综合开发地铁车辆基地空间形态设计探析

李翔宇， 张继菁， 苏效杰， 胡 斌

(1. 北京工业大学建筑与城市规划学院， 北京 100022；2. 北京市轨道交通设计研究院有限公司，北京 100068； 3. 哈尔滨工业大学建筑设计研究院，哈尔滨 150090)

综合开发地铁车辆基地空间形态设计探析

李翔宇1， 张继菁2， 苏效杰3， 胡 斌1

(1. 北京工业大学建筑与城市规划学院， 北京 100022；2. 北京市轨道交通设计研究院有限公司，北京 100068； 3. 哈尔滨工业大学建筑设计研究院，哈尔滨 150090)

综合开发的地铁车辆基地在提升城市土地与空间资源利用效率方面具有显著作用。对综合开发车辆基地的空间形态进行分类，以其空间形态为视角，归纳出典型的开发模式特征：平台模式、下沉模式、高架模式，平台模式避免了其他两种模式的劣势，方便管理运营，此种模式在国内应用最为广泛。结合实际案例分别从空间布局、空间结构转换、形体组合模式3个角度提出针对性的设计策略，能够对地铁车辆基地的综合开发实施起到有益的推动作用。

地铁； 综合开发； 车辆基地； 空间形态

1 研究背景

2012年，国务院(国发[2012]64号指导意见)明确提出了加强公共交通用地综合开发的指导意见，吹响了车辆基地盖下空间协同盖上物业综合开发的号角。综合开发车辆基地是以城市规划和土地利用规划为根本依据，与车辆基地自身的规划、建设及运营管理相结合，按照整体规划、整体策划、整体设计、整体建设的基本原则，对车辆基地盖上、盖下三维空间及周边一定范围内的用地进行整合开发建设，形成具有一定规模的高强度、高密度综合体建筑[1]。

以居住为主导的综合开发车辆基地在国内近几年车辆基地的综合开发中占据8成以上，根据香港车辆段综合开发的经验，其住宅物业开发量是其他物业类型的3倍左右，占到总开发量的59.3%(2011年统计数据)。由此可见，从车辆基地综合开发的中远期发展看，以居住为主导的综合开发车辆基地类型仍然占据主导地位[2]。

2 模式特征

2.1 综合开发车辆基地空间形态分类

香港的成功案例为国内车辆基地综合开发提供了大量的实践依据。国内现阶段对综合开发车辆基地的分类方法是按建筑与周边场地的竖向空间关系划分的，可分为：平台模式、下沉模式、高架模式。3种模式各有优缺点，综合经济、技术、施工等多方面通盘考虑，目前国内常用的是平台模式，其从盖上与盖下的空间结构处理关系也分为3种模式：一是设置厚板；二是核心筒落地；三是结构转换层(见表1)[3]。

表1 综合开发车辆基地建筑模式对比分析

综合开发车辆基地不同的空间形态对于盖上开发有着不同影响：下沉模式盖上物业的空间形态设计受限制相对较少，但建设成本与管理运营难度加大,北京焦化厂车辆基地是国内第一个采用此模式的综合开发车辆基地；高架模式盖上开发受地形影响较多，建筑高度受限，运行条件恶劣，国内目前为止只有南京南延线停车场采取此种模式;平台模式避免了以上两种模式的最大劣势，可方便管理运营，此种模式在国内应用最为广泛[4]。

2.2 典型开发空间模式特征

车辆基地上盖开发主要以住宅开发为主导，不同程度地混合商业、办公、交通枢纽等配套设施，其主要分为盖上开发区域、落地开发区域、周边物业开发区域和车辆基地基本功能区域，各区域之间通过统一的空间形态设计与组织达到综合开发的目的与要求。

车辆基地基本功能区的空间功能组织是综合开发的基本前提，搭建综合开发的基本构架，其停车列检库与运用检修库的空间排布直接为盖上开发确定“开发地块”的位置，其出入段线与正线关系则影响周边物业的一体化开发的空间形态；盖上开发区域为综合开发的核心区域，以居住建筑为主题配置一定数量商业服务设施；落地开发与盖上开发形成互补，多为商业配套设施，亦有与盖上居住区形成区别的居住项目，提升了整体开发区域的价值；周边开发区域则是依托车辆基地本身的交通优势与盖上居住物业形成的固定人流，配合开发商务办公、居住娱乐等设施。各区域之间与过街天桥、竖向电梯、机动车坡道等空间要素相互联系，形成一个有机的综合开发体，又通过地铁站、公交车、城市道路等与城市融为一体(见图1)[5]。

