合理控制地鐵車站規(guī)模的體會(huì)

地鐵車站是乘客進(jìn)、出站和換乘的重要公共交通性建筑，其設(shè)計(jì)的優(yōu)劣將直接對(duì)地鐵工程的投資與建設(shè)、功能與效果以及對(duì)車站、甚至全線各專業(yè)和系統(tǒng)的合理性，產(chǎn)生相當(dāng)大的影響和控制作用。如何使地鐵車站既能確保充分發(fā)揮自身功能的，又能充分體現(xiàn)最佳的投資性價(jià)比，關(guān)鍵在于地鐵車站設(shè)計(jì)時(shí)能否有效地控制車站規(guī)模。而合理、科學(xué)地確定車站規(guī)模又是一項(xiàng)極復(fù)雜、涉及面廣、綜合性和技巧性很強(qiáng)的工作。
由于目前在國(guó)內(nèi)暫還沒(méi)有對(duì)車站規(guī)模控制的驗(yàn)算及定量標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行的地鐵規(guī)范在這方面也沒(méi)有明確量化的規(guī)定，因此，極容易造成設(shè)計(jì)的離散性和隨意性，把握不好就給工程帶來(lái)遺憾或損失。通過(guò)參加上海、廣州、深圳、南京、重慶、青島、北京等城市軌道交通工程的設(shè)計(jì)，尤其通過(guò)主持廣州地鐵一號(hào)線工程全線各車站設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)地鐵車站規(guī)模起控制作用的車站站廳公共區(qū)、站臺(tái)和設(shè)備與管理用房區(qū)的設(shè)計(jì)積累了一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，下面就參與廣州地鐵一號(hào)線工程建設(shè)，在車站規(guī)模控制及處理方面談一些自己的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，供同行們參考，不對(duì)之處敬請(qǐng)指正。
一、 車站站廳公共區(qū)
為了做好廣州地鐵一號(hào)線地鐵車站設(shè)計(jì)，在車站公共區(qū)規(guī)模的設(shè)計(jì)中，究竟采用什么標(biāo)準(zhǔn)、或者參照哪個(gè)地區(qū)或國(guó)家的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)其規(guī)模進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算，這些問(wèn)題作為全線車站設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人必須首先回答和解決，否則，整個(gè)設(shè)計(jì)將難于開(kāi)展下去。對(duì)此，通過(guò)大量收集和研究北京、上海、香港等地區(qū)，美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等國(guó)家的地鐵工程的相關(guān)資料，以及向法國(guó)索菲圖公司和香港安誠(chéng)公司的設(shè)計(jì)人員針對(duì)廣州的情況進(jìn)行多渠道的咨詢，最后歸納和摸索出控制車站規(guī)模的一些規(guī)律并按其規(guī)律推算出一個(gè)定量計(jì)算辦法，即站廳公共區(qū)按滿足15分鐘的遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流的集散量和3人/m2的原則來(lái)控制車站站廳公共區(qū)的規(guī)模。例如：某站高峰小時(shí)預(yù)測(cè)客流量為18000人/小時(shí)，車站站廳公共區(qū)面積=18000×1/3（3人/m2）÷4（15分鐘）×c（本站客流超高峰系數(shù)）=2100m2。折合車站長(zhǎng)度約100m。根據(jù)該公式求得的沿線各站站廳公共區(qū)的規(guī)模,在當(dāng)時(shí) (1994年)與上海、香港地鐵車站站廳公共區(qū)規(guī)模進(jìn)行比較基本上是接近的、合理的，由于考慮到在公共區(qū)內(nèi)預(yù)留增加銀行和公共電話亭等服務(wù)設(shè)施的空間，各車站站廳公共區(qū)在計(jì)算值的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加了約100～200m2。
