城市軌道交通車輛段綜合開發(fā)模式研究

袁 鋒

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津 300251)

1 車輛段特點(diǎn)

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，日益嚴(yán)重的交通問題嚴(yán)重影響了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而城市軌道交通具有“綠色、環(huán)保、便捷、準(zhǔn)時(shí)”等特點(diǎn)，正是解決城市交通擁堵問題的重要途徑［1］。

車輛段是保證城市軌道交通正常運(yùn)營的后勤基地，它包括停車、檢修、綜合維修等功能，以及物資總庫、培訓(xùn)中心和必要的生活設(shè)施，是城市軌道交通系統(tǒng)中必不可少的重要組成部分［2］。車輛段具有以下特點(diǎn):(1)占地面積大，建筑密度較小，用地強(qiáng)度低的特征;(2)尤其是運(yùn)用庫、檢修庫占地面積大，其閑置的上部空間具有很大的利用價(jià)值;(3)車庫內(nèi)柱網(wǎng)齊整，布置靈活，具有綜合開發(fā)的優(yōu)勢;(4)通過合理布置車庫組合、優(yōu)化站場布局，可以減少綜合開發(fā)給運(yùn)營組織帶來的影響。

2 車輛段綜合開發(fā)的意義

車輛段建設(shè)需占用大量城市土地，這與日益緊缺的城市土地資源間產(chǎn)生了難以調(diào)和的矛盾;車輛段破壞了城市總體功能，隔斷城市交通組織;同時(shí)，城市軌道交通建設(shè)是一項(xiàng)投資大、建設(shè)周期長、運(yùn)營后成本回收慢的工程［3］。因此，如何提高土地的綜合利用效率，改善城市景觀，減少軌道交通建設(shè)成本，提高地鐵建設(shè)資金使用率，建設(shè)能源節(jié)約型、環(huán)境友好型的車輛段;如何在現(xiàn)有政策條件下，提出一種適宜的、可操作的城市軌道交通車輛段綜合開發(fā)模式，具有一定的創(chuàng)新性和現(xiàn)實(shí)意義［4-7］。

3 車輛段綜合開發(fā)的模式

城市軌道交通車輛段綜合開發(fā)是根據(jù)城市建設(shè)、土地使用的總體規(guī)劃要求，結(jié)合車輛段的建設(shè)與運(yùn)營，按照統(tǒng)一規(guī)劃、整體建設(shè)的開發(fā)思路，對車輛段可用空間及周邊一定范圍內(nèi)土地加以綜合利用，有計(jì)劃有步驟的進(jìn)行一體化開發(fā)建設(shè)。

車輛段綜合開發(fā)模式有3種類型:第一種類型是立體化的集中建設(shè)，即車輛段廠房多層建設(shè);第二種類型是物業(yè)開發(fā)型，即在車輛段的上蓋做物業(yè)開發(fā);第三種類型是其他開發(fā)模式，如公園式車輛段、光伏發(fā)電等。

3.1 立體化的集中建設(shè)模式

由于車輛段規(guī)模較大，廠房及生產(chǎn)用房單體建筑較多，在土地資源緊張的地區(qū)可以將車輛段廠房多層建設(shè)，形成立體化建設(shè)。立體化的集中建設(shè)模式分為:車庫立體建設(shè)、生產(chǎn)用房與車庫立體建設(shè)等。

3.1.1 車庫立體建設(shè)

即將車輛段內(nèi)各線路進(jìn)行上下重疊垂直布置，減少占地面積，以達(dá)到高效節(jié)約利用土地的目的(圖1)。目前國內(nèi)外均有成功的案例。在國外，如日本東京大江戶線、新宿線等多條線路的地鐵車輛段已采用雙層布置形式;深圳地鐵3號線橫崗車輛段是國內(nèi)第一座雙層車輛段。

圖1 雙層車庫剖面圖

深圳地鐵3號線橫崗車輛段采用雙層布置方案，主要是將運(yùn)用庫(運(yùn)用庫由鏇輪庫、停車庫、列檢庫、檢查庫及運(yùn)轉(zhuǎn)綜合樓組成)雙層布置，以達(dá)到集約土地的目的。橫崗車輛段雙層布置后，占地面積為18.34 hm2，比單層布置方案節(jié)約了9.94 hm2用地。

3.1.2 生產(chǎn)用房與車庫立體建設(shè)

將生產(chǎn)用房建設(shè)在車庫上面，減少了車輛段的用地面積，節(jié)約土地資源。國內(nèi)外均有很多成功的案例。上海9號線九亭車輛段將生產(chǎn)用房設(shè)在運(yùn)用聯(lián)合庫屋頂，并在屋面設(shè)置了綠化屋面，既減少了車輛段的占地面積，滿足了綠化要求，又為職工提供了活動場所(圖2)。

圖2 上海9號線九亭車輛段運(yùn)用聯(lián)合庫效果圖

3.2 物業(yè)開發(fā)模式

車輛段與周邊土地綜合物業(yè)開發(fā)是比較常見的車輛段綜合開發(fā)模式，即在一個合理的距離范圍內(nèi)，車輛段物業(yè)開發(fā)與周邊各種配套設(shè)施相輔相成;不僅可以協(xié)調(diào)車輛段與周邊用地的關(guān)系，減少車輛段對城市的分割作用，而且可以盤活周邊地塊，帶來巨大商機(jī)。

