西寶客運專線鐵路寶雞南站站房設計

楊濤

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司，西安　710043)

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西寶客運專線鐵路寶雞南站站房設計

楊濤

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司，西安710043)

摘要:結合歷史地域文化，從城市文脈的角度出發對寶雞南站站房進行建筑創作，根據地形地貌的特點設計車站、廣場、城市的空間接駁;創造性地引入“全程模數化設計”理念進行建筑細部推敲;以安全、舒適、經濟、可行性高為原則進行消防性能化研究及建筑、結構、水、暖、電等各相關專業的設計。寶雞南站建成后成為了交通便捷的寶雞市地標性建筑。

關鍵詞:鐵路客站;地域文化;模數化;消防性能化;設計

寶雞南站站址位于寶雞市陳倉區馬營鎮西南旭光村和樸西新村之間，距離高新開發區高新大道1.2 km處。車站南依秦嶺北麓，北面行政中心。隨著2013年年底西寶客運專線通車，寶雞南站站房建成，成為這一時期全國接入高速鐵路網絡最西端的高鐵客運站房。

1　車站設計概況

寶雞南站站房建筑面積19 990 m2，站臺風雨棚建筑面積28 900 m2，旅客進、出站地道建筑面積6 000 m2。車場設計規模為5臺11線，其中基本站臺1座(長450 m、寬12.0 m)，島式中間站臺4座(長450 m、寬11.5 m)。站房形式為線側下式，進出站形式為地道式進出站，設置12 m凈寬旅客進、出站地道各1座。客運高峰小時旅客發送量按3 390人設計。站房主體建筑地面二層、局部三層，地下局部一層。建筑功能主要設置客運公共區、車站管理辦公用房及設備輔助用房等。中部候車大廳檐口高度為28 m，兩側辦公及設備輔助用房檐口高度為19 m。站房室內外建筑設計效果見圖1～圖4。

圖1　寶雞南站鳥瞰

2　城市文脈的延續與發揚

寶雞古稱陳倉，是華夏始祖炎帝的故鄉，周秦王朝的發祥地，素有“炎帝故里”、“青銅器之鄉”的美譽［1］。作為歷史文化名城，寶雞延承下來眾多豐厚的人文思潮、景觀風貌及民間藝術，這對寶雞南站的設計創作提出了較高的要求與挑戰。如何樹立本工程的地標形象，在設計中延續與發揚城市的文脈，通過建筑語言的體現，使其貫穿于建筑由宏觀的體量造型至細節局部的每一處環節，充分的表達出建筑與城市、建筑與人之間的交流以及融合，是方案創作的難點之一［2］。設計通過對大量文獻資料的收集研究和實地調研，提取出富有代表性的文化及藝術形態進行加工與提煉，創造性地將現代設計手法與傳統文脈元素有機融合，塑造出具有時代風格且飽含文化積淀的建筑風格。站房建成后實景照片見圖5。

圖2　寶雞南站房正透視

圖3　寶雞南站房側透視

圖4　進站廣廳及候車大廳透視

圖5　寶雞南站站房實景

站房造型設計提取周秦高臺式建筑及古典屋檐、廊柱的神韻，采用三段式構圖徐徐展開［3］。建筑中部設計的通透外廊，其隨著天氣與時光的交替而不斷更迭的斑斕光影，為建筑增添了無限的美感與回味。建筑外廊實景照片見圖6～圖8。柱式元素在立面上的韻律性重復，使外廊、墻身與檐口顯得挺拔而莊重。舒朗伸展的層級倒楔形挑檐，與上收下闊的斜向東西山墻形成空間的對話與呼應。整體采用溫暖明快的淺暖黃色色調，輔以木色裝飾，塑造出古典華貴、和諧統一的親切感。外觀材質采用火燒面花崗巖石材、鋁單板、玻璃幕墻、工字鋼柱及金屬雕花，又賦予了建筑生機勃勃的現代感。此外，在建筑整體風格統一的基礎上，設計從地域文化中精心提煉出一系列裝飾及符號元素，如檐口下方呈空間楔形體的仿木色格柵組件，是取自于“鳳羽”的抽象表達;天窗外交錯展開的菱形圖飾，是提煉于地方草編與剪紙的設計元素;外廊門洞的鏤空圖案以及兩側窗戶外的裝飾格柵圖案，來自于對青銅器古典紋飾的整合與再現，建筑裝飾性圖案與青銅器紋飾對比見圖9。