從目前建成運(yùn)營(yíng)后的實(shí)際情況和功能需求上分析,其規(guī)模還有進(jìn)一步壓縮和優(yōu)化的空間，這是對(duì)控制規(guī)模重要性認(rèn)識(shí)不斷深化的必然結(jié)果，而在當(dāng)時(shí)尚無(wú)任何成熟的資料和經(jīng)驗(yàn)的情況下，在理解和具體處理方式上存在著經(jīng)驗(yàn)的不足是可以理解的。如：站廳客流在付費(fèi)區(qū)和非付費(fèi)區(qū)內(nèi)流動(dòng)時(shí)，必定要形成一些死角空間，而這種空間一般來(lái)講有100～200m2，這就使廣州地鐵一號(hào)線車站站廳公共區(qū)看上去規(guī)模顯得較大的原因之一；另外，按客流15分鐘集散量（或者其它形式的集散量）的計(jì)算辦法來(lái)確定站廳公共區(qū)規(guī)模，較攏統(tǒng)和程序化，缺乏把乘客在車站內(nèi)流動(dòng)的特點(diǎn)與為乘客服務(wù)的設(shè)備相結(jié)合的綜合動(dòng)態(tài)分析。為此，建議在車站站廳公共區(qū)布置時(shí)，應(yīng)按乘客使用的各種設(shè)備（主要是樓扶梯和AFC設(shè)備）所需必要的最小積聚、集散空間和設(shè)備的安全距離相結(jié)合來(lái)綜合確定，這樣就比較容易從量上進(jìn)行相對(duì)合理、適度地控制其規(guī)模，也就是說(shuō)，只要按客流的要求、用建筑學(xué)的理論、地鐵規(guī)范和設(shè)備工作條件的要求計(jì)算出有關(guān)乘客使用的設(shè)備數(shù)量，得到相應(yīng)公共區(qū)的最小必要空間，然后再根據(jù)本站客流的特點(diǎn)、所處的地理位置、周邊的地面規(guī)劃情況等來(lái)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)以相對(duì)科學(xué)、系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)的分析方法來(lái)合理地確定車站站廳公共區(qū)規(guī)模的目的。
二、 車站站臺(tái)
車站站臺(tái)是列車停靠和乘客上、下及候車的場(chǎng)所，其規(guī)模與車站客流量有密切關(guān)系，而站臺(tái)規(guī)模又直接控制車站規(guī)模，甚至對(duì)有折返功能車站的折返能力也會(huì)有很大影響。因此，正確確定車站站臺(tái)寬度對(duì)有效控制車站規(guī)模和行車組織都將起到舉足輕重的作用。
但是，在我國(guó)現(xiàn)行的地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)此也沒(méi)有量的標(biāo)準(zhǔn)或者是相對(duì)固定的計(jì)算公式，世界各國(guó)就站臺(tái)寬度計(jì)算的辦法也不統(tǒng)一，即使客流量一樣計(jì)算出的結(jié)果也參差不齊、無(wú)規(guī)律可循。當(dāng)時(shí)（1994年）確定車站有效站臺(tái)寬度B的經(jīng)驗(yàn)公式主要有：
公式一 B=2b+C+D

式中：M—列車遠(yuǎn)期行車密度間高峰小時(shí)單側(cè)上、下車設(shè)計(jì)客流量（人/小時(shí)）；W—乘客人均占用面積（一般取0.33～0.4m2/人）；L—站臺(tái)有效長(zhǎng)度（m）；d—站臺(tái)邊安全區(qū)寬度或屏蔽門寬度（m）；B—島式站臺(tái)計(jì)算寬度（m）；b—側(cè)式站臺(tái)計(jì)算寬度（m）；C—柱寬（m）；D—樓梯和自動(dòng)扶梯寬度（m）。
公式一（為國(guó)內(nèi)較常用的經(jīng)驗(yàn)公式）是以本站高峰小時(shí)客流量作為計(jì)算的依據(jù)，相對(duì)來(lái)講偶然因素較少，可以比較容易進(jìn)行定量分析，而且求得的結(jié)果具有一定的說(shuō)服力，通過(guò)在廣州地鐵一號(hào)線工程各車站中的使用和建成后的實(shí)際效果分析，該公式在對(duì)有突發(fā)性客流、有換乘關(guān)系和有客流明顯偏向的車站，其適應(yīng)性尚存在一些值得進(jìn)一步完善和優(yōu)化之處。
公式二 A=N×W×r×M車×（M上+M下） b=A/L+d+b1/2
B=2b+C+D
式中：A—站臺(tái)總面積（m2）；N—列車編組輛數(shù)；W—乘客人均占用面積（一般取值0.5～0.75m2/人）；r—超高峰系數(shù)（一般為1.2～1.4）；M車—每節(jié)車廂內(nèi)的人數(shù)；M上—上車乘客百分比（%）；M下—下車乘客百分比（%）；b—側(cè)站臺(tái)計(jì)算寬度（m）；b1—乘客沿站臺(tái)縱向流動(dòng)寬度、一般取值2～3（m）；其余同公式一。
