提高地鐵車輛基地上蓋物業(yè)開發(fā)土地利用效率的規(guī)劃設(shè)計

韋 明，朱 斌，羅建海，丁 楊，徐曼莉

（1. 深圳市市政設(shè)計研究院有限公司，廣東深圳 518029；2. 深圳地鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣東深圳 518029）

隨著我國城鎮(zhèn)化水平的提高，國內(nèi)大城市人口集聚效應(yīng)愈發(fā)顯著。城市軌道交通作為一種綠色、快捷、高效的交通解決方案，逐漸成為發(fā)展城市公共交通、疏解城市人口的首選方案，也是大型城市可持續(xù)發(fā)展的重要舉措[1]。因此，充分利用車輛基地的屋面平臺及周邊空間進(jìn)行上蓋物業(yè)開發(fā)，便成為地鐵與城市良性發(fā)展的必由之路。另外，軌道交通還起著引導(dǎo)城市空間結(jié)構(gòu)變化、提升軌道沿線土地價值的作用，可達(dá)到強(qiáng)有力地帶動沿線區(qū)域發(fā)展的目的。因此，軌道交通系統(tǒng)在城市規(guī)劃中的重要性日趨凸顯，建設(shè)范圍逐步向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的二線城市擴(kuò)展[2]。

1 國內(nèi)外車輛基地上蓋物業(yè)開發(fā)概況

1.1 國外類似項目概況

由于技術(shù)能力、各國政策和應(yīng)對策略的差異，國外針對車輛基地的上蓋物業(yè)開發(fā)與設(shè)計實踐對我國有參考、借鑒作用，筆者選取最具代表性的日本、美國、英國的開發(fā)情況加以說明。

日本車輛基地遵循以公共交通為導(dǎo)向、以集約用地為前提的開發(fā)模式，力求在建設(shè)過程中嵌入城市發(fā)展過程[3]。該模式將車輛基地的各工藝立體疊加布局，以盡量壓縮車輛基地面積，并且車輛段多置于地下(見圖1)。

圖1 地下下沉模式車輛基地典型開發(fā)模式Figure 1 Typical development mode of an underground sunken metro depot

美國車輛基地上蓋開發(fā)的案例極少，但相關(guān)理論卻世界領(lǐng)先。例如，彼得·卡爾索普(Peter Calthorpe)提出了TOD(transit oriented development，以公共交通為導(dǎo)向的發(fā)展)理論[4]，韋恩·奧圖(Wayne Atton)等提出了“城市觸媒”理論[5]，這些都是軌道交通綜合體建筑開發(fā)的基本理論，為世界各地城市建設(shè)與軌道交通開發(fā)所借鑒。

英國地鐵車輛基地的開發(fā)模式與日本的相似，即將車輛基地布置于地下。區(qū)別在于因國情差異，英國車輛基地為分散布局，并且上蓋物業(yè)也多為商業(yè)綜合體。例如，WHITE CITY車輛基地將其廠區(qū)置于地面以下，既避免了英國惡劣天氣對車輛基地功能區(qū)的影響，又實現(xiàn)了視線上的全面隱蔽，把對蓋上物業(yè)的影響降到最低[6]。

1.2 國內(nèi)類似項目概況

香港車輛基地上蓋物業(yè)開發(fā)水平位居世界前列，內(nèi)地諸多城市充分借鑒了香港的模式和經(jīng)驗，并根據(jù)設(shè)計規(guī)范和開發(fā)特點進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)和發(fā)展。目前，內(nèi)地車輛基地上蓋物業(yè)開發(fā)主要集中在北京、上海、廣州和深圳等軌道交通呈網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的一線城市。