图1 综合开发车辆基地空间开发模式Fig.1 Space development mode of comprehensive vehicle base

3 设计策略

综合开发车辆基地的盖上物业与盖下车辆段是两个相互制约，又相互协调共生的矛盾共同体。从建筑设计的角度看，二者是互为制约条件的对立因素，这就需要建筑师从整体建筑观入手，全面协同盖上盖下的制约条件，形成设计对策。

3.1 综合内外关系考虑功能空间布局

3.1.1 依据基地基本空间功能布局要求

综合分析最可能进行盖上开发的仍然是停车列检库、周/月检修库、检修库(定、架、厂修)这3种功能厂房，其布局对于盖上物业开发影响最大，应依据车辆基地基本的功能布局进行盖上开发，并在不影响基本功能前提下对其基本布局产生有利于综合开发的影响。根据车辆基地的定位、规模、作用，3种厂房有不同的组合方案与布局模式，见图2。用于特大规模的厂架修段的独立库型，各库分别独立设计；用于定修段的联合检修库型，周/月检库和检修库合并，停车列检库单建；用于厂架修的运用库型，停车列检库和周/月检库合建，检修库单建；用于规模不大定修段的综合检修库型，3种库型合并设置；用于停车场单一运用库型，只有停车列检和周/月检修库；用于辅助停车场单一列检库型，只有停车列检库[6]。

图2 3种厂房组合方案与布局模式Fig.2 Three workshop combinations and layout patterns

3.1.2 加强功能开发区域空间整体联系

车辆基地基本功能区的功能布局是综合开发的基本前提，搭建综合开发的基本构架，其停车列检库与联合检修库的功能布局直接为盖上开发确定“开发地块”的位置，其出、入段线与正线关系则影响周边物业一体化开发的空间形态；盖上开发区域为综合开发的核心区域，架修库、运用库、咽喉区等盖上区域应有不同的开发策略[7]；落地开发与盖上开发形成互补，多为商业配套设施，亦有与盖上居住区形成区别的居住项目，提升整体开发区域的价值；周边开发区域则是依托车辆基地本身的交通优势与盖上居住物业形成的固定人流，配合开发商务办公、居住娱乐等设施。

3.1.3 顺应空间功能区域与城市联系

在功能布局时应顺应功能区与城市空间、道路等的联系：尽量使用并列尽头模式布局车辆基地，使得盖上物业可以与多条城市道路有交通联系，有利于基地内外交通联系与应急疏散；车辆基地退红线预留出足够的距离，增加沿街落地开发面积，将封闭的厂房界面隐藏于落地开发物业之后，增加物业前公共空间面积与品质[8]，见图3。

图3 整体布局策略Fig.3 Overall layout strategy

3.2 根据设计要求进行空间结构转换

3.2.1 空间结构转换模式

结构转换根据盖上结构是否落地分为“全转换”模式与“半转换”模式，见表2。

“全转换”是指盖上住宅结构的墙、柱等竖向受力构件全部落在结构转换层中，不干扰盖下厂房区的结构体系，如北京四惠车辆段采用的厚板式转换；“半转换”则是指盖上住宅结构的竖向受力构件通过在结构转换层的横向转换，部分落在盖下的厂房区内，如北京郭公庄、五路、平西府、焦化厂等车辆段均采用半转换模式，与全转换相比较，半转换的成本更低，且对于转换层的空间高度要求略小，结构的稳定性更强[9]，见图4。

