地鐵車站設計思路與設計要點探析

程驍

（廣州地鐵設計研究院股份有限公司，廣州 510000）

1 引言

自改革開放以來，我國地鐵建設發(fā)展迅猛，充分帶動了地下空間資源的優(yōu)化利用與地鐵沿線經濟的快速發(fā)展。地鐵具有安全舒適、快速準點、規(guī)模范圍較大等優(yōu)點，能夠綜合高效地解決城市用地緊張、環(huán)境污染、交通流量大等現代城市交通普遍存在的問題。

地鐵車站作為連接城市交通樞紐、旅游景點、經濟商圈和居民住宅的節(jié)點，已成為城市居民和游客出行必經的場所，其中，以通勤需求尤為突出。所以，為了持續(xù)提高地鐵車站的質量，做好地鐵設計工作十分重要。

鑒于此，本文主要分析和研究地鐵車站設計的技術要點，旨在使地鐵建筑設計更加規(guī)范化、科學化，并提高其實用性，從而推動城市公共軌道交通快速發(fā)展，更好地為城市居民服務。

2 地鐵車站設計的內容

目前，在我國許多城市中，地鐵是多數居民和游客首選的出行方式，其具有快速、便捷、安全、噪聲低、污染小等優(yōu)點，是城市大力倡導的環(huán)保出行方式。此外，地鐵與人們的生活水平和生活方式密切相關，能夠滿足不同人群的出行需求。所以，近年來人們開始倡導綠色出行和人文地鐵。

地鐵車站的設計內容包括：地鐵建筑風格的是否符合不同民族、不同文化人群在欣賞和美感方面的心理需求，車站內外導向的指示引導是否明確合理，以及地鐵車站的建筑風格、自動化設備設施、設備區(qū)房間布置、進出站及換乘乘客流線、裝修導向等的合理設置[1]。

3 地鐵車站的設計思路

在地鐵車站設計中，要根據所在地區(qū)的地形地貌、周邊客流情況以及遠期換乘可能性等要素，不斷優(yōu)化地鐵線路及站點選址方案，以確保更合理地利用城市地下空間，并在保證地鐵建設整體質量的基礎上提高項目的經濟效益。此外，在地鐵工程的設計中，設計人員應根據周邊客流情況，合理規(guī)劃出入口位置，并結合周邊建筑的設計特點進行，確保地上建筑與周邊建筑相得益彰[2]。

4 地鐵車站設計的要點

4.1 主要結構計算方法

車站結構設計中，計算量較大，二維計算法雖然方便，但存在一定的缺陷。如對吊頂和中間板的拉力進行計算時，未考慮剛度，計算出的板內力較小，導致設計中需要增加板的高度，產生不必要的造價。通過三維計算，可有效保證結果的精度與合理性。因為在二維計算中，內力傳遞機制較具體，一般按從板到梁再到柱的順序進行傳遞。雖然梁、板高度不同，但厚度比較相似，因此，被認為是梁。但其沒有足夠的剛度，載荷會轉移到豎向構件上，如采用二維計算，得到的受力結果與實際會有偏差。所以，通常選擇三維計算，以保證結構計算結果的準確性。該方法還能降低施工造價，應用效果較好。

由于地鐵站具有過渡結構，并且過渡結構在垂直方向上較長，水平方向上較短。結構計算中，考慮土體與設計結構的作用，通常選用荷載-結構模型的系統(tǒng)有限元法。計算模型為在底座上的對稱龍門結構，采用地彈簧模擬土層阻力，并在設計結構時，全面考慮水平和垂直荷載。根據施工方法，在開挖施工以及車站的使用階段，要模擬不同的應力作用條件，計算出相應的內應力。

4.2 節(jié)能環(huán)保

地鐵車站的節(jié)能設計應以滿足地下軌道交通對功能的需求為主，合理確定與車站功能相匹配的空間，盡量避免設置不必要的空間，控制車站主體規(guī)模和附屬設施的面積，從而降低車站建設成本。

多數地鐵車站完全埋于地下，與外部的冷熱交換相對較弱，能源消耗主要為車站建筑內部照明、空調和通風。設計人員在設計時，應盡可能合理利用空間，減小地下車站的規(guī)模和埋深，從而使與之相匹配的機電設備的設計容量和設備數量相應減少，以從總體上控制地下車站照明、空調和通風的能源消耗總量，減少工程投資，同時，為今后運營期間的節(jié)能管理創(chuàng)造條件。

地鐵站出入口的設計要結合采光、通風和照明需要，在為地下區(qū)域帶來光照，有利于空氣流通的同時，應根據出入口的朝向，在保持地鐵全線統(tǒng)一風格的前提下，采用合理的遮陽設施，減少夏季陽光對地下空間的過分熱輻射導致的高溫情況，有效處理負荷增大的負面影響[3]。

4.3 消防疏散

依據GB 51298—2018《地鐵設計防火標準》的要求，地鐵車站屬一類建筑，地下主體工程、出入口通道、風道的耐火等級為一級。

車站根據使用功能大致分為公共區(qū)、有人值守設備區(qū)、無人值守設備區(qū)、風道等。車站按使用性質、面積、大小劃分防火分區(qū)，其中，公共區(qū)（包含站廳公共區(qū)和站臺公共區(qū)）為1 個防火分區(qū)，其余設備區(qū)按每個防火分區(qū)不大于1 500 m2設置為若干個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)之間采用防火墻分隔，防火墻上的門均采用A 類隔熱防火門（甲級），耐火隔熱性不小于1.5 h，耐火完整性不小于1.5 h，開啟方向為疏散方向。

