站踞塬谷橋路融城

李冰 張寧 白濤 楊安杰

摘 要

西安東站是西安市規劃高鐵、普鐵、城際、地鐵、公交一體的特大型樞紐站，針對設計中面臨的城市視覺通廊控制、城市與自然多層次融合、城市交通復合網絡以及分期建設與形體控制等問題，采用“塬谷復合、杜白縫合、站城融合、橋路結合”的“四合”理念，結合特殊的城市區位、地理環境及交通條件，重點分析建筑功能分區與流線組織的關系，進而從平面布置、形體組合與立面設計等方面提出了設計要點與策略，并應用軟件模擬驗證了室內外光環境和風環境的舒適性。

Abstract

Xian East Railway Station is a mega hub station of Xian with the planning of high-speed railway， ordinary railway， intercity railway， underground， and bus. In view of the problems faced in the design， such as the control of urban visual corridor， the integration of city and nature at multiple levels， the composite network of urban traffic， and the phased construction and shape control， the “Four Harmonies” concept of “Loess and Valley Composite， Dubai Sewing， Integration of Station and City， and Combination of Bridges and Roads” has been adopted to analyze the relationship between the functional zoning of the building and the streamline organization in the context of the special urban location， geographic environment， and traffic conditions， put forward the design key points and strategies in terms of the plane layout， the combination of shapes， the elevation design， etc.， and verify the comfort of indoor and outdoor light and wind environments by applying the software simulation.

關鍵詞：西安東站；交通樞紐；建筑設計；綠色技術

Keywords： Xian East Railway Station; Transport Hub; Architectural Design; Green Technology

0 引 言

西安東站規劃位置位于陜西省西安市灞橋區，是西安市規劃的特大型樞紐站，位于繞城高速東南，浐河以東，原紡織城火車站以南1.5 公里，也是中國中西部地區最大的鐵路樞紐站之一（圖1—圖3）。西安四主一輔鐵路樞紐的重要主車站銜接了西武、西渝高鐵、西康鐵路等路線，設置17 臺35 線（遠期設計預留20 臺40 線），是高鐵、普鐵、城際、地鐵、公交一體的特大型綜合交通樞紐，西安地鐵5 號線、13 號線、15 號線、25 號線的終點即為西安東站， 并與東站無縫換乘。

西安東站的建筑設計也存在很多不可回避的課題，如城市與臺塬河谷交界的自然環境， 處于高速公路、鐵路、城市道路復合交匯的車站區位，以及需要處理歷史文化傳承與現代城市發展的關系等。

1 西安東站設計面臨的問題

西安東站位于城市杜陵塬與白鹿原之間的浐河川道，城市與自然環境交界，高速公路、鐵路、城市道路復合交匯，使得該處交通復雜， 城市規劃要求高，建筑設計難度大（圖4）。

（1）站房與自然和城市之間的多層次融合要求（圖5）。

（2）車站與繞城高速及城市交通形成復合網絡。

（3）適宜的站房形體控制與建筑預留分期建設。

2“四合”理念為目標的總體設計

1）塬谷復合。

從杜陵塬到白鹿原霸陵之間的視覺通廊控制盡量保住地域山川的千年風貌。由于霸陵特殊的歷史景觀要求，方案要遵從城市規劃中從杜陵塬到白鹿原霸陵之間視覺通廊的控制要求，盡量保住山川地域的自然風貌，控制建筑的高度；在兩塬相望的基地視線范圍內的建筑，要盡可能消解體量，因此設計中重新梳理高鐵片區功能， 進行用地紅線以外更大范圍的城市設計（圖6）。

2）杜白縫合。

即杜陵塬與白鹿原之間的銜接，從區域城市設計的角度思考站房與自然、站房與城市的關系，以合適的站房定位與城市多層次融合。西安東站項目場地條件復雜，站場斷面東高西低，車站軌頂標高介于大填方與大開挖之間。結合現場自然條件，方案將高于場地的西渝車場改為橋式車場，其他車場保留原路基設計。此設計體現對自然地貌的尊重，有效節約工程造價，創造可觀的軌下空間，使各相關功能充分利用，并有效縮短旅客換乘距離。

3）站城融合。

設計更高效的城市路網，疏解高鐵站房的交通壓力繞城高速路城市快速路交通主干路聯系成網高效服務高鐵片區，通過站西路、軌下道路、高架道路連接城市與站房，并快速疏解核心區的車行交通；通過順軌的5 號線地鐵、S21 和垂軌的S12 和15 號地鐵及換乘廳，最短距離疏解地鐵人流，使其成為便捷暢通的綜合交通中心[1]。

