乌鲁木齐地铁1号线的高风亭建筑设计*

2019-10-14塞尔江哈力克张冠增范峻玮刘源昌

城市轨道交通研究 2019年9期

关键词：进风口排风乌鲁木齐

塞尔江·哈力克张冠增范峻玮刘源昌

(1.新疆大学建筑工程学院，830047，乌鲁木齐； 2.同济大学建筑与城市规划学院，200092，上海；3.北京城建设计发展集团股份有限公司乌鲁木齐分院，830011，乌鲁木齐//第一作者,副教授)

乌鲁木齐地处干旱、严寒地带，冬季漫长，城市建筑密集、用地紧张，加上对安全防护有很严格的要求，因此，包括风亭在内的地铁附属设施在与城市空间环境、区域建筑风貌协调等方面存在不少问题。

地铁风亭是地铁车站和区间的附属建筑，是地铁地下空间与外界进行空气交换的重要端口。地铁风亭一般有独立式风亭、组合式风亭、合建式和集约式风亭等。乌鲁木齐地铁1号线(以下简为“1号线”)主要采用组合式风亭。

1 地铁风亭的型式选择和对环境的影响

1.1 地铁风亭相关设计规范

风亭的风口风向设计应满足GB 51298—2018《地铁设计防火标准》及GB 50157—2013《地铁设计规范》等规范的要求。

根据文献[1]规定，当地下车站的采用高风亭时，排风口和活塞风口应高于进风口。

文献[1-2]还对侧面开设风口的风亭技术指标有如下规定：

1) 进风口、排风口及活塞风口之间的水平净距不应小于5 m，而且，进风口与排风口、进风口与活塞风口都应错开方向布置，或者排风口、活塞风口应高于进风口5 m。当风亭口部方向无法错开且高度相同时，风亭口部之间的距离应符合GB 50157—2013《地铁设计规范》的要求：进风口同活塞风口及排风口的最小间距为10 m，活塞风口和排风口的最小间距为5 m。

2) 风亭口部5 m范围内不应有阻挡通风气流的障碍物。

3) 风亭口部底边缘距地面的高度应满足防淹要求：当风亭设于路边时，其高度不应小于2 m；当风亭设于绿地内时，其高度不应小于1 m。

1.2 风亭型式的选择

不同城市的气候条件、地形地貌、城市文化、特殊需求等方面存在差异，同一城市的地铁风亭在城市空间性质、站点选择及既有建筑的情况等地面条件也存在差异，因此，风亭型式的选择是在多方因素影响下的一个博弈过程。

从城市设计的角度上来讲，应该尽量弱化风亭的存在，尽可能采用低矮敞口风亭。但低矮敞口风亭在安全、防毒、防盗、防雨、防冻、防淹及通风等方面存在隐患。而体量庞大的高风亭，虽然其环控、防盗及防毒效果较好，但却又会占用较多城市空间、影响城市环境整体协调。所以，乌鲁木齐地铁风亭设计要面临多方协作、精细化设计和建设等难题。

组合式风亭是将不同功能通过风道的转折集中为一个体量，伸出地面并竖向发展的风亭。组合式风亭主有田字型、L型和一字型等不同型式。乌鲁木齐地铁基于其特殊条件，主要采用一字型组合式风亭，如图1所示[3]。

图1 “一”字型组合式风亭

1.3 地铁风亭对周边环境的影响

风亭排风口排放的废气和风机产生的噪声是扰民的主要因素，应妥善处理，使之不影响居民的日常生活。

地铁风亭排风口排出的废气中含有二氧化碳、汗液、霉菌等多种物质。这些废气若在小区域集聚，就会造成局部空气污染。在城市成熟地段设置的地铁风亭，大多都会遭遇此类问题。在干燥多风的乌鲁木齐，1号线通过高风亭所排出的废气能快速被风吹散稀释，从而降低了对行人、居民的直接影响。

地铁风机难免产生噪声。而乌鲁木齐冬长夏短，其居民门窗在一年中有相当长的时间内都处于紧闭状态，受噪声影响有限。1号线的风亭在建设设计时已充分考虑对周边环境的影响，其选址均已尽可能远离建筑窗口。此外，1号线风亭还积极采用了降噪声屏、隔声窗、隔声墙及植被降噪等降噪措施，也在一定程度上降低了噪声的影响。

2 风亭建筑与城市空间

2.1 乌鲁木齐市对地铁建设的特殊需求

乌鲁木齐地区对安防有特殊的要求。风亭作为地下公共空间的换气口，其安全性必须有绝对的保障。

2.1.1 强化防毒措施

世界上用毒气袭击地铁事件已发生多起：1995年3月20日，日本东京地铁发生了一起不法分子蓄谋已久的沙林毒气事件；2001年9月2日晚，加拿大蒙特利尔市中心地铁车站发生毒气袭击事件；2006年9月8日，韩国首尔地铁1号线发生毒气泄漏事件。

