地铁车站空间一体化设计及BIM技术应用

深圳市杰恩创意设计股份有限公司_陈文韬

地铁车站空间一体化设计及BIM技术应用

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地铁：城市驱动器

中国的第一条地铁于1969年10月建成，1971年1月开始试营运，从此揭开中国地铁历史序幕。根据最新百度百科数据显示，截至2015年底，我国已有27座城市开通轨道交通线路，总里程近3500公里。预计到2020年，我国开通轨道交通线路的城市将超过40座，新建城市轨道交通线路205条，届时总运营里程将超过12000公里，约等于地球直径长度。

随着经济的持续高速发展，城市规模的日益扩大，我国已经进入一个地铁建设的火热时代。地铁与城市生活的密切度在不断加深，地铁城市生活，成为越来越多中国人的每日关键词。

地铁交通：城市人的生活与生存工具

在大型乃至超大型城市，出行不便，上下班高峰交通拥堵，时间不能把握，停车费高昂等问题恐怕是最让人共鸣的体验。因此，轨道交通受到越来越多城市居民的青睐。

城市地铁作为一种现代化交通工具，快捷、安全、舒适、准点率高，给居民出行带来了一个全新的概念。地铁轨道交通的速度可达到25-45公里/小时，是公共汽车的3倍；每小时单向客运量可达5万人次，是目前大规模快速输送客流的最佳方式之一。

从可持续发展的角度来看，地铁轨道交通也占有绝对的优势：地铁多采用电力牵引，能源利用率高，无空气污染，能降低尾气排放量，有利于改善城市环境；对运送同样数量的旅客来说，轨道交通运输比公路运输在修建道路上要节约土地资源。地铁占用土地资源较少，往往以利用地下空间为主，同样交通量的占地，地铁仅是公路的1/5至1/8。

因此，依靠发展城市集约化的轨道交通，已是全世界的共识。通过发展规模巨大的地铁网络，来解决城市化进程中所遭遇的交通困局正成为最有效的手段之一。

地铁文化：城市文化新标签

从世界上拥有地铁的城市来看，地铁已成为一个城市经济实力、人们生活水平及现代化、城市文化的重要标志。

交通工具不再是“文化沙漠”，地铁始为之变。伦敦地铁的乐队演出、纽约地铁的涂鸦、巴黎地铁户外咖啡馆、平壤地铁里则是思想教育的胜地，香港地下铁总是和爱情剧情相关的暧昧意味，如此种种，地铁给了城市一个新的公众文化空间，它自成一派又包罗万象。短暂的凝聚性让具备类似身份背景和心理背景的地铁族群有了精神交流的可能，文化间的隔阂得到消弭，新的文化形态也有了生存之地。

地铁空间中往往蕴含着浓郁的城市气息和格调，成为城市文化的标签与缩影。同时，受人为因素影响较多，可塑性强，也使得地铁文化得以在短时间内被打造成形，与城市文化相得益彰，并令城市文化的特点更加明晰，从而提升城市文化的层次和品位。各具特色和风貌的地铁车站文化，不仅滋润了当地的人们，也往往给异乡客留下难忘印象，并深深喜爱与眷恋。

犹如建筑是凝固的音乐，是时代的守望者，作为现代交通载体，作为城市人的重要活动场所，地铁空间，也早已超出了它的物理属性和定义，成为城市人的感情寄托和文化文本。作为现代都市的一大关键符号，不同城市的另一张个性面孔，人们迫切的希冀它具有城市性格、气质、灵魂，借此延续时间与空间之外脉脉相连的精神传承。

地铁车站空间设计现状及思考

地下铁道交通，是一座城市融入国际大都市现代化交通的显著标志。它不仅是一个国家的国力和科技水平的实力展现，而且是解决城市交通超负荷最理想的交通方式。随着中国地铁产业的快速发展，作为地铁工程设计及施工的最后一个环节也是最直观的一个环节，如何恰当的进行地铁空间设计，满足其功能与审美需求，成为了业内及市民越来越关心的问题。地铁车站有着重要的枢纽功能，不但为新兴而备受社会关注的公共建筑空间，也为装饰行业带来了新的课题和挑战。

国内轨道交通建设起步虽晚，但建设速度却是世界第一，建设规模也绝无仅有。随着各大城市轨道交通形成线网，轨道交通车站装饰设计从无到有发展了近十年，车站装饰设计的设计理念和模式也在不断的实践中渐趋形成。

