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京张高铁站房设计管理的创新理念与实践

2021-02-25冯小学李恒兴蒋洁菲王欣睿

铁道标准设计 2021年2期
关键词:站房高铁铁路

冯小学,张 宁,李恒兴,蒋洁菲,王欣睿

(中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055)

引言

铁路是国民经济大动脉、关键基础设施和重大民生工程,是综合交通运输体系的骨干和主要交通方式之一,在我国经济社会发展中的地位和作用至关重要。

2004年1月,国务院批准了《中长期铁路网规划》,自此高速铁路进入迅速发展阶段,一批重大标志性站房,如北京南站、上海虹桥站、杭州西站等建成投产。2016年,国家发展改革委、交通运输部、中国铁路总公司联合下发《中长期铁路网规划》(发改基础[2016]1536号),构建更加完善的现代高速铁路网,铁路站房的修建亦需同步完成,规划中还重点提出了客运枢纽建设规划要求,按照“零距离”换乘要求,同站规划建设以铁路客站为中心、与其他交通方式有机衔接的综合交通体[1]。而随着全国铁路建设的快速发展,站房工程在铁路建设中的重要性、紧迫性越来越凸显,同步给设计单位的站房设计领域带来了空前的机遇。

京张高铁是国家规划实施的重点建设项目,是 “八纵八横”通道的重要组成部分,京津冀一体化发展的经济服务线;是2022年北京冬奥会重要交通保障设施;是京张铁路百年历史的文化线,展示中国高铁建设成果的示范线[2]。京张高铁站房亦因其特殊历史定位及重要性,无论在设计理念、技术创新还是政策解读及应用方面均进行了精益求精的设计,而站房所面临的变化及挑战同样给站房的设计管理亦带来不同的挑战。

1 京张高铁站房设计管理面临的挑战

社会政治经济的发展、综合交通体系的不断完善使得高铁站房在建设理念、建设规模、设计内涵方面都发生了巨大变化,使得站房的设计工作难度越来越大、技术要求越来越高,因此对站房的设计管理工作也提出了更高的挑战[3]。

1.1 铁路线网布局与站房布局新思维

为了破解北京北站客流的枢纽难题,减少西直门交通枢纽对城市交通枢纽交通带来的新的压力,对北京枢纽客流实施“多点乘降”的方法。京张高铁始发站采用了“一线双站+中心城区隧道”的模式,即北京北站与清河站均为京张线的始发站,北京北站承担高速客车功能,清河站承担普速客车、部分高速客车及奥运期间的奥运功能,而两站之间采用地下线路连接的模式[4]。

此种模式避免了传统特大城市一条铁路线只设一个始发站、客流过度集中造成的疏解难题;极大减少了铁路对城市的分割,极大地改善了城市空间环境,提高了百姓生活品质。此种布局模式的实现是站前、站后多专业通力协作的结果,这一成果的实现加大了设计管理的综合协调难度,对设计管理工作提出了新的要求。

1.2 站房与城市的融合与引领

铁路客站是城市对外交往的重要载体,是反映城市形象的重要“门户”,与城市结构、景观、文化紧密相连,直观展现城市风土人情、人文历史和时代精神。近年来,国家支持鼓励“站城融合”发展,越来越多的铁路客站和城市建设规划在前期就开始统筹策划[5-6]。国铁集团提出的新时代铁路客站“畅通融合、绿色温馨、经济艺术、智能便捷”的十六字方针,也是对“站城融合”的有力回应。

京张高铁各站房从规划层面即与城市、自然环境充分融合、一体设计。如被称为“设站条件最差的车站”的清河站从外部交通方式、内部流线组织、城市景观规划、城市文化及城市生活等方面与城市完美交融,成为“站城融合”的典范之作;八达岭长城站、太子城站则采用了“消隐”设计理念,与环境充分重合[7]。

“一体规划”的设计理念融合了交通规划、城市规划、建筑、市政、景观专业、文物等设计专业的综合智慧,“一体规划”在实现站城融合设计理念中发挥着重要作用,是高铁站房设计管理工作的一个重要环节。