4）橋路結合。

在復雜的地形條件下，要考慮總體布局與分期建設的關系，通過多條不同標高的綠軸實現核心區建筑群與城市多標高、多層級的順暢連接，讓市民快速到達周邊功能空間，更高效更便捷地使用建筑，更新改造難度更大。

3 功能分區與流線組織

3.1 功能分區

交通規劃以線上線下、立體分流為原則， 線上采用南北兩側腰部落客進站，腰部車道與外圍道路系統相連，在樞紐核心區形成“南來南回、北來北回”，送客流線簡潔單一，過境交通與來站交通分流，最大限度避免選擇過多造成道路交通擁堵；線下交通主要布置公交車、長途車等大型車交通系統，以及無須到達線上腰部車道的近域社會車輛。功能概括為：高架層小型車落客進站，廣場層公交、地鐵、近域汽車及步行旅客進站，地下層針對短時進站旅客設置了快速進站廳進站；出站旅客到達中央市政通道后可以便捷到達橋下各種換乘廳，快速分流至地鐵、廣場、公交、出租等交通設施（圖7）。

3.2 平面布置

西安東站平面作了如下布置：458.91m 為本方案的±0.0m，為站臺層，包括站臺、側站房及物業開發；10.0m 為高架層，包括高架候車廳及側站房、腰部進站廳、停車樓及適量物業開發；20.0m 為高架夾層，布置為高架候車廳內小型商業等旅服功能；34.0m 為高架候車室屋面；–10m 為站臺層，設有側站房、城市通廊、出站廳、快速進站廳、公交車場、長途車場、出租車場等功能；–18.2m 為負一層， 布置為地鐵換乘廳；–26.45m 為負二層，為地鐵15 號線、S12 號線站臺層；–36.96 為負三層為地鐵5 號線、S21 號線站臺層（圖8）。總體而言，車站整體功能流線的設計策略是通過豎向設計，做到延續生態、人車分流、商旅兼顧、站城共贏。

3.3 流線組織

根據總體功能區的相互關系，結合地形和外部交通條件，室內外空間的流線按“上進下出、快速進站、橋下換乘、多向分流”進行組織（圖9）。

1）機動車流線。

為了直通高架層的落客平臺，方案創新性地提供車輛直接駛入高架長時停留專用車場（停車樓），做到了站臺雨棚的高效利用。

2）步行流線。

由廣場及高架步道進站或通過本層步道直達周邊辦公和商業建筑內部，豎向避開廣場層復雜客流和多向換乘人流的站城步行流線；步行平臺下既是廣場的風雨連廊，又是適度開發的商業街，平臺下的地鐵中庭多層通高，周邊各附屬功能與地鐵公交等換乘空間多層聯通， 形成醒目又快捷的城市交通換乘核，公交和長途車場布置在站房兩側軌下空間，方便與城市道路出入聯系，在站前入口旁設置落客區，實現“下車即進站”減少旅客行走距離。

3）地鐵旅客流線。

在廣場層城市通廊中部設有換乘集散廳， 聯系起地鐵站與快速進站廳，可實現快速進站。

4 形體組合與立面設計

車站采取最集約的功能形體，嵌入在兩塬夾一川的生態環境中，規劃區域相應地塊的容積率和建筑高度，讓城市設計具有生命活力和發展活力。車站整體方正平直的線條凸顯西北人剛正率直的性格特點，在廣場親人尺度范圍內適度采用舒緩弧面以增加親和感，應對站房發展預留和分期實施設計，采用整體與分期相結合的設計策略，協調兩期站房的空間形態與未來發展。

4.1 形體組合理念

1）四方九宮的格局。

西安城，不但延續了隋唐長安城市營建的智慧，而且保留了現有明清城墻的形態格局， 因此獲得了四方城、九宮城的雅名。方案結合雨棚上方的功能創新，遵循了獨特的城市形態， 呼應匠人營國，揭示了城市與自然共存的深層哲理（圖10）。

根據方城營建策略，采用建筑類型學的方法，提取《考工記》及隋唐都城的城市規劃形態， 方案將形體演變為九宮格形式。深化宮格形態， 強調“單元體”，一方面為了在功能上分區明確，另一方面，可在后期根據不同的功能及結構特點進行造型等方面的深化。站臺設計最重要的功能空間為站房部分，考慮到站房的設計要求、使用方式、流線組織、空間需求等方面[2]， 可將九宮格部分宮格進行融合演變，以滿足站房設計需求。考慮到便捷、舒適、經濟等方面的影響，除站房部分，在設計時，應考慮停車、住宿、娛樂、休閑等多樣服務需求，豐富設計功能（圖11）。

