中國臺灣地區(qū)鐵路立體化車站設(shè)計研究

■　何政道

中國臺灣地區(qū)鐵路立體化車站設(shè)計研究

■何政道

針對中國臺灣地區(qū)鐵路建設(shè)，立體車站應(yīng)采用地下或高架形式，經(jīng)大量勘察與研究，臺北、臺南、高雄采用地下車站，臺中市內(nèi)采用高架車站。介紹立體化車站設(shè)計原則；綠色建筑及節(jié)能設(shè)計方法；高架車站、地下車站設(shè)計原則，并從結(jié)構(gòu)、站體空間、設(shè)備需求、環(huán)境影響、綠色建筑設(shè)計等方面進(jìn)行對比分析。鐵路車站立體化必須衡量各城市發(fā)展的實(shí)際需求及地理?xiàng)l件，經(jīng)客觀調(diào)查與勘查分析，因地制宜，以使有限資源在合理分配下達(dá)到最有效的利用。

車站設(shè)計；立體化；地下；高架；綠色建筑

0　引言

為解決人口及車輛的快速成長帶來的交通問題，將“提升軌道運(yùn)輸服務(wù)”列為國家重要交通施政目標(biāo)［1］。就鐵路車站而言，通常依據(jù)城市人口增長、上下車人數(shù)、列車次數(shù)決定站房規(guī)模，并根據(jù)旅客運(yùn)量推估，劃分出車站等級。

車站按建筑形式可分為地面車站、高架車站與地下車站3種［2］。其中，城際車站與通勤車站多位于城市發(fā)展完善的人口密集區(qū)，多采用立體化（地下化或高架化）車站；郊區(qū)及地方（觀光）車站多位于鄉(xiāng)村或尚未高度開發(fā)地區(qū)，人口密度低，無鐵路立體化需求及條件，多采用地面車站。鐵路車站立體化，消除城市發(fā)展的阻隔，形塑門戶建筑形象，使鐵路兩側(cè)土地不再阻隔，得以串聯(lián)達(dá)到城市縫合的目標(biāo)，均衡城市發(fā)展，提升土地價值。此外，消除平交道可改善市區(qū)交通堵塞，提高旅行時間效益，減少車輛怠速時造成的耗油成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳并降低環(huán)境污染的綠色運(yùn)輸。

1　立體化車站設(shè)計原?則

立體化車站按建筑形式可分為高架車站與地下車站，設(shè)計從改善周邊交通、無縫轉(zhuǎn)乘、呼應(yīng)傳統(tǒng)建筑、樹立地標(biāo)等功能考慮，并結(jié)合無障礙設(shè)計、通用設(shè)計、性別平等理念，采用綠色建筑材料、綠色能源、綠色工法等手段，使車站與周邊土地發(fā)揮最大效益。

1.1設(shè)計理念

車站應(yīng)具備通融性，其設(shè)施配置應(yīng)考慮旅客人數(shù)及換乘線路、區(qū)分進(jìn)出站順序，盡量縮短換乘距離，避免旅客交織、干擾及迂回，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化配置，使旅客產(chǎn)生熟悉感。

1.2主要線路

包括車輛線路、旅客線路、行包線路。車站規(guī)劃時應(yīng)合理組織，并綜合考慮站房、線路和車站廣場三者間的關(guān)系，力求線路分明、簡潔、流暢、配置緊湊、人車分離。

1.3外觀設(shè)計

車站應(yīng)能表達(dá)當(dāng)?shù)鬲?dú)特風(fēng)格，具有前瞻性、耐久性、美觀性，避免對城市景觀的沖擊，或可結(jié)合公共藝術(shù)及地景設(shè)計，為城市空間創(chuàng)造新的城市景觀及地標(biāo)。

1.4通用設(shè)計

為滿足人口老齡化及社會多元化需求，弱勢族群不容忽視，鐵路立體化車站不論在材料（質(zhì)感、色彩）運(yùn)用、構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、物理環(huán)控（通風(fēng)、采光與音控）、建筑設(shè)備（給排水、電氣、空調(diào)與消防）及與周圍環(huán)境匹配度等方面，完成車站建筑空間配置及內(nèi)部機(jī)能，創(chuàng)造出一個既美觀又具有創(chuàng)意的外觀造型，更能滿足男女老幼、身心障礙或行動不便等不同使用者的需求。