由于地铁站台及车厢都是密闭空间，与外界换气的唯一通道就是风亭，因此地铁风亭进风口的安全性必须得到保障。若被恐怖分子钻了空子，则后果将不堪设想。

为此， 1号线所有风亭均采用高风亭，设计时进风口被尽量提高，可被动加强风口防护能力，有效防范不法分子接触进风口。这为新疆区域内的地铁安防又增加了一层防护罩。

在那些距地铁出入口较远、日常巡视无法监控的新风亭，1号线还加装了栅栏等防护装置和防侵入检测传感器等。例如，在距地面高度较低的新风亭上安装钢制格栅并保持一定倾斜的角度，以有效防止不法分子投掷物体进入新风亭中[4]。

2.1.2 预防城市死角

城市死角是指城市发展过程中由于各方面的因素而出现的非安全区域。这类区域由于地区位置不在公共视野内，如果管理不到位就会诱发犯罪事故。消除城市死角，可有效地提高公共空间的安全性、降低犯罪率。地铁风亭的建设，可以通过合理应对“犄角旮里”、巧妙遮挡、增加引导互动等方式来处理城市死角，重新赋予活力，使之成为城市安全空间的一部分[5]。

图2 地铁植物园站风亭实景图

乌鲁木齐市的地铁地面建筑都是在建筑密集的地面条件下见缝插针所建造的，基本都设在人行道及人流较大的广场上，以预防形成犯罪死角。

图2的地铁植物园站风亭便是在转角小广场上，虽然风亭的设置挤占了空间，但其后的便利店仍在营业，且街上人流密集，不会形成城市死角。其它站点的地铁风亭也大都如此，有效地预防了犯罪死角的形成。

2.1.3 提高城市空间使用效率

从土地利用效率的角度来讲，相对于独立式风亭不同功能块的分散布置，组合式风亭将不同功能块在同一体量中进行不同方向的布置，可以大大节约占地面积，提高土地利用效率。

1号线采用的“一”字型组合式风亭最节省占地面积，是与地铁出入口结合设置的集约式风亭。 “一”字型组合式风亭是将由不同功能的风口通过风道的转折而集中为一个“一”字型体量伸出地面的高风亭。

包括风亭在内的地铁地面附属建筑在城市建设成熟地段的位置选点时，都会考虑选择在有较宽人行道的地段或者小广场上。

在线形的较宽人行道一侧建设风亭时，使“一”字型的组合式风亭顺着人行道布置，是对人流通行影响最小的做法。在用地紧张的地面条件下，“一”字型组合式风亭如果能同地铁出入口合建，就能进一步节约占地面积，减小对城市空间的影响。如1号线新疆图书馆站的风亭与出入口结合，布置在准葛尔大酒店前的宽34 m的小广场上。虽然整体体量较大，但对既有的城市空间影响有限。

2.2 地铁风亭与建造环境

风亭的建造应该因地制宜。根据不同的地面环境，合理地选择风亭的形式，以协调周边建筑，适应所处环境的空间氛围[6]。从地面环境的城市属性上来看，地铁1号线风亭按建造环境可分为郊区型、商业区型及文化区型。

2.2.1 郊区型风亭

郊区型风亭建于郊区，周边建筑密度及人口密度较低。一般情况下，郊区型风亭应尽量采用低风亭，并结合周边绿地、植被及其他设施等进行布置，以适应周边开阔的环境。

1号线植物园站位于喀什路北京路路口，临近植物园，拥有良好的地面环境，属于郊区型风亭。考虑到乌鲁木齐的安防要求，该站的2个风亭并没有采用面向植物园绿植的低风亭，而是设置了2个高风亭，分别位于新联路与北京北路形成的丁字路口的北角、喀什西路与北京中路西南角，避免了视觉死角。其中，位于新联路与北京北路交叉口北角的风亭在空间位置的处理上颇有设计感(见图3)。该风亭建于北京北路较宽人行道与新联路较窄人行道之间的转角小广场，并没有死板地横平竖直地沿道路摆放，而是进行了约45°的旋转，巧妙地完成了不同尺度人行道的转换。通过这一旋转，该风亭的建筑正立面正好位于植物园站A、B出入口的视线焦点上。未来这一立面上的广告价值不言而喻。

图3 1号线植物园站风亭位置示意图

不过，将风亭放在转角小广场上，噪声和废气仍会对小广场上交汇的人流和风亭后的建筑物有所影响，在今后的设计中应予以重视。

2.2.2 商业区型风亭

商业区型风亭建于人流密集的商业建筑周围。商业区客流量大、商业氛围浓厚。商业区型风亭应该慎重选择位置，采用活泼的形式或者与建筑合建。

1号线铁路局站位于北京路河南路路口，属商业型地段。此站点的2个风亭都分布在河南西路和北京南路的交叉口西南角的商业广场上(见图4)。该广场西面是金实业精品广场，南面是西单商场。2个风亭与1个地铁出入口横亘在由2个商场形成的广场上，不仅对商场的商业氛围产生了较严重的干扰，也阻碍了2个商场之间的客流交换。

