融合城市设计的跨坐式单轨选线设计

2018-10-22蒲建锦

铁道勘察 2018年5期

蒲建锦

(中国铁路设计集团有限公司广东分公司，广东深圳 518052)

跨坐式单轨作为中运量城市轨道交通系统制式之一，主要采用结构轻盈的轨道梁进行高架敷设，具有建设周期短、投资较地铁少、噪声小、转弯半径小、爬坡能力强、行驶平稳等优点，对城市交通的改善与环境美化有很好的效果[1-3]，已在重庆有成功的应用经验，深圳、芜湖、汕头、中山、广安等城市也处于规划或建设过程中。以下阐述轨道交通选线方法和城市设计理论，探讨将城市设计中对空间、建筑、居民心理、视觉等方面的构造分析方法融入跨坐式单轨选线设计的必要性和可行性，介绍了典型城市空间要素中融合城市设计的跨坐式单轨选线设计实施过程，可为相关跨坐式单轨选线设计提供一定的参考。

1 选线设计方法和城市设计理论

1.1 轨道交通选线设计方法

轨道交通的线路是一条三维空间带状实体，线路的空间位置由其平面和纵断面决定。在城市轨道交通项目中，线路是机车车辆和列车运行的基础，其线路设计主要是合理运用相应的技术标准，通过方案比选，确定线路走向、车站分布，并通过平、纵、横断面设计，用坐标、高程精确地确定线路位置[4]。

线路、站位设计需收集的基础资料有：城市总体规划、线路功能定位、近期建设规划、路网规划等上位规划[5]，以及市政管线资料、沿线建筑物红线、桩基等基础资料，在分析客流的基础上，通过技术经济比较，选择合适的线路走向和车站分布，进行线路平、纵、横设计。

1.2 城市设计理论和方法

城市设计是一种关注城市规划布局、城市面貌、城镇功能及城市公共空间的一门学科。城市设计以改善城市空间环境质量为目标，对城镇建筑环境中的空间进行组织和优化[6]。

城市设计可以作为建筑设计与城市规划间的纽带。城市规划涉及城市整体宏观层面的资源分配，包括经济发展规划、社会规划、政策确定和物质规划四个方面，决定城市性质、片区规划、用地性质、配套设施、交通市政等需求，而城市设计更多涉及三维的城市空间结构、建筑群落布局、开放空间以及人的心理感性影响等方面。建筑设计多从建筑设计师或业主的价值取向出发，关注功能、造价和美观等内容，而城市设计更多反映公众的利益和意志，工作对象多是包括城市外部空间的开放空间。

城市设计的方法和主要内容可以根据具体设计对象的空间尺度确定。就空间尺度而言，城市设计可分为宏观、中观和微观[7]。宏观城市设计又称区域级的城市设计，它的目的是为城市规划提供一个基于公众利益的形体设计标准，包括市域用地形态、空间结构和景观、开放空间、道路格局、城市天际线和标志性建筑布局等内容。中观尺度城市设计是片区级城市设计，涉及城市中功能相对独立并具有整体环境性的街区，其目标是基于城市总体规划确定的原则，对包括自然景观和人造景观在内的建成区城市整体价值进行分析，对城市空间结构和形态进行控制。微观城市设计是地段级城市设计，涉及具体的建筑物设计及其较小范围内的形体环境。这一层次多与建筑设计配合，是最常见的城市设计内容。

2 将城市设计融入到轨道交通选线设计

跨坐式单轨交通线路主要延城市道路敷设，而城市道路车辆行人密集，道路下方雨污水、电力电信、燃气光缆等管线众多，道路两侧建筑物密集，道路交叉口关系复杂。如何充分高效地利用日益宝贵的城市公共空间布置线路和车站，必须经过详细缜密的设计。在线路设计中景观、环境的协调一直都是线路设计的重要因素之一，过去一般采取避让或减轻线路对环境影响的手段，较少将城镇空间和线路走向有机结合。近年来，随着城市化进程的不断发展，包括跨坐式单轨在内的城市高架交通的景观效果受到越来越多的重视，但是仍然缺少将城市公共空间、线路、景观统筹考虑的系统理论和方法。城市设计和轨道交通线路设计都涉及城市公共空间，可以通过城市公共空间这个纽带将二者结合[8]，更好地服务于城市建设、城市居民出行，以及人们对更美好居住环境的诉求。

城市空间要素和景观构成是最典型的城市设计对象。城市设计的要素包括土地利用、建筑形态及其组合、开放空间、步行街区、交通和停车、城市色彩、保护和改造、城市环境设计与建筑小品。城市设计对象中的城市空间要素包含了交通、开放空间、土地利用等线路设计也必须关注和分析研究的对象。

城市轨道交通规划选线是一项系统工程，必须统筹宏观规划和微观分析，做到有层次可持续。只有以城市总体规划为基础，充分考虑资源共享及工程可实施性，注意环境保护和节能，才能规划出一条安全可靠、节能环保、有利运营、环境友好的线路[9]。