1) 香港。香港目前共有8條地鐵線路建成通車，設(shè)有9個車輛基地，其中在九龍灣、荃灣、柴灣、將軍澳、何東樓5個車輛基地進(jìn)行了上蓋物業(yè)開發(fā)。香港地鐵在TOD城市發(fā)展理念的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身城市特點，總結(jié)出“地鐵+物業(yè)”組合的開發(fā)模式，在改善周邊交通的同時，獲得了土地升值及物業(yè)開發(fā)的收益。

2) 北京。北京是我國內(nèi)地第一個擁有地鐵并進(jìn)行車輛段上蓋開發(fā)的城市，目前已有多個車輛基地進(jìn)行了上蓋物業(yè)開發(fā)，分別為四惠車輛段(1號線)、郭公莊車輛段(9號線)、五路停車場(10號線)、平西府車輛段(8號線)、焦化廠車輛段(7號線)、北安河車輛段(16號線)、東壩車輛段(3號線一期和12號線共址建設(shè))、東小營車輛段(6號線)等。

3) 上海。上海的車輛基地上蓋開發(fā)量相對較少，主要為綜合模式的物業(yè)開發(fā)。1993年上海地鐵正式運營，2010年后隨著地鐵線路的不斷外延，在不斷學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外開發(fā)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，明確了對地鐵停車場、車站上蓋進(jìn)行綜合開發(fā)的原則，并不斷總結(jié)試點新項目。

4) 廣州。廣州在車輛基地上蓋開發(fā)方面與深圳類似，項目多、建設(shè)量大，處于基礎(chǔ)建設(shè)階段，但更偏重于居住主導(dǎo)型開發(fā)。對于廣州地鐵新線各車輛基地用地，按照“統(tǒng)一規(guī)劃、成片儲備、滾動開發(fā)”的原則進(jìn)行上蓋物業(yè)開發(fā)。

5) 深圳。深圳毗鄰香港，車輛基地上蓋物業(yè)開發(fā)深受后者影響。深圳上蓋物業(yè)開發(fā)呈現(xiàn)需求大、開發(fā)模式靈活、開發(fā)類型豐富等特點，包含居住、商業(yè)、辦公等物業(yè)類型。截至2021年10月，深圳地鐵已開通運營線路11條，多個車輛基地都已進(jìn)行了上蓋物業(yè)開發(fā)。深圳的前海車輛段在吸收已有成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新與突破，上蓋物業(yè)實施“分層設(shè)權(quán)、分別供地”的土地使用政策，這是我國內(nèi)地首次出讓地鐵上蓋用地使用權(quán)，使車輛段綜合開發(fā)土地權(quán)屬問題在實踐層面上首次得到解決。

6) 其他城市。近年來，我國許多重要城市都制定了軌道交通發(fā)展規(guī)劃，并且有些城市已經(jīng)進(jìn)行了一定數(shù)量的車輛基地上蓋開發(fā)的嘗試，其中有開發(fā)量巨大的杭州七堡車輛段、設(shè)計獨特的無錫雪浪停車場、我國第一座高架模式車輛基地(見圖2)南京南延線停車場等項目，這都為我國車輛基地上蓋開發(fā)的發(fā)展夯實了基礎(chǔ)。

圖2 地上高架模式車輛基地典型開發(fā)模式Figure 2 Schematic of typical development mode of an overground elevated metro depot

2 國內(nèi)已建成項目的現(xiàn)狀與相關(guān)政策

北上廣深一線城市及杭州、南京、無錫等發(fā)達(dá)城市對車輛基地上蓋開發(fā)都進(jìn)行了有益嘗試，但大多數(shù)上蓋平臺僅用作小區(qū)活動場地或市民公園、低層的商業(yè)用房或中小學(xué)建筑、低強(qiáng)度的住宅建筑開發(fā)等，很少突破框架結(jié)構(gòu)體系50 m總高度的限制，主要原因如下：

1) 蓋上物業(yè)與蓋下車輛段雖然是互為輸入條件又相互制約的矛盾共生體，但目前的上蓋開發(fā)很少將二者作為有機(jī)整體進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計，只是按整體屋面面積預(yù)留上蓋建筑荷載，造成建設(shè)成本的極大浪費。