公式二（為國(guó)外較常用的經(jīng)驗(yàn)公式）是根據(jù)到達(dá)車輛的實(shí)際載客量來(lái)?yè)Q算出車站上、下車客流量，然后再以該客流量求出站臺(tái)寬度，采用該公式計(jì)算出的結(jié)果有它實(shí)際的一面，包容性也較廣，無(wú)需再對(duì)有如突發(fā)性客流和偏向客流進(jìn)行特殊處理。但該公式不穩(wěn)定因素較多，且隱含有較大的偶然性，計(jì)算結(jié)果往往偏大而過(guò)于保守。
因此，在今后對(duì)車站站臺(tái)有效寬度的計(jì)算中，為了使計(jì)算結(jié)果更趨于合理、適度，建議在公式一的基礎(chǔ)上引入一個(gè)附加寬度b1值(單側(cè))進(jìn)行調(diào)整，，以彌補(bǔ)公式中的不足，具體為：有突發(fā)性客流的車站取值0.5～1.0 m、有換乘關(guān)系的車站取值0.5～1.5m，對(duì)客流明顯偏向的車站統(tǒng)一按計(jì)算寬度較大側(cè)取值。在廣州地鐵二號(hào)線工程各車站站臺(tái)有效寬度的計(jì)算中，就是以公式一為基礎(chǔ)、采用附加寬度b1值進(jìn)行修正，其效果明顯比廣州地鐵一號(hào)線的情況好許多，幾乎沒(méi)有發(fā)生一例由此而引起的設(shè)計(jì)變更。
總之，車站站臺(tái)并不是寬了就一定好，即便是有條件建設(shè)的車站也不能輕易加寬站臺(tái)，應(yīng)根據(jù)車站兩端區(qū)間的施工方法，車站位置來(lái)綜合考慮。如果是島式站臺(tái)車站，車站兩端區(qū)間是明挖法，站臺(tái)越寬，車站兩端喇叭口工程規(guī)模就越大，若在島式站臺(tái)后（或前）有折返功能，就更不應(yīng)輕易加寬站臺(tái)，否則，不僅增加土建規(guī)模，而且還要對(duì)列車折返能力產(chǎn)生影響。
三、 車站設(shè)備與管理用房
車站設(shè)備與管理用房是為改善站內(nèi)環(huán)境、進(jìn)行全線及本站運(yùn)營(yíng)管理所必需的，是車站重要的組成部分，一般情況下其土建規(guī)模約占整個(gè)車站的1/3、特殊情況下甚至達(dá)到1/2。因此，合理確定這些用房的規(guī)模、并對(duì)車站設(shè)備與管理用房進(jìn)行合理布置和組合就至關(guān)重要。
控制車站設(shè)備與管理用房規(guī)模的最主要因素有：該地鐵線路的運(yùn)營(yíng)管理模式和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備來(lái)源和車站平剖面特征、設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)能力和經(jīng)驗(yàn)等。例如：環(huán)控機(jī)房或變電所的規(guī)模是隨著系統(tǒng)所采用的模式和制式、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高低等變化而變化的，而這些變化將會(huì)引起車站面積發(fā)生數(shù)百平方米的變化；AFC用房，若車票編碼、點(diǎn)鈔是否在現(xiàn)場(chǎng)或在異地，其用房面積也會(huì)有很大差別；選用國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口設(shè)備，由于其尺寸差異較大，相應(yīng)用房規(guī)模也大不一樣等等。為此，在開(kāi)展車站建筑設(shè)計(jì)之前，應(yīng)首先穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)管理模式，合理確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和車站設(shè)備，否則，車站各種設(shè)備與管理用房的規(guī)模將很難控制。
在現(xiàn)實(shí)情況中，有些地鐵工程往往在很多重大邊界條件還未完全確定的前提下，就先期開(kāi)展工程初步設(shè)計(jì)。在這種特殊情況下，為了最大限度地控制車站規(guī)模，建議：牽頭設(shè)計(jì)部門，首先應(yīng)根據(jù)各系統(tǒng)專業(yè)的功能要求、接口要求和管線走向及特點(diǎn)，按照設(shè)計(jì)者對(duì)運(yùn)營(yíng)管理模式的理解和認(rèn)識(shí)，參照類似工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，繪制出全線統(tǒng)一的車站設(shè)備與管理用房典型布置圖，以便全線各站參照?qǐng)?zhí)行，以便最大限度地保證各用房之間的功能性、協(xié)調(diào)性和實(shí)用性，盡可能的避免各車站設(shè)計(jì)的不統(tǒng)一性和隨意性，從而實(shí)現(xiàn)能有效地控制車站規(guī)模的目的。
