站踞塬谷桥路融城

李冰 张宁 白涛 杨安杰

摘 要

西安东站是西安市规划高铁、普铁、城际、地铁、公交一体的特大型枢纽站，针对设计中面临的城市视觉通廊控制、城市与自然多层次融合、城市交通复合网络以及分期建设与形体控制等问题，采用“塬谷复合、杜白缝合、站城融合、桥路结合”的“四合”理念，结合特殊的城市区位、地理环境及交通条件，重点分析建筑功能分区与流线组织的关系，进而从平面布置、形体组合与立面设计等方面提出了设计要点与策略，并应用软件模拟验证了室内外光环境和风环境的舒适性。

Abstract

Xian East Railway Station is a mega hub station of Xian with the planning of high-speed railway， ordinary railway， intercity railway， underground， and bus. In view of the problems faced in the design， such as the control of urban visual corridor， the integration of city and nature at multiple levels， the composite network of urban traffic， and the phased construction and shape control， the “Four Harmonies” concept of “Loess and Valley Composite， Dubai Sewing， Integration of Station and City， and Combination of Bridges and Roads” has been adopted to analyze the relationship between the functional zoning of the building and the streamline organization in the context of the special urban location， geographic environment， and traffic conditions， put forward the design key points and strategies in terms of the plane layout， the combination of shapes， the elevation design， etc.， and verify the comfort of indoor and outdoor light and wind environments by applying the software simulation.

關键词：西安东站；交通枢纽；建筑设计；绿色技术

Keywords： Xian East Railway Station; Transport Hub; Architectural Design; Green Technology

0 引 言

西安东站规划位置位于陕西省西安市灞桥区，是西安市规划的特大型枢纽站，位于绕城高速东南，浐河以东，原纺织城火车站以南1.5 公里，也是中国中西部地区最大的铁路枢纽站之一（图1—图3）。西安四主一辅铁路枢纽的重要主车站衔接了西武、西渝高铁、西康铁路等路线，设置17 台35 线（远期设计预留20 台40 线），是高铁、普铁、城际、地铁、公交一体的特大型综合交通枢纽，西安地铁5 号线、13 号线、15 号线、25 号线的终点即为西安东站， 并与东站无缝换乘。

西安东站的建筑设计也存在很多不可回避的课题，如城市与台塬河谷交界的自然环境， 处于高速公路、铁路、城市道路复合交汇的车站区位，以及需要处理历史文化传承与现代城市发展的关系等。

1 西安东站设计面临的问题

西安东站位于城市杜陵塬与白鹿原之间的浐河川道，城市与自然环境交界，高速公路、铁路、城市道路复合交汇，使得该处交通复杂， 城市规划要求高，建筑设计难度大（图4）。

（1）站房与自然和城市之间的多层次融合要求（图5）。

（2）车站与绕城高速及城市交通形成复合网络。

（3）适宜的站房形体控制与建筑预留分期建设。

2“四合”理念为目标的总体设计

1）塬谷复合。

从杜陵塬到白鹿原霸陵之间的视觉通廊控制尽量保住地域山川的千年风貌。由于霸陵特殊的历史景观要求，方案要遵从城市规划中从杜陵塬到白鹿原霸陵之间视觉通廊的控制要求，尽量保住山川地域的自然风貌，控制建筑的高度；在两塬相望的基地视线范围内的建筑，要尽可能消解体量，因此设计中重新梳理高铁片区功能， 进行用地红线以外更大范围的城市设计（图6）。

2）杜白缝合。

即杜陵塬与白鹿原之间的衔接，从区域城市设计的角度思考站房与自然、站房与城市的关系，以合适的站房定位与城市多层次融合。西安东站项目场地条件复杂，站场断面东高西低，车站轨顶标高介于大填方与大开挖之间。结合现场自然条件，方案将高于场地的西渝车场改为桥式车场，其他车场保留原路基设计。此设计体现对自然地貌的尊重，有效节约工程造价，创造可观的轨下空间，使各相关功能充分利用，并有效缩短旅客换乘距离。

3）站城融合。

设计更高效的城市路网，疏解高铁站房的交通压力绕城高速路城市快速路交通主干路联系成网高效服务高铁片区，通过站西路、轨下道路、高架道路连接城市与站房，并快速疏解核心区的车行交通；通过顺轨的5 号线地铁、S21 和垂轨的S12 和15 号地铁及换乘厅，最短距离疏解地铁人流，使其成为便捷畅通的综合交通中心[1]。

4）桥路结合。

在复杂的地形条件下，要考虑总体布局与分期建设的关系，通过多条不同标高的绿轴实现核心区建筑群与城市多标高、多层级的顺畅连接，让市民快速到达周边功能空间，更高效更便捷地使用建筑，更新改造难度更大。

