文/中鐵華鐵工程設計集團有限公司 劉建輝
隨著社會經濟高速發展,全國各地城鎮化速度越來越快,超大型城市越來越多,土地資源日趨緊張;伴隨城市土地開發強度的提高,建設越來越多、越來越高的超高層建筑已不能滿足城市開發需求,城市化的加速發展促使城市地下空間開發利用同步加快發展。我國的城市化發展只有走城市土地資源高效利用與地下空間綜合開發的道路,才能實現可持續發展[1-2]。
地下空間開發利用包括交通設施、商業設施、城市管廊、防災建設、軍事工程等,涉及多個領域,其中地下交通設施建設帶動了城市地下空間資源的大規模開發利用,推進城市規劃向地下發展,為地下商業開發與利用創造了條件。地下交通設施建設首當其沖的是地鐵建設,目前國內有近30個城市進入地鐵與輕軌建設的高速發展期。地鐵建設受投資造價、運營成本、運力平衡、地質條件等因素限制,因此在全國絕大多數城市中還是以公交客運作為主要的公共交通方式。以公共交通為發展導向,在地下空間中集成各種交通方式的換乘及各種商業客流的引導,確定公共交通引導開發原則,這也是城市開發規劃中TOD(Transit Oriented Development)模式的核心思想。研究、總結公交場站在地下空間中的設計方法,對在各級城市推廣TOD模式具有重要意義和實用價值。
地下空間開發受結構形式、防災救援、投資造價等因素影響,對于公交車進入地下空間需因地制宜、謹慎思考、靈活設計;地下空間中公交場站一般具有以下5個特點。
1)公交車車身長,轉彎半徑大 大型公交車車長一般為12m,BRT車輛車長可達18m,按照JGJ 100—2015《車庫建筑設計規范》第4.1.3條:大型車最小轉彎半徑為9.00~10.50m,實際使用中大型鉸接車轉變半徑為10.50~12.50m,考慮行車安全性和舒適性,一般地下空間中公交車設計的最小轉彎半徑取值13m,按此要求,結構柱距一般取15m。
2)公交車高度大 中型客車車身高度可達3.20m,大型客車可達3.50m,按照《車庫建筑設計規范》第4.2.5條,室內最小凈高不得低于3.7m。
3)公交車車輛重 車長12m的公交車總重可達17.9t,前軸重6.4t,后軸重11.5t;車長18m的BRT車輛總重可達28.0t,前軸重6.0t,中軸重10.8t,后軸重11.2t。樓面荷載越大,結構梁的高度越大,對室內凈高影響越大。
4)公交車輛在地下空間中的室內噪聲較大,尾氣排放對室內環境影響較大;在加強場站內部進排風系統設計的同時,盡量將公交車車行區控制在相對封閉的環境中,與其他地下空間功能區相分隔。
5)公交車首末車場站需設置各種配套設施,如車班休息、調度指揮、維修保養、車輛清洗等,不宜設于地下空間;一般地下空間中適宜設置過路車車站、地面設有場站基地或僅供發車和到達的首末站。
因此,進入地下空間的公交車服務功能應盡量統一,僅供到達或發車使用,公交場站對地下空間的建筑布局、柱網結構、樓面荷載等整體設計影響較大,應盡可能控制車行范圍,將場站規模控制在合適的尺度,減少對地下其他功能空間的不利影響,避免過多增加項目投資。
本文結合南寧東站綜合交通樞紐一期工程(地下空間)——公共服務工程的建設實例,對公交場站在地下空間中的平面布局問題展開分析與研究[3]。
南寧東站綜合交通樞紐為集鐵路、城市軌道交通、長途汽車及城市公交等多種交通方式于一體的特大型區域交通樞紐[4],是我國西南地區最大規模的綜合性鐵路交通樞紐。南寧東站綜合交通樞紐一期工程(地下空間)——公共服務工程是整個樞紐工程的核心工程,分為南廣場地下空間和北廣場地下空間2個子項工程,均為地下2層,地面為高鐵站站前南、北廣場;地鐵、公交、出租車、社會車輛等多種交通方式均引入地下空間,在地下完成換乘;公交車在地下1層的場站為上客區,停車場及維修管理場地、公交車下客區均設于地面,樞紐整體規劃確定公交車進出地下空間需遵循“同方向進出”原則,如圖1所示(圖中紅色線條為公交車進出地下1層的流線方向)。

圖1 南寧東站綜合交通樞紐總平面
以北廣場地下空間為例,對公交場站在地下空間的平面布局開展研究。
2.2.1 “一”字形多島式布局
公交車上客島采用多島式布局,一字排開,每個上客島相對獨立,公交車在各島之間穿行。平面布局如圖2所示。