3.2.1 物業(yè)開發(fā)種類

車輛段物業(yè)開發(fā)種類分以下幾類:一類是經(jīng)濟(jì)適用房的住宅，第二類就是商業(yè)和辦公建筑，第三類是體育文化建筑，第四類是會展博覽建筑等。

3.2.2 物業(yè)開發(fā)建設(shè)模式

目前，從車輛段物業(yè)開發(fā)的建設(shè)模式來說主要有3 種模式［1］。

第一種類型是地下模式(圖3)，這種開發(fā)模式將地鐵車輛段的主要大型廠房布置在地下，一些生產(chǎn)、辦公用房布置在地上，設(shè)在大庫上方。

圖3 地下模式

第二種類型是地面模式(圖4)，即傳統(tǒng)的車輛段設(shè)在地面，整個車輛段用大平臺蓋起來，在大平臺上面進(jìn)行一些物業(yè)開發(fā)。

圖4 地面模式

第三種類型是架空式模式(圖5)，由于車輛段受其地形影響，為滿足線路坡度要求，車輛段必須架空;因此可以充分利用車輛段下部的空間進(jìn)行物業(yè)開發(fā);同時(shí)，在車輛段的上部也進(jìn)行物業(yè)開發(fā)，類似夾心餅干的形式。

圖5 架空式模式

目前這3種建設(shè)模式國內(nèi)外均有成功案例，見表1。

表1 典型車輛段物業(yè)開發(fā)模式及類型

3.3 其他綜合開發(fā)模式

一些地鐵車輛段受種種條件制約，無法實(shí)施立體化建設(shè)，也不適宜進(jìn)行物業(yè)開發(fā)，為了充分提高車輛段土地利用率，而采用了其他開發(fā)模式，如建設(shè)公園式的車輛段、光伏發(fā)電方案等。

3.3.1 建設(shè)公園式的車輛段

由于車輛段占地面積較大，一些車輛段位于核心市區(qū)或者環(huán)境較為敏感的地帶，為了盡可能地融入周邊的環(huán)境，維護(hù)城市整體景觀，可以考慮在車輛段內(nèi)及車輛段周邊進(jìn)行綠化開發(fā)。因此，可以考慮建設(shè)公園式的車輛段，即將車輛段的上蓋作為綠化公園，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)與自然環(huán)境的完美結(jié)合，改善城市的環(huán)境。

如北京地鐵10號線萬柳車輛段，車輛段用地面積約為17.4 hm2，屋頂綠化面積更是達(dá)到了7.3萬m2［8］，其綠化規(guī)模在全國范圍內(nèi)也屬前列，整個車輛段猶如嵌入公園之中。上海地鐵2號線蒲匯塘停車場運(yùn)用聯(lián)合庫(圖6)采用屋頂綠化，整體效果宛如一座小型公園，大面積的屋頂綠化給整個場區(qū)開拓了一塊休閑的好去處。

3.3.2 光伏發(fā)電方案

一般每條軌道交通線路會在線路的兩端設(shè)置停車場或車輛段，由于車輛段占地較大，一般車輛段的位置比較遠(yuǎn)離市區(qū)。因此，考慮進(jìn)行車輛段綜合開發(fā)的時(shí)候，立體化建設(shè)及物業(yè)開發(fā)的價(jià)值不大。為了充分利用土地，提高土地的使用率，目前一種模式是在車輛段內(nèi)采用光伏發(fā)電方案(圖7)。

圖6 上海2號線蒲匯塘停車場運(yùn)用聯(lián)合庫上蓋

圖7 光伏發(fā)電方案示意

由于光伏發(fā)電具有環(huán)保、衛(wèi)生、節(jié)源等特點(diǎn)，為國家推廣項(xiàng)目。光伏發(fā)電方案在鐵路方面使用已比較成熟，而城市軌道交通方面使用較少。目前上海虹橋火車站、北京南站、天津西站等大型車站都采用了光伏發(fā)電方案。地鐵車輛段內(nèi)車庫較多，而且面積較大，因此可以充分利用這些閑置資源，在大庫屋頂設(shè)置光伏發(fā)電。

目前我院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的上海軌道交通川楊河車輛段、金橋車輛段、治北停車場所有車庫屋頂均設(shè)光伏發(fā)電，總裝機(jī)容量達(dá)10 MW左右;尤其是川楊河車輛段內(nèi)車庫屋頂可以敷設(shè)約7.8 MW左右的太陽能電池組件，若建成后，其裝機(jī)容量屬國內(nèi)規(guī)模最大的光伏建筑一體化的太陽能發(fā)電場。

3.4 幾種綜合開發(fā)模式分析

從土地利用率、運(yùn)營條件、調(diào)度組織、地形條件、周邊環(huán)境等方面，比較分析以上幾種車輛段綜合開發(fā)模式，各模式均有利弊(表2);車輛段綜合開發(fā)均會給車輛段運(yùn)營、調(diào)度管理帶來不便，要綜合考慮整個項(xiàng)目的資源利用最大化，結(jié)合項(xiàng)目的特點(diǎn)，尋找最適合的開發(fā)模式。