图4 1号线铁路局站风亭

风亭等地铁地面附属建筑会破坏原有城市空间，主要是设计时没能全面综合地考虑。如果在设计之初，巧妙摆放风亭及地铁出入口，对风亭和出入口作一定艺术化的处理，使二者同广场空间有机融合，也可使广场依然生机勃勃、充满活力。这一设计上的缺陷对今后的建设有借鉴意义。

2.2.3 文化区型风亭

文化区型风亭位于博物馆、图书馆、科技馆等文化设施附近，周边环境具有浓郁的文化氛围。风亭的建造应与其文化氛围相适应[7]。

1号线新疆图书馆站位于北京南路上，在其相接的温州街以北50 m处。新疆图书馆站的4个出入口(见图5)隔北京南路相望。D出入口直接连接的天桥横跨北京南路，并能直达位于北京南路当中的BRT(快速道路公交)车站。

图5 新疆图书馆站风亭位置示意图

D出入口与地铁风亭合建形成了一个集约式风亭，位于城市人行道的袋形部位(较宽的人行道处)，对客流没有太大的影响。但由于本站位于文化区域，客流密集的天桥横对着1个体量高大的集约式风亭，而且地铁出入口的屋顶也未经艺术化处理，故从天桥看去，视觉上显得非常简陋，对城市形象有所损害。

对于大力推动文明城市建设的乌鲁木齐而言，展现城市文化软实力不仅要大力建设图书馆及科技馆等专业设施，也要考虑文化区内各种公共设施的建设。虽然从安全和空间使用的角度看，本站的风亭与出入口位置选择上比较合理，但缺乏文化品味的设计同样会产生比较消极的效果。

3 存在的问题与改进方向

3.1 风亭形态与城市空间

1号线风亭属于基本满足功能性要求的工程化建筑，均采用同一形式：灰色的铝塑板包裹的“一”字型组合式风亭体量。同一形式的生搬硬套使得风亭建筑与周边环境风貌不协调，缺乏艺术性[8]。

1号线铁路局站商业广场上的风亭建筑形式本应比较活泼，以契合周边商场的商业氛围。但该风亭仍然是“冰冷的灰色”。同样，作为国内最重要的国际机场之一——地窝堡机场，该站点的风亭建筑与空港客运综合枢纽站合建，但合建的风亭在米黄色饰面的综合枢纽站中仍然采用冷灰色铝塑板，使得二者看起来像强行拼贴在一起。国内其他城市的风亭建设风格值得借鉴。如图6所示的上海轨道交通2号线世纪公园站，同样采用高风亭建筑，通过形体的变化来弱化巨大体量的单调感，又以竖向格栅表皮的艺术化处理来突出体量的秀拔，使之成为城市中的一件艺术品。

总的来说，风亭建筑的设计应该因地制宜[9]，在特定的地面环境中营造有利于场所气氛的建筑。

3.2 绿化布置与商业广告

目前，1号线刚刚开通了一期工程，地铁站周边的景观绿化还未完工。根据乌鲁木齐市对安防的特殊需求：凡是地面条件允许，就要对风亭周边布置全包围隔离式阻隔性绿植；如地面条件较为局促，至少要在风亭视线盲区设置隔离式阻隔绿植，以消除安全隐患。

使用较高较密的植物绿篱来包围高风亭，既可切断行人对风亭的可达性，也可通过对绿篱的艺术修剪起到美化城市的作用，还可在一定程度上净化风亭排风口排除的废气[10]。

由于1号线所有风亭均采用形象一致的高风亭，其在城市空间中的物体感是不可消除的，建议通过公益性宣传和商业化广告等方式来激发风亭的展示作用。比如，对样式一样的灰色风亭进行商业化的包装，既可以起到一定的美化作用，也能使其发挥其高大体量矗立在城市公共空间中所具有的展示作用，同时创造一定的经济效益。但广告牌在风亭体量上的摆放、包装都必须以不能影响风口换风的效率为原则。不能遮挡、覆盖风亭上的风口，否则将会本末倒置。

3.3 满足后续地铁线网运营的需求

根据乌鲁木齐市轨道交通规划，今后还将会陆续建设2号线及3号线，以形成线网运营，从而最大限度地提高公共交通效率。在不同线路的交叠站点上，后续地铁站点新风亭在交叠站点的位置选择及其形态设计都需慎重考虑。

首先，应该将风亭建筑在交叠站点地面进行集中布置。将风亭控制在一个小范围内，不至于对周边居民产生更大的影响。

其次，在有条件的情况下，风亭建设可采用与其他建筑物合建的形式，以提高土地利用率、有效整合城市空间。目前，乌鲁木齐市地铁1号线尚无一例与建筑合建的风亭。即使在有地面条件的区域，也没有通过二者合建来提高土地利用率、提升城市形象。在接下来的的地铁建设中，希望能尽可能多地建设合建式风亭，以提升城市空间利用率。

再次，在集中布置风亭时，应考虑新风亭与旧有风亭的进风口与排风口之间的关系，避免发生自污染。同时，新风亭建设与1号线旧有风亭相比，应该更多地考虑到风亭形态设计因地制宜的问题。在不同的建造环境中建造不同形态的风亭，以贴合该站点的城市空间氛围。