綜合開發地鐵車輛基地空間形態設計探析

李翔宇， 張繼菁， 蘇效杰， 胡 斌

(1. 北京工業大學建筑與城市規劃學院， 北京 100022；2. 北京市軌道交通設計研究院有限公司，北京 100068； 3. 哈爾濱工業大學建筑設計研究院，哈爾濱 150090)

綜合開發地鐵車輛基地空間形態設計探析

李翔宇1， 張繼菁2， 蘇效杰3， 胡 斌1

(1. 北京工業大學建筑與城市規劃學院， 北京 100022；2. 北京市軌道交通設計研究院有限公司，北京 100068； 3. 哈爾濱工業大學建筑設計研究院，哈爾濱 150090)

綜合開發的地鐵車輛基地在提升城市土地與空間資源利用效率方面具有顯著作用。對綜合開發車輛基地的空間形態進行分類，以其空間形態為視角，歸納出典型的開發模式特征：平臺模式、下沉模式、高架模式，平臺模式避免了其他兩種模式的劣勢，方便管理運營，此種模式在國內應用最為廣泛。結合實際案例分別從空間布局、空間結構轉換、形體組合模式3個角度提出針對性的設計策略，能夠對地鐵車輛基地的綜合開發實施起到有益的推動作用。

地鐵； 綜合開發； 車輛基地； 空間形態

1 研究背景

2012年，國務院(國發[2012]64號指導意見)明確提出了加強公共交通用地綜合開發的指導意見，吹響了車輛基地蓋下空間協同蓋上物業綜合開發的號角。綜合開發車輛基地是以城市規劃和土地利用規劃為根本依據，與車輛基地自身的規劃、建設及運營管理相結合，按照整體規劃、整體策劃、整體設計、整體建設的基本原則，對車輛基地蓋上、蓋下三維空間及周邊一定范圍內的用地進行整合開發建設，形成具有一定規模的高強度、高密度綜合體建筑[1]。

以居住為主導的綜合開發車輛基地在國內近幾年車輛基地的綜合開發中占據8成以上，根據香港車輛段綜合開發的經驗，其住宅物業開發量是其他物業類型的3倍左右，占到總開發量的59.3%(2011年統計數據)。由此可見，從車輛基地綜合開發的中遠期發展看，以居住為主導的綜合開發車輛基地類型仍然占據主導地位[2]。

2 模式特征

2.1 綜合開發車輛基地空間形態分類

香港的成功案例為國內車輛基地綜合開發提供了大量的實踐依據。國內現階段對綜合開發車輛基地的分類方法是按建筑與周邊場地的豎向空間關系劃分的，可分為：平臺模式、下沉模式、高架模式。3種模式各有優缺點，綜合經濟、技術、施工等多方面通盤考慮，目前國內常用的是平臺模式，其從蓋上與蓋下的空間結構處理關系也分為3種模式：一是設置厚板；二是核心筒落地；三是結構轉換層(見表1)[3]。

表1 綜合開發車輛基地建筑模式對比分析

綜合開發車輛基地不同的空間形態對于蓋上開發有著不同影響：下沉模式蓋上物業的空間形態設計受限制相對較少，但建設成本與管理運營難度加大,北京焦化廠車輛基地是國內第一個采用此模式的綜合開發車輛基地；高架模式蓋上開發受地形影響較多，建筑高度受限，運行條件惡劣，國內目前為止只有南京南延線停車場采取此種模式;平臺模式避免了以上兩種模式的最大劣勢，可方便管理運營，此種模式在國內應用最為廣泛[4]。

2.2 典型開發空間模式特征

車輛基地上蓋開發主要以住宅開發為主導，不同程度地混合商業、辦公、交通樞紐等配套設施，其主要分為蓋上開發區域、落地開發區域、周邊物業開發區域和車輛基地基本功能區域，各區域之間通過統一的空間形態設計與組織達到綜合開發的目的與要求。

車輛基地基本功能區的空間功能組織是綜合開發的基本前提，搭建綜合開發的基本構架，其停車列檢庫與運用檢修庫的空間排布直接為蓋上開發確定“開發地塊”的位置，其出入段線與正線關系則影響周邊物業的一體化開發的空間形態；蓋上開發區域為綜合開發的核心區域，以居住建筑為主題配置一定數量商業服務設施；落地開發與蓋上開發形成互補，多為商業配套設施，亦有與蓋上居住區形成區別的居住項目，提升了整體開發區域的價值；周邊開發區域則是依托車輛基地本身的交通優勢與蓋上居住物業形成的固定人流，配合開發商務辦公、居住娛樂等設施。各區域之間與過街天橋、豎向電梯、機動車坡道等空間要素相互聯系，形成一個有機的綜合開發體，又通過地鐵站、公交車、城市道路等與城市融為一體(見圖1)[5]。