2) 蓋下建筑為工業(yè)用途的框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)跨度大、層高較高、地面約束弱；蓋上建筑多為民用建筑，體型較復(fù)雜、柱網(wǎng)密，為了進(jìn)行高強(qiáng)度物業(yè)開發(fā)，多采用剪力墻結(jié)構(gòu)。二者結(jié)構(gòu)類型的差異造成蓋下結(jié)構(gòu)相對剛度較小，難以滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的要求。

3) 由于列車對軌道具有沖擊作用，所產(chǎn)生的振動會通過道床、框架柱和平臺傳播至上蓋物業(yè)，進(jìn)而引起建筑物振動。該振動嚴(yán)重時會影響沿線居民的工作、生活和心理健康，引起沿線鄰近建筑的開裂。

為了促進(jìn)國內(nèi)軌道交通建設(shè)用地的集約化利用，國家相繼發(fā)布了一系列政策措施：2012年，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于城市優(yōu)先發(fā)展公共交通的指導(dǎo)意見》，明確提出“對新建公共交通設(shè)施用地的地上、地下空間，按照市場化原則實施土地綜合開發(fā)”；2015年，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)管理的通知》，其中提到“確定城市軌道交通線路走向、主要換乘節(jié)點、資源共享和用地控制要求，實現(xiàn)與城市人口分布、空間布局、土地利用相協(xié)調(diào)”。

3 車輛基地的建筑與工藝設(shè)計理論分析

3.1 研究載體

根據(jù)車輛基地的主要功能建筑與周邊場地的豎向空間關(guān)系，可將上蓋開發(fā)設(shè)計模式劃分為地下下沉模式(見圖1)、地上高架模式(見圖2)和地面平臺模式(見圖3)。地面平臺模式是我國車輛基地上蓋開發(fā)的主要模式，其數(shù)量在已建成和建設(shè)中的車輛基地中占90%以上。

圖3 地面平臺模式車輛基地典型開發(fā)模式Figure 3 Typical development mode of a ground platform metro depot

現(xiàn)以深圳地鐵機(jī)場東車輛段為設(shè)計研究對象，其規(guī)劃面積約31.97 hm2，滿足深圳地鐵12號線全線配屬列車的停放、月檢、雙周檢等任務(wù)。該車輛段不設(shè)地下室，首層層高9.0 m，二層為層高7.0 m的車庫，車庫及咽喉區(qū)設(shè)置剪力墻高層住宅樓、辦公樓等(見圖4)。住宅標(biāo)準(zhǔn)層層高為2.9 m，地面以上建筑總高度為87.9 m；辦公樓首層層高為6 m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為4.4 m，地面以上建筑總高度為83.6 m。

圖4 機(jī)場東車輛段總平面圖Figure 4 General plan of Airport East depot

首層車輛段有多條軌道穿行，豎向構(gòu)件只能在軌道間的間隙布置，住宅塔樓上部結(jié)構(gòu)的剪力墻全部無法落地，采用框支框架進(jìn)行托換；辦公樓采用框筒結(jié)構(gòu)，部分框架柱與全部剪力墻無法落地，采用框支框架進(jìn)行托換，其中運用庫的柱網(wǎng)為12.4 m×9.0 m。

3.2 工藝研究

1) 車輛基地設(shè)計之初，需對蓋下的車輛基地停車列檢庫和檢修庫進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)上蓋建筑的類型及承載要求、庫房結(jié)構(gòu)形式，調(diào)整庫房柱跨寬度，增加線間距及結(jié)構(gòu)柱的尺寸。生產(chǎn)房屋工藝布局盡可能做到充分利用蓋下空間，減少因上部平臺開發(fā)建筑柱網(wǎng)布置造成蓋下空間利用率低的問題。

