綜合開發(fā)地鐵車輛基地空間形態(tài)設(shè)計探析

李翔宇， 張繼菁， 蘇效杰， 胡 斌

(1. 北京工業(yè)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院， 北京 100022；2. 北京市軌道交通設(shè)計研究院有限公司，北京 100068； 3. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計研究院，哈爾濱 150090)

綜合開發(fā)地鐵車輛基地空間形態(tài)設(shè)計探析

李翔宇1， 張繼菁2， 蘇效杰3， 胡 斌1

(1. 北京工業(yè)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院， 北京 100022；2. 北京市軌道交通設(shè)計研究院有限公司，北京 100068； 3. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計研究院，哈爾濱 150090)

綜合開發(fā)的地鐵車輛基地在提升城市土地與空間資源利用效率方面具有顯著作用。對綜合開發(fā)車輛基地的空間形態(tài)進(jìn)行分類，以其空間形態(tài)為視角，歸納出典型的開發(fā)模式特征：平臺模式、下沉模式、高架模式，平臺模式避免了其他兩種模式的劣勢，方便管理運營，此種模式在國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛。結(jié)合實際案例分別從空間布局、空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、形體組合模式3個角度提出針對性的設(shè)計策略，能夠?qū)Φ罔F車輛基地的綜合開發(fā)實施起到有益的推動作用。

地鐵； 綜合開發(fā)； 車輛基地； 空間形態(tài)

1 研究背景

2012年，國務(wù)院(國發(fā)[2012]64號指導(dǎo)意見)明確提出了加強公共交通用地綜合開發(fā)的指導(dǎo)意見，吹響了車輛基地蓋下空間協(xié)同蓋上物業(yè)綜合開發(fā)的號角。綜合開發(fā)車輛基地是以城市規(guī)劃和土地利用規(guī)劃為根本依據(jù)，與車輛基地自身的規(guī)劃、建設(shè)及運營管理相結(jié)合，按照整體規(guī)劃、整體策劃、整體設(shè)計、整體建設(shè)的基本原則，對車輛基地蓋上、蓋下三維空間及周邊一定范圍內(nèi)的用地進(jìn)行整合開發(fā)建設(shè)，形成具有一定規(guī)模的高強度、高密度綜合體建筑[1]。

以居住為主導(dǎo)的綜合開發(fā)車輛基地在國內(nèi)近幾年車輛基地的綜合開發(fā)中占據(jù)8成以上，根據(jù)香港車輛段綜合開發(fā)的經(jīng)驗，其住宅物業(yè)開發(fā)量是其他物業(yè)類型的3倍左右，占到總開發(fā)量的59.3%(2011年統(tǒng)計數(shù)據(jù))。由此可見，從車輛基地綜合開發(fā)的中遠(yuǎn)期發(fā)展看，以居住為主導(dǎo)的綜合開發(fā)車輛基地類型仍然占據(jù)主導(dǎo)地位[2]。

2 模式特征

2.1 綜合開發(fā)車輛基地空間形態(tài)分類

香港的成功案例為國內(nèi)車輛基地綜合開發(fā)提供了大量的實踐依據(jù)。國內(nèi)現(xiàn)階段對綜合開發(fā)車輛基地的分類方法是按建筑與周邊場地的豎向空間關(guān)系劃分的，可分為：平臺模式、下沉模式、高架模式。3種模式各有優(yōu)缺點，綜合經(jīng)濟、技術(shù)、施工等多方面通盤考慮，目前國內(nèi)常用的是平臺模式，其從蓋上與蓋下的空間結(jié)構(gòu)處理關(guān)系也分為3種模式：一是設(shè)置厚板；二是核心筒落地；三是結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層(見表1)[3]。

表1 綜合開發(fā)車輛基地建筑模式對比分析

綜合開發(fā)車輛基地不同的空間形態(tài)對于蓋上開發(fā)有著不同影響：下沉模式蓋上物業(yè)的空間形態(tài)設(shè)計受限制相對較少，但建設(shè)成本與管理運營難度加大,北京焦化廠車輛基地是國內(nèi)第一個采用此模式的綜合開發(fā)車輛基地；高架模式蓋上開發(fā)受地形影響較多，建筑高度受限，運行條件惡劣，國內(nèi)目前為止只有南京南延線停車場采取此種模式;平臺模式避免了以上兩種模式的最大劣勢，可方便管理運營，此種模式在國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛[4]。