整体概念设计思维

常规的轨道交通车站空间基本以双重三跨、两跨为主，即所谓的单柱、双柱车站；站台基本为140米长，8米或10米宽的狭长型岛式、侧式建筑空间，车站空间形式单一；而且不同于其他交通建筑（机场、火车站）以单个单体形式建设，城市轨道交通基本以线路为基础，少则十几个站点，多则三十几个站点陆续或同时建设。因此在招标模式上，各城市轨道建设方基本以线路为基础，分线路概念设计方和车站工点设计方进行车站装饰设计招标，也因此逐渐形成从整体概念——子概念——站点级别区分——重点车站——标准车站的城市轨道车站空间装饰设计模式，即所谓的“一线一景”。同一线路的车站在整体概念的指导下设计，统一设计风格，制定标准化的设计元素、材料、规格，强化共性设计，各站点通过变化的设计组合元素体现个性化，形成全线共性化和个站个性化相结合的设计思维，从而保证风格整体的统一和局部效果的多样性、可识别性。

规范化、标准化设计理念

随着城市轨道建设速度的加快，为易于管理，各地建设方相继编制了针对近期建设的轨道交通车站装饰设计规范性文件。如北京地铁建设方编制了《北京市轨道交通车站装饰系统设计导则》，上海轨道交通编制了《装修指导手册》，广州也针对规划的线网实行设计整体控制，对线路的主题概念定位，包括线路主题、空间意境等进行了规定，用以作为未来线路建设的设计指导原则，使设计更模式化、标准化、工业化。其他城市也借鉴此类设计模式，提前对未来3-5年建设的轨道线路车站设计提出设计概念及原则，总体控制设计的风格与方向。

轨道交通建设周期长，线网设计标准制定在一定时期内起到了高效、易于管理的作用，但随着社会技术、审美情趣的提高，既有标准也会牵制设计创作的发挥，如受香港地铁标准化设计风格影响，国内已建成使用的大量车站便基本以标准化设计风格为主。任何事物皆有两面性，设计本就是追求个性的行为过程，模式化的装饰设计以及限制的规范和标准越多，都使设计创意多少受到掣肘。

有百年历史的地铁早不再是隔离于城市的封闭系统，它是认识城市的重要线索，并已作为都市要素而独立存在。它的特殊性与复杂性应被尊重、研究、探索，它的设计理念不该被固化，充满了建筑美学、空间美学及社会审美的它，还存在着无限变化的可能，还将不断带给都市人特殊的城市体验。也因此，在空间装饰设计上，创作的热情应被更加地鼓励，创作的源泉应更加地被挖掘。

地铁车站空间一体化设计探讨分析

城市本质是一个多元化并不断变化的实体，不断处于建设与衰落，重建与修缮，替代与改建，以及循环往复的否定之否定的过程之中。在这动态的过程中，持久而又变化更替较缓的是其基础运输设施，因此，作为城市交通脉络主干的地铁.其设计必须具有深思熟虑、个性前瞻和功能多样的特点。吸收以往地铁站的优点，把握城市的历史、人文和时代的特点，有所刨新和完善，洞悉不断变化的功能需求以及城市文化需要，以此把握未来的设计趋势，是进行地铁空间设计必须具有的责任。

建筑——建筑与室内融合设计，强调建筑空间本体，不局限表皮装饰

富有想象力的造型、文化元素的形式表达、色彩的变幻应用、材料的创新低碳，引领着未来国际设计方向与思维。回到地铁车站，首先要突破的是建筑本体，空间形式的创新才能带动设计元素的多元化、多层次应用。建筑孕育了室内，没有单纯的室内也没有单纯的建筑。犹如人体整体与内脏器官的关系，建筑设计的同时就已经创造了室内空间，建筑与室内是与生俱来的共生关系，是从建筑设计之初就存在的关系，不是等到建筑设计的最终阶段才考虑室内设计的需要。室内设计与建筑整体完美融合，最理想的是在建筑设计方案阶段就开始考虑室内空间的设计问题，空间的规模，高度，空间流通与封闭，空间的性格是高大雄伟的，还是亲切宜人的，是流畅通透的，还是层次分明的，这些问题都应在建筑方案中有所反映，这个过程应当由建筑师、室内设计师共同完成。

导向——与建筑设施、空间规划、视觉传达、室内设计统一，科学、系统地“整合”设计

地铁车站内导向标识系统主要功能是引导乘客安全、顺利及迅速地完成整个车站的旅程，避免乘客滞留在车站内引起拥塞。在紧急疏散时，导向标识必须能清晰地引导乘客顺利的离开危险区域及车站。国内地铁车站的导向系统目前还局限于（吊挂和落地）标牌的设计，强调了内容，但缺乏对乘客空间认知的了解。人在空间迷失的主要原因是丧失空间参照物，而科学有效的导向系统能够利用文字、图形、符号等有效的信息表述手段，强化空间中的视觉参照，使人确立方向感、空间感、距离感、解决迷失问题，这是导向系统实施的核心价值。导向系统的载体也是灵活而多样的，在国外很多公共场所我们看到导向信息被直接设计在建筑的天花板、墙面甚至地面上，个性化的导向方式指示清晰且别有情趣。导向系统的设计是跨学科合作、跨专业的结合，应打破传统的单体标牌设计，把建设项目中的建筑设施、空间规划、视觉传达、室内设计等专业统一起来，科学地、系统地“整合”。导向系统设计的核心是注重系统中各部分之间的内在联系和相互作用，巧妙处理各部位之间的辩证关系，以达到整体的最佳优化组合，并作为室内设计的重要组成元素。

