地铁车辆段上盖车库平面排布优化策略——以广州官湖车辆段为例

王小雅 | Wang Xiaoya

姜文艺 | Jiang Wenyi

陈皓粤 | Chen Haoyue

在我国城市发展进程中，轨道交通的发展成为趋势，为了提高土地利用效率，吸引周边人气，我国多进行轨道交通车辆段上盖物业开发[1]。为满足盖上物业大量的停车需求，需在盖上修建停车库。由于盖下工艺复杂，塔楼结构落地，导致盖上车库柱网受限，停车效率低，单位停车面积过大。目前，国外对于轨道交通周边土地利用的研究集中在TOD 模式与轨道交通与城市互馈发展两方面，我国对于车辆段上盖开发的研究仍处在起步阶段，主要集中在开发模式、交通规划、功能布局等方面，盖上停车系统研究存在欠缺，而盖上车库与普通城市地下车库或居住区地下车库相比较，具有其特异性。相较而言，普通城市地下车库柱网布置没有盖下工艺限制，广州车辆段上盖车库位于盖下车辆段和上盖物业间，同时受到盖下工艺和盖上塔楼的影响，不能直接套用普通城市车库的设计经验值，需要盖上盖下综合考虑，确定盖上车库的平面布置思路以及经济合理的指标。

1 地铁车辆段上盖车库的概念与类型

1.1 地铁车辆段相关的基本概念

地铁车辆段是车辆停放、检查、整备、运用和修理的管理中心所在地。车辆段是提供地铁日常运营过程中必要后勤服务的配套基础设施，是轨道交通体系的重要组成部分[2]。车辆段通常是尺度巨大的单层建筑，且开发强度低，其闲置的上部空间没有得到有效利用，车辆段的运用库和检修库区域占地面积大，柱网齐整，有利于进行上盖开发。

地铁车辆段上盖物业是指在车辆段的停车库、运用库和试车线的上方通过加盖大板的方式形成物业开发的基面，在其上方进行建筑、道路等的开发建设[2]。在土地价格昂贵的现代大都市，将车辆段用地投入到商住开发中，无疑极大地减轻了城市发展对土地资源的需求压力，同时物业开发所得资金可以反哺地铁建设，形成良性循环[3]。

1.2 地铁车辆段盖上停车系统分类

在车辆段上盖物业开发中，居住为主导的开发占据主要地位，在盖上进行住宅开发可以汇集大量人流和实现较快的资金回笼[4]。为满足小区业主的大量停车需求，停车库成为上盖开发必不可少的一部分。通常有盖上露天停车场、建筑底层停车场、盖上独立停车楼、夹层停车库四种停车模式。广州车辆段上盖车库通常采用夹层停车库模式，与车辆段设备层结合设置，对上盖物业影响小，可利用空间大，便于管理，但造价较高（图1）。本文研究对象为盖上夹层停车库。

图1 车辆段上盖车库示意图

2 普通城市停车库平面排布策略

车库停车位设计并不以单个停车位的尺寸来考虑，而是根据柱网的限制成组布置车位，形成停车单元，再以此为基础扩展至整个停车区域。普通城市车库设计已经形成一种较为成熟的模式，将两排车辆布置在一个柱跨内，每排并列三辆车，一个停车位的最小宽度为2.4m，三车位并排的最小宽度为7.2m，即柱间净距不小于7.2m，采用此种排布方式时柱间距是在结构最经济的范围内，同时也是地上建筑常用的柱网尺寸[5-6]（图2）。车辆采用垂直倒退停车的方式，车库内通道宽度不小于5.5m。