2.2 典型開發(fā)空間模式特征

車輛基地上蓋開發(fā)主要以住宅開發(fā)為主導(dǎo)，不同程度地混合商業(yè)、辦公、交通樞紐等配套設(shè)施，其主要分為蓋上開發(fā)區(qū)域、落地開發(fā)區(qū)域、周邊物業(yè)開發(fā)區(qū)域和車輛基地基本功能區(qū)域，各區(qū)域之間通過統(tǒng)一的空間形態(tài)設(shè)計與組織達(dá)到綜合開發(fā)的目的與要求。

車輛基地基本功能區(qū)的空間功能組織是綜合開發(fā)的基本前提，搭建綜合開發(fā)的基本構(gòu)架，其停車列檢庫與運用檢修庫的空間排布直接為蓋上開發(fā)確定“開發(fā)地塊”的位置，其出入段線與正線關(guān)系則影響周邊物業(yè)的一體化開發(fā)的空間形態(tài)；蓋上開發(fā)區(qū)域為綜合開發(fā)的核心區(qū)域，以居住建筑為主題配置一定數(shù)量商業(yè)服務(wù)設(shè)施；落地開發(fā)與蓋上開發(fā)形成互補，多為商業(yè)配套設(shè)施，亦有與蓋上居住區(qū)形成區(qū)別的居住項目，提升了整體開發(fā)區(qū)域的價值；周邊開發(fā)區(qū)域則是依托車輛基地本身的交通優(yōu)勢與蓋上居住物業(yè)形成的固定人流，配合開發(fā)商務(wù)辦公、居住娛樂等設(shè)施。各區(qū)域之間與過街天橋、豎向電梯、機動車坡道等空間要素相互聯(lián)系，形成一個有機的綜合開發(fā)體，又通過地鐵站、公交車、城市道路等與城市融為一體(見圖1)[5]。

圖1 綜合開發(fā)車輛基地空間開發(fā)模式Fig.1 Space development mode of comprehensive vehicle base

3 設(shè)計策略

綜合開發(fā)車輛基地的蓋上物業(yè)與蓋下車輛段是兩個相互制約，又相互協(xié)調(diào)共生的矛盾共同體。從建筑設(shè)計的角度看，二者是互為制約條件的對立因素，這就需要建筑師從整體建筑觀入手，全面協(xié)同蓋上蓋下的制約條件，形成設(shè)計對策。

3.1 綜合內(nèi)外關(guān)系考慮功能空間布局

3.1.1 依據(jù)基地基本空間功能布局要求

綜合分析最可能進(jìn)行蓋上開發(fā)的仍然是停車列檢庫、周/月檢修庫、檢修庫(定、架、廠修)這3種功能廠房，其布局對于蓋上物業(yè)開發(fā)影響最大，應(yīng)依據(jù)車輛基地基本的功能布局進(jìn)行蓋上開發(fā)，并在不影響基本功能前提下對其基本布局產(chǎn)生有利于綜合開發(fā)的影響。根據(jù)車輛基地的定位、規(guī)模、作用，3種廠房有不同的組合方案與布局模式，見圖2。用于特大規(guī)模的廠架修段的獨立庫型，各庫分別獨立設(shè)計；用于定修段的聯(lián)合檢修庫型，周/月檢庫和檢修庫合并，停車列檢庫單建；用于廠架修的運用庫型，停車列檢庫和周/月檢庫合建，檢修庫單建；用于規(guī)模不大定修段的綜合檢修庫型，3種庫型合并設(shè)置；用于停車場單一運用庫型，只有停車列檢和周/月檢修庫；用于輔助停車場單一列檢庫型，只有停車列檢庫[6]。

圖2 3種廠房組合方案與布局模式Fig.2 Three workshop combinations and layout patterns

3.1.2 加強功能開發(fā)區(qū)域空間整體聯(lián)系

車輛基地基本功能區(qū)的功能布局是綜合開發(fā)的基本前提，搭建綜合開發(fā)的基本構(gòu)架，其停車列檢庫與聯(lián)合檢修庫的功能布局直接為蓋上開發(fā)確定“開發(fā)地塊”的位置，其出、入段線與正線關(guān)系則影響周邊物業(yè)一體化開發(fā)的空間形態(tài)；蓋上開發(fā)區(qū)域為綜合開發(fā)的核心區(qū)域，架修庫、運用庫、咽喉區(qū)等蓋上區(qū)域應(yīng)有不同的開發(fā)策略[7]；落地開發(fā)與蓋上開發(fā)形成互補，多為商業(yè)配套設(shè)施，亦有與蓋上居住區(qū)形成區(qū)別的居住項目，提升整體開發(fā)區(qū)域的價值；周邊開發(fā)區(qū)域則是依托車輛基地本身的交通優(yōu)勢與蓋上居住物業(yè)形成的固定人流，配合開發(fā)商務(wù)辦公、居住娛樂等設(shè)施。

