地铁和轻轨车站的建筑设计.

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1、地铁和轻轨车站的 建筑设计 Prof. Don Wang, Ph.D., P.E Office: Civil Engineering Building 210 Phone: 022-2308-5095 Email:Dongyuan_wang Outline 概述 地铁和轻轨车站的设计原则 地铁车站的建筑设计 轻轨车站的建筑设计 概述 地铁和轻轨同属于城市轨道交通，是现代化城市应有的高效公共交通工具。 城市轨道交通包括车站建筑以及车站与车站之间为铺设轨道线路所需的地下 隧道或高架桥。 地铁车站是典型的地下建筑，为有利于结构、施工以及节约投资，形体必须 简单、完整；第二，没有自然光线，必须全部靠人

2、工采光；其三，设有庞大 的空调设施，以保证地下空间的舒适环境。其三，必须有众多鲜明的指示牌 标和消防设施，以保证客流安全、顺畅、快捷地进出；第五，有一定长度的 地下通道与地面出入口连接，在地面有较大体量的风亭建筑。 轻轨车站的特征是车站驾于地面之上，人们必须上行才能到达车站的站台。 因此车站具有一般地面建筑的特征和强烈的交通建筑的形体。另外，为节约 用地和减少对城市建设的影响，轻轨线路往往结合城市交通干道，与城市交 通叠合建造，车站的两侧建有过街的人行天桥。 地铁和轻轨车站的设计原则 车站建筑设计必须满足客流的需要，保证乘降安全，疏导迅速、布局紧凑、 便于管理，并具有良好的通风、照明、卫生、防

3、灾等设施，为乘客提供舒适 的乘车环境。 适用性：车站是人流相对集中的交通建筑设计，设计必须能有序地组织人流 进站、出站，或方便换乘，满足客流高峰所需的各种面积规定以及楼梯、通 道等的宽度要求，上下楼梯位置能均匀地接待客流，另外要有足够的设备用 房和管理用房，以满足技术设备的布置和运行管理要求，使车站具有管理和 完善的使用功能。 安全性：车站特别是地铁车站的建筑设计要给人们带来安全、可靠的保证， 有足够明亮的照明设施以减弱人们身处地下的不安心理；有足够宽的楼梯和 疏散通道，在突发事件时能在安全时间内快速疏散；有明确的指示标牌及防 灾设施等。 识别性：列车运行速度快，到站停留时间短，因此车辆线路及

4、车站必须有明 显的特征和标志，以免乘客误乘和错站。 舒适性：无论是车辆内部环境和车站内部环境均要体现以人为本的原则。 经济性：城市轻轨造价4亿，地铁6-7亿，土建部分占总投资的13%，因此车 站的设计要考虑工程造价，经济、可行。（问题：how?) 地铁车站的建筑设计 地铁车站的选型与车站组成 地铁车站的选型从线路走向分为侧式站台候车与岛式站台候车 岛式：站台在行车线的两侧，线路分上行和下行； 侧式：线路在中间，站台分布在上行、下行线路的两侧 地铁车站的建筑设计 地铁车站的选型与车站组成 地铁车站从结构形式分可分为矩形箱式和圆形或椭圆形的隧道式建筑 矩形箱式结构车站一般都是采用地下连续墙后大开挖

5、的现浇钢筋混凝土结 构，施工时对周边的环境影响大，土方量大，对地面交通影响较大；圆形 或者椭圆形的隧道或者暗挖车站基本可以采用盾构掘进的方式，土方量减 少，对周边环境的影响也大大减少，但对盾构设备和技术要求很高。 地铁车站的建筑设计 地铁车站的选型与车站组成 车站的建筑形式必须结合各城市特有的发展规划、地理条件及经济状况 ，因地制宜地考虑选型。目前国内一般采用矩形箱式结构，分上下两层 。上层为站厅层，用来集散客流、售检票、设置主要的设备管理用房为 主；下层为站台层，主要功能为列车停靠、客流候车及少量的设备管理 用房。 地铁车站的组成基本上分为两大部分：一是与客流直接有关的公共区域 ，站厅层、站

6、台层以及出入口通道，站厅层要有足够的公共区域面积， 满足高峰段客流的集散，要有足够的售检票设备和其他为公共服务的设 施，还要有足够宽度的联系地面的地下通道、出入口及通向站台的楼梯 和自动扶梯；站台层要有足够的站台宽度，要有分布均匀的楼梯、自动 扶梯和满足列车编组停靠的有效站台长度。二是涉及车站运行的技术设 备用房及管理用房，一般分设于站厅和站台的两端部。 课堂讲解p.94 figure 3-4 地铁车站的建筑设计 地铁车站的平面布局 设计流程 1)站厅层和站台层设计时必须紧密同时考虑：长度、宽度、所需楼梯的数 量、位置、设备用房上下孔洞等。 2) 设计时首先要从站台层着手，根据列车的编组长度确

