以建筑學(xué)的視角淺談地鐵車站結(jié)建改造設(shè)計

馬仁杰

(上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院(集團)有限公司，上海 200125)

1 相關(guān)背景

上海徐家匯中心地塊項目所在的徐家匯社區(qū)位于上海市中心城區(qū)的西南角，區(qū)內(nèi)城市功能豐富，用地結(jié)構(gòu)緊湊，交通方便快捷，是徐匯區(qū)內(nèi)最成熟繁華的區(qū)域，同時也是上海西南方向的城市副中心和主要公共活動中心。項目整體延續(xù)該地區(qū)的城市風(fēng)貌，與基地相鄰的港匯恒隆廣場及周邊其他建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)，采用較現(xiàn)代的建筑手法，同時在景觀設(shè)計上結(jié)合建筑及周邊廣場進行設(shè)計。項目整體開發(fā)體量較大，總計38萬m2超甲級寫字樓、32萬m2大規(guī)模頂級商場及2.5萬m2超五星級酒店，定位為上海第一的城市綜合體，同時徐家匯中心沿虹橋路將建設(shè)高370 m的浦西第一高樓。

為了配合徐家匯中心地塊及相鄰地鐵廣場地塊的建設(shè)，需對上海軌道交通11號線徐家匯站原18、19、20號出入口及北、中、南風(fēng)井組進行改造,改造后的18、19、20號出入口及北、中、南風(fēng)井與開發(fā)地塊建筑結(jié)合設(shè)置。

2 地鐵改造結(jié)建方案

2.1 18號出入口及北風(fēng)井

原18號出入口及北風(fēng)井位于9、11號線徐家匯站西北角，如圖1所示。根據(jù)地鐵廣場地塊設(shè)計方案，需改造既有9號線18號出入口(兩扶一樓，樓梯寬3 m)、北風(fēng)井(含3個活塞風(fēng)井、1個排風(fēng)井及1個新風(fēng)井)、1個出地面無障礙電梯、1個出地面疏散樓梯、局部設(shè)備管理用房(主要包括1間民用通信機房、2間通信儀表室、2間男女更衣室、1間工作人員衛(wèi)生間、1間污水泵房、1間警務(wù)室及1間會議室)及風(fēng)井側(cè)墻打開接入地塊。

圖1 18號出入口及北風(fēng)井改造前平面圖

改造后18號出入口與地鐵廣場地塊裙房結(jié)合設(shè)置，如圖2所示。設(shè)地下1層、地面1層，布置兩扶一樓總寬6.4 m，樓梯寬3.0 m，扶梯上下行兩臺并列布置。

圖2 18號出入口及北風(fēng)井改造后平面圖

改造后無障礙電梯、疏散樓梯均結(jié)合地面裙房布置于首層。原地鐵風(fēng)井所在位置側(cè)墻需打開，改造后9號線1個新風(fēng)井位于地塊二層側(cè)出，9號線1個活塞風(fēng)井、11號線2個活塞風(fēng)井及9、11號線1個共用排熱風(fēng)井均位于屋頂上方側(cè)出，風(fēng)口間距均大于5 m滿足防火要求。

改造后原1間民用通信機房、2間通信儀表室、2間男女更衣室、1間工作人員衛(wèi)生間、1間污水泵房、1間警務(wù)室及1間會議室均移位設(shè)置于北側(cè)新增地下室內(nèi)。地鐵設(shè)備用房西側(cè)新增地鐵管理用房區(qū)，建筑面積約990 m2，單獨設(shè)置疏散樓梯、新排風(fēng)井、公共廁所、變電所等設(shè)施，出地面均結(jié)合裙房統(tǒng)籌考慮，新排風(fēng)井位于首層側(cè)出，風(fēng)口間距大于10 m,滿足防火要求。

2.2 19號出入口及中風(fēng)井

原19號出入口(兩扶一樓，樓梯寬2.6 m)及中風(fēng)井位于11號線徐家匯站中部，如圖3所示。根據(jù)徐家匯中心地塊設(shè)計方案，需將原19號出入口拆除，中風(fēng)井(排風(fēng)井)移位。

圖3 19號出入口及中風(fēng)井改造前平面圖

改造后19號出入口位于地鐵廣場下沉廣場內(nèi)設(shè)置，如圖4所示。設(shè)地下1層、地面1層，布置三扶一樓總寬10.5 m，樓梯寬5.4 m，扶梯2部上行1部下行并列布置。