通用設(shè)計預(yù)先考量所有人的需求，獲得最大適用性，盡量便利每個人的使用感受。

1.4.1設(shè)計概念

（1）無障礙設(shè)計：去除建筑設(shè)施障礙，提供便利使用的設(shè)計。

（2）可適性設(shè)計：考慮不同使用者特殊需求，提供可輕易安全使用的設(shè)計。

（3）終身性設(shè)計：超越年齡及世代，提供可終身使用的彈性設(shè)計。

1.4.2設(shè)計原則

（1）公平使用：適應(yīng)不同使用者，安心、安全及平等使用。

（2）彈性使用：適應(yīng)不同使用者的能力、喜好提供彈性的使用方法。

（3）簡單易用：使用方法簡單，不過于復(fù)雜且容易理解。

（4）提供信息：提供正確、必要且易懂的信息。

（5）容許錯誤：即使錯誤的使用方式或操作失敗也不會引起事故，并能恢復(fù)原狀。

（6）省力操作及適當(dāng)?shù)牟僮骺臻g：讓使用者長時間使用也不會疲倦。

1.5空間設(shè)計

車站在提供安全、安心、舒適的環(huán)境需求下，應(yīng)從使用者的觀點(diǎn)出發(fā)，達(dá)到容易行動、容易了解、容易使用的設(shè)計目標(biāo)，在設(shè)計上必須有完整的構(gòu)思以做空間應(yīng)對。

（1）明亮的空間：自然光的運(yùn)用、天花板、墻面、地坪建筑裝修明亮的色彩及充足的照明。

（2）視野寬廣的空間：視線良好、空間開闊與避免死角的設(shè)計、突出物應(yīng)設(shè)置警示或其他防護(hù)。

（3）方便移動的空間：無障礙設(shè)施應(yīng)考慮行動不便者的使用需求，縮小不同構(gòu)件間的細(xì)縫，出入口、階梯要明顯標(biāo)識。

（4）信息明確的空間設(shè)計：進(jìn)站、購票、檢票、收票、出站等標(biāo)識及服務(wù)設(shè)施、語音系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)容易辨識。

2　綠色建筑及節(jié)能設(shè)計

配合“振興經(jīng)濟(jì)擴(kuò)大公共建設(shè)投資計劃”，車站設(shè)計應(yīng)納入符合環(huán)保節(jié)能概念的綠色工法、綠色材料及綠色設(shè)計，以達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2.1綠色建筑設(shè)計

（1）調(diào)節(jié)微氣候。為達(dá)到低耗能、低營運(yùn)、低維修成本的設(shè)計理念，盡量采用天然材料。景觀設(shè)計上，除必要的人工鋪面外，盡可能增加綠化面積，戶外空間運(yùn)用植草土丘，強(qiáng)化保水與調(diào)節(jié)微氣候功能。

（2）引入光、風(fēng)、水、綠。光：指車站自然采光，運(yùn)用白天晝光規(guī)劃照明；風(fēng)：車站采用開放式設(shè)計，注重自然通風(fēng)；水：雨水回收系統(tǒng)，將其作為澆灌主要水源；綠：慎選基地適生植栽，綠化建筑硬件設(shè)施。

（3）運(yùn)用節(jié)能技術(shù)。空調(diào)、電梯、照明等節(jié)能設(shè)計，建筑采用減法設(shè)計，選用明亮、低熱的建材，降低外殼耗能量，使建筑物外墻得以兼顧省能、反射與隔熱的多重目的。

2.2節(jié)能設(shè)計

（1）建構(gòu)綠色環(huán)境：對資源做優(yōu)化利用，如自然采光、自然通風(fēng)、重力排水、減少對原環(huán)境沖擊。

（2）綠色生態(tài)工法：低耗能、減少廢棄物、施工自動化、土石方平衡及再利用。

（3）綠色建筑材料：多采用綠色環(huán)保產(chǎn)品、建材及設(shè)備。

（4）再生能源利用：即具有環(huán)境效益的再生能源，如使用太陽能光電板、風(fēng)力發(fā)電結(jié)合LED光源的復(fù)合照明燈等。

3　高架車站設(shè)計原則

配合軌道線路高架而設(shè)置的車站稱為高架車站，其在空間層次上具有固定的組織結(jié)構(gòu)，主要由入口地面層、大廳穿堂層、付費(fèi)站臺層、站臺雨棚等組成。特色為車站以橋梁結(jié)構(gòu)架構(gòu)于地面，具有明顯的建筑量體，故其須與周邊建筑物及環(huán)境融合，必須善用高架處所騰出的地面空間來銜接兩側(cè)城市，創(chuàng)造具有活力的城市空間；同時將公眾文化、商業(yè)活動與鐵路及其換乘交通等納入考量，創(chuàng)造具有吸引力的城市空間。

