探究T 型地鐵換乘車站建筑設計及創新
——以華南城西站為例

劉英男 LIU Ying-nan

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

1 研究背景及問題

地鐵車站的換乘形式大體分三類：同臺換乘，節點換乘（含十字、T 型、L 型）、站廳及通道換乘。“T”型節點換乘是一條線路的車站中部與一條線路的車站端部通過換乘設施連接。 一條線路A 可通過站臺連通的換乘設施到另一條線路B 站臺直接換乘；另外一條線路B 可通過站臺到共用站廳再下到線路A站臺換乘。這就需要在車站建筑設計時要科學合理地設計客流流線，減少客流相互交叉，站廳層公共區有足夠的面積能滿足超高峰小時客流的集散，車站站廳、站臺層的樓扶梯、售檢票機、出入口、換乘樓扶梯等部位的通行能力要相互匹配并保證通暢。站臺要有足夠寬度和樓扶梯的擺設能滿足失火工況下的客流疏散。本文以設計的華南城西站為例，對以上問題進行探討。

2 以華南城西站工程實例分析

2.1 華南城西站站址環境

華南城西站為6 號線一期工程由西至東的第二個車站，與規劃的8 號線進行換乘，站位位于華南大道與同樂大道十字交叉路口，6 號線車站為2 層島式車站，沿華南大道東西向敷設，8 號線車站為3 層島式車站，沿同樂大道南北向敷設。兩站呈“T”型節點換乘。

車站周邊以倉儲物流用地、教育用地和居住用地為主，目前車站東南側已實現規劃，東北側及西側尚未實現規劃。

車站現狀西南側為空地，東南側為華南城4 號廣場（5F），西北側為空地，東北側為車世界（1F）。

華南大道為城市主要干道，呈東西走向，規劃道路寬60m，雙向八車道，道路中間設置綠化分隔帶，兩側為非機動車道，同樂大道北側規劃道路寬67m，同樂大道南側規劃道路寬63m，同樂大道為雙向八車道，以上兩條道路均已實現規劃。

2.2 華南城西站設計客流（表1）

表1 華南城西站高峰小時客流量統計表 （人/小時）

表2 華南城西站遠期早高峰換乘客流表 （人/小時）

初期：（1633+37+31+785）×1.29=3207（人/小時）

近期：（1508+195+249+828）×1.29=3586（人/小時）

遠期：（2666+360+363+1378）×1.29=6149（人/小時）

根據計算，本站控制客流為遠期早高峰設計客流。

換乘客流：Q=（1350+693）×1.29=2635；

換乘比例=2635/6149=43%。

2.3 華南城西站站臺寬度

島式站臺的側站臺寬度b1=（Q 上、下/L·ρ）+M，其中站臺計算長度L 取114.08m，ρ 取0.5m2/人，M 取0.25m。

初期早高峰=[（1633+37）×1.29/12/114.08×0.5]+0.25=1.04m

初期晚高峰=[（26+1143）×1.29/12/114.08×0.5]+0.25=0.80m

近期早高峰=[（1508+195）×1.29/21/114.08×0.5]+0.25=0.71m

近期晚高峰=[（249+828）×1.29/21/114.08×0.5]+0.25=0.54m

遠期早高峰=[（2666+360）×1.29/27/114.08×0.5]+0.25=0.88m

遠期晚高峰=[（252+1866）×1.29/27/114.08×0.5]+0.25=0.69m

根據《地鐵設計規范》，島式站臺的側站臺最小寬度b1 不應小于2.5m。

島式站臺寬度：Bd=2b1+n·z+t

其中b1 表示側站臺寬度，n 表示橫向柱數，z 表示縱梁寬，t 表示每組扶梯與樓梯寬度之和（含和縱梁間所留空隙）。

車站站臺寬度=2b1+z+t=2×2.5+2×0.9+5.7=12.5m，根據地鐵集團技術要求，節點換乘站臺寬度取14m。

2.4 車站換乘設施能力計算

遠期高峰小時由8 號線換乘至6 號線客流：1350 人/小時

遠期高峰小時由6 號線換乘至8 號線客流：693 人/小時

通過能力：3200 人/小時（1m 寬樓梯，雙向混行）

超高峰系數：1.29

樓梯寬度：遠期高峰小時換乘客流×超高峰系數/樓梯通過能力

＝（1350+693）×1.29/3200＝0.82m。

本站換乘T 型樓梯兩翼設計寬度取3m，總寬度取6m，滿足換乘需求。

2.5 公共區樓扶梯設置

6 節編組考慮中間換乘節點處設置一處無障礙電梯，兩側均勻布置2 組樓扶梯，站廳付費區采用“中間進，兩端出”的方式布置進出站閘機，站臺中間換乘節點處采用T型樓梯連通兩線站臺，6 號線換8 號線可通過換乘T 型樓梯實現M6-M8 臺臺換乘，8 號線換6 號線可通過8 號線樓扶梯升至站廳層后再到達6 號線站廳層通過6 號線樓扶梯實現M8-M6 換乘，形成單向循環，換乘流線不交叉。

