基于列车编组的车站公共区标准化设计研究

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　　摘 要：在地铁运营组织设计中，车型及列车编组方案往往由城市轨道交通线网规划、预测客流量及乘客出行需求决定，而不同的列车编组方案对应的标准车站土建及系统规模相差较大，车站公共区标准布局也不尽相同。通过对常规列车编组方案的车站站厅、站台公共区布置总结研究，对柱网体系、公共区规模、站内设施布置进行探讨，提出符合列车编组特点的车站建筑布局，以期为类似工程提供参考。
　　关键词：地铁车站;标准站;公共区;站内设施;车辆编组
　　中图分类号：U213.4
　　0 引言
　　随着国家提出城市功能定位的概念，越来越多的城市地鐵建设根据其区域功能分区，结合线路走向、客流规模、服务水平及建设资金，提出了符合其自身特点的车型及列车编组方案（表 1）。
　　伴随地铁线网功能定位的细分，1 座城市众多地铁线路中，多种车型及列车编组的形式已十分常见，同一线路中也存在不同编组列车混跑的形式，但不同列车编组对应的车站公共区布置形式差别较大。目前国内研究车站公共区的文献较多，有从地下车站公共区内柱跨、售检票机设施采取不同的布置方式所存在的问题入手，提出地下标准岛式车站较为合理的公共区布置方案;有对影响公共区布置因素进行分析，介绍公共区布置的要点;有从空间环境的角度，针对客流组织、空间尺度、柱网布置、楼扶梯布置等地铁车站公共区空间组合要点进行重点分析，创造出舒适的公共区空间环境。现以国内已建成运营线路以及在建地铁项目为例，针对常见的 4B、6A、6B、8A 编组的车站公共区布置进行分析，总结其差异化特点及设计要点。
　　1 车站公共区的组成及设计要求
　　1.1 车站公共区的组成
　　车站公共区一般指可供乘客使用的公共空间，包括站厅公共区和站台公共区，根据车站运营管理的需要，公共区划分为非付费区和付费区，二者之间采用栏杆分隔。非付费区内设置售检票设备、安检机、自动取款机（ATM）等设施，两端非付费区宜连通。付费区内设自动补票机、通往站台层的楼扶梯、无障碍电梯等设施。
　　1.2 公共区的设计要求
　　（1）公共区空间环境应结合车站埋深、结构型式及建筑布局等因素进行设计，提高空间舒适感，体现交通建筑的特点。
　　（2）车站公共区纵向柱网布置应结合楼扶梯布置、列车编组等因素灵活选择柱跨，以尽量减小结构柱对站台乘客集散的影响。
　　（3）站厅公共区和站台计算长度内任一点到疏散通道口和疏散楼梯口或用于疏散的自动扶梯口的最大疏散距离不应大于 50 m。
　　（4）站厅非付费区应结合乘客集散空间及客流流线，兼顾地下过街需求。
　　（5）每个站台至站厅公共区的楼扶梯分组数量不宜少于列车编组数的 1/3，且不得少于 2 个。
　　（6）站台两端的设备管理用房不应超过 1 节车辆的长度，且与楼梯口的距离不应小于 8 m。
　　2 柱网设计
　　2.1 柱跨与楼扶梯开洞尺寸关系
　　对于标准地下岛式车站，公共区单双柱形式由计算站台宽度决定，而单柱柱跨的尺寸往往由楼扶梯组开洞尺寸决定。目前国内站台宽度大多不低于 11 m，可避免 11 m 以下单柱车站纵梁两侧楼梯与扶梯不等宽而导致的结构偏跨问题。而 12 m 站台对于采用单双柱的争议较多，就侧站台使用宽度而言，12 m 双柱与 11 m 单柱并无区别，且 12 m 双柱形式的车站公共区柱子林立，视觉效果差，故 11 m、12 m 标准站台推荐单柱形式（表 2）。