圖1 綜合開發車輛基地空間開發模式Fig.1 Space development mode of comprehensive vehicle base

3 設計策略

綜合開發車輛基地的蓋上物業與蓋下車輛段是兩個相互制約，又相互協調共生的矛盾共同體。從建筑設計的角度看，二者是互為制約條件的對立因素，這就需要建筑師從整體建筑觀入手，全面協同蓋上蓋下的制約條件，形成設計對策。

3.1 綜合內外關系考慮功能空間布局

3.1.1 依據基地基本空間功能布局要求

綜合分析最可能進行蓋上開發的仍然是停車列檢庫、周/月檢修庫、檢修庫(定、架、廠修)這3種功能廠房，其布局對于蓋上物業開發影響最大，應依據車輛基地基本的功能布局進行蓋上開發，并在不影響基本功能前提下對其基本布局產生有利于綜合開發的影響。根據車輛基地的定位、規模、作用，3種廠房有不同的組合方案與布局模式，見圖2。用于特大規模的廠架修段的獨立庫型，各庫分別獨立設計；用于定修段的聯合檢修庫型，周/月檢庫和檢修庫合并，停車列檢庫單建；用于廠架修的運用庫型，停車列檢庫和周/月檢庫合建，檢修庫單建；用于規模不大定修段的綜合檢修庫型，3種庫型合并設置；用于停車場單一運用庫型，只有停車列檢和周/月檢修庫；用于輔助停車場單一列檢庫型，只有停車列檢庫[6]。

圖2 3種廠房組合方案與布局模式Fig.2 Three workshop combinations and layout patterns

3.1.2 加強功能開發區域空間整體聯系

車輛基地基本功能區的功能布局是綜合開發的基本前提，搭建綜合開發的基本構架，其停車列檢庫與聯合檢修庫的功能布局直接為蓋上開發確定“開發地塊”的位置，其出、入段線與正線關系則影響周邊物業一體化開發的空間形態；蓋上開發區域為綜合開發的核心區域，架修庫、運用庫、咽喉區等蓋上區域應有不同的開發策略[7]；落地開發與蓋上開發形成互補，多為商業配套設施，亦有與蓋上居住區形成區別的居住項目，提升整體開發區域的價值；周邊開發區域則是依托車輛基地本身的交通優勢與蓋上居住物業形成的固定人流，配合開發商務辦公、居住娛樂等設施。

3.1.3 順應空間功能區域與城市聯系

在功能布局時應順應功能區與城市空間、道路等的聯系：盡量使用并列盡頭模式布局車輛基地，使得蓋上物業可以與多條城市道路有交通聯系，有利于基地內外交通聯系與應急疏散；車輛基地退紅線預留出足夠的距離，增加沿街落地開發面積，將封閉的廠房界面隱藏于落地開發物業之后，增加物業前公共空間面積與品質[8]，見圖3。

圖3 整體布局策略Fig.3 Overall layout strategy

3.2 根據設計要求進行空間結構轉換

3.2.1 空間結構轉換模式

結構轉換根據蓋上結構是否落地分為“全轉換”模式與“半轉換”模式，見表2。

“全轉換”是指蓋上住宅結構的墻、柱等豎向受力構件全部落在結構轉換層中，不干擾蓋下廠房區的結構體系，如北京四惠車輛段采用的厚板式轉換；“半轉換”則是指蓋上住宅結構的豎向受力構件通過在結構轉換層的橫向轉換，部分落在蓋下的廠房區內，如北京郭公莊、五路、平西府、焦化廠等車輛段均采用半轉換模式，與全轉換相比較，半轉換的成本更低，且對于轉換層的空間高度要求略小，結構的穩定性更強[9]，見圖4。

實現車輛基地蓋上綜合開發，關鍵的技術環節就是解決蓋下廠房受限問題，結構轉換為解決這一技術難題的關鍵。結合車輛基地軌道交通線路布置條件和軌道空隙，在軌行區上方進行建筑平行布局，布置高層住宅或公寓等建筑需要進行結構“全轉換”，防止該結構落地對車輛行進造成不利影響。對于停車列檢庫上部住宅開發，通過調整住宅進深，柱網采用主次梁框架結構體系以適合軌道車輛工藝，使之符合長跨度方向的進深模數，結構形式多采取住宅剪力墻局部落地并預留洞口，以增強結構強度，避免大范圍結構轉換。郭公莊車輛基地蓋上住宅結構落地部分采用剪力墻局部落地，其戶型經過調整以適應蓋下運用庫平面柱網尺寸，提升了結構強度，并使得蓋上與蓋下空間尺度調整適當[10]，見圖5。