实现车辆基地盖上综合开发，关键的技术环节就是解决盖下厂房受限问题，结构转换为解决这一技术难题的关键。结合车辆基地轨道交通线路布置条件和轨道空隙，在轨行区上方进行建筑平行布局，布置高层住宅或公寓等建筑需要进行结构“全转换”，防止该结构落地对车辆行进造成不利影响。对于停车列检库上部住宅开发，通过调整住宅进深，柱网采用主次梁框架结构体系以适合轨道车辆工艺，使之符合长跨度方向的进深模数，结构形式多采取住宅剪力墙局部落地并预留洞口，以增强结构强度，避免大范围结构转换。郭公庄车辆基地盖上住宅结构落地部分采用剪力墙局部落地，其户型经过调整以适应盖下运用库平面柱网尺寸，提升了结构强度，并使得盖上与盖下空间尺度调整适当[10]，见图5。

表2 结构转换模式分类

图4 半转换模式示意Fig.4 Half-conversion mode

图5 郭公庄车辆基地盖下运用库柱网Fig.5 Column grid of utilization house under the cover of Guogongzhuang vehicle base

3.2.2 柱网轴线尺寸调整

盖下柱网布置对车辆基地基本功能、盖上居住建筑布局等具有重要影响。运用库停车区域，其柱网轴线尺寸根据停车股道间距来确定，以我国采用的车宽最大的A型车辆(宽为3 m)计算，根据《地铁设计规范》，如果车辆两边都是无柱通道，一条股道在停车区域需要净宽4.6 m，靠近柱边的股道净宽为4.45 m，所以在盖上开发中，保证两个股道并排，最小净宽为8.9 m，如果采用宽度更小的B型或C型车，则净宽可以控制得更小，见表3。其他车库如月检库、架修库等净宽要求更高，使得垂直股道的柱网轴线距离增大，开发难度与成本相应提升。

表3 车辆综合基地各车库有关部位最小尺寸

在确定盖上开发后，盖下柱网有相应调整，不开发时采用多股道并列的大跨结构布置，开发后采用两股道布置，并在平行股道方向调整柱网尺寸，结构柱尺寸也做相应调整，见图6。昆明五腊村停车场盖上居住物业开发，垂直于股道的柱网宽度为12.9 m，平行股道柱网宽度为配合车辆工艺与盖上停车等的要求，采用相应模数进行设计。杭州七堡车辆段大平台结构首层层高为8.4 m，2层为设备层，层高为3 m，盖上主要为6层框架结构，杭州的抗震设防烈度为6度，下部柱网尺寸为8.4 m×(12～18)m，上部框架结构柱网及开间尺寸大部分为(3.3～5.4)m×(5.1～6.0)m，上下结构的柱网差异较大，经对比分析后转换结构采用了梁式转换[11]。

图6 运用库停车区域盖上有无物业开发柱网布置对比Fig.6 Column network layout of parking house with or without property developed over the station

3.2.3 盖下厂房高度调整

车辆基地各功能厂房的高度均与工艺要求相关，在盖上物业开发中一定要保证其净空高度达到使用要求，各个厂房的净空要求有很大区别，其中停车列检库净空为7.2 m，咽喉区为满足行车净空为4.5 m，而定修库净空要求达到11.4 m，再加上结构转换与管线高度，整体盖下高度可达9～15 m，而盖上居住建筑层高一般在2.9 m左右，盖上与盖下建筑的层高差异可能造成结构刚度下部远小于上部，尤其在上部是剪力墙结构的情况下，所以有必要进行结构转换。

3.3 依据客观条件明确形体组合模式

3.3.1 预留整体视线通廊

在盖上居住建筑群进行形体组合时，应根据周边自然、人工环境预留出视线通廊：对上盖建筑群整体来说，视线通廊也是通风廊、景观廊、交通廊，在形体组合中预留视线通廊可以规避许多问题，有利于内部通风采光；对于周边区域，车辆基地体量巨大，视线上很难忽略其存在，在一定程度上其阻挡了城市整体景观的视线联系，如果盖上建筑群体在形体组合时不预留视线通廊，周边整体城市环境将受到很大影响，不单是区域小环境的品质下降，还会在心里层面对周边居民和盖上居民产生一定负担，使整体环境品质下降，也影响盖上居住区的后续销售。郭公庄车辆基地因周边商业、盖上住宅、落地开发住宅都为高层，从外向内观察都有建筑阻挡视线的现象，造成整个建筑群从视角度上观察比较压抑，见图7。