圖6　站房外廊(一)

圖7　站房外廊(二)

圖8　站房外廊洞口雕花

圖9　寶雞南站站房窗戶花飾及編鐘“重環紋”紋飾

建筑整體風格大氣磅礴，典雅雍容，在9 m高差的廣場與站臺之間，塑造了依附大地、拔地而起的雄渾形象。它將現代風格與古典氣韻生動的有機融合，形成歷史與現代的對話，象征著寶雞人民傳承文明、繼往開來的信心與氣魄。

3　綜合交通規劃

寶雞南站軌面高程比城市規劃道路高17 m，為了與城市公共交通系統之間實現“零換乘”。如何處理好站房與城市在空間、流線與技術方面的接駁問題，成為又一個設計難點。寶雞南站與城市空間關系剖面分析見圖10。

圖10　寶雞南站與城市空間關系剖面分析

為了消化鐵路站場與城市道路系統之間的17 m高差，站房設計為線側下式，并將南北方向260 m、東西方向340 m范圍的站前區域設計為兩級跌落式廣場，南側110 m范圍靠近站房的廣場定位為站前廣場，北側靠近城市道路的廣場定位為市民廣場。站前廣場下部架空設置為機動車車場，作為城市公共交通系統與高鐵的換乘接駁區［4］。同時新建市政道路與機動車車場相接，設置高架匝道與站前廣場靠近站房貴賓廳一側相接，在機動車車場下部設置下穿隧道以實現過境車輛的分流［5］。機動車車場在南側落客區設置兩組樓扶梯直達站房外廊，北側各類停車區分別設置樓扶梯及垂直電梯直達站前廣場。站前廣場交通流線分析見圖11、圖12。

寶雞南站與城市空間的接駁設計，構建了站前綜合規劃交通體系，成功地實現了上(步行:市民廣場—站前廣場)、中(車行為主步行為輔:城市道路—社會車場—站房或站前廣場)、下(車行:下穿隧道)三級立體化的空間形態，各級之間既相對獨立又便于聯系，滿足了不同人群多樣化的選擇需求［6］。從環境保護和城市風貌的角度出發，它將紛繁蕪雜的交通接駁體系謙遜的掩蓋于城市廣場之下，人車分流，還地表以景觀與綠色，塑造了良好的城市形象［7］。

為了實現上述效果，分析解決了以下相關工程設計難點。

(1)站房及其兩側各將近100 m站前廣場區域地下層的大開挖，造成了鐵路界限附近的用地局促。此外，現場地表高程差異大，導致廣場一側挖方一側填方，且鐵路投資界限范圍東、西高差不同，站房與站場之間的距離有限，為站房自身的熱網、給排水管溝的出入路徑、地表的景觀與豎向設計帶來制約因素，確保鐵路運行的通暢及安全，設計多次對路基擋墻墻背的內摩擦角、四電及站場專業的相關管溝及檢查井設置、站房消防水池的定位與開挖范圍、社會車場擋墻基礎及開挖范圍等關鍵因素進行專業調研及校核，最終確定了合理的土建工程及設備專業設計界面。

(2)由于站房地下層用房與社會車場緊密相連，故在設計與施工時需將預留條件考慮充分，有些內容甚至需要同步施工，如外廊樓、扶梯組的定位，設計充分考慮鋼樓梯與站房柱共基礎，自動扶梯基坑與站房柱基礎進行避讓;站房地下層設備輔助用房的交通流線及安全疏散須與車場結合統一考慮等［8］。