高架車站建筑設(shè)計原則：

（1）車站必須考量景觀“穿透性”，縮減車站體量使天際線與自然景觀協(xié)調(diào)，并以穿透性的材料將優(yōu)美的風(fēng)景引入車站室內(nèi)空間，妝點(diǎn)站內(nèi)空間。可行的設(shè)計手法，包括站務(wù)機(jī)能集中，縮小量體規(guī)模；外墻穿透借景，空間動感流暢；塑造車站廣場，活化戶外空間；利用原生樹種，綠化站區(qū)景觀等。

（2）出入口可單獨(dú)設(shè)置或納入整體規(guī)劃；設(shè)計應(yīng)與周圍環(huán)境及相關(guān)設(shè)施作整體規(guī)劃，并可明顯辨識。

（3）車站與鄰近小區(qū)之間應(yīng)規(guī)劃多層次植物，如適當(dāng)?shù)膯棠炯肮嗄静⒘粼O(shè)緩沖空間，以減少車站對周邊環(huán)境的沖擊。

4　地下車站設(shè)計原則

配合軌道線路潛入地下而設(shè)置的車站稱為地下車站，在城市土地寸土寸金的現(xiàn)實(shí)條件下，地下車站已成主流。其設(shè)計原則如下：

（1）為縮短旅客轉(zhuǎn)乘時間，在空間配置上應(yīng)以機(jī)能分區(qū)的方式規(guī)劃，輔以引導(dǎo)標(biāo)識系統(tǒng)以縮短距離，盡量無柱空間設(shè)計，營造開放寬敞的空間感。

（2）地面設(shè)施（如出入口、通風(fēng)管道）須與站區(qū)景觀設(shè)計配合，同時考慮機(jī)能性和視覺性，盡量降低體量，避免造成視覺沖擊。

（3）須滿足站臺上的乘客4 min離開站臺、6 min疏散至地面安全避難層的要求。

（4）在防火、排煙、避難、逃生等滿足交通部門頒布的《鐵路隧道及地下場站防火避難設(shè)施及消防安全設(shè)備設(shè)置規(guī)范》與相關(guān)法規(guī)。

（5）充分利用地下車站具有冬暖夏涼這一特性，減少空調(diào)系統(tǒng)耗能。在自然采光及通風(fēng)上必須依靠人工照明及機(jī)械通風(fēng)，設(shè)計盡可能利用采光天井引進(jìn)日光及自然風(fēng)，增加地下封閉空間的健康及舒適性。

（6）地下車站標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，由地面層、穿堂層及站臺層組合而成，開挖深度大于15 m，若加上設(shè)有地下商街或遠(yuǎn)期網(wǎng)路交叉的車站，則深達(dá)25 m。如此深開挖所造成的環(huán)境影響，在規(guī)劃設(shè)計及施工階段皆應(yīng)予以周全考量。

5　高架車站與地下車站的差異

5.1結(jié)構(gòu)差異性

5.1.1高架車站

高架車站結(jié)構(gòu)著重風(fēng)力及地震力的影響，主體結(jié)構(gòu)多采用梁、柱、鋼筋混凝土韌性抗彎矩構(gòu)架系統(tǒng)。基礎(chǔ)采用筏式基礎(chǔ)及淺基礎(chǔ)，并以地梁連接。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)穩(wěn)定性良好，耐震性佳且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，不易變形。

（1）縱向長度長，設(shè)計時須考慮溫差應(yīng)力影響，在車站主體適宜位置留設(shè)伸縮縫，并考慮伸縮縫止水性及耐久性。

（2）長寬比值較大，設(shè)計時須留意水平力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，適當(dāng)設(shè)置承重墻或側(cè)向水平支撐梁等增加構(gòu)件強(qiáng)度。5.1.2地下車站

地下車站著重考慮地下水的影響，主體車站擋土多采用地下連續(xù)墻的設(shè)計，主要考慮開挖時墻體控制、開挖地面破壞的預(yù)防，在地下水位較高處須考慮防水。

5.2站體空間差異性

5.2.1高架車站

（1）車站自明性高，可配合地方特色，塑造城市形象，在設(shè)計上應(yīng)善用“穿透性”，并縮減車站體量，使之與自然景觀協(xié)調(diào)。

（2）外立面的色彩運(yùn)用可配合建筑物高度，空間表現(xiàn)結(jié)構(gòu)美及柔和自然光。站臺雨棚可采用復(fù)合鋁鋅金屬板為覆蓋面材；側(cè)板依據(jù)各站特色，配合太陽能板或格柵的處理形式；電梯采用透明清玻璃；欄桿以玻璃扶手為主，增加視覺穿透感（見圖1）。