3.1.3 順應(yīng)空間功能區(qū)域與城市聯(lián)系

在功能布局時應(yīng)順應(yīng)功能區(qū)與城市空間、道路等的聯(lián)系：盡量使用并列盡頭模式布局車輛基地，使得蓋上物業(yè)可以與多條城市道路有交通聯(lián)系，有利于基地內(nèi)外交通聯(lián)系與應(yīng)急疏散；車輛基地退紅線預(yù)留出足夠的距離，增加沿街落地開發(fā)面積，將封閉的廠房界面隱藏于落地開發(fā)物業(yè)之后，增加物業(yè)前公共空間面積與品質(zhì)[8]，見圖3。

圖3 整體布局策略Fig.3 Overall layout strategy

3.2 根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換

3.2.1 空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換模式

結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換根據(jù)蓋上結(jié)構(gòu)是否落地分為“全轉(zhuǎn)換”模式與“半轉(zhuǎn)換”模式，見表2。

“全轉(zhuǎn)換”是指蓋上住宅結(jié)構(gòu)的墻、柱等豎向受力構(gòu)件全部落在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層中，不干擾蓋下廠房區(qū)的結(jié)構(gòu)體系，如北京四惠車輛段采用的厚板式轉(zhuǎn)換；“半轉(zhuǎn)換”則是指蓋上住宅結(jié)構(gòu)的豎向受力構(gòu)件通過在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的橫向轉(zhuǎn)換，部分落在蓋下的廠房區(qū)內(nèi)，如北京郭公莊、五路、平西府、焦化廠等車輛段均采用半轉(zhuǎn)換模式，與全轉(zhuǎn)換相比較，半轉(zhuǎn)換的成本更低，且對于轉(zhuǎn)換層的空間高度要求略小，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性更強[9]，見圖4。

實現(xiàn)車輛基地蓋上綜合開發(fā)，關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)就是解決蓋下廠房受限問題，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為解決這一技術(shù)難題的關(guān)鍵。結(jié)合車輛基地軌道交通線路布置條件和軌道空隙，在軌行區(qū)上方進(jìn)行建筑平行布局，布置高層住宅或公寓等建筑需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)“全轉(zhuǎn)換”，防止該結(jié)構(gòu)落地對車輛行進(jìn)造成不利影響。對于停車列檢庫上部住宅開發(fā)，通過調(diào)整住宅進(jìn)深，柱網(wǎng)采用主次梁框架結(jié)構(gòu)體系以適合軌道車輛工藝，使之符合長跨度方向的進(jìn)深模數(shù)，結(jié)構(gòu)形式多采取住宅剪力墻局部落地并預(yù)留洞口，以增強結(jié)構(gòu)強度，避免大范圍結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。郭公莊車輛基地蓋上住宅結(jié)構(gòu)落地部分采用剪力墻局部落地，其戶型經(jīng)過調(diào)整以適應(yīng)蓋下運用庫平面柱網(wǎng)尺寸，提升了結(jié)構(gòu)強度，并使得蓋上與蓋下空間尺度調(diào)整適當(dāng)[10]，見圖5。

表2 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換模式分類

圖4 半轉(zhuǎn)換模式示意Fig.4 Half-conversion mode

圖5 郭公莊車輛基地蓋下運用庫柱網(wǎng)Fig.5 Column grid of utilization house under the cover of Guogongzhuang vehicle base

3.2.2 柱網(wǎng)軸線尺寸調(diào)整

蓋下柱網(wǎng)布置對車輛基地基本功能、蓋上居住建筑布局等具有重要影響。運用庫停車區(qū)域，其柱網(wǎng)軸線尺寸根據(jù)停車股道間距來確定，以我國采用的車寬最大的A型車輛(寬為3 m)計算，根據(jù)《地鐵設(shè)計規(guī)范》，如果車輛兩邊都是無柱通道，一條股道在停車區(qū)域需要凈寬4.6 m，靠近柱邊的股道凈寬為4.45 m，所以在蓋上開發(fā)中，保證兩個股道并排，最小凈寬為8.9 m，如果采用寬度更小的B型或C型車，則凈寬可以控制得更小，見表3。其他車庫如月檢庫、架修庫等凈寬要求更高，使得垂直股道的柱網(wǎng)軸線距離增大，開發(fā)難度與成本相應(yīng)提升。