1.3 社会政治经济发展对站房复合功能的新要求

伴随着城市的快速建设与发展,城市交通工具日趋丰富,居民的出行方式更加灵活与多样,尤其是轨道交通的发展,大大增加了居民的出行效率。高铁站房作为城市间交通的重要载体,其功能不仅要满足铁路客运需求,同时要融合城市的多种交通方式及功能需求,功能定位由“单一的铁路客运场所”向“城市复合功能”转化,高铁站房亦向“综合交通枢纽”转化,真正实现“站城融合”[8]。例如清河站、张家口南站等包括了高速铁路、市郊铁路、轨道交通、客运、公交等多种功能需求。

“复合型功能”站房实现的同时,给设计院的设计管理工作带来大的难度和挑战。设计需考虑铁路、轨道交通、市政工程的同步设计及建设问题,尤其是轨道交通,往往与站房的连接最为紧密,与站房工程主体不可分割,从而建设周期与站房工程必须一致,而如何在铁路与轨道交通工程业主不一致、审批流程不一致、专业构成不一致等的情况下圆满完成项目是设计管理的一个重点和难点。

1.4 绿色发展和人文关怀下的设计新趋势

绿色、节能、环保是新时代站房设计的必然趋势和要求,京张站房设计时,始终践行低能耗、低污染、低排放的设计理念,实现工程建设与社会环境的可持续发展。京张高铁站房是系统采用铁路绿色建筑标准进行设计并评价的首条线路,所有站房均达到二星绿色铁路客站标准,其中清河站和太子城站达到三星绿色铁路客站标准,清河站同时符合LEED GOLD(绿色能源与环境设计先锋奖金奖)标准[8-9]。

京张高铁站房设计时构建以人为本,文化、经济艺术相结合的高铁站房设计新理念和方法。突出旅客出行体验,为旅客营造温馨、健康、舒适、便捷的出行环境。比如在候车厅区域增加重点旅客服务区、儿童娱乐服务区、军人服务区、医疗服务区,体现人性化设计等。另外通过智能综合服务终端的前移部署等,把铁路车站服务前移至客户身边,让服务无处不在,实现旅客便捷出行的效果。

在实现站房绿色设计,实现站房设计新理念的同时,同步对站房的设计管理工作也提出更高的要求,针对新理念、新要求,从设计策划、设计质量等方面即应采取相应的对策。

2 京张高铁站房设计管理创新理念的内涵及主要做法

在设计管理方面,设计单位根据项目需求及特点,组建项目组织架构,确保每一项工作流程清晰、责任明确、界面清楚,做到管理有层级、质量有保障。

2.1 立足站房布局新思维、站城融合的站房设计管理

鉴于京张高铁站房布局的新思维及站房对城市融合与引领的重要作用,站房设计时考虑的因素应该更加广泛与全面,不应仅仅局限于满足站房设计相关要求,而应该加强与站前设计、市政设计的高效沟通与衔接,从而真正实现新时代站房与城市的融合及引领。

2.1.1 构建与站前设计专业的协调沟通机制

与站房相关的桥梁、轨道、经调、站场、接触网等站前专业策划在站房项目组中,站前专业开展工作时亦配备了房建副总体及房建主管总工,建立了站房设计与站前专业良好的沟通平台。以往的站房设计与站前设计工作相对独立,在站前设计阶段房建专业主要负责铁路沿线生产生活房屋的设计,站房是独立招标后才开始开展工作,往往会出现站房与站前专业接口不一致、设计理念不统一,从而导致站房与站前工作割裂的局面。

新时代客站布局也要求站前设计与站房设计密切配合,充分考虑站房与城市的关系、线路与城市的关系等因素,减少铁路对城市的影响,从而形成铁路的建设促进城市发展,城市发展带动铁路建设的良性循环。在线路规划和客站布局方面,通过站房与站前专业的深度配合,以线路选择和车站选址尽量减少对城市的分割、新建车站尽可能在中心城区或靠近城市建成区为原则。在站房与站区生活生产房屋统筹设计方面,通过站房与站前专业的深度配合,整个站区在立面风格上、围墙样式上、绿化景观上统一规划设计,形成了良好的站区景观。

