地铁车站设计思路与设计要点探析

2021-04-01程骁

工程建设与设计 2021年22期

关键词：车站乘客设计

程骁

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广州 510000）

1 引言

自改革开放以来，我国地铁建设发展迅猛，充分带动了地下空间资源的优化利用与地铁沿线经济的快速发展。地铁具有安全舒适、快速准点、规模范围较大等优点，能够综合高效地解决城市用地紧张、环境污染、交通流量大等现代城市交通普遍存在的问题。

地铁车站作为连接城市交通枢纽、旅游景点、经济商圈和居民住宅的节点，已成为城市居民和游客出行必经的场所，其中，以通勤需求尤为突出。所以，为了持续提高地铁车站的质量，做好地铁设计工作十分重要。

鉴于此，本文主要分析和研究地铁车站设计的技术要点，旨在使地铁建筑设计更加规范化、科学化，并提高其实用性，从而推动城市公共轨道交通快速发展，更好地为城市居民服务。

2 地铁车站设计的内容

目前，在我国许多城市中，地铁是多数居民和游客首选的出行方式，其具有快速、便捷、安全、噪声低、污染小等优点，是城市大力倡导的环保出行方式。此外，地铁与人们的生活水平和生活方式密切相关，能够满足不同人群的出行需求。所以，近年来人们开始倡导绿色出行和人文地铁。

地铁车站的设计内容包括：地铁建筑风格的是否符合不同民族、不同文化人群在欣赏和美感方面的心理需求，车站内外导向的指示引导是否明确合理，以及地铁车站的建筑风格、自动化设备设施、设备区房间布置、进出站及换乘乘客流线、装修导向等的合理设置[1]。

3 地铁车站的设计思路

在地铁车站设计中，要根据所在地区的地形地貌、周边客流情况以及远期换乘可能性等要素，不断优化地铁线路及站点选址方案，以确保更合理地利用城市地下空间，并在保证地铁建设整体质量的基础上提高项目的经济效益。此外，在地铁工程的设计中，设计人员应根据周边客流情况，合理规划出入口位置，并结合周边建筑的设计特点进行，确保地上建筑与周边建筑相得益彰[2]。

4 地铁车站设计的要点

4.1 主要结构计算方法

车站结构设计中，计算量较大，二维计算法虽然方便，但存在一定的缺陷。如对吊顶和中间板的拉力进行计算时，未考虑刚度，计算出的板内力较小，导致设计中需要增加板的高度，产生不必要的造价。通过三维计算，可有效保证结果的精度与合理性。因为在二维计算中，内力传递机制较具体，一般按从板到梁再到柱的顺序进行传递。虽然梁、板高度不同，但厚度比较相似，因此，被认为是梁。但其没有足够的刚度，载荷会转移到竖向构件上，如采用二维计算，得到的受力结果与实际会有偏差。所以，通常选择三维计算，以保证结构计算结果的准确性。该方法还能降低施工造价，应用效果较好。

由于地铁站具有过渡结构，并且过渡结构在垂直方向上较长，水平方向上较短。结构计算中，考虑土体与设计结构的作用，通常选用荷载-结构模型的系统有限元法。计算模型为在底座上的对称龙门结构，采用地弹簧模拟土层阻力，并在设计结构时，全面考虑水平和垂直荷载。根据施工方法，在开挖施工以及车站的使用阶段，要模拟不同的应力作用条件，计算出相应的内应力。

4.2 节能环保

地铁车站的节能设计应以满足地下轨道交通对功能的需求为主，合理确定与车站功能相匹配的空间，尽量避免设置不必要的空间，控制车站主体规模和附属设施的面积，从而降低车站建设成本。

多数地铁车站完全埋于地下，与外部的冷热交换相对较弱，能源消耗主要为车站建筑内部照明、空调和通风。设计人员在设计时，应尽可能合理利用空间，减小地下车站的规模和埋深，从而使与之相匹配的机电设备的设计容量和设备数量相应减少，以从总体上控制地下车站照明、空调和通风的能源消耗总量，减少工程投资，同时，为今后运营期间的节能管理创造条件。