表3 車輛綜合基地各車庫有關(guān)部位最小尺寸

在確定蓋上開發(fā)后，蓋下柱網(wǎng)有相應(yīng)調(diào)整，不開發(fā)時采用多股道并列的大跨結(jié)構(gòu)布置，開發(fā)后采用兩股道布置，并在平行股道方向調(diào)整柱網(wǎng)尺寸，結(jié)構(gòu)柱尺寸也做相應(yīng)調(diào)整，見圖6。昆明五臘村停車場蓋上居住物業(yè)開發(fā)，垂直于股道的柱網(wǎng)寬度為12.9 m，平行股道柱網(wǎng)寬度為配合車輛工藝與蓋上停車等的要求，采用相應(yīng)模數(shù)進(jìn)行設(shè)計。杭州七堡車輛段大平臺結(jié)構(gòu)首層層高為8.4 m，2層為設(shè)備層，層高為3 m，蓋上主要為6層框架結(jié)構(gòu)，杭州的抗震設(shè)防烈度為6度，下部柱網(wǎng)尺寸為8.4 m×(12～18)m，上部框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)及開間尺寸大部分為(3.3～5.4)m×(5.1～6.0)m，上下結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)差異較大，經(jīng)對比分析后轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)采用了梁式轉(zhuǎn)換[11]。

圖6 運用庫停車區(qū)域蓋上有無物業(yè)開發(fā)柱網(wǎng)布置對比Fig.6 Column network layout of parking house with or without property developed over the station

3.2.3 蓋下廠房高度調(diào)整

車輛基地各功能廠房的高度均與工藝要求相關(guān)，在蓋上物業(yè)開發(fā)中一定要保證其凈空高度達(dá)到使用要求，各個廠房的凈空要求有很大區(qū)別，其中停車列檢庫凈空為7.2 m，咽喉區(qū)為滿足行車凈空為4.5 m，而定修庫凈空要求達(dá)到11.4 m，再加上結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換與管線高度，整體蓋下高度可達(dá)9～15 m，而蓋上居住建筑層高一般在2.9 m左右，蓋上與蓋下建筑的層高差異可能造成結(jié)構(gòu)剛度下部遠(yuǎn)小于上部，尤其在上部是剪力墻結(jié)構(gòu)的情況下，所以有必要進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。

3.3 依據(jù)客觀條件明確形體組合模式

3.3.1 預(yù)留整體視線通廊

在蓋上居住建筑群進(jìn)行形體組合時，應(yīng)根據(jù)周邊自然、人工環(huán)境預(yù)留出視線通廊：對上蓋建筑群整體來說，視線通廊也是通風(fēng)廊、景觀廊、交通廊，在形體組合中預(yù)留視線通廊可以規(guī)避許多問題，有利于內(nèi)部通風(fēng)采光；對于周邊區(qū)域，車輛基地體量巨大，視線上很難忽略其存在，在一定程度上其阻擋了城市整體景觀的視線聯(lián)系，如果蓋上建筑群體在形體組合時不預(yù)留視線通廊，周邊整體城市環(huán)境將受到很大影響，不單是區(qū)域小環(huán)境的品質(zhì)下降，還會在心里層面對周邊居民和蓋上居民產(chǎn)生一定負(fù)擔(dān)，使整體環(huán)境品質(zhì)下降，也影響蓋上居住區(qū)的后續(xù)銷售。郭公莊車輛基地因周邊商業(yè)、蓋上住宅、落地開發(fā)住宅都為高層，從外向內(nèi)觀察都有建筑阻擋視線的現(xiàn)象，造成整個建筑群從視角度上觀察比較壓抑，見圖7。

圖7 郭公莊車輛基地蓋上形體組合視線分析Fig.7 Sightline analysis of the combined property forms over the vehicle base of Guogongzhuang station

3.3.2 注重前后層次關(guān)系

在建筑群體形體組合中，應(yīng)注意建筑前后的層次關(guān)系，形成錯落有致的建筑群體，能夠提升整體的空間環(huán)境品質(zhì)，提升建筑群體內(nèi)部住宅的外部景觀品質(zhì)與采光、通風(fēng)能力等。對于蓋上開發(fā)車輛基地，建筑群前后層次關(guān)系多通過其高度與前后關(guān)系的互動變化形成。杭州七堡車輛段蓋上開發(fā)居住建筑高度在20～50 m 之間，落地區(qū)建筑高度在10～75 m之間，整體核心區(qū)建筑高度最高，形成視線集中區(qū)域，落地區(qū)兩側(cè)建筑高度從用地邊緣到核心塔樓方向呈降低趨勢，突出核心區(qū)域，蓋上開發(fā)區(qū)域整體高度有一定變化，形成整體錯落有致、核心突出、層次分明的建筑群體形體組合方案，見圖8。