图2 普通城市车库停车单元示意图

地下车库长宽通常不等，为使通车道利用率较高，尽量避免空跑车道，根据已有项目和研究表明，沿长轴方向垂直布置双排停车位，可以减少通车道占车库的面积比例，更加经济。

3 车辆段上盖车库平面布置策略

3.1 官湖车辆段上盖项目概述

本项目位于广州新塘镇官湖村，地铁13号线官湖站南侧，地块大致呈东西走向。项目本着集约用地、租金地块项目建设的原则，在地铁车辆段上盖建设住宅及相应配套设施，总用地面积为417061.4m2，总建筑面积约为138.78万m2，车库建筑面积为46.51万m2，机动车位数为9817辆。

官湖车辆段上盖根据报建要求，只设置标准车位，不设置机械车位及微型车位。以垂直停车为主，局部为平行停车，车位尺寸2.4m×5.3m。盖上车库分为两层，主要布置在车辆段运用库和联合检修库以及咽喉区上方（图3）。对两层车库平面布置分析，发现存在较多不利停车的空间导致停车效率较低。主要的不利空间有塔楼阴影区、设备房区，这些空间产生较多单排停车和平行停车，或车位排布零星分散、不规整。由于咽喉区对应的盖上车库部分柱网尺寸复杂、不规整，或变形，缝两侧柱网没有对齐，有些区域单排柱跨小于5.5m（车道最小尺寸）都会影响车道和车位合理布置，针对已建成上盖车库存在的问题，分析影响上盖车库停车效率主要因素，优化车库平面排布，使之更高效合理。

图3 官湖车辆段上盖车库平面示意图

3.2 车库位置、轮廓

车库室内地坪低于室外地坪高度超过该层车库净高 1/2 的车库称为地下车库[6]。适用于室外地坪平坦而且标高相差不大的建筑场地。对于车辆段上盖车库而言，以周边城市环境为基准，它的标高高于周围城市道路，低于盖上居住区，后文提到的负一层负二层均是相对于盖上居住区而言。车辆段上盖车库建设范围受基地轮廓和盖下功能分区影响，整体轮廓紧凑规整，便于后期车库布置。

官湖车辆段盖上停车库主要布置在运用库和联合检修库以及咽喉区上方，在负一层有较大区域且形状不规整的下沉商业，员工通道和景观退台，导致停车库有效面积减小，且不规则的轮廓不利于停车位布置，停车效率降低。无效空间宜与设备房、坡道等结合布置，减少对停车的影响。由于车辆段不同区域的功能特性，咽喉区柱网不规整，顺应车线走向呈喇叭状发散，停车效率远低于运用库区域，且较难实现标准化模块化设计，故后文对车库平面优化研究主要针对运用库区域。

3.3 上盖住宅塔楼布置对车库停车效率的影响

在地铁车辆段上盖开发中，由于开发时序因素，在进行盖下车辆段建设时，上盖物业只有一个初步方案，无法最终确定，通常在盖下预留一些空地让盖上物业结构直接落下来，有些结构无法落地时可以进行结构转换处理[7]。在官湖项目中，盖板上结构采用直接落地的形式。采用此形式时盖下平面和盖上车库的停车空间都会被上层落下的塔楼结构影响，从而被划分成几个停车区域[8-9]。

为了在规划设计阶段创造地下车库的高效、有利条件，总平面中前后主楼宜平行布置，避免产生夹角；主楼间距尽量满足双排停车模数。总平面间主楼单元组合体量宜相同，避免占用地下车道[10]。

在官湖车辆段中，运用库区域上盖塔楼沿盖下车线方向平行排列，D1-D4塔楼为24层，高73.45m，D5-D7塔楼为28层，高85.05m，D8塔楼为27层，高82.15m。两排楼间距约为47m。根据《广州市城市规划管理技术标准与准则》，新城区南北主朝向建筑的南北间距，楼高30.0m以上的按30.0+0.5或0.6（H-30）控制（H为建筑楼高，超过80m以上的部分不再增加计算建筑间距）。