2.1.2 构建与市政设计部门的协调沟通机制

综合交通枢纽布局通常是枢纽所在区域周边的城市环境、枢纽定位、功能需求、交通能力等因素综合作用的结果。综合交通枢纽的合理规划,可以最大限度地提高地区交通效率,引导城市空间调整,优化城市功能,给城市带来新机遇。

站房设计策划之初,便将市政设计团队纳入整个项目的整体计划中,建立与市政、规划、城建等相关设计单位的沟通机制,通过会议、技术交流、会签等方式明确边界条件、规划策略等,以有效保证方案有效落地,从而保证项目总进程。

比如,在解决清河站位于海淀区成熟街区,如何减小清河站给区域交通带来的交通压力的重要问题时,站房项目组便与市政专业密切配合,确定清河站交通客运结构,即明确不同交通方式的客流比例,作为清河站外部交通规划和方案的一个重要依据。在站房前期规划中即统筹多专业,协同设计,注重与城市及区域规划的沟通配合,将高铁站房工程与地铁、市政道路、广场工程等统一规划设计、分步实施,使车站布局及换乘设计与城市交通组织及总体布局融为一体,进一步提升综合交通枢纽的接续保障能力,最大限度发挥枢纽的运营效率。

2.1.3 站房设计与站前设计、市政设计部门相辅相成,共同促进站房方案的稳定与推进(图1)

图1 部门间协作模式

通过与规划、交通、市政部门协作及配合,及早稳定外部交通及规划方案,通过与站前专业间密切协作,确定了一体化规划布局、现代化功能融合、交通方式无缝衔接等设计新理念,达到了“车站与城市、建设与运营、智能与服务”的完美融合。这几个专业、部门间的协作无论在方案的确定还是推进方面均起着至关重要的作用,是站房设计管理工作的一个重点。

2.2 立足复合功能的站房设计管理组织架构

2.2.1 构建“一点两线”站房设计总体组

图2 总体组组织架构

设计环节是保证后期施工及运营顺利进行的先决条件,针对新时代复合功能站房的设计管理特点,采用“一点两线”项目组织架构管理模式,见图2,总体组组织架构。“一点”即一个总体组,一个总体,承担设计工作的主体责任,在全设计周期发挥好统筹协调作用,为高效推动设计进程创造条件。建立健全沟通机制,有效组织整合各方设计力量。“两线”指的是铁路工程、地铁工程两个专业工作组。针对不同业务板块,组建稳定的技术成员团队,为设计的技术服务奠定坚实的基础。对项目设计过程中随时产生的技术问题,迅速响应,积极反馈给总体。

2.2.2 “一点两线”站房设计总体组工作重点

京张高铁清河站采用“一点两线”站房设计管理模式,设置一个站房设计总体组,总体设计由总体组总体、副总体、专业负责人及设计人协同完成。考虑到铁路工程与地铁工程的显著差异,总体组内设2名副总体,分别服务于铁路业主和地铁业主,各自有明晰的工程设计界面。总体组的工作重点包括以下3个方面。

(1) 注重统筹策划,保证时间节点

总体组通对整个项目进行分析,明确项目目标,主抓项目关键任务节点和主要决策点,精确定义项目的具体工作内容和范围、工作深度和广度,确定具体的工作任务和工作量,编制总体计划。在总体计划的前提下,铁路、地铁专业分别编制各专业出图计划,提交给总体组。总体组负责检查督促各专业项目组计划执行情况,合理管控设计进度。

(2) 注重总结归纳,动态管理,过程把控

建立畅通的沟通渠道,全面、及时掌握项目的动态,通过每周召开周例会等形式,及时协调解决各专业出现问题和困难。根据项目动态,及时评价项目进度、质量;预测项目未来进程;对项目风险及重大技术进行识别、量化,采取相应的应对措施,使项目正常运行,以达到确定的目标。