圖8 杭州七堡車輛段鳥瞰Fig.8 Aerial view of Hangzhou Qibao depot

3.3.3 考量基地內(nèi)部影響

以居住為主導(dǎo)的蓋上開發(fā)，雖然開發(fā)的基本條件與正常的居住區(qū)開發(fā)有一定區(qū)別，但核心仍然是以滿足甚至提升居民居住品質(zhì)為目標(biāo)的房地產(chǎn)開發(fā)。在形體組合布局中，需要特別注意對咽喉區(qū)、車輛輔線等車輛基地設(shè)施的視覺規(guī)避和距離控制，如杭州七堡車輛段在此區(qū)域進(jìn)行了大面積綠化，布置居住建筑時規(guī)避此區(qū)域。在車輛基地設(shè)計之初就應(yīng)對車輛基地內(nèi)部功能區(qū)的組合和蓋上物業(yè)的建筑群進(jìn)行統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)劃，提升開發(fā)的整體性與設(shè)計品質(zhì)。

3.3.4 保證城市界面完整

形體組合在滿足功能需求、基本規(guī)范的同時，還應(yīng)考慮城市界面的完整延續(xù)性，利用群體式組合的優(yōu)勢，消解車輛基地巨大尺度對城市界面的破壞，使內(nèi)部居住使用者消除孤立感，使外部的觀察者減少疏離感，防止蓋上物業(yè)開發(fā)成為城市“孤島”，加強與城市肌理、界面的融合與協(xié)調(diào)，利用建筑的多樣化形式與排布，合理設(shè)計整個車輛基地各部分的城市界面，使其成為有機整體,見圖9。

圖9 車輛基地綜合開發(fā)形體組合示意Fig.9 Integrated development combination above vehicle base

以居住為主導(dǎo)的蓋上物業(yè)開發(fā)主要以地景式的界面構(gòu)成為主，使得車輛基地巨大尺度的城市界面問題得到消解，使車輛基地蓋上物業(yè)呈現(xiàn)一種開放姿態(tài)。以點式住宅組合為主的日出康城項目沿海而立，充分利用依山傍水的基本條件，使蓋上住宅物業(yè)界面透風(fēng)透水透山，減少視線阻隔；以圍合式住宅組合為主的深圳蛇口西車輛段蓋上開發(fā)項目，錯落有致的空間形態(tài)使得空間感受豐富，使并不高的住宅界面與其后山地相呼應(yīng)，形成完整城市界面，見圖10。

圖10 深圳蛇口西車輛段蓋上開發(fā)住宅城市界面Fig.10 City interface with residential properties above Shenzhen Shekou west depot

4 總結(jié)與展望

地鐵車輛基地的綜合開發(fā)伴隨著我國軌道交通設(shè)施建設(shè)正方興未艾，已經(jīng)成為軌道交通全局開發(fā)中不可或缺的建設(shè)環(huán)節(jié)。依據(jù)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的國情，結(jié)合香港車輛基地綜合開發(fā)多年的經(jīng)驗，車輛基地綜合開發(fā)模式會越來越多樣化；隨著城市外延的拓展，與城市其他功能的復(fù)合化程度也會越來越高；車輛基地的蓋上開發(fā)也會越來越趨向于多重空間形態(tài)的組合。

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(編輯：郝京紅)

The Space Form Design for the Comprehensive Development of Metro Vehicle Base

LI Xiangyu1，ZHANG Jijing2，SU Xiaojie3，HU Bin1

(1. The College of Architecture and Urban Planning, Beijing University of Technology, Beijing 100022; 2. Beijing Rail Transit Design and Research Institute Co., Ltd., Beijing 100068; 3. The Architectural Design and Research Institute of Hit, Harbin 150090)

The comprehensive development of a subway vehicle base plays an important role in improving the efficiency of urban land use and space resource utilization. The characteristics of the three typical development modes of subway vehicle bases are presented, that is, the platform, the sinking and the elevated modes in terms of spatial forms, which are classified into different types in this paper. The platform mode is widely used in China for it can avoid the disadvantages of the other two modes and is convenient for the management and operation. The specific design strategies are put forward from the three aspects of the spatial distribution, the spatial structure conversion and the compound mode of structures, to improve the comprehensive development of subway vehicle bases.Keywords: metro; comprehensive development; vehicle base; spatial form

10.3969/j.issn.1672-6073.2017.03.006

2016-06-18

2016-11-28

李翔宇，男，博士，講師，研究方向為軌道交通上蓋綜合體、大型零售商業(yè)建筑,lixiangyu316@163.com

國家自然科學(xué)基金面上項目(51578030)

U231

A

1672-6073(2017)03-0028-07