地鐵車站公共區(qū)和設備與管理用房的頂棚、墻面、地面裝修材料及垃圾箱，應采用燃燒性能等級為A 級的不燃材料；設備與管理用房區(qū)內的裝修材料，應符合現行國家標準GB 50222—2017《建筑內部裝修設計防火規(guī)范》的有關規(guī)定；所有裝修材料除廣告燈箱、導向標志、休息椅、電話亭、售檢票機等固定服務設施的材料按B1 級考慮，其他均按不燃材料考慮[4]。

4.4 地鐵車站的裝修

地鐵施工裝修設計是地鐵施工設計的重要內容之一，是車站在施工設計過程中的延續(xù)和深化，可以通過裝飾設計來美化整個空間環(huán)境。車站的裝修既要保證整體建筑風格，又要體現當地獨有的建筑特色，滿足乘客的審美需求，讓乘客感受到地鐵的便捷、美觀與溫暖。

地鐵建筑裝修首先要考慮的是其功能性和實用性。設計人員應從各種功能和裝飾的細化出發(fā)，體現一定的現代氣息和地域人文特質，以滿足大眾乘客的審美觀，避免因封閉產生壓抑感，提供較為舒適的環(huán)境，同時，還需要謹慎有效地利用光線、顏色和材料的變化，做到虛實結合。

大型柔光箱的光源可以以熒光燈為主，這樣可以減少地下空間的壓抑感。在完成車站內部裝修時，還需要考慮車站建筑裝修與周圍環(huán)境的協(xié)調，在滿足這種建筑工藝要求的前提下，盡量遵循簡單、經濟、實用、美觀的原則。

在選擇地下建筑和裝飾材料時，要堅持耐腐蝕、防潮、清潔方便、易于維護的原則，材料應保證良好的穩(wěn)定性能和相對便宜的標準價格。

在選擇地板材料時，應充分考慮防滑、耐磨、抗靜電、吸塵性能好的優(yōu)質建筑材料。

對于地下建筑的照明，則需要選擇照明度強、能耗低的節(jié)能熒光燈，燈具的組合還必須考慮到安裝和維護的方便性。此外，燈具還可以選擇帶有擴散器的裝飾面罩，從而有效節(jié)能。

在設計地下建筑和廣告燈箱時，注重吸引乘客的注意力，使乘客感到愉悅，便于乘客有序、快速地上下車，以協(xié)調整體車站環(huán)境。車站內廣告燈箱的安裝還必須滿足布局的格式和同質化要求，以保證布局不妨礙乘客的正常出行[5]。

4.5 車站與物業(yè)開發(fā)整合設計

首先，在地鐵建設過程中，需要科學合理地規(guī)劃固有建筑的征拆及后續(xù)業(yè)務發(fā)展等問題。在具體的規(guī)劃過程中，必須對地鐵車站建筑和場地進行整體開發(fā)，統(tǒng)一規(guī)劃在促進城市發(fā)展方面發(fā)揮重要的作用。為此，設計人員應在地下施工初期進行綜合分析，并結合當地的具體特點選擇最優(yōu)規(guī)劃方案。在地下線路的建設過程中，地鐵運營公司可以對整個地鐵運營系統(tǒng)進行統(tǒng)一的調整。

其次，地鐵公司可以和開發(fā)商聯(lián)合設計團隊進行系統(tǒng)設計，在這種模式下，地鐵公司和開發(fā)商組成一個設計團隊，共同設計項目。在地鐵規(guī)劃過程中，雙方設計人員需要從開始就多進行有效溝通，并做好相關設計的協(xié)商和協(xié)調工作，從根本上保證地鐵建設項目的質量，更好地滿足業(yè)主的實際需求。

5 結語

通過以上分析研究，得出如下結論：

1）地鐵車站建筑的風格、自動化設施、設備區(qū)房間布置、進出站及換乘乘客流線、裝修導向等方面，都是地鐵設計過程中需要綜合考慮的內容。

2）地鐵車站設計需根據所在地區(qū)的地形地貌、周邊客流情況以及遠期換乘可能性，結合地鐵站點分布，科學規(guī)劃街道設計方案和地鐵線路及站點選址方案，不斷優(yōu)化地鐵建設項目的設計，以確保更合理地利用城市地下空間，為乘客提供更安全、更穩(wěn)定、更便捷的出行環(huán)境，并通過保證地鐵建設的整體質量來提高建設項目的經濟效益。

3）結合多年來的從業(yè)經驗，通過分析地鐵建筑工程設計的需求，對地鐵建筑設計的實施進行探討，并對合理規(guī)劃和科學設計地下建筑工程，提出了6 個設計要點，使地鐵建筑工程設計方案更加合理、完善、科學、規(guī)范，從而有效提高地鐵建筑工程施工效率，為加快地鐵建設速度，促進城市公共軌道交通發(fā)展提供助力。