(3) 注重协调沟通,加强信息管理

组织实施系统内部、外部沟通协调时,注重信息收集、统计、分析、发布工作,并依据信息适时调整、加强和改善总体组工作。针对项目面临多业主的情况,总体组一方面采用对各业主分头汇报和集中汇报的方式,满足各方业主需求的同时,有效确定方案;另一方面通过各专业组与各相关审批部门等建立密切联系,征求相关意见后,将重大意见及关键要求客观反映到总体组,总体综合归纳,及时汇报业主后,通过组织对接协调会或专题讨论会的形式,解决相关问题,有效推进项目进程。

2.2.3 “一点两线”站房设计总体组在京张高铁项目指挥部的统领下开展工作

“一点两线”的设计管理模式有效理顺地铁等市政工程与铁路工程的衔接,使两条原本相对独立的方向路线被双向干预、有效磨合,共同推进。确保项目的整体性和统一性的同时,又具有相对的独立性及专业性。各方的权责清晰,且能满足不同业主、不同审批流程的要求。有效地将原本不属于相同组织的单元进行组合,并实现相互之间资源的共享与优化配置,进而发挥出协同的效能,实现管理效率的提升。

同时,站房设计总体组在京张高铁项目指挥部的统领下,与站前项目组协同设计,在集团主管领导的统一领导下,协同推进项目进程[10]。

2.3 立足多专业协作的站房设计管理

客站不仅仅作为城市的交通建筑而存在,更向城市多功能复合型建筑发展,在这样的背景下,构建多方及多专业协作的站房设计管理模式,成为客站设计的必然选择。

2.3.1 构建内外联合工作的设计项目组

在站房设计中,设计主体单位以联合体的形式,与国际知名公司合作,在设计过程中,双方建筑师协同工作,对项目进行全程参与管控。在总体院的主导下,根据设计阶段以不同工作组作为工作主体的工作模式,既充分发挥中外设计团队的设计优势,又取长补短完善设计问题,使整个建筑创作既符合中国国情又与国际接轨。在工作模式上,在方案和初步设计阶段采用集中办公等方式,保证了工程设计质量和进度[11]。

2.3.2 构建多专业、多专项协同办公的工作模式

现代化的站房设计已经演化成一个复杂、庞大的系统,仅铁路内部设计接口就涉及30多个专业,另外包括建筑相关专项设计如幕墙、内装饰、标识、照明、绿建等专项设计,再加上轨道交通二十几个相关专业,各专业接口管理和系统集成管理非常复杂。为此,项目组采用了集中办公方式与灵活办公相结合的方式,根据专业间的紧密程度,确定了需要集中办公的专业和人员能力,保证项目最大成效完成的前提下,尽可能提高设计效率[12]。

2.3.3 纳入优势资源,构建多方协作设计模式

京张高铁是我国铁路建设史上明确提出铁路文化、完成京张文化专题研究、进行文化元素凝练并在工程中得以应用的项目。设计主体单位以将京张高铁打造成文化艺术的示范线为目的,通过与专业院校协作,发挥其艺术创作优势,通过高效对接提出了代表不屈、自信、自强、合德的“天地合德、百年京张”文化主题;凝练京张、冬奥文化元素,在客站大厅、通廊侧壁、站前广场、路基边坡绿植选布等地方,通过浮雕、字画、影像、布局等方式体现,大幅提升了京张和冬奥文化的影响力。将京张文化元素融入到京张高铁的每一个细节之中[13]。

2.4 立足科技创新的站房设计管理新理念

设计管理的科技创新就是运用现代管理理论、方法和手段,以全新的设计管理思路,通过有效的项目管理,以最高效率和最低成本,实现预定的设计目标。而设计方法与设计技术的科技创新同步对站房设计管理都起着直接作用。因此,在设计之初就要将科技创新理念和做法作为设计工作策划的重点,早策划、早研究,对有可能实现设计标准化的土建、设备、系统部分提前规划,推行设计模块化,以提高设计工效和设计质量。