4 車輛段綜合開發(fā)規(guī)劃、設(shè)計(jì)中存在的問題

(1)投資與回報(bào)

提到綜合開發(fā)，尤其是物業(yè)開發(fā)，首先就會談到投資與回報(bào)的問題。車輛段進(jìn)行綜合開發(fā)的前提是綜合開發(fā)土地，帶來經(jīng)濟(jì)效益、社會效益，并不是所有的車輛段均適用綜合開發(fā)。因此，在綜合開發(fā)規(guī)劃前期要綜合對比各方案，從相關(guān)政策、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、社會效益、土地的使用率分析，以求達(dá)到整體項(xiàng)目最優(yōu)化方案。

(2)投資主體與開發(fā)方案

一般地鐵公司主要負(fù)責(zé)地鐵車輛段本身的功能與建設(shè)費(fèi)用，在車輛段綜合開發(fā)前期會引進(jìn)投資方，作為開發(fā)的投資主體。開發(fā)的投資主體決定了開發(fā)的方案、投資、收益等問題，盡早確定開發(fā)的投資主體，才能明確開發(fā)方案，以便于車輛段設(shè)計(jì)方案的穩(wěn)定。因此，確定開發(fā)投資主體成為推進(jìn)設(shè)計(jì)的一個主要節(jié)點(diǎn)。

表2 車輛段綜合開發(fā)模式對比分析

(3)主輔關(guān)系

地鐵車輛段綜合開發(fā)必須堅(jiān)持主輔關(guān)系，必須以車輛段的功能為前提。即在開發(fā)建設(shè)中要積極配合車輛段工程建設(shè)，以滿足車輛段功能為前提，保證車輛段建設(shè)工期與城市軌道交通結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。

(4)交通組織、市政規(guī)劃的協(xié)調(diào)

由于車輛段占地規(guī)模較大，對城市正常的交通組織與空間尺度造成較大的破壞，因此，在進(jìn)行綜合開發(fā)的同時(shí)，要兼顧周圍的交通組織，市政規(guī)劃道路。如進(jìn)行大規(guī)模的商業(yè)配套、居住小區(qū)開發(fā)，要協(xié)調(diào)周圍的交通組織，以避免高峰時(shí)段交通堵塞。

(5)綜合開發(fā)對運(yùn)營生產(chǎn)的影響

如何權(quán)衡綜合開發(fā)的利益最大化與運(yùn)營生產(chǎn)安全之間的矛盾，是關(guān)系到綜合開發(fā)成功與否的關(guān)鍵。車輛段無論采用任何開發(fā)模式，必然會帶來工藝方案、空間布局、運(yùn)營組織、通風(fēng)、采光、噪聲等一系列的問題;工人生產(chǎn)環(huán)境相對艱苦，對運(yùn)營組織要求會更高。因此，在項(xiàng)目實(shí)施階段，要結(jié)合車輛運(yùn)營部門的日常作業(yè)習(xí)慣，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

(6)開發(fā)規(guī)劃與地鐵開通運(yùn)營時(shí)序要求

車輛段的綜合開發(fā)應(yīng)納入前期線路規(guī)劃范圍，因?yàn)橐坏?shí)施開發(fā)，會影響到工藝布置的調(diào)整、道路的銜接、開發(fā)規(guī)模等問題，對車輛段用地范圍和規(guī)模也會進(jìn)行調(diào)整，需要在前期研究工作中統(tǒng)籌考慮。如上海12號線金橋車輛段物業(yè)開發(fā)與地鐵開通時(shí)間沖突，為保證開通時(shí)間，研究兩年的物業(yè)開發(fā)方案被迫取消。

(7)關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)

車輛段內(nèi)消防、通風(fēng)、排煙、噪聲、采光、衛(wèi)生、綠化率等，上部物業(yè)開發(fā)與下部車輛段之間的水、電、設(shè)備層等接口，車輛段內(nèi)與綜合開發(fā)的管理、人行通道、消防通道等，都是困擾車輛段綜合開發(fā)的節(jié)點(diǎn)，如何有效地解決這些技術(shù)節(jié)點(diǎn)，成為實(shí)現(xiàn)地鐵車輛段綜合開發(fā)的關(guān)鍵。

5 結(jié)論與建議

總之，快速發(fā)展的城市軌道交通建設(shè)對日益緊張的城市土地資源帶來嚴(yán)峻的考驗(yàn)，通過對比分析幾種車輛段綜合開發(fā)模式，總結(jié)各種綜合開發(fā)模式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，提出車輛段綜合開發(fā)規(guī)劃、設(shè)計(jì)時(shí)注意問題，為以后的設(shè)計(jì)提供參考。車輛段建設(shè)應(yīng)充分利用多種開發(fā)模式，結(jié)合實(shí)際情況，合理決策開發(fā)模式，因地制宜，切不可照搬已有的工程實(shí)例，造成不可挽回的損失。

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