楊芳龍
從2004年開始,我國的高速鐵路進入了飛速發展時期,短短六年時間,可以說取得了輝煌的成就。隨著去年年底全長1 069 km的武廣高速鐵路的開通,中國已投入運營的高鐵總里程達到6 552 km,居世界第一位。人們已經開始享受高速鐵路帶來的便捷,以及它所帶來的生活方式的改變。
但我國仍需要建設更多的高速鐵路以滿足社會經濟發展的需求,據鐵道部的數據顯示,到2012年,中國新建高鐵里程要達到1.3萬km,屆時高鐵總運營里程將近2萬km。隨著高速鐵路的迅猛發展,我國高速鐵路站房的設計也必然進入一個快速發展的時期。
廣深港客運專線是廣州途經深圳連接香港的一條高鐵線路,它既是珠三角地區城際鐵路網的兩條主軸線之一,同時也是北京—廣州客運專線的延伸。從起點新廣州站—終點香港西九龍站,之間共設有東涌、虎門、光明、深圳北、福田五個車站,其中福田站是我國第一座穿過城市中心的全地下火車站[1]。
福田站及相關工程包括益田路隧道、深圳福田站、皇崗隧道三個部分,線路全長11.4 km。其中福田站位于深圳市福田區市民中心廣場西側,北起福中路,南至福華路,沿益田路南北向布置,車站主體全部位于地下。周邊高樓林立,同時福田站線路下穿深圳地鐵1號,2號,11號線,與地鐵2號線福田站垂直相交,組成了一個地下3層的垂直交通樞紐。
1)車站設計遵循以人為本,并綜合考慮建筑藝術、地形條件、施工技術、先進設備、運營管理等現代設計理念,以滿足車站客流順暢、乘降安全、疏導迅速、環境舒適、布局緊湊、便于管理等基本功能要求。
2)依據城市的總體規劃,與所在區域的控制性詳細規劃相協調,使車站與周邊城市環境形成一個有機的整體。設計時對該地區的工程地質、水文地質條件、地下管線、地面建筑的拆遷和改造的可能性、地下構筑物之間的關系做了綜合考慮,盡量減少施工時對城市交通和市民出行的影響。
3)車站規模滿足近期及遠期預測客流集散和運營的需要。
4)車站的統一規劃,使得國鐵客運專線與城市地鐵、公交、出租車等其他公共交通方式的換乘簡便、快捷,改善了城市交通環境,做到了各種交通形式之間的無縫對接,同時完善了城市用地布局,實現了鐵路建設與城市規劃的有機結合[2]。
5)車站設計力求功能分區合理、布局緊湊、設備布置合理,使得車站內具有良好的通風、照明、衛生、防災等條件;車站內部裝修,結合地域特點和高鐵車站的特殊性,廣泛采用新材料、新技術、新工藝,滿足防火、防潮、吸聲、防腐、便于維護等要求;同時車站內考慮無障礙設計,設有盲道、無障礙電梯和衛生間等設施,最大限度的保障旅客安全舒適的乘坐高鐵客運列車及方便順暢的出站或換乘。
福田站外包總長1 023 m,車站中心里程 DK111+590.00,標準段最寬處78.86 m,外包總高度28.607 m,軌面埋深28.950 m。車站總建筑面積約為151 504 m2,其中主體建筑面積約136 011 m2。共設有4座島式站臺,8條到發線,長站臺長450 m,寬12 m;短站臺長220 m,寬10.5 m。旅客發送量按遠期6 000人高峰小時設計,列車編組為城際車8輛,長途車16輛。
車站共3層,地下1層為交通轉換層,地下2層為站廳層,地下3層為站臺層。
交通轉換層北端為地下車庫,與南方博時和太平置業兩寫字樓的地下車庫相通;南端通過通廊與深圳地鐵1號線相接,兩側設有拼接商鋪及部分設備用房;中間部分為交通轉換大廳,與地鐵2號線福田站及地下商業相接,東面與新建的下沉式公交出租車場相連。另分散設置旅客衛生間、開水間及人工售票窗口[3]。
站廳層北端同樣是地下車庫;設備區分為南北兩個部分,客運辦公區域靠近南端的設備區,VIP候車室及專用通道和北部設備區之間為與車站垂直相交的地鐵2號線軌行區;中部為進出站大廳,用欄桿和安檢閘機劃分為付費區和非付費區,另設有小件寄存一處。分散設置旅客衛生間、開水間、自動售票機等設施。