2) 車輛基地設(shè)備管線集約化研究。隨著軌道交通系統(tǒng)功能的發(fā)展和技術(shù)的完善，車輛基地設(shè)備管線的種類和數(shù)量越來越多，因此針對運用庫及檢修庫的設(shè)備管線進(jìn)行優(yōu)化研究，提出了運用庫采用綜合支吊架敷設(shè)管線的優(yōu)化方向。

3.3 設(shè)計研究

將車輛基地的“上蓋物業(yè)”與“下蓋廠房”對各自使用功能、空間配置、交通流線等方面的需求互為輸入條件，進(jìn)行基于土地資源集約利用的車輛基地上蓋建筑設(shè)計研究。

3.3.1 上蓋物業(yè)規(guī)劃布局

1) 分析地鐵車輛基地上蓋開發(fā)中常見的布局組合模式(見圖5)，包括散點式、行列式、圍合式，綜合考慮視線通廊、形體自身層次、基地內(nèi)部影響因素和對整體容積率的影響等。

圖5 布局組合模式Figure 5 Layouts of property above a metro depot

2) 明確較優(yōu)的建筑形體組合模式，確定適用于車輛基地的形體組合方案，達(dá)到整體容積率高、組團(tuán)尺度合理、層次分明的建筑群體設(shè)計目標(biāo)。

3.3.2 基本建筑戶型設(shè)計

1) 分析蓋上居住物業(yè)定位、周邊環(huán)境、主要目標(biāo)客戶等因素的影響，兼顧蓋下結(jié)構(gòu)、功能布局等因素的影響；

2) 戶型主要平面布局形式有：蝶形戶型建筑、品字形戶型建筑、筒體戶型、板式戶型；

3) 戶型結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)選擇需保持首層車輛線間距12.4 m的縱向柱跨不變，橫向柱跨采用6.8、7.3、8.4、9 m等4種模式進(jìn)行戶型設(shè)計研究(參見圖6～9)。

圖6 蝶形一梯6戶Figure 6 butterfly type: one elevator with six households

圖7 品字形一梯4戶Figure 7 Structure of delta type: one elevator with four households

圖8 筒體戶型Figure 8 Cylindrical type

圖9 板式一梯兩戶Figure 9 Plate e type: one elevator with two households

3.3.3 停車庫的停車布局

1) 停車位數(shù)量需要滿足上蓋物業(yè)的停車要求；

2) 合理布置停車位，滿足《車庫建筑設(shè)計規(guī)范》《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》及廣東省標(biāo)準(zhǔn)《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)技術(shù)規(guī)程》的要求；

3) 維持縱跨跨距12.4 m的條件不變，橫跨跨距結(jié)合上蓋基地上部戶型設(shè)計及上蓋建筑高度，選擇6.8、7.3、8.4、9 m等4種跨度，分別設(shè)計了6種柱跨的停車布局模式。

模式1：柱網(wǎng)為12.4 m×9.0 m、12.4 m×7.3 m(橫列式柱跨均勻排列)，可提供停車位1 794個，停車位指標(biāo)為30.3 m2/車位。建筑結(jié)構(gòu)所占面積比例最少，停車車位最多(見圖10)。

圖10 停車位布局模式1Figure 10 Parking space layout I

模式2：柱網(wǎng)為12.4 m×9.0 m，12.4 m×7.3 m(縱列式長短跨排列)，可提供停車位1 764個，停車位指標(biāo)為30.8 m2/車位(見圖11)。

圖11 停車位布局模式2Figure 11 Parking space layout II

模式3：柱網(wǎng)為12.4 m×9.0 m(縱列式柱跨均勻排列)，可提供停車位1 742個，停車位指標(biāo)為31.2 m2/車位(見圖12)。

圖12 停車位布局模式3Figure 12 Parking space layout III

模式4：柱網(wǎng)為12.4 m×8.4 m(縱列式柱跨均勻排列)，這種布局模式可提供停車位1 648個，停車位指標(biāo)為32.9 m2/車位(見圖13)。