城市轨道交通规划选线中的宏微观研究与城市设计中不同空间尺度的宏观、中观和微观发生交集，宏观级城市设计与轨道交通线网规划，中观城市设计与区域级轨道交通线路设计的路由选择，微观城市设计和线路设计中确定线路平纵断面的具体空间位置都存在关联。

线路设计作为城市轨道交通的龙头，直接和间接地影响跨坐式单轨建设中和建设后的自然景观和人文景观，包括施工过程中道路占用、高架线路对城市空间的分割和引导、运行车辆的环境噪声振动及沿线居民个人隐私的保护等[10-11]。

通过城市设计，对城市空间结构、建筑群落布局、开放空间以及人的心理影响进行综合分析优化，合理提升轨道交通沿线土地利用价值，特别是可开发面积较大的停车场、车辆段、控制中心和部分车站等，反哺轨道交通建设投资和运营成本。城市设计框架下的轨道交通建设可促进城市化进程和城市更新，丰富城市景观，提升居民幸福感，更好地达到经济、社会、环境的协调一致与可持续发展。

3 不同空间要素条件下的跨坐式单轨选线

与地下敷设方式相比，跨坐式单轨对城市空间、景观生态、视觉心理产生的影响更大。轨道交通空间跨度大，与所经过区域的外部自然生态环境、政府部门、企事业单位和居住社区等关联情况复杂，利益诉求多样，协调工作繁重。城市设计串连城市规划和建筑设计、景观设计，关注城市公共空间，同时又承载和引导社会精神文化的物质空间。通过城市公共空间这个纽带把跨坐式单轨选线和城市设计联系起来，这些公共空间包括：城市道路、广场、中心区、滨水区等。

3.1 沿城市道路敷设的线路平纵断面设计

跨坐式单轨一般沿城市道路敷设，设计需考虑的因素主要包括：线路位于路中或路侧、线路与周边房屋的距离、线路纵断面的坡度与高度、站位与周边建筑物的位置关系、路口位置处线路平纵断面设置、工程投资及运营成本[12]等。

从城市设计角度看，道路是基本的城市线性开放空间，发挥了提供交通功能和居民公共活动空间的功能。跨坐式单轨一般沿城市道路敷设，除满足线路本身要求外，应重视道路空间的交通需求、步行要求和生活功能要求，重视机动车驾乘人员的视觉要求，优先考虑交通流量、效率、安全和视觉连续以及城市对外门户的景观要求。应与政府规划部门、沿线机关和企事业单位、居民社区充分沟通，对周边地块城市更新、街道改造等规划和可能性进行统筹协商，合理利用天空、周边建筑和路面构成的街道公共空间。

合理设计车站的建筑体量、桥墩的大小及桥下净空高度等，减少对道路空间的压缩；设置流畅的线路空间形状及合理的纵向坡度，减少行人视觉不连贯和线路对天空的分割；合理布置站点位置、出入口位置；利用适当的街景布置和协调视觉效果，同时充分利用进退，对景，框景，节律等手段使跨坐式单轨、建构筑物、道路车道和步行空间充分配合。充分利用三维选线、数字高程模型、BIM等先进技术对线路和周围城市开放空间的空间协调性和行人视觉效果进行可视化的直观判断[13-14]。

3.2 广场、中心城区和滨水区的跨坐式单轨选线设计

广场、中心城区和滨水区是城市有机组成中不可缺少的部分，其主题和特色鲜明，具有开放性、可达性和大众性等特点。跨坐式单轨线路在途经这些区域时应做好对人的使用活动的支持，综合生态学、环境心理学和行为科学，减少对人的活动的负面影响，如噪声、光污染，适当增加正面影响，保证这些区域活动和功能的连续性。

广场是由建筑物、构筑物和绿化合围而成的开放空间，可以分为市政广场、商业广场、交通广场和综合广场等。方案设计时应尽量减少穿越，以保证广场的整体完整、尺度控制、步行适宜和生态连续性要求。城市中心区是指城市中供市民进行公共活动的地方，包括商业中心、市民中心、居住社区中心等。如果需要同时将单轨交通作为广场的一道风景，可以参考视觉因素公式[6]。用D表示人与跨坐式单轨间水平距离，用H表示跨坐式单轨纵断面相对人水平视线的高程，如(图1所示)，则有：

图1 视觉因素公式示意

(1)当D/H=1时，即垂直视角为45°，可以看清实体细部，给行人内聚和安定感。

(2)当D/H=2时，即垂直视角为27°，可以看清实体整体，内聚向心且不致产生闲散感；

(3)当D/H=3时，即垂直视角为18°，可以看清实体和背景的关系，但空间较离散。

可以利用这种尺度适配原则，根据广场、中心区、滨水区的不同使用功能和主题要求，在广场、中心区和滨水区布置线路的空间位置，使跨坐式单轨线路与周边建筑景观一致。通过合理设置车站结构形式、色彩、绿化、附属构造物以及照明等跨坐式单轨线路要素，力求在与环境协调的基础上成为广场空间、中心区和滨水区的一部分，表现其特有的地域性和文化性[15]。