该车库方案中两排塔楼间区域（图4）停了7排车，有4条车道，出现单排停车的情况，停车效率严重下降，应当适当优化调整住宅塔楼间的间距。

图4 官湖运用库区域放大图

3.4 停车方式选择

在停车方式选择上，可参考普通城市车库经验，选用最经济的垂直后退停车方式，尽量避免斜向停车或平行停车方式。除特殊条件下，通道布置应为一条车道服务两侧停车，柱网排列应尽可能避免一条车道服务一侧停车的布置方式[11]。停车位排布应与车库柱网设计相结合，形成高效合理的停车模块，再由停车模块组合成停车带、停车单元。

3.5 高效停车单元模块

由于咽喉区柱网较为复杂和不规律，本文主要选取盖下柱网和边界更规整的运用库上部车库区域进行分析研究。影响盖上车库柱网的因素较多，为研究典型停车布局，建立高效停车模块，设定以下三个前提条件：车道及停车布置与盖下停车线优先选取平行布置，能减少连通口车道面积，以双侧垂直停车为优先研究对象；柱截面选取常规设计值0.8m×0.8m，下文中提到的标准柱均采用这一截面尺寸（盖下结构为满足刚度要求，存在柱截面较大的情况，盖上车库非塔楼范围的结构柱可通过变截面设计，调整为0.8m×0.8m）。

（1）横向柱跨选择

横向柱跨是平行于盖下轨道方向的柱跨。根据规范要求，横向柱跨取值考虑的因素包括：标准停车位尺寸为2.4m×5.3m、通车道宽度5.5m（若横向柱跨小于5.5m则无法布置通车道）、柱截面即梁高等。柱跨过小影响车位灵活布置，结构柱多，较为浪费；柱跨过大则选用的结构形式不经济。最终综合考虑，采用一个柱跨间停三辆车的模数。

官湖车辆段运用库标准柱跨为9m，横向两个柱间停三辆车，有局部变跨（图5）。

图5 官湖车辆段上盖车库横向柱跨取值示意图

从项目平面中看出9m柱跨布置三辆车存在面积浪费，且横向柱跨取值不考虑盖下车线影响，故可以根据普通城市车库设计经验取值。柱网横向间距计算方法为：D=d×N+g×2+w/2×2=Nd+2g+w[12]。

已知单车位宽d=2.4m，数量N=3，柱横向截面宽w=0.8m，可得D=8+2g，g最小可取0，故横向柱跨最小取值为8m（图6）。

图6 横向柱跨取值示意图

（2）纵向柱跨选择

纵向柱跨是指垂直于地铁轨道方向的柱跨。除了影响横向柱跨的几个条件外，盖下工艺要求是影响纵向柱跨取值最主要的因素。盖下车辆段运用库，柱网一般根据运用库停车线分布布置。根据盖下工艺要求，纵向需满足最小柱跨设计值。

实际项目中，运用库设计柱跨将根据使用功能放大约10%，运用库包含停车检列库和周月检库。官湖项目中，最小单线跨要求是5.4m，实际单线跨设计值采用6m。根据盖上车库设置区域情况，主要分析停车检列库、周月检库、定临修库区域纵向柱跨特点（表1）。

表1 三种柱跨类型各库的柱间净距（单位：m）

官湖车辆段停车检列库区域是盖上停车最主要的布置范围，占盖上停车面积一半以上，形状相对规整，柱跨类型组合较多，故本文以停车检列库上部停车区域为研究对象。停车检列库区域以两线跨和三线跨为主，局部有一线跨。一线跨最小柱间净距为5.8m，采用标准柱情况下，柱跨为6.6m。两线跨最小柱间净距要求为10.6m，采用标准柱情况下，柱跨为11.4m，可采用主次梁结构形式。三线跨最小柱间净距要求为15.4m，采用标准柱情况下，柱跨为16.2m。一线跨可能的停车位排布方式有两种：停一排车，或作通车道使用；两线跨可能的停车位排布单元有两种：第一种，两排车位背对背排布在一个柱跨内，且不会有太多面积浪费，两排车位纵向尺寸为5.3m+5.3m=10.6m＜10.6m+0.8m=11.4m。第二种，一个纵向柱跨内能容纳一个车道加一排车位的宽度，5.3m+5.5m=10.8m＜10.6m+0.8m=11.4m；纵向三线跨停车位排布单元有两种：均是两排车位加一个通车道，分为通车道在两排车位中间和通车道在一侧两种情况。尺寸为5.3m+5.5m+5.3m=16.1m＜15.4m+0.8m=16.2m。