圖4 19號出入口及中風(fēng)井改造后平面圖

改造后中風(fēng)井(排風(fēng)井)移位后結(jié)合地面廣場景觀統(tǒng)一考慮。

2.3 20號出入口及南風(fēng)井

20號出入口(兩扶一樓，樓梯寬2.4 m)位于11號線車站西南角，如圖5所示，貼臨設(shè)置1條雪泡車通道，出入口通向虹橋路；出地面無障礙電梯位于20號出入口附近，通向虹橋路；南風(fēng)井(含2個活塞風(fēng)井、1個新風(fēng)井及1個排風(fēng)井)位于車站西側(cè)，均為高風(fēng)井高處側(cè)出。1個疏散樓梯位于活塞風(fēng)井旁，直出地面。根據(jù)徐家匯中心地塊設(shè)計方案，以上設(shè)施均需結(jié)合裙房統(tǒng)一設(shè)計。

圖5 20號出入口及南風(fēng)井改造前平面圖

改造后20號出入口與徐家匯中心地塊裙房結(jié)合設(shè)置，出口通向虹橋路，如圖6所示。設(shè)地下1層、地面1層，布置兩扶一樓總寬6.75 m，樓梯寬3.35 m，扶梯上下行兩臺并列布置。

圖6 20號出入口及南風(fēng)井改造后平面圖

改造后出地面無障礙電梯與20號出入口結(jié)合設(shè)置，位于地塊裙房內(nèi)，出地面后通向虹橋路。同時此無障礙電梯將兼顧雪泡車電梯功能，原20號出入口雪泡車出地面通道拆除，改為通過此無障礙電梯下至地下一層。

改造后1個疏散樓梯位于地塊裙房內(nèi)出地面。

改造后2個活塞風(fēng)井及1個排風(fēng)井位于地塊綠化帶內(nèi)，為低風(fēng)井獨立出地面。1個新風(fēng)井與出地面無障礙電梯結(jié)合考慮設(shè)置，位于裙房內(nèi)20號出入口旁。

3 客流及閘機分析

3.1 計算公式

根據(jù)上海徐家匯中心項目深化階段微觀人行仿真分析報告，項目早高峰時段軌道交通客流量為6 035人次/h，晚高峰時段軌道交通客流量為11 285人次/h,將這兩個數(shù)據(jù)與原軌道交通客流報告中的早晚高峰數(shù)據(jù)進行疊加計算并復(fù)核閘機需求。其中：

式中：N為閘機通道數(shù)量，單位為通道；P為高峰小時客流，單位為人次；λ1為超高峰小時系數(shù)；λ2為出站清空系數(shù)；R為閘機每分鐘處理能力，單位為人次/(分鐘·通道)。

取值說明：

(1)高峰小時客流P：為現(xiàn)有車站條件下遠(yuǎn)期預(yù)測客流值與地塊客流值兩部分相加。

①現(xiàn)有條件下預(yù)測客流值：取客流預(yù)測報告中上下客高峰小時客流與根據(jù)實際客流推測遠(yuǎn)期客流中的較大者。

②地塊客流值：根據(jù)微觀人行仿真分析報告中提供的地塊客流資料分析得出。

(2)超高峰小時系數(shù)λ1：根據(jù)《城市軌道交通設(shè)計規(guī)范》(DGT J08-109-2017)[1]第4.7.1條規(guī)定的取值范圍1.1～1.4，結(jié)合客流預(yù)測報告，設(shè)定本例超高峰小時系數(shù)為1.4。

(3)出站清空系數(shù)λ2：由于出站行為是列車到站后發(fā)生的，此類客流具有短時集聚效應(yīng)，故需要考慮出站清空系數(shù)，此系數(shù)為根據(jù)經(jīng)驗取值，暫定為1.2。

(4)閘機每分鐘通行能力R：根據(jù)地方標(biāo)準(zhǔn)《城市軌道交通設(shè)計規(guī)范》(DGT J08-109-2017)[1]第22.5.1-3條，自動檢票機通行能力計算參數(shù)取20人次/(分鐘· 通道)。

3.2 計算結(jié)果

(1)進站(晚高峰)所需閘機通道：(10 021+10 663+11 285×50%)×1.4÷20÷60=30.7，取整為31。

(2)出站(早高峰)所需閘機通道：(13 948+11 341+6 035×50%)×1.4×1.2÷20÷60=39.6，取整為40。

3.3 結(jié)論

數(shù)據(jù)計算結(jié)果顯示遠(yuǎn)期客流所需閘機通道為31進40出，而在目前的遠(yuǎn)期設(shè)計中車站閘機數(shù)為25進29出，將無法滿足通行需求，需新增6臺進站閘機、11臺出站閘機。