7、定站台的有效长度 ，再根据站台两端应有的设备用房和必须的端头井（施工时盾构机调头 、进出洞用）定下车站的初步长度； 3) 根据计算所得的站台宽度加上上下行车道的宽度，确定车站的总宽度， 再根据站厅层设备管理用房所需面积划分站厅公共区和设备管理用房区 ，同时调整站厅层至站台的楼梯数量和位置，使其能均匀面向客流。 4) 总之，这是一个集结构、建筑功能和各种工艺流程的复杂综合过程。 站厅层布局 1) 设备管理用房基本设于车站的两端，一端大，一端小。 2) 设备用房的中间是站厅公共区，有利于客流均匀通向站台候车。 3) 设备用房面积最大的是环控机房，包括：冷冻机房、通风机房以 及环控电控室。 地铁车站

8、的建筑设计 地铁车站的平面布局 站厅层布局 4) 地铁的环控设计包括：车站公共区域的环控系统，主要是站厅、 站台的制冷送风（包括新风）回风系统；二是车站的排烟排风系 统；三是站台层列车及车道产生的热量和废气的排气、排烟系统 ；四是车站活塞风及区间隧道发生灾变时的送风、排烟系统；五 是各管理用房的小环控系统。这五个系统直接影响到环控机房的 形状和面积，并且有孔洞和站台相连。 5) 管理用房主要解决站控室和站长室的位置以及消防疏散兼工作楼 梯的位置、工作人员厕所位置等。站控室要求视野开阔，能观察 展厅中运行管理情况，一般设于站厅公共区的尽端、中部，室内 地坪要高出站厅公共区地坪600。站长室要紧连

9、站控室，便于快速 处理应变情况。 6) 站厅层公共区的设计主要解决客流出入的通道口、售票、进出站 检票、付费区与非付费区的分隔；站厅与站台的上下楼梯、自动 梯的位置等等。 地铁车站的建筑设计 地铁车站的平面布局 站厅层布局 6) 客流通道口：位于站厅层的公共区，分左右两侧布置，并有利于地 面两侧出入口的均匀布置。有时车站在地面道路的十字口下，因此 站厅通道以通向地面道路交叉口的四个方向布置。 7) 售票：分为人工、半人工及自动售票。人工与半人工售票亭的尺寸 相同。根据上下行客流总量确定人工售票亭、自动售票机的数量。 8) 进出站检票口设置及付费区和非付费隔离栏的设置：检票口的数量 根据高峰小时

10、客流量来计算，同时在检票口两侧设置人工开口栅栏 门。检票口周围设计围隔栏板以区分付费区和非付费区。 问题：付费区面积大还是非付费区面积大？为什么？ 9) 站厅和站台联系之上下楼梯设计：楼梯的位置必须上下兼顾，在站 厅层要考虑出站检票口和楼梯的关系，预留一定的距离以解决出站 旅客排队所需。在站台层主要考虑能均匀地接纳客流及楼梯的方向 。上行可考虑自动扶梯，下行可考虑下行楼梯。自动梯台数也要根 据预测客流量进行计算。 地铁车站的建筑设计 地铁车站的平面布局 站台层的公共区设计 1) 站台的长度和宽度：按车辆的编组长度加车辆停靠误差决定站台的 有效长度，一般8节车厢编组站台的有效长度采用186米，6

11、节车厢 编组采用有效长度142米。站台的宽度根据站台所需面积除以站台 有效长度得出。教材P100-101有详细计算公式和一些车站的有效 长度和宽度的总结。 2) 站台层设计的另一个要点是限界要求。在设计规范中规定，在站台 有效长度内，线路中心到站台内结构物界面（柱面或者墙面）的距 离不小于3600，有效长度范围以外的不小于1800 3) 站台层的两端有必要的设备和管理用房，形式上也是一端大一端小 。降压变电所所用面积较大，因此和站厅层的环控室在同一侧。 4) 整个车站有0.2%的纵向坡度，有利于车站的排水。 地铁车站的建筑设计 地铁车站的换乘设计 城市轨道交通只有形成网络的情况下才能充分发挥其

