(上海軌道交通技術(shù)研究中心,201103,上?!喂こ處煟?/p>
城市軌道交通地下車站與周邊地下空間連通方式分類
孫艷麗
(上海軌道交通技術(shù)研究中心,201103,上?!喂こ處煟?/p>
以軌道交通地下車站與城市道路和地塊的關(guān)系為切入點(diǎn),分析了地下車站與周邊地下空間設(shè)施的空間關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,歸納提出了地下車站與周邊地下空間相連通的5種方式,并闡述了每種連通方式的特性和在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意的問題。對(duì)連通方式的分類,是研究和討論此類連通工程的基礎(chǔ)。在地下空間大發(fā)展的背景下,今后此類連通工程項(xiàng)目會(huì)越來越多,對(duì)此類工程的理論指導(dǎo)和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定也迫在眉睫。
城市軌道交通;地下車站;地下空間;連通方式
Author’saddress Technical Center,Shanghai Shentong Metro Group Co.,Ltd.,201103,Shanghai,China
隨著城市軌道交通的大規(guī)模建設(shè)和城市地下空間的大規(guī)模開發(fā)利用,出現(xiàn)了越來越多的城市地下空間與地鐵車站進(jìn)行連通的需求和工程實(shí)踐。2006年,上海市地下空間管理聯(lián)席會(huì)議辦公室對(duì)軌道交通地下車站與周邊地下空間連通的規(guī)劃需求進(jìn)行了調(diào)查,有12個(gè)區(qū)對(duì)71座軌道交通車站提出了連通要求,涵蓋了9條線路;并對(duì)有條件實(shí)施的13座車站的16個(gè)連通點(diǎn)進(jìn)行了工程方案設(shè)計(jì),連通性質(zhì)包括商業(yè)街、過街通道、停車庫(kù)、民防工程等。但目前關(guān)于此類連通工程的理論研究和相關(guān)規(guī)范較為缺乏,出現(xiàn)了設(shè)計(jì)理論滯后于工程實(shí)踐的情況。因此,分析和研究城市軌道交通地下車站與周邊地下空間的連通問題,對(duì)連通方式進(jìn)行分類總結(jié)是很有必要的。
為清晰地說明地鐵車站與周邊地下空間的連通方式,必須先說明“道路”和“地塊”這兩個(gè)概念。從土地利用功能角度劃分,城市土地可分為道路和地塊兩部分。
(1)道路,即城市規(guī)劃圖中的道路紅線范圍以內(nèi)的用地,性質(zhì)屬公共用地。各類水、暖、電等市政管線以及軌道交通系統(tǒng)基本都位于道路紅線以內(nèi)的地下空間里。道路根據(jù)規(guī)劃定位以及實(shí)際的車流量等,有不同的等級(jí)劃分,等級(jí)劃分會(huì)影響道路的紅線寬度及旁邊地塊內(nèi)的建筑退界要求,包括可建地下室邊線及地上建筑邊線的退界要求。
(2)地塊,即為被道路分隔、圍合而成的用地。地塊可以用來建造各種功能的地面建筑、綠地公園等。地塊內(nèi)的地下空間的所有權(quán)及使用權(quán)等問題,各個(gè)國(guó)家都有不同的規(guī)定,目前我國(guó)的相關(guān)制度也正在日臻完善中。
一般來說,軌道交通地下車站的主體部分多布置在城市道路的下方,不進(jìn)入地塊內(nèi)。但由于上海的地質(zhì)條件,各類建筑物、橋梁、構(gòu)筑物的樁基都較深,地下線路沿線遇到的障礙物較多,線路走向的選擇余地較小,車站站位的選擇余地也較小,因此,很多時(shí)候車站不得不進(jìn)入地塊以內(nèi),從而造成了一定量的拆遷。
從地鐵車站與道路和地塊這兩者的關(guān)系來看,有車站主體不進(jìn)入地塊、部分進(jìn)入地塊和完全進(jìn)入地塊三種情況。
2.1 車站主體不進(jìn)入地塊(完全位于道路紅線以內(nèi))
此種情況下,車站主體結(jié)構(gòu)完全位于道路紅線以內(nèi),不進(jìn)入道路兩側(cè)的地塊內(nèi),只有出入口和風(fēng)井進(jìn)入地塊。根據(jù)DGJ 08-109-2004《上海市工程建設(shè)規(guī)范:城市軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,出入口和風(fēng)井需后退道路紅線3 m。
地塊內(nèi)的地下空間一般都需要后退道路紅線一定的距離,而地鐵車站的主體則在道路紅線以內(nèi),兩者之間在水平方向上存在一定的距離。此時(shí)的連通只能通過一條或多條通道來完成(見圖1)。
圖1 主體位于道路紅線以內(nèi)的車站與周邊地塊的連通平面示意圖