2.4.1 方法创新对设计管理的促进

设计方法的科技创新就是充分利用既有的技术资源,从模块化设计、标准化设计、信息网络化等着手,提高设计质量和工作效率[14-16]。比如,在京张高铁首次采用全线、全专业、全生命周期的BIM技术,通过BIM技术在设计阶段和施工阶段的应用,达到了提高效率和质量的效果。一是基于京张高铁BIM项目的实施,建立标准化管理模板和协同工作管理平台,为BIM技术在智能铁路建造领域的推广提供了有益的借鉴。二是通过京张高铁BIM正向设计研究,通过协同建模、分析检测、模拟、数据集成等关键技术,实现同一专业内部、不同专业之间的协同设计和管理,提高设计工作全程的效率和准确率。三是通过京张高铁BIM建模在清河站、八达岭长城站的延伸应用,达到了提前发现设计存在问题、降低施工成本、提高工程质量的效果。

2.4.2 技术创新对设计管理的促进

设计技术的科技创新就是在设计中采用已经证明行之有效的新技术、新材料、新工艺,在设备选型、结构型式选择到施工方法选取上,通过科技创新课题,在论证研究基础上试点、推广。设计主体单位从开展设计伊始就瞄准建设世界一流高铁的目标,坚持高起点谋划、高标准定位、高质量设计的指导方针,从标准选择、方案确定、工程措施、生态环保、人文环境等方面开展高标准对标,全力将京张高铁打造成展示中国高铁建设成果的示范线。从清水混凝土雨棚研究与应用、一站一景设计思想、重结构轻装修的一体化设计理念到基于BAS的新能源管理系统的应用及全线站房绿建设计,无一不体现出京张高铁站房在设计技术方面科技创新。

2.5 建立有效的设计质量保证体系

除严格按照ISO9000质量保证体系,按事前指导、过程控制、成果校核的方法实施设计管理外,采用以下方法来保证设计质量。

2.5.1 构建技术攻坚和项目管理双线协作的工作模式

在项目设计过程中,技术攻坚与项目管理作为不可或缺的两个方面,双方的协作极为重要。在设计过程中,项目组的技术人员参与项目管理人员互相配合,各负其责,由项目管理人员对项目的进程、计划、会议资料、设计资料、办公场所等进行统一管理,对重要会议的决议进行梳理,极大地提高了设计效率[17]。

2.5.2 构建重大技术问题的预判与评审系统

在院层面成立领导小组,由主管院长、总建筑师和各专业主管总工组成院专家组,组成项目风险预判系统,对重大技术决策提供支持并对设计的重要节点及风险提前进行警示,避免出现设计失误。

2.5.3 构建具有“创优意识”的质量保障系统

在设计输入及设计策划过程中即对项目的创优目标进行要求,在整个设计过程中即按照国铁集团关于精品工程 “精心、精细、精致、精品”的标准要求和“畅通融合、绿色温馨、经济艺术、智能便捷”的新时代客站枢纽的具体要求,通过精心设计、组织、施工,使铁路客站设计新颖、安全可靠、技术先进、品质一流,集中国高铁客站建设运营技术和管理水平之大成,成为优质工程、创新工程[18]。

通过建立有效的设计质量保证体系,及时对方案进行功能、系统、接口等方面的综合平衡。通过对设计质量实施过程性控制,充分认识各类外部条件(场地条件、周边建构筑现状、施工机械等),分析可能产生的各种风险及控制措施,保证业主意图和各种决策意见在设计工作中得以贯彻[19-21]。

3 结论

站房设计管理与站房的新理念、新技术、新要求息息相关。本文通过对京张高铁诸项新理念及由此带来的站房管理挑战进行分析,提出了为应对挑战、解决问题、全面创新的京张高铁站房设计管理理念,解析了在立足新概念站房布局、功能复合新需求、多专业多组织协同设计、科技创新促进设计管理等要求下,京张高铁站房设计管理如何将理论结合实践,创新并有效构建出全面适用的设计管理架构、管理办法和质量体系保证体系,以期对相关工程起到参考和借鉴作用。

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