將車站設(shè)備與管理用房另設(shè)在地下車站主體結(jié)構(gòu)以外，如車站四周的物業(yè)開(kāi)發(fā)地塊的地下室和其它部位，也是一種減小地下車站規(guī)模和投資的有效手段。例如，廣州地鐵一號(hào)線工程某車站座落在緊靠?jī)蓧K大型開(kāi)發(fā)地塊的一側(cè)，站址前有一座立交橋、后有某大夏，兩者相距約180m，按常規(guī)布置車站長(zhǎng)度需240m（車站有效站臺(tái)長(zhǎng)度140m），在這種特定的邊界條件下布置車站，采用常規(guī)方法是很難實(shí)現(xiàn)理想的設(shè)計(jì)效果，通過(guò)將車站主要設(shè)備與管理用房設(shè)在兩地塊的地下室內(nèi)后，車站主體工程長(zhǎng)度由原來(lái)的240m壓縮到175m，這樣既減少了該站施工期間對(duì)道路交通的影響，又避免了車站兩頭建筑物控制了車站長(zhǎng)度設(shè)置條件的不利因素、同時(shí)也避免了對(duì)處理立交橋和某大夏基礎(chǔ)的費(fèi)用，綜合效益非常明顯。
車站各設(shè)備與管理用房的規(guī)模，是建筑專業(yè)根據(jù)各系統(tǒng)、各專業(yè)的接口要求和技術(shù)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行布置的，因此，其布置技巧，有經(jīng)驗(yàn)的和沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，就是在相同的用房指標(biāo)下，布置出的結(jié)果相差很大。以廣州地鐵一號(hào)線工程某車站為例，原設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)不足，過(guò)分追求各種用房之間的關(guān)系達(dá)到最優(yōu)、最理想、各個(gè)設(shè)備與管理用房?jī)?nèi)的條件也要最好，而沒(méi)有采用在滿足必要功能的前提下，棄小就大，綜合協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)總體最優(yōu)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想去合理布置車站設(shè)備與管理用房，由于想面面俱到，結(jié)果不但使車站規(guī)模比同等條件下的其它車站要大許多，還影響了使用效果。后經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)部門在建筑專業(yè)牽頭，風(fēng)、水、電專業(yè)配合下，針對(duì)這個(gè)站存在的問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的分析、研究，按照總成最優(yōu)的原則，進(jìn)行方案優(yōu)化，提出了新的車站布置方案，該方案不僅合理地解決了原設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，而且還減少了近500m2的建筑面積、節(jié)省工程費(fèi)用近400萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)了既優(yōu)化了車站功能，又節(jié)省了車站投資的目的。
綜上所述，地鐵車站設(shè)計(jì)是要靠大量的方案比選、經(jīng)驗(yàn)積累、勤奮學(xué)習(xí)，方能獲取理想效果的規(guī)模，也是系統(tǒng)性和技巧性很強(qiáng)的工作，更是降低地鐵工程投資、提高地鐵工程使用效果和運(yùn)營(yíng)管理效益的重要途徑。隨著我國(guó)軌道交通事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，在地鐵車站設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)?huì)涌現(xiàn)出更多的新人，更好的、先進(jìn)的設(shè)計(jì)思路，并必將把我國(guó)軌道交通事業(yè)的設(shè)計(jì)水平提升到新的高度。