表2 結構轉換模式分類

圖4 半轉換模式示意Fig.4 Half-conversion mode

圖5 郭公莊車輛基地蓋下運用庫柱網Fig.5 Column grid of utilization house under the cover of Guogongzhuang vehicle base

3.2.2 柱網軸線尺寸調整

蓋下柱網布置對車輛基地基本功能、蓋上居住建筑布局等具有重要影響。運用庫停車區域，其柱網軸線尺寸根據停車股道間距來確定，以我國采用的車寬最大的A型車輛(寬為3 m)計算，根據《地鐵設計規范》，如果車輛兩邊都是無柱通道，一條股道在停車區域需要凈寬4.6 m，靠近柱邊的股道凈寬為4.45 m，所以在蓋上開發中，保證兩個股道并排，最小凈寬為8.9 m，如果采用寬度更小的B型或C型車，則凈寬可以控制得更小，見表3。其他車庫如月檢庫、架修庫等凈寬要求更高，使得垂直股道的柱網軸線距離增大，開發難度與成本相應提升。

表3 車輛綜合基地各車庫有關部位最小尺寸

在確定蓋上開發后，蓋下柱網有相應調整，不開發時采用多股道并列的大跨結構布置，開發后采用兩股道布置，并在平行股道方向調整柱網尺寸，結構柱尺寸也做相應調整，見圖6。昆明五臘村停車場蓋上居住物業開發，垂直于股道的柱網寬度為12.9 m，平行股道柱網寬度為配合車輛工藝與蓋上停車等的要求，采用相應模數進行設計。杭州七堡車輛段大平臺結構首層層高為8.4 m，2層為設備層，層高為3 m，蓋上主要為6層框架結構，杭州的抗震設防烈度為6度，下部柱網尺寸為8.4 m×(12～18)m，上部框架結構柱網及開間尺寸大部分為(3.3～5.4)m×(5.1～6.0)m，上下結構的柱網差異較大，經對比分析后轉換結構采用了梁式轉換[11]。

圖6 運用庫停車區域蓋上有無物業開發柱網布置對比Fig.6 Column network layout of parking house with or without property developed over the station

3.2.3 蓋下廠房高度調整

車輛基地各功能廠房的高度均與工藝要求相關，在蓋上物業開發中一定要保證其凈空高度達到使用要求，各個廠房的凈空要求有很大區別，其中停車列檢庫凈空為7.2 m，咽喉區為滿足行車凈空為4.5 m，而定修庫凈空要求達到11.4 m，再加上結構轉換與管線高度，整體蓋下高度可達9～15 m，而蓋上居住建筑層高一般在2.9 m左右，蓋上與蓋下建筑的層高差異可能造成結構剛度下部遠小于上部，尤其在上部是剪力墻結構的情況下，所以有必要進行結構轉換。

3.3 依據客觀條件明確形體組合模式

3.3.1 預留整體視線通廊

在蓋上居住建筑群進行形體組合時，應根據周邊自然、人工環境預留出視線通廊：對上蓋建筑群整體來說，視線通廊也是通風廊、景觀廊、交通廊，在形體組合中預留視線通廊可以規避許多問題，有利于內部通風采光；對于周邊區域，車輛基地體量巨大，視線上很難忽略其存在，在一定程度上其阻擋了城市整體景觀的視線聯系，如果蓋上建筑群體在形體組合時不預留視線通廊，周邊整體城市環境將受到很大影響，不單是區域小環境的品質下降，還會在心里層面對周邊居民和蓋上居民產生一定負擔，使整體環境品質下降，也影響蓋上居住區的后續銷售。郭公莊車輛基地因周邊商業、蓋上住宅、落地開發住宅都為高層，從外向內觀察都有建筑阻擋視線的現象，造成整個建筑群從視角度上觀察比較壓抑，見圖7。

圖7 郭公莊車輛基地蓋上形體組合視線分析Fig.7 Sightline analysis of the combined property forms over the vehicle base of Guogongzhuang station