商业——科学主动规划，实现乘客、业主、商家“共赢”

地铁提供的不只是交通工具，置身香港地铁车站，时常令人产生超级市场或综合商场的错觉，从早上出门吃早点，到上下班出行，下班后购物、娱乐等，都能在地铁线内完成，享受到一“站’’式的服务，想象一下一个普通白领的地铁生活：八点左右赶到地铁车站，进站前把西装放到洗衣店干洗，在面包店买好早餐，到报刊亭买好报纸，然后进闸机到站台候车，挤进拥挤的车厢。。。下午五点半，与朋友约好在某车站出口碰面一起晚餐，出站前在商业优惠机上把优惠卡打印出来，再到ATM机取钱准备晚餐的费用，九点左右进地铁车站，乘车回家；周末又搭乘地铁到商业中心购物，典型的现代地铁生活呈现眼前，地铁的商业面孔此时毕现无疑。

国内地铁商业开发仍然处于被动状态，不是在站点设计前提前商业策划，根据不同站点的商业等级及特征将商业规划融入建筑设计中，而是由于施工工法因素产生额外空间被动的去进行商业开发。地铁客流并不一定能带来商机，必须科学的、主动的进行商业规划，与室内设计一样提前介入建筑设计中，才能实现乘客、业主、商家“共赢”。

灯光——灯光照明不仅是功能性，亦是艺术性的

光和构成建筑空间的实体构件一样，在表现空间、调整空间的同时，也能创造空间。对空间秩序的调整、整体感的营造具有极其重要的作用。国内地铁车站照明通常强调照度、均匀度的设计，甚至是为满足照度和均匀度去修改已有的设计方案，本末倒置的设计理念导致车站照明的设计与整个建筑及室内设计概念完全脱节，失去了建筑空间设计的完整性。

地下空间没有参照物导致人的方向感缺失，除了导向标识系统的引导，光线的变化也是引导客流的重要手段，灯具和照明方式的变化对人的视觉影响相当突出，特殊造型的灯具更是如此，运用照度的变化、光源、灯具的种类和位置的分布，以及间接光与直接光之间的比例关系等等处理手法，同时加强功能空间及转换空间的照明（如售、检票口，站台边缘等），既满足功能性照明，也实现建筑、室内、导向、光环境完整统一。

地球资源过度消耗的背景下，自然光引、LED光源、全光谱灯光照明等灯光设计手法都是实现节能环保的重要手段。

艺术——提供艺术品鉴交流互动平台

经济的发展，带动了市民生活需求的多样和提升。追求精神生活的平衡与满足成为现代生活的主流。纵观我国各个城市，在公共艺术的推动上还有待大力提高，尤其地铁车站更是缺乏公共艺术的展示。阳春白雪的艺术品不应只在美术馆、画廊上展示，不应只在艺术沙龙上谈论，一切的公众场所都应是他的背景，他的创作土壤。最佳的背景与土壤在大众汇集的地方、地铁车站便是这样一个场所。

地铁车站空间一体化设计，兼顾功能、艺术与商业的价值共生，室内设计和商业规划提前介入到建筑主体设计当中，导向、灯光、公共文化艺术与室内装修设计融为一体。地铁空间一体化设计虽然已经提出多年，但是在传统的设计方式和模式下，我们面临以下困难：

1.缺乏统一有效的协同工作平台，业主、设计、建造、运营各方之间沟通困难。

2.项目全生命周期过程中信息传递“断层”，信息遗

失、不全、错误、矛盾。

以上“两个困难”导致地铁车站空间一体化设计无法真正落地，近年来随着BIM技术迅速发展，在技术层面为解决这些困难提供了途径。

BIM技术保障一体化设计落地

BIM是可视化协同工作平台

可视化是创造图像、图表和动画来进行信息沟通的各种技巧，传统模式下的手绘效果图、3Dmax效果图、Skctchup模型、Rhino模型、CAE（工程分析、计算、模拟、优化软件）分析模型、CAD二维施工图都属于可视化的媒介。以前我们经常面临这样的问题，方案设计师采用Skctchup建方案模型，效果图公司用3Dmax建模型并渲染效果图，工程师用各种CAE软件建模并进行分析计算，施工图设计师用AutoCAD完成施工图设计，造价工程师利用预算造价软件重新建模，现场工程师用Rhino建立复杂的模型指导现场施工。这样造成多次重复建模，而且各种信息互用程度很低，导致大量的人力物力投入到重复的劳动中，还增大了“碰漏错缺”的发生率。