5.2.2地下車站

（1）地面層除留設(shè)必要的進(jìn)出口及通風(fēng)孔外，幾乎為開闊空間，而地下車站則可配合城市設(shè)計整體規(guī)劃，作整體開發(fā)并留設(shè)公園廣場用地，優(yōu)化周邊環(huán)境，塑造城市綠洲形象。

（2）站內(nèi)空間的色彩運(yùn)用宜采用高亮度低彩度的涂裝顏色，配合人工照明及無柱結(jié)構(gòu)的空間設(shè)計，使地下站房達(dá)到通透明亮的效果，營造開放寬敞的空間舒適感（見圖2）。

5.3設(shè)備需求差異性

5.3.1高架車站

（1）空調(diào)設(shè)備以“綠色建筑”理念設(shè)計，自然通風(fēng)為主，空調(diào)系統(tǒng)為輔，盡可能遮蔽風(fēng)雨、遮陽。利用自然采光及空氣的自然流通達(dá)到節(jié)能效果，建筑物局部以造型沖孔鋁板包覆，以利于自然通風(fēng)。

（2）照明設(shè)備以晝光利用為主，人工照明為輔，屋頂選用明亮、色淺及熱吸收率低的建材，可降低屋頂輻射熱量，而明亮的色彩提供更好的反射空間與更舒適的環(huán)境。

圖1　穿透性的高架車站設(shè)計

圖2　地下車站下沉式廣場設(shè)計

5.3.2地下車站

（1）空調(diào)設(shè)備在空調(diào)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計時應(yīng)將旅客搭車短暫停留的特性及因季節(jié)變化調(diào)整空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的概念納入其中。采用高效率空調(diào)設(shè)備及局部空調(diào)概念，采用下沉式廣場設(shè)計引進(jìn)自然光線與氣流，提供旅客搭乘舒適環(huán)境，并落實(shí)節(jié)能政策。

（2）以人工照明為主，晝光利用為輔，盡可能利用覆土較淺地段，在站區(qū)園道上多設(shè)高低不同的采光天窗，將光線引入穿堂層及站臺層，提供舒適清爽的空間環(huán)境。

5.4環(huán)境影響差異性

人們對環(huán)境要求日益提升，相關(guān)公共工程所帶來的環(huán)境破壞已逐漸受到社會關(guān)注。如何將鐵路工程建設(shè)產(chǎn)生的環(huán)境破壞降至最低，亦成為設(shè)計的重要課題。例如：高架鐵路所產(chǎn)生的噪聲及振動問題，須符合環(huán)保部門噪聲管制標(biāo)準(zhǔn)，必要時應(yīng)設(shè)計隔音墻；地下車站因?qū)俜忾]空間，須引進(jìn)新鮮空氣并將站內(nèi)廢氣、熱氣排出，而此氣流將產(chǎn)生外圍環(huán)境微氣候的不舒適感，應(yīng)用設(shè)計方法有效解決。車站形式與環(huán)境沖擊、經(jīng)濟(jì)效益分析見表1。

5.5綠色建筑設(shè)計差異性

綠色建筑指在建筑生命周期中（指由建材生產(chǎn)到建筑物規(guī)劃、設(shè)計、施工、使用、管理及拆除一系列過程），消耗最少的資源、使用最少的能源及制造最少的廢棄物。因不同類型的建筑處于不同的設(shè)計環(huán)境，限制與可改善方式迥然不同，此差異將會對綠色建筑效益產(chǎn)生不同的影響，其指標(biāo)難易度分析見表2。

表1　車站形式與環(huán)境沖擊、經(jīng)濟(jì)效益分析

表2　綠色建筑指標(biāo)難易程度分析

6　結(jié)束語

鐵路車站立體化應(yīng)采取地下或高架設(shè)計，必須衡量各地區(qū)城市發(fā)展的實(shí)際需求及地理?xiàng)l件，經(jīng)由客觀調(diào)查與勘查分析，因地制宜，方能使有限資源在合理分配下做到最有效的利用。

［1］ 黃欣.鐵路客運(yùn)車站便捷中轉(zhuǎn)換乘服務(wù)的探索與實(shí)踐［J］.中國鐵路，2014（7）：16-19.

［2］ 常公平，劉捷涌，劉衛(wèi)波，等.高鐵車站設(shè)備運(yùn)維支撐系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)［J］.鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2014（3）：32-36.

何政道：中國臺灣交通部鐵路改建工程局，建筑師，中國臺灣臺北，10052

責(zé)任編輯李葳

U231.4

A

1672-061X（2016）04-0039-04