3.3.2 注重前后層次關系

在建筑群體形體組合中，應注意建筑前后的層次關系，形成錯落有致的建筑群體，能夠提升整體的空間環境品質，提升建筑群體內部住宅的外部景觀品質與采光、通風能力等。對于蓋上開發車輛基地，建筑群前后層次關系多通過其高度與前后關系的互動變化形成。杭州七堡車輛段蓋上開發居住建筑高度在20～50 m 之間，落地區建筑高度在10～75 m之間，整體核心區建筑高度最高，形成視線集中區域，落地區兩側建筑高度從用地邊緣到核心塔樓方向呈降低趨勢，突出核心區域，蓋上開發區域整體高度有一定變化，形成整體錯落有致、核心突出、層次分明的建筑群體形體組合方案，見圖8。

圖8 杭州七堡車輛段鳥瞰Fig.8 Aerial view of Hangzhou Qibao depot

3.3.3 考量基地內部影響

以居住為主導的蓋上開發，雖然開發的基本條件與正常的居住區開發有一定區別，但核心仍然是以滿足甚至提升居民居住品質為目標的房地產開發。在形體組合布局中，需要特別注意對咽喉區、車輛輔線等車輛基地設施的視覺規避和距離控制，如杭州七堡車輛段在此區域進行了大面積綠化，布置居住建筑時規避此區域。在車輛基地設計之初就應對車輛基地內部功能區的組合和蓋上物業的建筑群進行統一的設計規劃，提升開發的整體性與設計品質。

3.3.4 保證城市界面完整

形體組合在滿足功能需求、基本規范的同時，還應考慮城市界面的完整延續性，利用群體式組合的優勢，消解車輛基地巨大尺度對城市界面的破壞，使內部居住使用者消除孤立感，使外部的觀察者減少疏離感，防止蓋上物業開發成為城市“孤島”，加強與城市肌理、界面的融合與協調，利用建筑的多樣化形式與排布，合理設計整個車輛基地各部分的城市界面，使其成為有機整體,見圖9。

圖9 車輛基地綜合開發形體組合示意Fig.9 Integrated development combination above vehicle base

以居住為主導的蓋上物業開發主要以地景式的界面構成為主，使得車輛基地巨大尺度的城市界面問題得到消解，使車輛基地蓋上物業呈現一種開放姿態。以點式住宅組合為主的日出康城項目沿海而立，充分利用依山傍水的基本條件，使蓋上住宅物業界面透風透水透山，減少視線阻隔；以圍合式住宅組合為主的深圳蛇口西車輛段蓋上開發項目，錯落有致的空間形態使得空間感受豐富，使并不高的住宅界面與其后山地相呼應，形成完整城市界面，見圖10。

圖10 深圳蛇口西車輛段蓋上開發住宅城市界面Fig.10 City interface with residential properties above Shenzhen Shekou west depot

4 總結與展望

地鐵車輛基地的綜合開發伴隨著我國軌道交通設施建設正方興未艾，已經成為軌道交通全局開發中不可或缺的建設環節。依據城鎮化快速發展的國情，結合香港車輛基地綜合開發多年的經驗，車輛基地綜合開發模式會越來越多樣化；隨著城市外延的拓展，與城市其他功能的復合化程度也會越來越高；車輛基地的蓋上開發也會越來越趨向于多重空間形態的組合。

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(編輯：郝京紅)

The Space Form Design for the Comprehensive Development of Metro Vehicle Base

LI Xiangyu1，ZHANG Jijing2，SU Xiaojie3，HU Bin1

(1. The College of Architecture and Urban Planning, Beijing University of Technology, Beijing 100022; 2. Beijing Rail Transit Design and Research Institute Co., Ltd., Beijing 100068; 3. The Architectural Design and Research Institute of Hit, Harbin 150090)

The comprehensive development of a subway vehicle base plays an important role in improving the efficiency of urban land use and space resource utilization. The characteristics of the three typical development modes of subway vehicle bases are presented, that is, the platform, the sinking and the elevated modes in terms of spatial forms, which are classified into different types in this paper. The platform mode is widely used in China for it can avoid the disadvantages of the other two modes and is convenient for the management and operation. The specific design strategies are put forward from the three aspects of the spatial distribution, the spatial structure conversion and the compound mode of structures, to improve the comprehensive development of subway vehicle bases.Keywords: metro; comprehensive development; vehicle base; spatial form

10.3969/j.issn.1672-6073.2017.03.006

2016-06-18

2016-11-28

李翔宇，男，博士，講師，研究方向為軌道交通上蓋綜合體、大型零售商業建筑,lixiangyu316@163.com

國家自然科學基金面上項目(51578030)

U231

A

1672-6073(2017)03-0028-07