图7 郭公庄车辆基地盖上形体组合视线分析Fig.7 Sightline analysis of the combined property forms over the vehicle base of Guogongzhuang station

3.3.2 注重前后层次关系

在建筑群体形体组合中，应注意建筑前后的层次关系，形成错落有致的建筑群体，能够提升整体的空间环境品质，提升建筑群体内部住宅的外部景观品质与采光、通风能力等。对于盖上开发车辆基地，建筑群前后层次关系多通过其高度与前后关系的互动变化形成。杭州七堡车辆段盖上开发居住建筑高度在20～50 m 之间，落地区建筑高度在10～75 m之间，整体核心区建筑高度最高，形成视线集中区域，落地区两侧建筑高度从用地边缘到核心塔楼方向呈降低趋势，突出核心区域，盖上开发区域整体高度有一定变化，形成整体错落有致、核心突出、层次分明的建筑群体形体组合方案，见图8。

图8 杭州七堡车辆段鸟瞰Fig.8 Aerial view of Hangzhou Qibao depot

3.3.3 考量基地内部影响

以居住为主导的盖上开发，虽然开发的基本条件与正常的居住区开发有一定区别，但核心仍然是以满足甚至提升居民居住品质为目标的房地产开发。在形体组合布局中，需要特别注意对咽喉区、车辆辅线等车辆基地设施的视觉规避和距离控制，如杭州七堡车辆段在此区域进行了大面积绿化，布置居住建筑时规避此区域。在车辆基地设计之初就应对车辆基地内部功能区的组合和盖上物业的建筑群进行统一的设计规划，提升开发的整体性与设计品质。

3.3.4 保证城市界面完整

形体组合在满足功能需求、基本规范的同时，还应考虑城市界面的完整延续性，利用群体式组合的优势，消解车辆基地巨大尺度对城市界面的破坏，使内部居住使用者消除孤立感，使外部的观察者减少疏离感，防止盖上物业开发成为城市“孤岛”，加强与城市肌理、界面的融合与协调，利用建筑的多样化形式与排布，合理设计整个车辆基地各部分的城市界面，使其成为有机整体,见图9。

图9 车辆基地综合开发形体组合示意Fig.9 Integrated development combination above vehicle base

以居住为主导的盖上物业开发主要以地景式的界面构成为主，使得车辆基地巨大尺度的城市界面问题得到消解，使车辆基地盖上物业呈现一种开放姿态。以点式住宅组合为主的日出康城项目沿海而立，充分利用依山傍水的基本条件，使盖上住宅物业界面透风透水透山，减少视线阻隔；以围合式住宅组合为主的深圳蛇口西车辆段盖上开发项目，错落有致的空间形态使得空间感受丰富，使并不高的住宅界面与其后山地相呼应，形成完整城市界面，见图10。

图10 深圳蛇口西车辆段盖上开发住宅城市界面Fig.10 City interface with residential properties above Shenzhen Shekou west depot

4 总结与展望

地铁车辆基地的综合开发伴随着我国轨道交通设施建设正方兴未艾，已经成为轨道交通全局开发中不可或缺的建设环节。依据城镇化快速发展的国情，结合香港车辆基地综合开发多年的经验，车辆基地综合开发模式会越来越多样化；随着城市外延的拓展，与城市其他功能的复合化程度也会越来越高；车辆基地的盖上开发也会越来越趋向于多重空间形态的组合。

[1] 辛兰.深圳市地铁上盖物业一体化开发模式研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2012.

XIN Lan.Shenzhen subway superstructure property development model research[D].Harbin: Harbin Institute of Technology, 2012.

[2] 翟东武,裘卫东.北京地铁平西府车辆段综合利用研究[J].都市快轨交通,2013,26(5): 35-39.

ZHAI Dongwu, QIU Weidong.Comprehensive utilization of Pingxi Fu depot in Beijing subway[J].Urban rapid rail transit, 2013,26 (5): 35-39.

[3] 齐莹菲.轨道交通车辆段上盖开发内外交通衔接模式[J].都市快轨交通，2015,28(1)：41-46.

