。通過平面功能布局的調整,優化功能空間的合理利用。
關于橋式站臺流線的設計,重點考慮旅客進出站順暢、便捷、導向明確。蕪湖北站進站流線按候車廳兩側進站,一側出站,進站樓扶梯均勻分布,滿足旅客分散快速進站。出站為便于集中管理,按一側出站,帶來流線過長問題。通常高鐵列車8 節編組總長約200 m,16 節編組總長約400 m,最不利情況是16 節編組列車,列車遠端旅客步行至出站樓扶梯口部約300 m,另一端約100 m,造成遠端旅客比近端旅客多步行約200 m,按正常人的平均步行速度1.2 m/s 計算,遠端旅客步行至出站樓扶梯口部約需要250 s(約4.2 min)。如果忽略不計旅客從出站樓扶梯至站房外墻的距離,出站后旅客步行至公交車站還需約200 m,這樣算下來旅客出站步行距離約500 m,超過了人最舒適的步行距離限值400 m(此數值由美國著名規劃師克萊倫斯·佩里于1929 年提出,規定以400 m 為半徑的圈為一個鄰里單位),這點具有設計研究價值[4]。
針對出站流線過長、旅客步行距離過遠的設計弊端,可通過增加樓扶梯、兩側進出站縮短出站流線。為了避免進出流線交叉問題,通常需要加隔離措施和輔助人員管理,另外還要加強進出流線的標識設計。流線問題得以解決,但是會增加投資和運營管理成本,也是建設單位需要考量的主要因素。
在車站投入運營后,經過設計回訪與運營單位充分溝通交流,運營單位普遍反映為了達到集中管理、精簡人員、統一組織以及降低運維成本的管理效果,不建議采用兩側出站,更加傾向于一側出站,這樣出站閘機、出站衛生間、出站檢補票等設施只需要一組,大大節約了平時運營管理成本。另外,與站前廣場公交、出租等換乘交通有機銜接,便于廣場客流組織,不用兩側都做旅客的疏散引導換乘設施,對廣場的運營管理較為有利,由此出現了方便旅客進出的設計本意與使用單位希望降低運維成本和便于人員管理的現實訴求之間的矛盾,這點需要建設單位決策者權衡取舍[5]。
通過對蕪湖北站的重點分析,基本得出橋式高鐵站房本身的特點以及在設計過程中針對功能和流線需要重點分析的地方,再結合漢壽南站、南通西站兩個實際案例進行橫向對比,借鑒可取之處。
蕪湖北站可作為研究案例的標準參照對象,比較接近多數橋式站房的建筑體量,具有代表性和參照性,其主體功能空間可提煉為一個大的子母空間。中間的候車大廳就是一個大的母空間,圍繞母空間周圍便是為其服務的輔助子空間,主要包含旅客衛生間、安檢值班室、公安值班室、客運值班室、母嬰室、商務候車室以及旅客服務空間等。站房除了候車廳這個重量級的母空間之外,另一個主要的空間就是出站廳,它是人員快速通過的一個交通性空間,強調秩序感和導向性,通車設計為條形,具有明顯的導向性,用于引導旅客人流快速通過。
蕪湖北站的出站廳位于站房的一側(西側),兩個站臺的旅客通過樓扶梯下至出站廳,然后匯聚到一處的檢票閘機通過檢票出站。出站廳被設計成半室外空間,主要考慮其與站臺通過樓扶梯連通,為了便于通行通常不封閉站臺端,本身就是一個半室外空間。與其他常規側式站房相比,橋式站房的橋下出站廳具有天然的橋梁作為屋面覆蓋,尤其在雨天可作為旅客的臨時避雨場所,這也是由橋式站房的特征決定的。橋式站因有兩個外立面,根據周邊規劃設計有時會有南北兩個廣場,蕪湖北站根據相關規劃決定近期以北廣場為主,南廣場為預留廣場。
漢壽南站為常益長鐵路中間站,站房規模為10 000 m2,與蕪湖北站相比其最大的特點就是在平面功能布局中設計了庭院,在候車大廳這個母空間兩邊對稱引入了兩個較為規整的庭院,布置景觀設計,面向候車室采用大面積玻璃幕墻通透式設計,向庭院借景,從而提升候車大廳的空間品質。同時,另一側面向出站廳,同步提升了出空間品質,但由此也會帶來一些弊端,削弱了大空間的使用合理性。漢壽南站和蕪湖北站在流線上基本相同,出站廳的位置不同,一個位于西側,一個位于東側。
南通西站作位本次研究的體量最大的站房,雖然規模很大,但是在平面功能布置上更加簡單,平面功能布局和蕪湖北站高度相似,因有多條線路接入,可以看成是多個小候車廳的疊加。空間尺度的增加也導致了在流線上的相應調整,與蕪湖北站和漢壽南站不同,其進站流線是候車廳兩側均進站,這樣能縮短旅客在候車廳里的步行距離,避免旅客在候車廳內長時間步行。
以上3 個案例在功能和流線上采取的策略有明顯差異,也有相同和類似之處,通過類比也能發現小規模站房因本身尺度的原因流線比較容易實現,規模增大后則要設計合理的流線。案例對比如表2 所示。
表2 案例對比表
針對橋式高鐵站房的功能和流線特點,結合以上分析案例,總結得出以下幾點設計策略。一是兩側輔房優先調整至外立面處,以便于采光通風,有效利用空間;二是建議進深控制在60 m 內,可滿足自然排煙、消防疏散等要求,如控制在60 ~75 m,則需要機械排煙,會增加投資和設計難度;三是兩側出站,縮短流線,但需要增加建設和維護成本;四是加強標識設計,輔助人員管理。這幾點策略也是針對有限的工程案例總結得出,并非萬能之策,希望能夠為相關研究提供借鑒。筆者認為,以人為本、因地制宜是設計的靈魂,在實際項目中需要具體問題具體分析,以務實的工匠精神鑄就精品站房工程。