(3)鐵路與地方投資界面的分界處也存在諸多交接問題須妥善處理。如站房旅客平臺的挑板與站前廣場樓板之間的U形及一字形相交錯的變形縫處理，需解決好挑板－挑板，挑板－梁、梁－梁、挑板－擋土墻－地面等多類型的構造問題;旅客平臺結構板僅降低了裝修厚度，站前廣場卻是種植屋面的做法，二者的使用性質均為地面，但結構關系實則為沒有女兒墻收邊的屋面，這對防水構造做法極其不利，該問題無既有經驗可循，設計綜合了樓面、地面和屋面防水做法的原理，在變形縫下方增設了下掛排水溝，創造性地采用“防+排”雙重保險的構造做法。

圖11　±0.000 m高程站前廣場旅客流線

圖12　－7.500 m高程站前廣場流線

(4)由于站房使用的鐵路坐標及高程系統與地方使用的系統均不一致，造成二者在交接處定位及高程上的誤差。設計經過多次協調與申請，最終實現了兩者四個系統的聯測，確定了準確的坐標定位及高程。

4　全程模數化設計

建筑的空間美與形式美素來是衡量設計成敗的關鍵因素，為了更好地延續設計構思，用二維空間的線條設計手法來塑造出更加舒朗生動的、充滿韻律感與邏輯美的三維空間，為了避免以往工程在土建設計甚至施工已經完成的基礎上才進行裝修模數化設計而帶來的局限性與遺憾，寶雞南站首次提出了“基于建筑文脈表達的全程模數化設計”理念，即在項目的方案設計、實施方案設計、初步設計、修改初步設計、施工圖設計、施工等建筑設計及實踐的全過程中，作為創作構思的延續，伴隨設計進度的深入而深入，將“建筑模數化”作為設計原則之一來參與并指導歷次設計內容的深化及矛盾的解決［9］。

寶雞南站作為倍受關注的城市地標工程，其建筑設計構思的出發點必然定位于對城市與地域獨特而悠久文脈的傳承。周秦建筑充滿陽剛氣質的舒朗造型、青銅器文化富有幾何邏輯的韻律之美、當地民間藝術(泥塑、臉譜、草編等)薪火相傳的紋飾符號，無一不體現出用二維空間的線條設計手法來塑造出生動的三維空間的智慧。一個成功的建筑設計，除了對宏觀整體風格的把控，精致的細部設計也是不容忽視的環節。模數化設計，就是體現這一思想的重要表達手法。通過對室內外、墻地頂進行有計劃的模數設計，使建筑各個界面以及界面交接處的線條流暢貫通、一氣呵成，將線條美、韻律美、邏輯美精致地展現出來。

寶雞南站以“城市及地域文脈的延續和發揚”這一總體設計立意為前提，在設計的全過程中引入建筑模數化設計概念。通過分析主要因素與次要因素，并對各因素特點進行歸納，針對性的制定了系統完善的工作方法及實施措施。根據建筑方案設計的整體構思，設計了適宜本項目的模數尺寸:公共空間的平面模數尺寸單元為1 100 mm(建筑開間方向)×1 000 mm(建筑進深方向) ;衛生間、開水間的平面及立面模數尺寸單元均500 mm×500 mm;建筑墻體開間方向的立面模數尺寸單元為1 100 mm(寬)×500 mm(高)，進深方向的立面模數尺寸單元為1 000 mm(寬)×500 mm(高) ;建筑屋檐開間方向的立面模數尺寸單元為2 200 mm(寬)×600 mm(高)，進深方向的立面模數尺寸單元為2 000 mm(寬)×600 mm(高)［10］。外廊門洞模數化設計實景照片見圖13。