樓扶梯擺設要滿足失火工況下疏散要求，根據《地鐵設計規范》失火工況疏散計算公式如下：

圖1 系統總體設計方案

圖2 地下三層平面示意圖

其中Q1 表示超高峰時段一列車進站的斷面流量，（取上下行方向中較大者）（人）；Q2 表示超高峰時段站臺兩側候車乘客（人）；A1 表示一臺自動扶梯通過能力〔人/（min.m）〕8190/60=137（人/ min）；A2 表示人行樓梯通過能力〔人/（min.m）〕3700/60=62（人/ min）；N 表示自動扶梯數量；B 表示人行樓梯總寬度（m）。

緊急疏散總人數：（通過計算遠期客流為控制期客流）

一列車最大疏散人數Q1：6530×1.29÷27＝312（人）

超高峰時段站臺兩側候車乘客人數Q2:

樓扶梯通過能力：

故本站站臺設4 部1m 寬自動扶梯、2 部1.65m 寬樓梯，滿足失火工況下疏散要求。

根據《地鐵設計防火標準》失火工況疏散計算公式如下：T=（Q1+Q2）/0.9〔A1（N-1）+A2B〕≤4min

其中Q1、Q2、A1、A2、B 與上個公式表示的一樣，不同的是N 表示用作疏散的自動扶梯的數量。

緊急疏散總人數：（通過計算遠期客流為控制期客流）

一列車最大疏散人數Q1：6530×1.29÷27＝312（人）

超高峰時段站臺兩側候車乘客人數Q2：

樓扶梯通過能力：

故本站站臺設4 部1m 寬自動扶梯、2 部1.65m 寬樓梯，滿足失火工況下疏散要求。

3 建筑設計中的技術創新

華南城西站的創新性主要體現在建筑風格和建筑材料上。首先，在建筑風格上打破了傳統的風格，適當的加入了一些具有城市文化特色的元素，進而將地鐵站打造成一個城市的地標。建筑師在設計建筑方案的時需要根據地鐵車站所在區域的人文、建筑等信息琢磨并總結出項目區域建筑的風格和當地的人文特色。在此基礎上，開展相關建筑方案的設計，并做好地鐵站的布局規劃，確保整個地鐵站的建筑風格能和城市的基調相呼應同時也能彰顯出整個城市的文化內涵。在進行設計方案時，創新性的運用revit 等BIM 軟件，根據工程的實際情況建立BIM 三維模型，并根據現場情況多次修改反復論證建筑方案的合理性，提高了工作效率同時也大大減少了設計的成本，使車站的投資得到更有效的控制。其次，在建筑材料方面使用新型環保材料替換傳統建筑材料。地鐵車站一般都處于潮濕環境中，而傳統建筑材料如果長時間處于高濕度的環境中，其表面會受到一定程度的腐蝕，進而會對建筑整體的穩定性產生一定的影響。不僅如此，傳統建材多以塑料材質和混凝土為主，其中含有的很多化學物質隨著分子的運動會擴散到地鐵站周圍的土壤中，會對土壤造成一定的污染，進而對地表的植被造成一定的損害。因此，運用新型的建材，一方面可以提高建筑整體的抗腐蝕能力，另一方面，新型建材都是可降解的，在使用的過程中不會對周圍土壤造成污染。

4 結語

以三線換乘站、兩線換乘站等眾多T 型換乘車站設計經驗總結來看，在設計時，站廳層要保證有足夠的空間把超高峰小時客流在較短的時間內完成換乘和進出站，同時公共區樓扶梯要合理擺放，確保有科學的設計流線，保證乘降安全，疏導迅速，布置緊湊，便于管理，T 型換乘節點處要充分考慮預留與其他線路的銜接和換乘條件。BIM 等新技術的運用既提升了設計工作效率，也使車站的投資得到了有效控制，也為軌道交通地鐵車站運用新技術設計提供了良好的借鑒意義。