因高鐵動車過站速度較快,考慮到安全性,站臺層設置屏蔽門系統,長站臺設置4部進出站樓扶梯,短站臺設置2部樓扶梯,間隔均小于80 m;站臺兩端設置屏蔽門設備室、空調柜機室、污水泵房、電力開閉所等設備用房;軌頂上方均設置軌頂風道,并在長站臺兩端設有2處活塞風井。
福田站是中國首座全地下客運站,設計中碰到的許多具體問題國內并沒有先例可資參考。比如說車站的消防設計,高鐵列車過站時的減振隔聲設計,超大跨度深基坑主體結構和圍護結構形式的選擇等等。對建筑專業來說,首先面對的就是車站的消防設計難題[4]。
福田站是廣深港客運專線的中間站,按其建筑規模屬于國鐵中型站,運營列車為國鐵的客運專線列車。但是和一般的國鐵客運站相比較,還是有很大的差異。
福田站的運營方式與地鐵相近:廣深港客運專線發車頻率為10 min一列,旅客大部分是隨到隨走;車站的平面布局、功能分區也都與地鐵車站相類似。但是它們之間同樣存在著許多不同之處:
1)建筑規模不一樣,福田站總建筑面積達到了15萬m2,而一般的地鐵站通常在1萬m2左右;
2)對應的列車類型、編組、行駛速度均不相同:福田站通過的列車為CRH動車組,最高速度大于200 km/h,編組為8節~16節,包括一等和二等車廂,地鐵列車為一般動車組,6節~8節普通地鐵車廂,最高速度約120 km/h;
3)旅客發送量不同,客運專線單趟列車定員約700人,福田站旅客發送量為6 000人高峰小時,一般地鐵站6節車廂定員可達1 440人,單向高峰30 000人次/h~90 000人次/h;
4)福田站以城際旅客為主,攜帶行李相對較多,設有小件寄存處,一般地鐵站主要是市內乘客,行李較少;
5)福田站內交通轉換層設有拼接商鋪,而一般地鐵站原則上不允許設置商業店鋪。
從以上的對比來看,福田站在消防設計中碰到的問題既不同于一般的國鐵客運站,也與地鐵有較大的差別。因此福田站也不能完全按照《地鐵設計規范》來進行設計。所以在設計的過程中,我院委托我國香港奧雅納公司做了消防性能化設計,針對福田站的特點,主要在防火分隔設置、煙氣控制策略、人員安全疏散、消防設施的設置等方面進行定量分析和評估,并提出建議和措施[5]。
我們按照國鐵、地鐵、建筑防火設計等規范的相關條款,以及性能化報告中的建議,結合福田站的平面布局,對車站的防火分區和分隔做了如下設計:
1)站廳層和交通轉換層的公共區,以及站臺層屏蔽門以內的站臺區域劃分為一個防火分區,這部分面積雖然很大,但通過奧雅納公司利用專業軟件及國外相關實例數據,所作的火災發展過程模型,煙氣控制分析,人員疏散分析等一系列量化分析,證明是完全可以滿足車站的防火疏散要求的。
2)在交通轉換層和站廳層集中設置的公安用房區域,客運管理用房區域,VIP候車室區域,設備用房區域均分別獨立設置為防火分區,面積控制在1 500 m2以下,都有 1個~2個單獨疏散至地面的消防出入口。
3)分散設置的空調機房,電力用房,拼接商鋪,以及站臺層的屏蔽門設備室、空調機房、污水泵房等,分別用耐火極限不小于4 h的建筑材料分隔,形成獨立的防火單元。
防煙分區的劃分:交通轉換層和站廳層每2 000 m2一個防煙分區,站臺層一個屏蔽門內為一個防煙分區,通過擋煙垂壁和防排煙風機的作用,使得火災發生時,在人員的疏散時間內煙氣不能危及到旅客的生命安全。
另外,必須考慮整個車站的減振隔聲設計,除軌道專業采用新型的減振無碴軌道以及吸聲道床外,在隧道和車站的站臺層均有吸聲設置。目前此項正在做專題研究,車站裝修設計尚未完成,實際的效果有待建成后檢驗。
在福田站的施工設計過程中,我們設計人員感覺到設計的過程同時也是摸索實踐、逐步積累的過程。目前福田站已進入施工階段,希望福田站的設計實踐能為以后類似車站的設計提供一些經驗,少走彎路。
[1] GB 50226-2007,鐵路旅客車站建筑設計規范[S].
[2] TB 10063-2007,鐵路工程設計防火規范[S].
[3] GB 50157-2003,地鐵設計規范[S].
[4] GB 50016-2006,建筑設計防火規范[S].