按照以上模數尺寸單元為依據，在保持建筑空間尺度與功能屬性相匹配的前提下，軸網、墻體、洞口、室內、室外、墻、地、天花、屋檐、裝飾、設備及設施等各個空間層次依據此模數單元展開尺度及定位設計，并綜合協調其他專業進行配合調整，最終達到了室外空間的地面、墻面、屋檐及裝飾，室內空間的樓地面、墻面、天花、設備及設施，室內外空間交接處的門、窗及洞口這三個空間層次實現鋪裝完成面對縫、交圈、貫通及規律性的呼應關系，各類專業設備及設施定位合理美觀，與建筑裝修融合統一，建筑整體風格渾然一體，線條大氣流暢，充滿韻律感的理想效果。全程模數化設計示意見圖14。

本次設計實踐研究總結出一套系統的“建筑模數化設計方法”。該方法由大到小、由整體到細節、由系統到具體，操作性強，對以后同類型的設計創作提供了有益的借鑒。

圖13　外廊門洞模數化設計

5　超大空間的消防性能化設計研究

寶雞南站作為綜合性的鐵路交通樞紐，根據總結新時期客運專線站房的特點，為了更好地滿足客流量大、人員密度高、人流疏導快速有效的功能需求，將站房公共區空間設計為開放性的、流動性的超大空間。該功能布局的突破為消防設計帶來了難點與挑戰［11］。根據結合消防性能化設計研究及評估，本著安全適用、技術先進、經濟合理的原則，本工程最終制定出針對超大空間的切實可行、且能達到較高消防水平的解決方案。

寶雞南站候車廳上下兩層的超大空間設計，成功地實現了開放通透、流動性強的空間特質，很好地滿足了火車站建筑客流量大、人員密度高、人流疏導快速有效的功能需求，在此基礎上，衍生出如下消防設計難點:(1)兩層候車大廳合為一個防火分區，其建筑面積為13 490 m2，超過了現行《建筑設計防火規范》(GB50016—2006)和《鐵路工程設計防火規范》(TB10063—2007 J774—2008)中的有關防火分區面積的劃分規定。(2)該防火分區中部分房間的安全疏散距離超過了規范規定，人員疏散安全區的認定也需要通過消防性能化進行明確。(3)疏散寬度需進一步結合消防性能化設計研究來確定各種火災場景下，寬度是否滿足要求。(4)該防火分區空間體量大，防煙分區設置與防排煙設計問題難以滿足規范要求，需要通過消防性能化設計確定明確的防煙分區及設計對策。(5)大公共空間中設置的消防系統，如:自動滅火和自動火災報警系統等，在規范中沒有針對此項的專門條款，需通過消防性能化設計確定消防系統的設置。(6)該防火分區中，鋼結構屋面和樓梯的防火保護問題。(7)該防火分區中的所有建筑構件的燃燒性能和耐火極限需進一步結合消防性能化設計研究確定其燃燒性能和耐火極限是否達標。

消防性能化設計研究對應以上消防設計難點，通過“可信且最不利”的原則設計了5個典型火災場景，重點考查了±0.000 m一層，以及8.800 m二層的火災煙氣發展與人員疏散安全。模擬結果表明，在確定的防火分區、防煙分區及相應的消防策略條件下，在模擬時間內火災環境維持在人員相對安全的水平，并有一定的安全余量，同時確定以下設計策略并在設計中并予以實現:(1)根據消防性能化研究結果在防火分區內設置“防火隔離帶”進行分隔;采用理論公式計算與FDS數值模擬相結合的方式確定了候車廳隔離帶的寬度應不小于6 m。(2)寶雞南站高架候車廳使用紅外對射式感煙探測系統，有效探測早期及發展期的火災，同時能解決大空間滅火系統及排煙窗的火災聯動問題。(3)依據一層、二層候車廳的結構形式與可燃物分布特點，對該區域內的商業用房，運用“防火艙”概念進行消防設計，“防火艙”內設有火災自動報警系統、自動滅火系統。將“防火艙”面積控制在100 m2以內。［12］(4)對于二層候車廳內的小商攤，采用“燃料島”的概念對其進行消防設計，依據“燃料島”的概念，建議將小商攤火災荷載控制在3 MW以內，面積控制在20 m2以內，“燃料島”之間間距不小于8 m。(5)通過分析得知，不同升溫工況和荷載組合下寶雞南站鋼結構的應力均小于正常使用狀態下其他工況產生的應力，因而認為寶雞南站站房屋面鋼結構可以不采用防火保護。