圖13 停車位布局模式4Figure 13 Parking space layout IV

模式5：柱網(wǎng)為12.4 m×6.8 m(橫列式柱跨均勻排列)，可提供停車位1 613個，停車位指標(biāo)為33.7 m2/車位(見圖14)。

圖14 停車位布局模式5Figure 14 Parking space layout V

模式6：柱網(wǎng)為12.4 m×8.4 m(橫列式柱跨均勻排列)，可提供停車位1 440個，停車位指標(biāo)為37.7 m2/車位。建筑結(jié)構(gòu)部分所占的比例大，停車空間利用率低，停車車位最少(見圖15)。

圖15 停車位布局模式6Figure 15 Parking space layout VI

根據(jù)上述6種停車模式的設(shè)計布局，得出停車庫模擬模式停車位指標(biāo)匯總(見表1)。經(jīng)分析對比，停車庫在保持縱跨跨距12.4 m不變的前提條件下，采用模式1(柱網(wǎng)為12.4 m×9.0 m、12.4 m×7.3 m、橫列式柱跨均勻排列)停車布置方式的停車效率最高。

表1 停車庫模擬模式停車位指標(biāo)匯總Table 1 Summary of parking space indicators in parking lot simulation mode

3.3.4 對建筑高度的要求

根據(jù)《深圳市城市規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)則》，住宅建筑10層及以上覆蓋率不超過25%，10層以下覆蓋率不超過35%；辦公建筑覆蓋率不超過50%；居住地塊綠化覆蓋率宜大于40%；非居住地塊綠化覆蓋率宜大于30%[7]。按照上述指標(biāo)，測算住宅建筑與非住宅建筑不同容積率與建筑高度的關(guān)系。

1) 住宅建筑覆蓋率在25%一定的情況下，容積率不大于2.5，建筑平均高度可控制在50 m以內(nèi)；容積率不大于6.5，平均高度可控制在100 m以內(nèi)；容積率9.5左右，平均高度可控制在150 m以內(nèi)。

2) 非住宅建筑覆蓋率在50%一定的情況下，容積率不大于3.5，建筑平均高度可控制在50 m以內(nèi)；容積率8.5，平均高度可控制在100 m以內(nèi)；容積率13.5，平均高度可控制在150 m以內(nèi)。

4 結(jié)語

如今，已有越來越多的城市采用TOD模式，以軌道交通站點為核心進(jìn)行周邊物業(yè)開發(fā)。車輛基地的開發(fā)利用已經(jīng)達(dá)到一個全新的高度，在城市建設(shè)與社會發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，而上蓋物業(yè)的開發(fā)則是車輛基地有效利用的核心[8]。針對國內(nèi)城市軌道車輛基地的利用狀況，需對傳統(tǒng)建筑與工藝設(shè)計體系進(jìn)行梳理、創(chuàng)新。

1) 通過對工藝改進(jìn)，優(yōu)化并壓縮車輛基地的地面建設(shè)規(guī)模(包括建設(shè)用地規(guī)模、建筑面積、建筑地面高度等)，以提高土地利用率。

2) 在建設(shè)用地緊張的一線城市，應(yīng)優(yōu)先考慮車輛基地的地下下沉模式(見圖1)建設(shè)，進(jìn)行地下、地上立體式綜合開發(fā)，將車輛基地對城市景觀和綠地的破壞降到最低。

3) 需用科學(xué)、發(fā)展的眼光建立“蓋上、蓋下一體化開發(fā)”的設(shè)計體系，使“上蓋物業(yè)”與“下蓋廠房”的工藝布局、使用功能完全融合。

4) 通過對上蓋建筑特性做科學(xué)細(xì)致的分析，得到最優(yōu)的各項建筑維度數(shù)據(jù)，以提升車輛基地上蓋土地資源的利用。