城市道路下的地鐵車站頂部一般需有2.5~3 m 厚的覆土層,用以埋設(shè)水、暖、電等各類市政管線。車站的站廳層,一般結(jié)構(gòu)凈高4.2 m 左右,頂板厚度0.8 m。由此推算,站廳層的地面標(biāo)高距離城市道路的地面標(biāo)高約有7.5~8 m。而地塊內(nèi)的地下空間一般無覆土層,其地下一層的地面標(biāo)高距道路地面標(biāo)高相差約4m。所以,車站站廳層地面標(biāo)高與其地下一層地面標(biāo)高相差約3.5 m,與其地下二層的地面標(biāo)高則相差不多。
在地下空間的開發(fā)理念不太發(fā)達(dá)的早期,往往僅地下一層用于商業(yè)開發(fā),地下二層及以下多用于停車場(chǎng)和設(shè)備用房,地鐵車站只適合與其地下一層連通。兩者之間存在較大的高差,需在連接通道內(nèi)設(shè)置樓扶梯(如圖2所示)。上海軌道交通1號(hào)線徐家匯站與周邊地下空間的連通就屬于此種連通。
當(dāng)城市地下空間的開發(fā)理念、意識(shí)比較先進(jìn)的時(shí)候,將地下二層也用于商業(yè)、公共活動(dòng)等的開發(fā)成為可能。此時(shí)車站可與地塊內(nèi)的地下二層空間相連通(如圖3所示)。從經(jīng)濟(jì)的角度來講,與地鐵車站直接相連的一層,人流最集中,相當(dāng)于商場(chǎng)的“地面層”,具備很高的商業(yè)價(jià)值。
2.2 車站主體部分進(jìn)入地塊內(nèi)
由于線路規(guī)劃的原因,車站的主體結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)部分地進(jìn)入地塊以內(nèi)(如圖4所示)。目前車站的施工技術(shù)一般采用明挖法,在其主體結(jié)構(gòu)外側(cè)至少需要有3 m的施工通道,這導(dǎo)致被侵入地塊內(nèi)的即有建筑物需拆除。而新規(guī)劃的建筑,則會(huì)充分利用與地鐵車站鄰近的優(yōu)勢(shì),其地下空間邊界線往往會(huì)貼合地鐵車站的地下圍護(hù)墻。即兩者共用一堵地下圍護(hù)墻,只需在共用墻體上開幾個(gè)門洞就能實(shí)現(xiàn)連通。
圖2 主體位于道路紅線以內(nèi)的車站與周邊地塊的連通剖面示意圖1
圖3 主體位于道路紅線以內(nèi)的車站與周邊地塊的連通剖面示意圖2
為了改善和提升地塊內(nèi)地下空間的品質(zhì),建筑師往往會(huì)在車站和新開發(fā)的建筑物之間設(shè)計(jì)一個(gè)直接的室外空間——下沉廣場(chǎng)(見圖5)。這有助于緩解長(zhǎng)時(shí)間待在地下空間的不良心理感受。下沉廣場(chǎng)本身也會(huì)吸引大量的城市客流。下沉廣場(chǎng)打破了地鐵車站和地塊之間所構(gòu)成的封閉體,使其具有了對(duì)城市的開放性。這時(shí),地鐵車站和地塊之間,是通過下沉廣場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)連通的。
在剖面標(biāo)高的設(shè)計(jì)上,由于車站仍然受限于道路管線的敷設(shè)要求,即其頂板上部仍然需要一定厚度的覆土層,因而,其站廳層地面標(biāo)高與地塊內(nèi)的地下一層地面標(biāo)高仍有約3.5 m 的高差,與地下二層的地面標(biāo)高相差不多(見圖6、圖7)。
2.3 車站主體完全進(jìn)入地塊內(nèi)
圖4 主體部分進(jìn)入地塊的車站與周邊地塊的連通平面示意圖——共墻連通
圖5 主體部分進(jìn)入地塊的車站與周邊地塊的連通平面示意圖——下沉廣場(chǎng)連通
當(dāng)車站主體結(jié)構(gòu)完全進(jìn)入地塊以內(nèi)時(shí),地塊內(nèi)的建筑規(guī)劃與地鐵車站的聯(lián)系也將更加緊密。與車站部分進(jìn)入地塊的情況一致的是,兩者都有條件實(shí)現(xiàn)共墻連通或下沉廣場(chǎng)連通;所不同的是,部分進(jìn)入地塊的車站只有一邊能與地塊共墻連通,而完全進(jìn)入地塊內(nèi)部的車站,卻有條件兩邊都與地塊共墻連通(見圖8)。
當(dāng)車站的兩邊都與地塊共用圍護(hù)墻,并開有洞口連通的時(shí)候,往往連通的這一層不再用作車站的站廳層,而是用作商業(yè)開發(fā)層,與周邊的地下空間連成一體,統(tǒng)一規(guī)劃商業(yè)開發(fā)的業(yè)態(tài)、規(guī)模等。此時(shí)地下二層為站廳層,地下三層為站臺(tái)層(見圖9)。
圖6 主體部分進(jìn)入地塊的車站與周邊地塊的連通剖面示意圖——共墻連通
圖7 主體部分進(jìn)入地塊的車站與周邊地塊的連通剖面示意圖——下沉廣場(chǎng)連通
