地鐵地下車站建筑設計優化方案論述

禹 林

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京 100055)

近些年來，中國的城市軌道交通系統得到了飛速發展，各大城市地鐵和輕軌的建設如火如荼。但是，在快速建設的過程中，解決路面擁擠交通的緊迫性，迫使很多工程的工期壓縮，從而導致很多建設只求達到結構安全即可，并沒有投入足夠的精力和時間去考慮地鐵系統建筑功能方面的細節，地下車站建筑專業的作用也相應被弱化。然而，作為一個大運量公共交通客運系統，地鐵的面向對象主要還是人，從而更需要以人為本。這不僅需要保證安全性，還要注重功能性。因此，作為地鐵系統主要部分之一的地鐵車站，其建筑設計除了協調土建結構、水電、環控、通信、信號、自動控制等專業的配合，更重要的是給乘客和運營管理者提供方便舒適的地下空間環境。

由于受到地下空間的限制，地鐵車站在建筑造型上往往較為簡單，通道主要是矩形或拱形空間，并無多少發揮想象力的空間。此外，由于地鐵造價高、盈利難，多為政府補貼的公共設施，因此除一些特殊的或具有代表性的車站外(如北京地鐵八號線奧運支線的車站)，大多地鐵車站的主要功能還是滿足交通運輸，沒有必要在車站內部的建筑造型上花費過多人力和物力。因此，在建筑設計方面，設計人員應該將更多的注意力集中在內部使用功能的細節上。

筆者從車站內部裝修以及建筑結構兩個方面出發，論述了如何改進設計以達到優化客流引導及疏散的目的。

1 地面鋪裝

通常情況下，地鐵車站里的引導標識多為懸吊在天花板下方的指示牌，這種指示牌面對通道形空間(如公路或走廊)時比較形象，但遇到開放的空間(如地鐵換乘廳、商場)時，這種指示牌通常缺乏直觀的指向性，易讀性不強。這個問題在地鐵正常運營時還不突出，但是，當發生意外(如火災、事故、恐怖襲擊)需要緊急疏散時，就會被放大。首先，在緊急情況下，乘客的辨識能力會因為慌張和恐懼而大大降低;其次，缺乏直觀性和易讀性的標識會給弱勢群體(如小孩、老人)帶來更多的困難;此外，地鐵多修建于大型城市，客流較復雜，對于不熟悉車站的乘客，標識的直觀性和易讀性更為重要。因此，簡單明了的客流引導標識在人員疏散中扮演著重要角色。

例如，瑞典地鐵某車站通過鋪裝色彩鮮明的地磚將車站主要疏散路徑表示出來，如圖1所示。該車站通過站廳層鋪裝的黑白相間的地磚將通往室外的樓扶梯(綠色區域)的路徑(藍色區域)清晰地標識了出來，如圖2所示。在出口較多的兩線或多線換乘的車站，特別是與地下商鋪聯通的車站，由于通道較多，通往地面的出口路徑往往不容易被迅速辨認。此外，發生火災時，吊頂下方的標識很有可能被煙氣遮擋。這種情況下，疏散人群只需要沿著地磚形成的疏散通道就可以迅速找到出口，而無需抬頭尋找懸掛式標識，從而縮短疏散時間，提高逃生幾率。

圖1 瑞典某地鐵車站站廳層地面鋪裝

圖2 地面鋪裝形成的客流引導線

此外，如果在地板鋪裝上加上緊急疏散箭頭能更加清晰，以避免乘客向疏散反方向逃離。如圖3(a)、3(b)。

2 柱子的使用

地鐵車站通常是柱子林立，特別是換乘車站的站廳層，有的車站采用方柱，有的采用圓柱。從建筑角度上來說，圓柱的效果要比方柱好，因為圓柱能給人提供更加平滑的線條，而方柱則感覺生硬，而且在一些角度遮擋視線的范圍會擴大，阻礙人流獲得最佳視線，如圖4所示。這個問題在出入口多、人流大的換乘車站體現的最為明顯。

圖3 成都某地鐵車站地面引導標示

圖4 柱子形狀與視線的遮擋(單位:mm)

圖中可以看出矩形的柱子遮擋視線的范圍會隨著視線方向的改變而變化，而圓柱在各方向上都是一樣的。因此，在地鐵車站的開闊空間內使用圓柱的視覺效果要好于矩形柱或者方柱。當然，如果想獲得最佳的視野開闊度，最好是無柱空間，如圖5所示。

圖5 瑞典某地鐵車站無柱站臺層視覺效果

在圖5(a)和圖5(b)中可以看到，車站無柱空間可以讓人獲得最佳的視野，對車站內的情況一目了然，不會遮擋車站內人員的視線，有利于事故疏散。反之，布置不恰當的柱子會遮擋客流視線，阻礙客流疏散。

如圖6(a)和圖6(b)所示，該車站為單住雙跨結構形式，柱子將車站自然分為左右兩部分。當右側列車到站而左側沒有列車到站時，由于柱子對視線的遮擋以及對人流路徑的阻擋，出站人流主要集中在車站的右側。從圖6(b)中可以看到左側的出站扶梯上的乘客較稀少，而右側出站扶梯上站滿了乘客，且在扶梯口出現了人流堆積的情況。這種現象的形成主要是由于大多數人在乘上扶梯前因柱子的遮擋并看不見左側的情況，從而無法轉移到左側出站扶梯，也就降低了人流的出站效率。