　　单柱车站公共区常见为 3 组楼扶梯与垂梯组合布置，即两端为双扶和一楼一扶形式，楼梯宽度不小于2.4 m，中部为 L 形楼梯或 T 形楼梯组合垂梯形式。中部楼梯应靠近双扶梯侧，方便双扶梯检修状态时的乘客使用。目前单柱柱跨尺寸主要由楼扶梯开孔决定，标准站扶梯纵向开洞约 11.0 m，楼梯纵向开洞约 8.5 m，通常考虑柱跨一端结构柱对齐孔边，方便孔边梁设置，而另一端结构柱齐扶手带端部设置，当柱跨设计为 8.5～9.0 m 时，能兼顾楼梯与扶梯的纵向孔跨，孔边装修与柱装修齐平，整体效果较好。
　　2.2 柱跨与车辆模数关系
　　13 m 及以上站台宽度车站通常采用双柱形式。双柱的柱跨由车辆模数决定，柱子应避开正对站台滑动门设置，使乘客上下车顺畅（表 3）。
　　2.3 柱跨与层高关系
　　地下标准车站站厅、站台层高常规在 5～6 m 之间，通常采用 9.0 m 左右柱跨，即使站台长度、宽度为匹配客流规模加大时，对层高影响也不大。对于 5～6 m层高的车站，9 m 左右柱跨的直柱柱网形式可以形成较为适宜的尺寸关系。
　　地上高架车站较多采取桥建合一的形式，路侧敷设时，多采用地上 2 层站形式，为保证两端高架区间结构梁下通行净高，站厅至站台提升高度一般在 7～8 m 之间;路中敷设时，厅台之间的提升高度为站厅层高度与站台板下高度之和，通常为 7 m 左右。考虑到高架车站通常采用 4 柱 3 跨的框架结构形式，此时若仍采用 9 m 柱跨，将会把车站竖向空间拉高[4]，显得柱林密布。经多地高架站公共区布置对照，柱跨尺寸可结合扶梯中间支撑及三角房空间综合考虑，将一端柱子齐扶梯下平段，另一侧柱子对应扶梯中间支撑横梁，以利用结构横梁兼作中间支撑。基于此种考量，柱跨设计为 12 m 时，可兼顾扶梯三角房利用及扶梯支撑布置，同时层高及柱跨可形成较为舒适的空间关系（表 4）。
　　3 公共区标准设计
　　标准车站公共区设计应结合列车编组、系统规模、消防疏散、空间环境等因素合理确定其布置。合理的空间尺寸可营造出舒适的乘降环境，同时集约系统规模，减少设备能耗。楼扶梯组沿站台纵向均匀布置，使乘客集散便利，同时为消防救援创造有利条件。在柱跨一定的情况下，通常公共区规模由列车编组和楼扶梯组数量共同决定。经统计调查，表 5 为列车编组与车站公共区规模对照表。以下对各类列车编组形式的车站公共区布置进行简要介绍。 　　3.1 对应 B 型 4 节编组列车的车站
　　4B 短编组列车常用于市域组团快线，以联系城市核心区和外围组团、提供长距离出行服务为主，常采取地下和高架敷设方式。地下标准车站可根据其与交叉路口关系、车站级别分为公共区单端进站和两端进站形式。
　　对于站台宽度<12 m 或车站不跨路口的车站，采用单端进站形式，可有效控制车站规模，公共区采用 8.5 m柱跨、5 跨布置，纵向长度约 48 m。付费区内布置 2 组一楼一扶，中部设垂梯。非付费区两跨布置兼人行过街功能（图 1）。
　　对于站台宽度>13 m、跨十字路口车站，适用于两端进站形式。公共区采用双柱 9.75 m柱跨、8 跨布置，纵向长度约 75 m。付费区内布置 2 组两扶夹一楼，中部设无障碍电梯。两端非付费区各两跨布置，兼路口人行过街功能（图 2）。
　　高架车站站型需结合高架区间的线形、周边景观影响、客流组织等因素综合确定。短编组列车对应的车站公共区常见集中式付费区形式，可明显减小高架站体量，柱跨采用 12 m、4 跨布置，公共区纵向长度约48 m。付费区内分别布置 1 组双扶、1 组一楼一扶，中部设垂梯形式，站台范围内不设任何房间，仅在站台门两端设透明空调候车室（图 3）。为减小管线外露对车站装修的影响，管线均沿钢结构屋面钢柱背侧敷设至站台板下层或屋面，优化站台空间视觉效果。
　　3.2 对应 B（A）型 6 节编组列车的车站
　　6B（A）编组列车常用于城市干线，联系城市主要聚集节点及沿线片区，以中短距离出行服务为主，常见为地下敷设方式。
　　3.2.1 对应 6B 编组列车的车站