QI Yingfei.Internal and external traffic connection mode for the upper cover development of rail transit depot[J].Urban rapid rail transit, 2015,28 (1): 41-46.

[4] 钟华.城市轨道交通车辆段综合开发模式研究:以北京市为例[D].北京:北京交通大学,2009.

ZHONG Hua.Urban rail transit depot comprehensive development model-a case of Beijing[D].Beijing: Beijing Jiaotong University, 2009.

[5] 喻祥，宋聚生.地铁车辆段上盖综合体设计探索:以深圳市前海湾车辆段上盖综合体为例[J].新建筑, 2013(3): 158-161.

YU Xiang, SONG Jusheng.Exploration on the design of the subway train section cover complex: A case study of the front cover complex of the front bay section of Shen-zhen city[J].New building, 2013 (3): 158-161.

[6] 夏梦丽.轨道交通车辆基地综合开发立体空间模式研究[D].北京：北京建筑工程学院,2012.

XIA Mengli.Comprehensive development of rail transit vehicle base three-dimensional space model[D].Beijing: Beijing Institute of Architectural Engineering, 2012.

[7] 卢源,纪诚,金山.轨道交通综合体的模式演进与设计创新:以北京地铁车辆段综合开发实践为例[J].建筑学报, 2015(4):92-97.

LU Yuan, JI Cheng, JIN Shan.The model evolvement and design innovation of rail transit complex: Taking the comprehensive development practice of Beijing metro depot as an example[J].Acta metallurgica sinica, 2015 (4): 92-97.

[8] 朱小刚.地铁车辆段上盖物业转换层结构优化设计[J].铁道建筑技术, 2015(9):116-118.

ZHU Xiaogang.Optimization design of the structure of the transfer floor of the metro depot[J].Railway construction technology, 2015 (9): 116-118.

[9] 纪诚, 卢源.北京轨道交通车辆段综合利用模式的演进与创新[J].都市快轨交通, 2014,27(6):25-30.

JI Cheng, LU Yuan.The evolution and innovation of comprehensive utilization model of Beijing rail transit depot [J].Urban rapid rail transit, 2014, 27(6): 25-30.

[10] 沈健,王敬.北京地铁8号线平西府车辆段上盖物业开发设计[J].现代城市轨道交通,2011(S1): 32-35. SHEN Jian, WANG Jing.Development and design of the property of the upper cover of Pingxifu House depot in Beijing metro line 8[J].Modern urban rail transit, 2011 (S1):32-35.[11] 袁锋.地铁车辆基地物业开发关键要点探讨:以上海金桥车辆基地为例[J].铁道标准设计, 2013(5):127-131. YUAN Feng.Discussion on key points of property development of metro vehicle base: Taking Shanghai Jinqiao vehicle base as example[J].Railway standard design, 2013 (5): 127-131.

(编辑：郝京红)

The Space Form Design for the Comprehensive Development of Metro Vehicle Base

LI Xiangyu1，ZHANG Jijing2，SU Xiaojie3，HU Bin1

(1. The College of Architecture and Urban Planning, Beijing University of Technology, Beijing 100022; 2. Beijing Rail Transit Design and Research Institute Co., Ltd., Beijing 100068; 3. The Architectural Design and Research Institute of Hit, Harbin 150090)

The comprehensive development of a subway vehicle base plays an important role in improving the efficiency of urban land use and space resource utilization. The characteristics of the three typical development modes of subway vehicle bases are presented, that is, the platform, the sinking and the elevated modes in terms of spatial forms, which are classified into different types in this paper. The platform mode is widely used in China for it can avoid the disadvantages of the other two modes and is convenient for the management and operation. The specific design strategies are put forward from the three aspects of the spatial distribution, the spatial structure conversion and the compound mode of structures, to improve the comprehensive development of subway vehicle bases.Keywords: metro; comprehensive development; vehicle base; spatial form

10.3969/j.issn.1672-6073.2017.03.006

2016-06-18

2016-11-28

李翔宇，男，博士，讲师，研究方向为轨道交通上盖综合体、大型零售商业建筑,lixiangyu316@163.com

国家自然科学基金面上项目(51578030)

U231

A

1672-6073(2017)03-0028-07