圖6 方柱站廳阻礙客流疏散情況

對于換乘車站，柱子對乘客視線的干擾就更為明顯了，眾多的柱子甚至會讓不熟悉的乘客一下找不到方向。如圖7所示，某車站的換乘廳內柱子林立，唯有仔細辨認標識，才可找到不同線路的進站方向。

圖7 某地鐵換乘車站換乘廳

另一方面，需要分析結構受力來決定能否采用無柱結構。一般明挖車站多采用箱形結構，因此很難采用無柱結構體系;而采用暗挖和盾構施工法的車站，由于頂部有拱的結構，有條件使用無柱體系。

對于采用明挖施工法修建的十字節點換乘車站(如圖7所示車站)，其換乘節點(即換乘廳)可以考慮采用井字梁結構來減少柱子的數量，以獲得更開闊的視野，如圖8(a)所示。采用井字梁結構能夠將跨度中部受到的豎直壓力均勻地傳遞到四周的柱子身上，但是由于取消跨度中間的柱子，使得梁的跨中彎矩增大，因此不得不加大梁的截面高度，以保證梁的受力安全，但是這樣會占用過多的使用空間，同時也會增大梁的平面外不穩定性。如果完全采用梁上翻結構，由于地鐵車站頂部往往有一些市政管線，為了避讓管線，可能不得不加大車站埋深。因此，最好可以采用梁部分上翻結構，如圖8(b)所示。這樣既能減少梁對下方使用空間的占用，又能減小車站埋深，同時增加梁的平面外穩定性。因此在跨度不是很大的情況下，可以采用這種結構體系以減少柱子的數量，從而獲得更好的視覺空間。

圖8 車站頂部結構形式

3 柱子的裝修顏色

目前國內地鐵車站內柱子和墻面的裝修多采用統一顏色。圖7所示是一個兩條地鐵線十字節點換乘的車站，車站內部廳層的柱子和墻面統一采用一種顏色，但是如果能按照不同線路采用雙色裝修，能對乘客起到更好的引導作用，如圖9(a)和圖9(b)所示。

當乘客進入圖7所示的站廳時，顏色一致的柱網使乘客不容易辨認出目標線路的進站方向，如圖9(a)所示。如果將柱網按照兩條地鐵線各自的顏色進行涂裝(這里假設一條線在地鐵地圖上為藍色，另一條為黃色)，如圖9(b)所示，則更加形象化，方便乘客更快地找到自己的進站方向。

圖9 柱子顏色

4 換乘通道的接口

換乘通道作為地鐵換乘車站的一個重要部分，如同地鐵換乘車站的頸部，如果通道設計不當，通過能力不足，就會像人吃飯一樣，即使再餓、胃再大，但是食道很窄，一口吃太多就會被噎著，從而限制進食的速度。圖9是某地鐵換乘車站的換乘通道，由于設置不合理，在客流高峰時間，乘客都被擠在狹窄的通道里動彈不得，整個換乘時間被延長至10～15 min，嚴重影響換乘效率，同時給火災、事故等的緊急疏散埋下了重大隱患。這個換乘通道不合理的地方在于通道過長、寬度不夠(大約3.5 m)，而且兩條通道匯于一個同等寬度的樓梯接口，如圖10和圖11所示。由于到樓梯前設置的通道狹長，以及兩個通道最后交匯于一個地方時的通道寬度不夠，樓梯減慢了客流的速度，綜合起來導致畫圈處成為瓶頸，至使客流高峰時出現嚴重擁堵。

圖10 某地鐵車站換乘通道

圖11 換乘通道示意

結合圖10和圖11可以看出，該車站通過水平通道加樓梯來進行換乘。一般情況下，換乘分為通道換乘或者臺到臺的直接換乘(也可稱為垂直換乘)兩種方式。在通道換乘方式中，通道連接兩個車站站廳;而垂直換乘的樓扶梯連接的則是兩個車站的站臺。站廳和站臺都有較開闊的空間，吸收客流的能力強，不會在通道或樓扶梯的兩端形成客流堆積。而如果采用將通道和樓梯串聯在一起的換乘方式，由于樓梯處客流行進速度會大大降低，因此會形成一個堵塞點。圖10和圖11所示的換乘方式不但有樓梯，而且還有兩個通道合并的轉折點，同時兩個通道匯交于一個樓梯，導致客流不匹配。如果客流方向反過來，反而能加快客流的疏散。因此，這種通道加樓梯(即水平加垂直)的換乘模式應盡量避免，無法避免時也應該使客流與圖10和圖11中的方向相反。

5 結語

作為公共交通系統，地鐵車站雖然在外部造型上沒有太多可以發揮的地方，但需要重點關注車站內部的建筑設計能否給使用者提供最大的方便和快捷，畢竟對于公共交通系統，在安全第一的前提下，舒適和效率是我們追求的目標。這些目標就體現在車站內部空間的合理布置，結構的合理運用以及裝飾的顏色搭配等諸多細節上，這些都是地下建筑設計所應該關注的。

［1］趙天智.廣州地鐵車站站廳建筑布置及規模的探討［J］.鐵道標準設計，2005(10).

［2］王繼山.地鐵換乘車站型式淺析［J］.鐵道標準設計，2009(10).

［3］姬利偉.地鐵車站出入口設計方法［J］.鐵道標準設計，2011(7).