圖2 “一”字形多島式布局
此種布局方式中,車行線路簡單清晰,但每個上客島站水平距離過長,人行路線較遠;且候車區和上車區合并為一個狹長的島式空間,無法分離,候車環境受車輛噪聲和尾氣干擾較大;多個公交島站被公交車車行流線完全分隔,換乘客流在無法準確掌握每個上客島的發車路線時會在各島之間穿行,形成人車交叉,既造成安全隱患,不符合“以人為本、人車分離”的設計原則,又影響了車行速度,降低換乘站效率。每個上客島為與地面或地下2層換乘廳聯系便捷,至少設有1組樓扶梯,投資造價較高,運營成本大;車行流線穿越地下空間,若實現同方向進出,公交車需在地下空間內調頭轉向,占用大量地下空間,對地下空間整體布局影響很大。
2.2.2 單獨大島式布局
公交車換乘區僅設置1個島式大空間,所有線路的公交車均圍繞這個大空間設置上客島,環島而行。平面布局如圖3所示。
此種布局方式可在一個完整的寬敞區域內完成公交換乘,客流選擇線路簡單,標識清晰,步行距離最短,便于樞紐大客流快速換乘。大空間換乘區與外側設置的上客島采用屏蔽門隔離,能有效隔絕公交車行區噪聲和尾氣污染,為乘客提供舒適的候車環境。公交車充分利用大島各個邊長設置停靠站點,若實現同方向進出,公交車需在地下空間調頭轉向,彎道多,穿行距離遠,車道間的地下空間使用不便,存在一定行車安全隱患,對地下空間整體布局影響較大。
2.2.3 “U”形島式布局
公交車換乘區設計為“U”形大空間,公交車輛在“U”形內部環行,沿內部長邊設置上客島。平面布局如圖4所示。

圖3 單獨大島式布局

圖4 “U”形島式布局
公交客流換乘區采用“U”形布局,2個長邊為主要候車區,在短邊空間內設置集中的LED全彩顯示屏,發布各條公交線路換乘信息,讓客流在此位置能清晰了解換乘車輛信息,目的明確地進入2個長邊候車區。公交車在“U”形換乘區內部回轉,線路短,彎道少,流線清晰。沿車道設置的上客島與客流換乘區之間設置屏蔽門,隔絕車輛噪聲和尾氣的不利影響。本方案將公交車輛的行車范圍壓縮到最小范圍,最大限度減少公交車輛對地下空間的不利影響,缺點是換乘客流至遠端上客位的距離較長,在換乘區室內裝修時應注意客流通行的空間感受,營造舒適的換乘環境。
根據上述3個平面布局方案比選,結合南寧東站綜合交通樞紐整體規劃條件,最終確定采用第3種方案,即“U”形島式布局,并利用“U”形車道中間的空間設置公交調度及管理用房、設備用房等配套服務設施,充分利用地下空間。由于地面層為高鐵站房的門前廣場,不允許設置玻璃采光頂和下沉廣場,無法將自然光引入地下,這是本項目設計的一個缺憾;在條件允許情況下,可在“U”形車道中部及客流換乘區設置玻璃采光頂和下沉廣場,將自然光和綠色景觀引入地下場站,以改善地下空間的室內環境。
自2016年6月至今,南寧東站綜合交通樞紐一期工程(地下空間)——公共服務工程全面投入使用已近3年,接受了春運、國慶等各種大小假期高峰客流的沖擊,換乘空間一直保持清潔有序,公交運輸始終平穩高效,便捷舒適的換乘空間給每位在此換乘的客人留下了深刻的印象,并成為南寧市對外展示的一張靚麗名片(見圖5)。

圖5 北廣場地下空間公交換乘區實景
公交場站在地下空間中的布局需根據用地范圍、車流方向、使用功能、換乘條件等多方面因素,結合地面建筑形態和要求,開展多方案比選,確定最適合的平面布局形態;在此基礎上,完善防災、機電、室內、節能等相關設計,為客流提供安全、便捷、舒適的換乘空間。
伴隨著城市的高速發展,開發和利用地下空間是當前城市規劃與發展的趨勢,早在1991年于日本東京召開的地下空間國際學術會議通過的《東京宣言》就已經指出:21世紀是地下空間開發利用的世紀[4]。作為城市公共交通的主力軍,公交線路越來越多,公交場站的建設與大型城市綜合體、城市交通樞紐的結合越來越緊密,在地下空間中引入高效公交系統,將客流順暢地帶入或導出地下,可大大提高地下空間的開發價值。高度重視公交場站與建筑設計的充分融合,探討并推廣地下空間中公交場站的運用,對城市規劃和可持續發展具有非常重要的意義。