要在兩翼設置停車樓，四角設置綜合開發， 以滿足旅客的需求，且為區域注入活力，助力城市開發。

2）站城一體的形態。

隨著現代社會生活節奏越來越快，鐵路車次越來越高頻、便捷，旅客商務出差、休閑旅游對鐵路出行的需求度與好感度也在提升。為旅客創造更好的出行體驗，為商旅出行提供方便的停車、住宿及餐飲等服務功能，成為時代所需的設計方向。

西安東站設計與時俱進，充分利用站臺雨棚上方空間，結合旅客流線設置停車樓及酒店等。設計重新定位了高鐵車站的片區功能，進行了設計紅線以外更大范圍的城市設計研究，體現了山水交融、站城融合、體驗復合的設計理念（圖12）。

4.2 公共空間組織

1）交通空間的互通。

充分應對城市主客流方向并解決各種功能問題的同時，不能忽略白鹿原上幾十萬人常駐口的交通需要。設計中在站房東側廣場下設置上塬纜車和上塬有齒電車的換乘廳，多方位增加與白鹿原聯系。

2）進站空間的拓展。

結合安檢實名的客觀需要，增加腰部進站的專有空間，減少對候車廳的噪聲影響和空間破壞，增加更有實用性的功能空間，改善旅客的到達感受。

3）城市客廳的形成。

方案通過設置標志性極強的城市交通核， 聯通地鐵站廳、地下換乘廳、地面廣場，聯通城市層和高架落客平臺層，通過城市客廳，實現到達出發旅客的位置感，并實現多平臺的便捷聯系，最大限度的延續無風雨換乘區。在站房西側聯通城市層設置會客觀景陽臺，凸顯回望城市滿眼皆綠理念的同時，為極端客流提供充足的潮汐備用空間。

4.3 立面文化符號

1）沿用三重門形體。

明清西安城的4 座城門，皆為門三重，樓三重之制， 即每座城門外，都建有甕城與月城， 而在內城門的甕城門與月城門上，都建有正樓、箭樓與閘樓。 三重門概念運用到西安東站，有“城市門戶”之寓意（圖13）。

2）傳承回龍紋式樣。

回龍紋是古代青銅器紋飾的一種，也是龍文化最具代表性的象征之一。中國青銅器開始于馬家窯至秦漢時期，興盛于商周時期，也是古都長安的文化符號。西立面主要采用中國傳統紋樣“回字紋”的式樣。“回字紋”其形狀像漢字中的“回”字，寓意吉祥，富貴不斷頭。作為一種傳統裝飾紋飾，經過了數千年的演變， 現將其與三段式立面體塊結合（圖14）。

3）提取秦鎧甲符號。

提取西安傳統歷史遺跡兵馬俑符號，將其轉譯為鎧甲元素，結合鎧甲的搭接方式形成建筑立面表皮，強調西安的地域文化特色（圖15）。

5 環境控制與綠色技術

5.1 室外光環境模擬分析

西安東站設計使用光伏玻璃，可最大限度利用西側陽光突出的格柵形成陰影，避免眩光。根據西安東站的設計條件，方案采用了采光模擬計算軟件Ecotect 進行三維建模，分析在外窗玻璃不同可見光透過率的情況下，西安東站的自然采光效果。

采光分析模型的參數設置，玻璃可見光透過率為0.2、0.3、0.4；光氣候區為Ⅲ區；室外天然光設計照度15，000lx（圖16）。

由采光模擬分析可知，主要功能區均可滿足采光要求（圖17）。

5.2 室外風環境模擬分析

1）模擬設置。

為了使計算結果具有一定的代表性，需要選擇西安地區的主導風向和風速。冬夏季盛行東北偏東風（ENE），根據《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012，選擇西安冬夏兩季兩種工況進行模擬，風速、風向特征見表1。

2）模擬結果。

如圖13 所示，其中圖13a 為來流風速為2.5m/s 時的室外1.5m 高處風速分布，圖中可以看出，項目所在區域附近通風良好，室外最大風速約為2.5m/s，均小于5m/s。圖14b 顯示風速放大系數值在0 ～ 1.8 之間，圖14c 可看出，項目人去區域未出現漩渦和無風區，從圖14d、14e 可以看出建筑迎風面與背風面風壓差約為3.125pa，滿足夏季自然通風的要求，滿足《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378—2019）“建筑物周圍人行區距地高1.5m 處風速小于5m/s， 且風速放大系數小于2，建筑迎風面與背風面風壓差不大于5Pa”的規定（圖18）。