位于地塊內(nèi)的地鐵車站與周邊的地下空間被作為一個(gè)整體,統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì),同時(shí)或分期施工建設(shè)。其開發(fā)規(guī)模往往較大,且具有交通、商業(yè)等多樣的使用功能,屬一體化開發(fā)模式。有時(shí),車站所處地塊僅僅利用車站的建設(shè)時(shí)機(jī),將車站施工開挖范圍內(nèi)(即主體圍護(hù)墻范圍內(nèi))的地下一層用于商業(yè)開發(fā)。如上海軌道交通2號(hào)線的人民廣場(chǎng)站,其地下一層為華盛街(商業(yè)街),地下二層及以下才是車站的功能。此時(shí)車站與華盛街之間的連通方式是一種垂直式連通。
根據(jù)地鐵車站與道路、地塊之間水平、垂直方向上的不同關(guān)系,地鐵車站與周邊地下空間的連通方式,從空間關(guān)系上分,可以分為以下五種。
3.1 通道連通
圖8 車站被周邊地下空間包圍
圖9 主體完全進(jìn)入地塊的車站與周邊地塊的連通剖面示意圖
當(dāng)?shù)罔F車站與周邊地下空間在水平方向上存在一定距離,兩者之間只能通過一條或幾條地下通道相連通。通道連通是最典型的一種連通方式。較多地出現(xiàn)在城市地下空間開發(fā)利用的初始階段,主要是因?yàn)榈貕K的開發(fā)和地鐵站的建設(shè)不作為一個(gè)整體項(xiàng)目考慮,兩者的施工建設(shè)時(shí)間也不同步,只能采用通道連通方式。通道連通的優(yōu)點(diǎn)在于,使地鐵車站與其周邊的地下空間都保持有一定的獨(dú)立性,對(duì)于各自的管理、維護(hù),以及避免火災(zāi)蔓延等方面有一定的好處。
連接通道的規(guī)劃功能定位有兩種,即單純交通功能的地下通道和兼有商業(yè)服務(wù)設(shè)施的地下商業(yè)街。由于地下商業(yè)街的火災(zāi)危險(xiǎn)性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單純交通功能的地下通道,因此,地下商業(yè)街的防火疏散要求,包括最小寬度、最大長(zhǎng)度、最遠(yuǎn)疏散距離等指標(biāo),均比地下通道要嚴(yán)格。當(dāng)然,通道的建設(shè)條件(即通道能夠做到多寬)也會(huì)反過來影響其規(guī)劃功能定位。
3.2 共墻連通
當(dāng)?shù)罔F車站的圍護(hù)墻與其周邊地下空間的圍護(hù)墻有條件合而為一時(shí),只需在二者共同的圍護(hù)墻上開幾個(gè)門洞,就能將其連通起來。這種連通方式稱為“共墻連通”。這種連通方式往往出現(xiàn)在地鐵車站主體進(jìn)入地塊的情況下。
共墻連通提高了地下空間的利用率,使地下空間有機(jī)會(huì)獲得和地鐵車站最大程度的連通,但對(duì)人流的組織路線不如通道連通的路線清晰,對(duì)于火災(zāi)的控制和蔓延只能依靠防火卷簾、防火門等設(shè)備。共墻處門洞開口的位置需注意對(duì)站廳內(nèi)閘機(jī)和其它出入口等的影響。
從防災(zāi)角度講,地鐵車站與周邊地下空間共用的地下連續(xù)墻應(yīng)設(shè)置為防火墻,且連續(xù)墻上所開的門洞數(shù)量應(yīng)盡量少,并應(yīng)安裝防火卷簾。從結(jié)構(gòu)抗震的角度講,也應(yīng)控制側(cè)墻開孔面積,如開孔面積較大,需通過抗震設(shè)計(jì)加強(qiáng)抗震性能。此外,在滿足建筑需要的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡量均勻布置開孔位置。
3.3 下沉廣場(chǎng)連通
當(dāng)?shù)罔F車站主體進(jìn)入地塊內(nèi)時(shí),結(jié)合地塊的規(guī)劃情況,可在車站與地塊之間設(shè)置下沉廣場(chǎng),通過下沉廣場(chǎng)將車站與周邊地下空間連通起來。這種連通方式稱為“下沉廣場(chǎng)連通”。下沉式廣場(chǎng)作為一個(gè)“陽光地帶”,有助于減少人們對(duì)地下空間的不良心理預(yù)想。下沉廣場(chǎng)很多時(shí)候也是作為大型地下空間的一種防火隔離區(qū)而存在的。一定規(guī)模(控制最短邊的長(zhǎng)度和最小面積)的下沉廣場(chǎng),能夠切斷火災(zāi)的蔓延,防止飛火延燒,在熄滅火災(zāi)、控制火勢(shì)、減少火災(zāi)損失方面有特別的貢獻(xiàn)。
3.4 一體化連通
當(dāng)?shù)罔F車站主體結(jié)構(gòu)進(jìn)入地塊內(nèi)部,車站被周邊地下空間包圍或者半包圍,兩者作為一個(gè)整體同時(shí)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)時(shí),所采用的連通方式稱為“一體化連通”。