地铁站出入口的设计要结合采光、通风和照明需要，在为地下区域带来光照，有利于空气流通的同时，应根据出入口的朝向，在保持地铁全线统一风格的前提下，采用合理的遮阳设施，减少夏季阳光对地下空间的过分热辐射导致的高温情况，有效处理负荷增大的负面影响[3]。

4.3 消防疏散

依据GB 51298—2018《地铁设计防火标准》的要求，地铁车站属一类建筑，地下主体工程、出入口通道、风道的耐火等级为一级。

车站根据使用功能大致分为公共区、有人值守设备区、无人值守设备区、风道等。车站按使用性质、面积、大小划分防火分区，其中，公共区（包含站厅公共区和站台公共区）为1 个防火分区，其余设备区按每个防火分区不大于1 500 m2设置为若干个防火分区，每个防火分区之间采用防火墙分隔，防火墙上的门均采用A 类隔热防火门（甲级），耐火隔热性不小于1.5 h，耐火完整性不小于1.5 h，开启方向为疏散方向。

地铁车站公共区和设备与管理用房的顶棚、墙面、地面装修材料及垃圾箱，应采用燃烧性能等级为A 级的不燃材料；设备与管理用房区内的装修材料，应符合现行国家标准GB 50222—2017《建筑内部装修设计防火规范》的有关规定；所有装修材料除广告灯箱、导向标志、休息椅、电话亭、售检票机等固定服务设施的材料按B1 级考虑，其他均按不燃材料考虑[4]。

4.4 地铁车站的装修

地铁施工装修设计是地铁施工设计的重要内容之一，是车站在施工设计过程中的延续和深化，可以通过装饰设计来美化整个空间环境。车站的装修既要保证整体建筑风格，又要体现当地独有的建筑特色，满足乘客的审美需求，让乘客感受到地铁的便捷、美观与温暖。

地铁建筑装修首先要考虑的是其功能性和实用性。设计人员应从各种功能和装饰的细化出发，体现一定的现代气息和地域人文特质，以满足大众乘客的审美观，避免因封闭产生压抑感，提供较为舒适的环境，同时，还需要谨慎有效地利用光线、颜色和材料的变化，做到虚实结合。

大型柔光箱的光源可以以荧光灯为主，这样可以减少地下空间的压抑感。在完成车站内部装修时，还需要考虑车站建筑装修与周围环境的协调，在满足这种建筑工艺要求的前提下，尽量遵循简单、经济、实用、美观的原则。

在选择地下建筑和装饰材料时，要坚持耐腐蚀、防潮、清洁方便、易于维护的原则，材料应保证良好的稳定性能和相对便宜的标准价格。

在选择地板材料时，应充分考虑防滑、耐磨、抗静电、吸尘性能好的优质建筑材料。

对于地下建筑的照明，则需要选择照明度强、能耗低的节能荧光灯，灯具的组合还必须考虑到安装和维护的方便性。此外，灯具还可以选择带有扩散器的装饰面罩，从而有效节能。

在设计地下建筑和广告灯箱时，注重吸引乘客的注意力，使乘客感到愉悦，便于乘客有序、快速地上下车，以协调整体车站环境。车站内广告灯箱的安装还必须满足布局的格式和同质化要求，以保证布局不妨碍乘客的正常出行[5]。

4.5 车站与物业开发整合设计

首先，在地铁建设过程中，需要科学合理地规划固有建筑的征拆及后续业务发展等问题。在具体的规划过程中，必须对地铁车站建筑和场地进行整体开发，统一规划在促进城市发展方面发挥重要的作用。为此，设计人员应在地下施工初期进行综合分析，并结合当地的具体特点选择最优规划方案。在地下线路的建设过程中，地铁运营公司可以对整个地铁运营系统进行统一的调整。

其次，地铁公司可以和开发商联合设计团队进行系统设计，在这种模式下，地铁公司和开发商组成一个设计团队，共同设计项目。在地铁规划过程中，双方设计人员需要从开始就多进行有效沟通，并做好相关设计的协商和协调工作，从根本上保证地铁建设项目的质量，更好地满足业主的实际需求。