BIM技术将改变这种情况，BIM软件是可视化程度高和信息互通互用的工具。基于BIM技术的新式工作方法也随之出现，例如，基于BIM模型的动画制作软件LUMION大大的降低了制作动画的时间和成本投入，动画未来将成为方案展示的主要方式。各参与方可以基于BIM模型进行设计、计算、分析、渲染等各方面工作，施工图设计可利用BIM模型直接生成二维图纸，造价工程师利用BIM模型也可以直接统计出工程量，BIM模型成为设计过程中的主体对象，BIM成为各家单位协同工作的平台。

BIM同时是信息集成平台

BIM技术推动了建筑工程行业信息标准的发展，同时BIM软件和平台是基于建筑行业信息标准来构建的，BIM和建筑行业信息标准互相促进。IFC标准作为目前最受推崇的建筑行业信息标准，提供了一个贯穿整个建筑项目生命周期的信息中间标准，应用于项目生命周期内各种信息交换和共享。

1997年1月，IAI发布了第一个完整版本的IFC标准-IFC1.0，之后在buildingSMART组织带领下和全世界内企业、专家和学者的共同努力下，IFC标准不断完善。IFC成为一个基于面向对象思想的数据模型，具有类别、对象、子类、父类、抽象、继承、派生等概念体系，这些概念是计算机领域常常听到的，BIM技术通过这些理论基础向高度数理化发展。BIM包含几何信息和非几何信息，如材料、面积、数量、价格、及维保信息等，在建筑行业信息标准不断发展的基础上成为各种信息的集成平台。

BIM在一体化设计中的应用点

全过程3D设计

设计工作转为以BIM模型为主对象，三维BIM模型将作为所有信息的载体，3D视图、2D图纸、各类表单、文档的信息都是源自BIM模型。

各专业协同设计

基于信息互用的高度可视化BIM平台，各专业（建筑、结构、机电、景观、装饰、幕墙等）和各单位（业主、设计单位、施工单位、运营单位等）在同一平台进行工作协调综合，提供沟通效率和质量。

模拟项目进度和成本

基于三维BIM模型加上时间和成本，在建造前实现对项目进度、成本的精确把控，降低风险。在建筑工程行业进入白银时代的今天，这一应用点越发有价值。

建立新的团队管理模式

BIM可以看成建筑工程行业内高度统一的一种语言，可对项目效果、质量、进度、成本进行精确的描述，降低专业和行业技术隔阂，使很多工作变得透明化和易于理解，团队管理方法都将受到BIM技术的影响，带来沟通高效，培训时间缩短，技术绩效考评精确等多方面的改变。

辅助现场施工管理

整合各种现场资源和信息，从前面四个层次我们可以看到，BIM技术从设计产品效果和质量，各专业各单位沟通协同，项目进度和时间的把控，团队工作和管理模式的创新等方面服务于现场施工管理。

支持建筑工业化

建筑工业化最大瓶颈在于传统的设计和建造技术准确度和精度不满足要求，BIM技术大大的提供了设计的准确度和精度，同时可以对工序和建造过程进行虚拟模拟。从技术层面来讲，BIM有助于建筑工业化发展。

产业链可持续发展

随着建筑信息化不断发展，未来可以构建BIM云平台，一个不受地点和时间限制的信息集成协同工作平台。所有参与方都可以在BIM云平台上，利用BIM技术进行工作。BIM技术将改变建筑产业链中的生产关系，助力打造可持续发展的生态环境。

总结和展望

地铁车站空间一体化设计的理念，是时代经济和文化发展的结果，空间一体化设计本质上是要求建筑、室内、商业、灯光、导向、公共文化艺术各设计方，甚至是建造方和运营方在项目建造前进行深度的交流和沟通，将各种需求体现到设计当中。通过这样的模式能够减少设计和建造过程中的失误和现场返工，更能提高项目的品质和保障艺术创意的落地。地铁空间一体化设计理念和BIM技术的优势是契合的，BIM作为高度可视化的信息互用平台，必将为地铁车站空间一体化设计真正落地提供有力的保障，地铁车站空间一体化设计和BIM技术的应用，将成为中国城市轨道交通可持续发展推动力的重要组成部分。