隨著城市地下空間開發(fā)強(qiáng)度的逐漸增大和開發(fā)規(guī)劃理念的提升,采用一體化連通方式的工程案例也越來越多。一體化連通方式能夠?qū)⒌罔F車站對(duì)地塊開發(fā)的帶動(dòng)作用發(fā)揮到最大,但相比前三種連通方式,這種方式的一個(gè)最大問題就是地鐵車站與周邊地下空間彼此之間的獨(dú)立性較差,給后期運(yùn)營(yíng)管理界面的劃分和防災(zāi)設(shè)計(jì),以及緊急情況下的疏散指揮帶來很大的困難。
3.5 垂直式連通
當(dāng)?shù)罔F車站與周邊地下空間呈上下垂直關(guān)系時(shí),兩者通過垂直交通(電梯、自動(dòng)扶梯、樓梯)實(shí)現(xiàn)連通。這種方式稱為“垂直式連通”。與之相對(duì)應(yīng),通道連通、共墻連通、下沉廣場(chǎng)連通這三種連通方式都是車站與地下空間水平方向上的連通。垂直式連通案例在上海并不多見,比較典型的是上海軌道交通2號(hào)線人民廣場(chǎng)站與華盛街之間的連通(見圖10)。但在日本地下商業(yè)街的開發(fā)建設(shè)中,這種方式較為常見(見圖11)。
圖10 上海軌道交通2號(hào)線人民廣場(chǎng)站與華盛街的連通方式——垂直式連通
垂直式連通方式應(yīng)注意地鐵車站的疏散問題,即地鐵車站應(yīng)至少設(shè)有2個(gè)直通地面的出入口,通向上部商業(yè)開發(fā)空間的垂直交通設(shè)施不能算做地鐵車站的疏散出入口,因?yàn)樯喜可虡I(yè)空間的火災(zāi)危險(xiǎn)性和疏散難度更大。
圖11 日本地鐵車站與地下商業(yè)街的連通方式——垂直式連通
本文從分析城市軌道交通地下車站的站位與城市道路和地塊的關(guān)系入手,找出地下車站與周邊地下空間之間可能存在的所有空間關(guān)系:①當(dāng)?shù)叵萝囌竞椭苓叺叵驴臻g彼此獨(dú)立時(shí),在水平方向上,兩者可分開、可貼合,分開時(shí),只能采用地下通道連通;貼合時(shí),可共墻連通,也可采用下沉廣場(chǎng)連通。在垂直方向上,兩者可上下疊合。②當(dāng)?shù)罔F車站被周邊地下空間包圍或者半包圍,兩者融為一體,無法獨(dú)立分開時(shí),只能將兩者統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。
根據(jù)上述關(guān)系,提出城市軌道交通地下車站與周邊地下空間的5種連通方式:通道連通、共墻連通、下沉廣場(chǎng)連通、垂直式連通、一體化連通;并對(duì)每種連通方式的特性和應(yīng)注意的問題做了簡(jiǎn)要地闡述。
對(duì)連通方式的分類,是研究和討論此類連通工程的基礎(chǔ)。在地下空間大發(fā)展的背景下,今后此類連通工程項(xiàng)目會(huì)越來越多,對(duì)此類工程的理論指導(dǎo)和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定也迫在眉睫。
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Communication Mode between Underground Metro Station and the Surrounding Underground Spaces
Sun Yanli
Taking the relationship between underground metro stations,city roads and blocks of land as the breakthrough point,the spatial connection between metro stations and the surrounding underground spaces are analyzed, five communication modes are put forward,the features and problems in practical adoption of each mode is described.Following the development of underground space, there will be more and more communication projects,therefore,this research will provide some support to the theoretical studies in this field.
urban rail transit;underground station;underground space;communication mode
U 231.4
2012-09-21)