4 功能分析

改造后11號線19號出入口設(shè)置于地鐵廣場的下沉廣場內(nèi)。設(shè)地下1層、地面1層，布置三扶一樓總寬10.5 m，其中樓梯寬5.4 m，扶梯2部上行1部下行并列布置。改造后的11號線20號出入口與徐家匯中心地塊裙房結(jié)合設(shè)置，出口通向虹橋路。設(shè)地下1層、地面1層，布置兩扶一樓總寬6.75 m，樓梯寬3.35 m，扶梯上下行2臺并列布置。

按《地鐵設(shè)計規(guī)范》[2]9.3.14條，對11號線徐家匯站19、20號出入口通道和樓梯寬度進行復(fù)核,各部位最大通過能力見表1。

表1 車站各部位最大通過能力

遠(yuǎn)期高峰小時最大客流為：25 048+11 285=36 333人次/h。

19、20號出入口分向客流暫按各50%考慮，則各承擔(dān)18 166 人次/h。

19號出入口通道通行寬度驗算：18 166/4 000=4.54 m<10.5 m。

19號出入口樓扶梯通行寬度驗算：5.4×3 200+8 190×3=41 850>18 166人次/h。

20號出入口通道通行寬度驗算：18 166/4 000=4.54 m<6.75 m。

20號出入口樓扶梯通行寬度驗算：3.35×3 200+8 190×2=27 100>18 166人次/h。

結(jié)論：地塊新增客流對11號線徐家匯站19、20號出入口不造成沖擊。

5 消防及人防分析

5.1 消防分析

(1)18、19、20號出入口及北、中、南風(fēng)井永久使用階段：改造后的18、19、20號出入口及北、中、南風(fēng)井將按照現(xiàn)行《地鐵設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》[3]考慮防火分區(qū)的劃分，滿足相關(guān)防火分區(qū)、疏散口個數(shù)及距離的要求。

(2)19、20號出入口施工期間臨時過渡階段：因徐家匯中心地塊施工階段需拆除原19、20號出入口，施工階段為保證11號線徐家匯站正常運營，需建設(shè)19、20號臨時出入口，臨時出入口啟用后方可拆除原19、20號出入口，再等永久出入口建成后拆除臨時出入口，臨時使用階段仍然需要考慮滿足11號線公共區(qū)任意一點至最近安全口距離不大于50 m的要求。

(3)18號出入口拆除期間臨時過渡階段：因地鐵廣場地塊施工階段需拆除原18號出入口，施工階段為保證9號線徐家匯站正常運營，需考慮18號出入口拆除過程中的臨時措施。

9號線公共區(qū)原設(shè)有3個出入口及1個出地面疏散樓梯(乘客用)，18號出入口拆除期間，9號線公共區(qū)將不能滿足現(xiàn)行《地鐵設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》[3]。根據(jù)地塊設(shè)計方案以及車站內(nèi)部布置情況，不具備設(shè)置臨時出入口的條件?？紤]將原9號線與11號線公共區(qū)分界處一跨防火卷簾改為4扇防火門，作為拆除18號出入口期間的臨時消防疏散措施，以滿足9號線站廳公共區(qū)內(nèi)任意一點至最近疏散通道口的距離不大于50 m的要求，待18號永久出入口建成后再拆除防火門恢復(fù)防火卷簾。

5.2 人防分析

18號出入口及北風(fēng)井屬于9號線范圍，由于9號線不設(shè)防，故18號出入口及北風(fēng)井的改造不影響人防體系。19、20號出入口及中、南風(fēng)井屬于11號線范圍，11號線設(shè)防，相關(guān)改造方案均須考慮人防要求，需設(shè)置相應(yīng)的防護密閉門、密閉門等。

6 管理界面劃分

考慮地鐵與開發(fā)項目運營時間段的不同，為明確界定地鐵與開發(fā)項目物理空間及管理空間，二者之間設(shè)置管理卷簾2道(4道卷簾中的2道)，并分別由雙方根據(jù)自身運營情況獨立管控。

7 結(jié)束語

地鐵有著一個龐大的系統(tǒng)，改造過程中會遇到各種各樣的困難，而建筑專業(yè)作為地鐵改造設(shè)計中的牽頭專業(yè)，需要先行對整個地鐵改造方案涉及的相關(guān)客流、消防、人防等技術(shù)問題充分研究并論證其合理性，特別要注意為滿足相關(guān)規(guī)范要求時，改造過程中不可避免地要采取臨時措施，為改造項目打響第一槍。