　　站台宽度≤12 m 车站，公共区柱网采用 9 m柱跨单柱形式，9 跨半布置，付费区 5 跨，两端非付费区 4 跨半。付费区内共布置 3 组楼扶梯，中部为 L 形楼梯垂梯组合布置（图 4）。
　　站台宽度≥13 m 车站，公共区柱网采用 9.75 m 柱跨双柱形式，10 跨布置，付费区 6 跨，两端非付费区各 2跨。付费区内共布置 3 组楼扶梯，两侧为两扶夹一楼形式，中部为 L 形楼梯垂梯组合布置（图 5）。
　　3.2.2 对应 6A 编组列车的车站
　　站台宽度≤12 m 车站，公共区柱网采用 8.5 m 柱跨单柱形式，12 跨布置，付费区 7 跨，两端非付费区各 2 跨半。付费区内共布置 3 组楼扶梯，中部为 T 形楼梯垂梯组合形式（图 6）。
　　站台宽度≥13 m 车站，公共区柱网采用 9.12 m 柱跨双柱形式，10 跨布置，付费区 6 跨，两端非付费区各 2跨。付费区内共布置 3 组楼扶梯，两侧为两扶夹一楼形式，中部为 T 形楼梯垂梯组合形式（图 7）。
　　3.3 对应 A 型 8 节编组列车的车站
　　8A 编组列车同样用于城市干线，主要串联核心商住区及城市重要客运走廊，其大运力的特点可解决早晚通勤客流压力，平均站间距 1～2 km，常见为地下敷设方式。
　　对应 8A 编组列车的站台宽度取值≮12 m，单柱柱网采用 8.5 m 柱跨形式，15 跨布置，付费区 10 跨，两端非付费区各 2 跨半。付费区 4 组楼扶梯沿站台纵向布置，分别为 2 组双扶、2 组一楼一扶，中部为垂梯（图 8）。
　　站台宽度≥13 m 车站，公共区柱网采用 9.12 m 柱跨双柱形式，16 跨布置，付费区 11 跨，两端非付费区各 2跨。付费区内共布置 4 组楼扶梯，均为两扶夹一楼形式，中部为垂梯。对于 8A 编组列车的标准车站而言，公共区一般都在 15 跨以上，其纵向长度往往超 100 m，为保证任一点至安全出口距离不超过 50 m，需在公共区中部加设安全出口（图 9）。
　　4 站内设施布置建议
　　站内设施应结合客流流线合理布置，进出站检票机位置既要方便管理，还要避免人流交叉，并要有足够的空间提供客流集散。详细做法可结合表 6 要求灵活布置。以下列举对常见布置的建议及思考。
　　（1）目前售票机普遍为墙体嵌入式，考虑大端车控室及警务室与公共区接触面设观察窗的需要，其可利用的墙面尺寸较小。为满足边跨售票机距出入口通道的距离不宜小于 5 m 的要求，可将设备区退半跨布置，以有效减少排队购票客流与过街客流的交叉干扰。
　　（2）建议将非付费区两端人工售票集中于中部客服中心统一布置，可精简运营人员，扩大非付费区有效面积。
　　（3）进站闸机前应考虑安检设施空间，建议安检机距离出入口≥5 m，进站闸机距离安检机≥5 m。
　　（4）对于单柱车站应重点关注扶梯孔边梁设置，为保证轨顶风道有效过风面积，其孔边横梁一般难以伸至侧墙，往往形成悬臂框架梁体系，其横梁尺寸较大，应注意避免楼扶梯上部打头。
　　5 结语
　　本文通过对车站公共区构成要素进行分析，提出了地铁建筑公共空间的设计要点，从扶梯开洞尺寸、车辆选型、竖向层高等方面论证了合理的空间柱网。在此基础上，针对 4 种列车编组的功能定位及服务标准，总结出符合列车编组特点的车站标准化公共区布置。通过標准布置实现站内设施的集成及模块化，从而营造出统一易辨识的空间环境，为乘客提供高效便捷的服务，大大提高线网运营效率。
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　　收稿日期 2018-08-06
　　责任编辑 冒一平
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