軌道交通車站功能分區模塊化設計摘要:以城市軌道交通車站的功能分析為基礎,運用模塊化的設計思路,探討一種強調整體、力求流線簡潔、節約設計時間與投資成本的模塊化設計思想,并簡要分析其效果。關鍵詞:軌道交通;車站;分區模塊;集約化 為了解決日益嚴重的城市交通問題,越來越多大城市把大運量的軌道交通作為緩解城市交通的重要手段。據統計,我國目前有10座城市,近600km軌道交通線路,而到2010年左右這一數據可能變為15座城市,近2000km線路,新建軌道交通線路將達到1500km左右。可見我國軌道交通建設已經進入了快速發展階段。 軌道交通工程是復雜的系統工程,一條線路往往由多家單位分包設計,由于設計風格、理念及對總體設計單位意圖理解的不同,同一線路不同車站,盡管站址條件基本相同,但沒有統一的功能設計模塊,各單位均需要在設計前期工作中耗掉大量時間,同時車站規模、風格也往往不能在宏觀上統一,進而造成資金浪費、進度延誤、設計質量參差不齊等問題。 設計是工程質量保證的靈魂。為了能更好地貫徹每條線路的技術標準與設計風格,建設節約型社會、實現集約化管理、保障可持續運營,進行軌道交通車站功能分區模塊化研究在現階段顯得尤為迫切。1 軌道交通車站功能分析1.1 基本功能 基本功能是要保證車站內部人流的集散?？土髟谲囌緝炔看嬖谥粭l非常明確簡潔的交通流線,即乘客購票、進閘機、通過樓扶梯進站臺、上車,以及幾乎對稱的逆向客流。在這個過程中涉及站臺、樓扶梯(電梯)、站廳、售檢票設施幾個最基本的要素。 除了保證客流在車站內部的集散外,還要最有效、最安全地保證列車的運行和車站的運營,即保證多點之間人流的正常運動。實現這一功能的是車站的設備用房(主要用于通信、信號、供電、環控、給排水、消防報警等系統設施的安裝和控制)和管理用房(主要用于站務、公安、行車值班、票務、保潔等工作人員的活動或休息)。1.2 擴展功能 由于我國土地資源十分有限,軌道交通投資巨大,因此在滿足基本功能的基礎上,軌道交通的建設還要兼顧到土地的集約化利用,實現收益最大化。2 車站功能模塊劃分 在功能分析的基礎上,把車站劃分為公共區模塊、設備用房模塊、管理用房模塊、擴展模塊四大模塊,見圖1。
2.1 公共區模塊 1)站廳公共區模塊:是為乘客提供售、檢票服務,引導乘客上、下車的過渡空間。其功能比較豐富,包括付費區、非付費區、出入口及通道、樓扶梯、電梯等,見圖2。 2)站臺公共區模塊:是乘客候車、上下車、疏散的平臺,除此之外還包括清掃等附屬功能,見圖3。2.2 設備用房模塊 1)強電模塊:一般包括0.4kV開關柜室、35kV開關柜室、控制室、整流變壓器室、直流開關柜室等,實行集約化布置。 2)弱電模塊:一般包含車控室、弱電綜合機房、公網室,其中通信設備、信號設備、AFC(自動售檢票)、綜合監控等設置于防弱電設備機房內,實現集約化布置。 3)通風空調模塊:主要包括區間通風機房、車站環控機房、小通風機房、冷水機組、水泵房、風道等。其中區間通風機房、車站環控機房、冷水機組及水泵房等的布置根據工藝而定;小通風機房靠近新風道及排風道,可以與環控機房合并布置。 4)水系統模塊:主要包括消防泵房、廢水泵房和污水泵房(地下站)等各種泵房。其運行時對環境有一定影響,尤其是噪聲污染。消防泵房宜鄰近消防出入口設置。污水泵房宜在廁所下方或緊鄰廁所設置。2.3 管理用房模塊 管理用房模塊主要包括交接班室(兼會議室、餐廳)、警務室、更衣室、站務室、茶水間、管理區廁所等。其中交接班室宜設置于站廳層管理區較安靜的部位;警務室應靠近站廳層管理區集中設置;更衣室設在管理區內,面積根據定員確定,內部男女使用面積分割由業主決定;有條件的車站管理區廁所可與公廁合建。2.4 其他功能布局優化 除了以上所列的主要模塊外,其他用房布局的合理性,也將在一定程度上影響到車站規模、建設進度和乘客使用的舒適與便利程度。因此,對剛開通的上海軌道交通4號線車站進行了詳細調研,在此基礎上得出以下初步設想: 1)站長室可根據全線的運營組織需要,僅在中心站設置。 2)車控室應嚴格控制規模,一般集中站25~30m2,而非集中站車控室可與人工售票、兌零、補票、問詢等組合設置(服務中心)。 3)考慮到兼顧社會使用及減小車站規模,可將男女公廁與管理區廁所結合人流較多的出入口合建,面積可適當增加。 4)AFC配電室可與照明配電室合并設置,站臺層照明配電室可與站務員室結合設置。 5)清掃間應盡量結合樓扶梯下部空間設置。3 車站功能模塊化設計的價值分析 相對傳統設計方案,模塊化設計的優點和缺點見表1。 下面以弱電模塊為例,來介紹上海市軌道交通7號線車站弱電設備用房的設置標準和思路: 原弱電機房布置分為通信設備室、信號設備室、AFC、FAS(防災報警)、BAS(設備監控)、電纜引入室、公網和車站控制室等,面積一般180～200m2。