在确定横、纵向柱跨取值后，得到六种基本停车单元模块（表2）。

表2 基本停车单元模块

（3）双排停车模数

区域停车模型的高效取决于纵向总尺寸是否满足双排停车模数。双排停车模数满足车位排数是车道数的两倍，车位排数加车道数之和为三的倍数。在设计上盖车库时，先对盖下车线进行判定，所有线跨对应的车位排数和车道数总和满足三的倍数，就满足双排停车模数，若不满足，条件允许情况下对盖下车线设计或塔楼间距进行调整。

（4）高效停车单元模块组合应用

在实际项目中，停车检列库车线种类和排布顺序不同，分析出基本停车单元后，讨论将多种停车单元组合。任意多个线跨依次排列，都可分为两种情况讨论，偶数个线跨组合和奇数个线跨组合。偶数个线跨组合时可以看做若干停车模块两两组合，奇数个线跨组合时可看做若干停车模块两两组合加一个基本停车模块，表3整理了基本停车模块两两组合的情况。每一种纵向线跨搭配都对应A、B、C三种方式。组合方式A的车位排布是以一排车位加车道开始，组合方式B是以两排车位开始，组合方式C是以车道加一排车位开始。首先，根据盖下车线找到对应的三种组合，同时考虑上一组模块以什么结束，从A、B、C中挑选对应模块。

表3 基本停车模块两两组合

4 以官湖停车检列库区域为例建立理想停车模型

在控制好塔楼间距和分析提出经济合理的横纵向柱跨后，选取官湖停车检列库两排塔楼间的停车区域建立一个理想停车模型。原方案中所选范围面积为80.0m×61.8m，4944m2，扣除设备机房和疏散楼梯的面积后为4160.8m2，共停138辆车，单车位面积为30.2m2。在该区域内，盖下按从北到南的顺序分别是一线跨、三个三线跨、一线跨，通过前文结论判定，对应的车道数加车位排数=1+3+3+3+1=11，不是三的倍数。拟将其增加一线跨，可符合双排停车模数。所选范围80.0m×68.4m，5472m2的长方形区域，分成（一线跨+三线跨）+（三线跨+三线跨）+（一线跨+一线跨）的两两组合方式，从表3选取对应模块组合建立理想停车模型，在此区域内不考虑设备机房和疏散楼梯的理想车位排布（图7），共240个车位，单车位面积为22.8m2，比优化前多出停车位102个，区域内停车效率提高24%。

图7 理想区域停车模型

结语

受车辆段盖下工艺和上部住宅塔楼影响，车辆段上盖车库具有特殊性和复杂性，在设计时可以部分遵循普通城市停车库设计原则，但无法直接套用普通城市车库平面指标经验值，且从实际项目来看停车效率低。本文针对此情况提出优化策略，车库外轮廓宜集约规整，塔楼布置平行于车线，每排塔楼间距符合双排停车模数要求，横向柱跨可以参考普通城市车库经验值，纵向需符合盖下车线最小尺寸要求，综上所述建立高效停车单元模块。以官湖为例，根据项目条件先判定是否满足双排停车模数，将盖下线跨两两组合，从表3中挑选对应模块拼合，快速得到兼具经济与合理的平面排布方案。停车模块灵活组合可有效应对复杂盖下条件变化，具备切实推广性。

资料来源：

图3，表1：广州地铁设计研究院有限公司；

图4～5：广州地铁设计研究院有限公司，作者改绘；

文中其余图表均为作者自绘。