圖14　寶雞南站全程模數化設計所制定的“手段措施展開型”系統樹

針對以上各項難點，設計配合消防性能化研究及評估單位，本著安全適用、技術先進、經濟合理的原則，逐項進行分析并提出解決對策，使車站的防火設計更具有科學性、經濟性、安全性和可操作性。消防性能化設計與評估最終順利地通過了專家論證，并獲得了較高的肯定與評價。

6　結語

寶雞南站成功地塑造了雄渾典雅且富含文化內涵的建筑風格，成為值得城市驕傲的地標。創造并推廣了建筑全程模數化設計的工作方法與經驗，對于建筑創作中如何發掘與提煉城市及地域文脈開拓了新的設計思路。車站與站前空間的完美接駁，實現了城市公共交通與高鐵之間舒適便捷的“零換乘”設計理念，將“以人為本”的關懷傳達給每一位使用者。

參考文獻:

［1］劉改榮，王宏偉.寶雞方志概略［Z］.寶雞:寶雞市地方志辦公室，2011.

［2］劉保紅.淺談鐵路中小站房建筑的地域文化表達——以聊城站房設計為例［J］.鐵道標準設計，2012(6):131-134.

［3］段德罡，劉瑾.貌由風生——以寶雞城市風貌體系構建為例［J］.規劃師，2012(1):100-105.

［4］胡世東.城市綜合交通樞紐發展理念探討［J］.鐵道標準設計，2010(10):33-35.

［5］謝志明，徐士偉，蘇業輝.廣州新塘站城市綜合交通樞紐一體化規劃設計［J］.鐵道標準設計，2013(4):37-41.

［6］沈學軍.淺談綜合交通樞紐建設［J］.鐵道工程學報，2014 (10):79-83.

［7］李婷婷，宋瑞，何世偉，等.區域綜合客運交通樞紐分層布局優化模型［J］.北京工業大學學報，2014，11(40):1700-1706.

［8］姬利偉.綜合交通樞紐功能空間組合與銜接研究［J］.鐵道標準設計，2015，59(1):108-110.

［9］周曉紅，林琳，仲繼壽，等.現代建筑模數理論的發展與應用［J］.建筑學報，2014(2):27-30.

［10］孫建運，楊曉杰，金曉飛.我國建筑模數標準的現狀研究［J］.城市建筑，2013(18):168.

［11］賈雪芳.保定站消防性能化設計方案與評估［J］.鐵道建筑技術，2011(4):91-94.

［12］上海泰孚建筑安全咨詢有限公司.寶雞南站消防性能化設計報告［R］.上海:上海泰孚建筑安全咨詢有限公司，2012.

Architectural Design of Baoji South Railway Station on Xi'an-Baoji Dedicated Passenger Railway Line

YANG Tao
(China Railway First Survey and Design Institute Group Co.，Ltd.，Xi'an 710043，China)

Abstract:Baoji South railway station buildings are designed in the light of the historical，regional and urban cultures，addressing spatial connection and coordination between the station，the square and the city in perspective of local landforms.Full modular design is employed in the detailed design.Fire control and the design of structure，water supply，heating and power supply are determined following the requirements for safety，comfort，economy and reliability.The completed Baoji South railway station has become a local landmark for its convenient traffic.

Key words:Railway passenger station; Regional culture; Modular design; Functional fire control; Design

作者簡介:楊濤(1974—)，男，高級建筑師，1998年畢業于重慶建筑大學建筑學專業，建筑學學士，E-mail:23432425@ qq.com。

收稿日期:2015-07-31;修回日期:2015-08-24

文章編號:1004-2954(2016) 03-0117-06

中圖分類號:U238; TU248.1

文獻標識碼:A

DOI:10.13238/j.issn.1004－2954.2016.03.025