設備用房各自設置,條塊分割,不利于現代集約化管理。整合后的弱電設備機房含:通信設備、信號設備、AFC、FAS、BAS、電纜引入室、公網和車站控制室,集中設置面積指標約118m2,減少了走道面積,大大提高了有效使用面積比率。 傳統車站與優化后的車站弱電設備用房要素對照見表2。比較設計優化前后的參數,優化后的車站設備用房面積是原車站設備用房面積的50%左右,且能實現集約化管理。4 結語 軌道交通已經成為我國緩解大城市交通擁擠的重要手段,到2010年我國將新建軌道交通線路1500km,時間短、任務艱巨,同時軌道交通也存在投資巨大的特點。本文所介紹的模塊化設計方法,正是圍繞這兩個主要問題所做的一次探討。盡管模塊化設計在車站設計方面還存在一定缺點,模塊劃分方式也可能多種多樣,難于有固定模式,但根據國內外已建軌道交通的經驗,這種強調整體、力求流線簡潔、節約設計時間與投資成本的設計思想,基本符合現階段及以后相當長一段時間內我國軌道交通建設要求。
2.1 公共區模塊 1)站廳公共區模塊:是為乘客提供售、檢票服務,引導乘客上、下車的過渡空間。其功能比較豐富,包括付費區、非付費區、出入口及通道、樓扶梯、電梯等,見圖2。 2)站臺公共區模塊:是乘客候車、上下車、疏散的平臺,除此之外還包括清掃等附屬功能,見圖3。2.2 設備用房模塊 1)強電模塊:一般包括0.4kV開關柜室、35kV開關柜室、控制室、整流變壓器室、直流開關柜室等,實行集約化布置。 2)弱電模塊:一般包含車控室、弱電綜合機房、公網室,其中通信設備、信號設備、AFC(自動售檢票)、綜合監控等設置于防弱電設備機房內,實現集約化布置。 3)通風空調模塊:主要包括區間通風機房、車站環控機房、小通風機房、冷水機組、水泵房、風道等。其中區間通風機房、車站環控機房、冷水機組及水泵房等的布置根據工藝而定;小通風機房靠近新風道及排風道,可以與環控機房合并布置。 4)水系統模塊:主要包括消防泵房、廢水泵房和污水泵房(地下站)等各種泵房。其運行時對環境有一定影響,尤其是噪聲污染。消防泵房宜鄰近消防出入口設置。污水泵房宜在廁所下方或緊鄰廁所設置。2.3 管理用房模塊 管理用房模塊主要包括交接班室(兼會議室、餐廳)、警務室、更衣室、站務室、茶水間、管理區廁所等。其中交接班室宜設置于站廳層管理區較安靜的部位;警務室應靠近站廳層管理區集中設置;更衣室設在管理區內,面積根據定員確定,內部男女使用面積分割由業主決定;有條件的車站管理區廁所可與公廁合建。2.4 其他功能布局優化 除了以上所列的主要模塊外,其他用房布局的合理性,也將在一定程度上影響到車站規模、建設進度和乘客使用的舒適與便利程度。因此,對剛開通的上海軌道交通4號線車站進行了詳細調研,在此基礎上得出以下初步設想: 1)站長室可根據全線的運營組織需要,僅在中心站設置。 2)車控室應嚴格控制規模,一般集中站25~30m2,而非集中站車控室可與人工售票、兌零、補票、問詢等組合設置(服務中心)。 3)考慮到兼顧社會使用及減小車站規模,可將男女公廁與管理區廁所結合人流較多的出入口合建,面積可適當增加。 4)AFC配電室可與照明配電室合并設置,站臺層照明配電室可與站務員室結合設置。 5)清掃間應盡量結合樓扶梯下部空間設置。3 車站功能模塊化設計的價值分析 相對傳統設計方案,模塊化設計的優點和缺點見表1。 下面以弱電模塊為例,來介紹上海市軌道交通7號線車站弱電設備用房的設置標準和思路: 原弱電機房布置分為通信設備室、信號設備室、AFC、FAS(防災報警)、BAS(設備監控)、電纜引入室、公網和車站控制室等,面積一般180～200m2。設備用房各自設置,條塊分割,不利于現代集約化管理。整合后的弱電設備機房含:通信設備、信號設備、AFC、FAS、BAS、電纜引入室、公網和車站控制室,集中設置面積指標約118m2,減少了走道面積,大大提高了有效使用面積比率。 傳統車站與優化后的車站弱電設備用房要素對照見表2。比較設計優化前后的參數,優化后的車站設備用房面積是原車站設備用房面積的50%左右,且能實現集約化管理。4 結語 軌道交通已經成為我國緩解大城市交通擁擠的重要手段,到2010年我國將新建軌道交通線路1500km,時間短、任務艱巨,同時軌道交通也存在投資巨大的特點。本文所介紹的模塊化設計方法,正是圍繞這兩個主要問題所做的一次探討。盡管模塊化設計在車站設計方面還存在一定缺點,模塊劃分方式也可能多種多樣,難于有固定模式,但根據國內外已建軌道交通的經驗,這種強調整體、力求流線簡潔、節約設計時間與投資成本的設計思想,基本符合現階段及以后相當長一段時間內我國軌道交通建設要求。