12、应有的功效。在路网的 交叉点，各线路车站之间必须设置相互联通的换乘设施。 换乘的布置形式：站台与站台间的直接换乘，通过站厅间的间接换乘。站台 直接换乘给旅客带来快捷、省时、顺畅、方便，一般有站台与站台的十字换 乘、丁字换乘和平行换乘的模式。 换乘主要通过上下楼梯完成，因此楼梯宽度必需根据高峰小时最大换乘流量 确定。 欧洲地铁有采用同一站台的换乘、不同线路车辆的停靠来实现，这个技术难 度高、投资规模大，目前我国尚没有。 地铁车站的剖面设计 车站剖面分为上下两层及站台下的辅助层。 剖面主要解决的是车站的结构形式、结构尺寸、设备和建筑所需空间高度以 及车辆通行停靠的限界要求。 站厅层的净高不小于4m

13、, 设备安装及装修完成后净高不小于3m. 站台层得净高要根据车辆的高度、车辆受电弓安装的高度及排热、排烟风管 的高度确定。已有的站台面到顶部的净高4.1-4.3米，保证站台装修后吊顶到 站台的高度不低于3米。 地铁车站的建筑设计 无障碍设计 无障碍设计主要针对残疾人。针对地铁车站设置的不同位置，采取两种 不同的设计方法。一种是沉重位于道路地面以下，出入口位于道路的两 侧，残疾人乘坐的轮椅可挂在楼梯旁设置的轮椅升降台下至站厅层，然 后再经设置于站厅的垂直升降梯下达到站台；另外也可直接自地面设置 垂直升降梯，经残疾人专用通道到达站厅，然后再经设置于站厅的垂直 升降梯下达到站台。 地铁车站的内部环境

14、设计 内部环境设计的标准不应太低，应与一定的建设投资相适应。设计原则 和建筑设计的原则一致：安全、适用、快捷，在此基础上考虑视觉范筹 内的造型因素及装饰材料的应用，概述地下空间封闭、沉闷和压抑的感 觉。 空间形态设计：地铁车站内部空间比较单一，特别是一般标准的车站， 通长的空间列柱形成一定的节奏感，因此空间的变化主要是依靠顶面的 形体变化来达到目的；如在极其有限的单一空间内充分利用顶面设备布 置剩余的空挡来达到空间形体变化的目的，或者利用装饰材料的不同肌 理来组合，显示空间形态的变化。 地铁车站的建筑设计 地铁车站的内部环境设计 界面线形及其用材：地铁车站的界面包含地面、墙面、顶面及柱面，所有

15、的 材料必须是防燃材料。地面材料要耐磨、防滑、易清洁，常用的材料为花岗 石及地砖，地面可做图案设计，简洁为宜，较好的图案组织对人流起导向作 用。 墙面处在人的主要视觉范围内，宜采用色彩明快、易清洁、耐久的材料。常 用的有釉面砖和涂料。由于墙面比较长，因此必须注意墙面的线形处理。广 告箱、电器开关箱、消火栓等可以组织好成为墙面的组成内容。装饰墙可以 嵌入壁画、浮雕类装饰，但切忌喧宾夺主。因为地铁是地下建筑，墙面渗水 不可避免，因此装修墙面一般做成离壁式衬墙，两道墙体下设排水沟。 顶面主要是遮盖车站大量的设备管线和组合照明灯具、风口、通信广播、喇 叭、消防喷淋等设备。常用材料为铝合金挂片、条板、方

16、板以及异型板等， 色彩以浅色为主。 柱面：是地铁车站内部最富造型要求的构件，也是形成地铁车站识别性的重 要元素。常采用的材料包括花岗石、大理石、釉面砖、人造石、铝合金板、 搪瓷钢板等。 地铁车站的建筑设计 地铁车站的内部环境设计 照明、标识、色彩及其他公用设施配置：照明在地铁车站环境中起到相当重 要的作用，它不仅保证地铁运行所需的照度要求而且在灯光的艺术处理下客 增添人们对地下空间的亲切感。地铁车站中的照明主要包括：整体照明、局 部照明和灯箱照明。 整体照明是地铁车站照明的主要形式，它要考虑布置方式及照明灯具的形式 ，一般以日光灯为主，光色温在4000-5000K, 具有较好的显色系数。也可组 合一些荧光灯和一些筒灯布置，灯具以直接露明的方式布置。 灯箱照明在地铁应用较多，广告灯箱的引进，增加了车站的光照标准，同时 增加了车站内部的色彩和人情气氛。