5.3 綠色技術應用

東站建設大量采用綠色節能新技術，在站房屋頂和雨棚可設置光伏發電系統，站房及雨棚鋪設光伏面積約9 萬平方米。設計大量采用側面采光和天窗采光，有效降低候車廳的照明能耗；利用地形風場、被動式通風等，大幅減少主動式制冷能耗。鐵路和市政配套工程充分利用站場空間，緊湊布設各類接駁交通功能區及旅客換乘空間，共同建構一體化綜合客運樞紐，實現接駁換乘功能空間直接連通、集約布局， 高鐵、普鐵、公路、城市軌道暢通融合。西安東站是國內首個在臺塬地形實施配套交通的大型鐵路場站。

6 結 語

特大型交通樞紐建筑設計，在特殊的城市區位和地形環境中既是城市交通組織的關鍵， 也是城市發展的重要標志。要針對綜合交通樞紐配套工程統一規劃、建設的要求，探索一體化鐵路交通樞紐建設新的設計組織模式，確定合理的交通體系與整體功能架構。樞紐交通設施之間在空間上應充分融合，形成有機整體， 將樞紐交通、城市及建筑等功能融合，實現西安東站樞紐植入城市，開創樞紐與城市融合發展的新模式。

總體布局要在城市規劃的控制下，綜合協調自然生態、地形變化、尤其是復雜交通的關系， 真正做到車站與城市環境的有機融合。建筑設計要在合理劃分功能區的基礎上，高效組織內外交通核人車流線，創造豐富的室內外公共空間；通過綠色建筑技術的應用，創造舒適的室內外物理環境。建筑造型設計既要傳承地域文化，又要運用現代科技，體現民族風情、地域風采和時代風貌。

參考文獻

References

[1] 中華人民共和國國家鐵路局組織. 高速鐵路設計規范：TB 10621-2014[M]. 中國鐵道出版社， 2015.

[2] 桂汪洋. 大型鐵路客站站域空間整體性發展途徑研究[D]. 東南大學， 2018

SYNOPSIS

The Station Is Located in the Loess Valley; the Bridge and the Road Merge into the City：

Design of Xian East Railway Station Under the Concept of “Four Harmonies”

Bing Li， Ning Zhang， Tao Bai， Anjie Yang

Xian East Railway Station is a large-scale hub station integrating the planning of high-speed railway， ordinary railway， intercity railway， subway， and bus， aiming at solving the problems faced by the design， such as the control of urban visual corridor， the multi-level integration of city and nature， the composite network of urban transportation， and the phased construction and shape control. This paper has adopted the “four-in-one” concept of “valley complex， Dubai stitching， station-city integration， bridge and road combination”， combining with the special urban location， geographical environment， and traffic conditions， to analyze the relationship between the buildings functional zoning and streamline organization， and then form the plane layout. The design points and strategies of shape combination and facade design are proposed， and the software simulation is used to verify the comfort of indoor and outdoor light and wind environments.

Xian East Railway Station， located in Baqiao District， Xian City， Shaanxi Province， is a large-scale hub station planned by Xian， 1.5-kilometer southeast of the Ring Expressway， east of the Chanhe River， and south of the former Textile City Railway Station， and is also one of the largest railway hub stations in central and western China. The important main station of Xians four main and one auxiliary railway hub connects Xiwu railway， Xiyu high-speed railway， Xikang railway， and other lines， sets up 17 sets of 35 lines， and is a super-large and comprehensive transportation hub. Xian Metro Line 5， Line 13， Line 15， and Line 25 are merged at Xian East Railway Station， and customers can make seamless transfer. The natural environment at the junction of the city and the Taiyuan River Valley， the location of the station at the intersection of highways， railways， and urban roads， and the relationship between inheriting history and culture and developing modern cities have all become unavoidable issues in the architectural design of Xian East Railway Station.

The architectural design of a super-large transportation hub is not only the key to urban transportation organization but also an important symbol of urban development in the special urban location and terrain environment. In view of the requirements for the unified planning and construction of a comprehensive transportation hubs supporting projects， it is important to explore a new design and organization mode for the construction of the hub， and determine a reasonable transportation system and an overall functional architecture. The hub transportation facilities are fully integrated in space to form an organic whole， integrating the functions of hub transportation， city， and architecture， developing the hub of Xian East Railway Station into the city， and creating a new model of the integrated development of hub and city.

U n d e r t h e c o n t r o l o f u r b a n p l a n n i n g ， the overall layout should comprehensively coordinate the relationship between natural ecology， topographic changes， and especially complex transportation， and truly achieve the organic integration of the station and the urban environment. On the basis of reasonably dividing functional areas， the architectural design should efficiently organize the internal and external traffic core pedestrian and vehicle flow lines to create rich indoor and outdoor public spaces. And through the application of green building technology， it should create the comfortable indoor and outdoor physical environments. Also， the architectural design should not only inherit the regional culture， but also use modern science and technology to reflect national customs， regional styles， and era styles.