3 功能分区与流线组织

3.1 功能分区

交通规划以线上线下、立体分流为原则， 线上采用南北两侧腰部落客进站，腰部车道与外围道路系统相连，在枢纽核心区形成“南来南回、北来北回”，送客流线简洁单一，过境交通与来站交通分流，最大限度避免选择过多造成道路交通拥堵；线下交通主要布置公交车、长途车等大型车交通系统，以及无须到达线上腰部车道的近域社会车辆。功能概括为：高架层小型车落客进站，广场层公交、地铁、近域汽车及步行旅客进站，地下层针对短时进站旅客设置了快速进站厅进站；出站旅客到达中央市政通道后可以便捷到达桥下各种换乘厅，快速分流至地铁、广场、公交、出租等交通设施（图7）。

3.2 平面布置

西安东站平面作了如下布置：458.91m 为本方案的±0.0m，为站台层，包括站台、侧站房及物业开发；10.0m 为高架层，包括高架候车厅及侧站房、腰部进站厅、停车楼及适量物业开发；20.0m 为高架夹层，布置为高架候车厅内小型商业等旅服功能；34.0m 为高架候车室屋面；–10m 为站台层，设有侧站房、城市通廊、出站厅、快速进站厅、公交车场、长途车场、出租车场等功能；–18.2m 为负一层， 布置为地铁换乘厅；–26.45m 为负二层，为地铁15 号线、S12 号线站台层；–36.96 为负三层为地铁5 号线、S21 号线站臺层（图8）。总体而言，车站整体功能流线的设计策略是通过竖向设计，做到延续生态、人车分流、商旅兼顾、站城共赢。

3.3 流线组织

根据总体功能区的相互关系，结合地形和外部交通条件，室内外空间的流线按“上进下出、快速进站、桥下换乘、多向分流”进行组织（图9）。

1）机动车流线。

为了直通高架层的落客平台，方案创新性地提供车辆直接驶入高架长时停留专用车场（停车楼），做到了站台雨棚的高效利用。

2）步行流线。

由广场及高架步道进站或通过本层步道直达周边办公和商业建筑内部，竖向避开广场层复杂客流和多向换乘人流的站城步行流线；步行平台下既是广场的风雨连廊，又是适度开发的商业街，平台下的地铁中庭多层通高，周边各附属功能与地铁公交等换乘空间多层联通， 形成醒目又快捷的城市交通换乘核，公交和长途车场布置在站房两侧轨下空间，方便与城市道路出入联系，在站前入口旁设置落客区，实现“下车即进站”减少旅客行走距离。

3）地铁旅客流线。

在广场层城市通廊中部设有换乘集散厅， 联系起地铁站与快速进站厅，可实现快速进站。

4 形体组合与立面设计

车站采取最集约的功能形体，嵌入在两塬夹一川的生态环境中，规划区域相应地块的容积率和建筑高度，让城市设计具有生命活力和发展活力。车站整体方正平直的线条凸显西北人刚正率直的性格特点，在广场亲人尺度范围内适度采用舒缓弧面以增加亲和感，应对站房发展预留和分期实施设计，采用整体与分期相结合的设计策略，协调两期站房的空间形态与未来发展。

4.1 形体组合理念

1）四方九宫的格局。

西安城，不但延续了隋唐长安城市营建的智慧，而且保留了现有明清城墙的形态格局， 因此获得了四方城、九宫城的雅名。方案结合雨棚上方的功能创新，遵循了独特的城市形态， 呼应匠人营国，揭示了城市与自然共存的深层哲理（图10）。

根据方城营建策略，采用建筑类型学的方法，提取《考工记》及隋唐都城的城市规划形态， 方案将形体演变为九宫格形式。深化宫格形态， 强调“单元体”，一方面为了在功能上分区明确，另一方面，可在后期根据不同的功能及结构特点进行造型等方面的深化。站台设计最重要的功能空间为站房部分，考虑到站房的设计要求、使用方式、流线组织、空间需求等方面[2]， 可将九宫格部分宫格进行融合演变，以满足站房设计需求。考虑到便捷、舒适、经济等方面的影响，除站房部分，在设计时，应考虑停车、住宿、娱乐、休闲等多样服务需求，丰富设计功能（图11）。

要在两翼设置停车楼，四角设置综合开发， 以满足旅客的需求，且为区域注入活力，助力城市开发。

2）站城一体的形态。

随着现代社会生活节奏越来越快，铁路车次越来越高频、便捷，旅客商务出差、休闲旅游对铁路出行的需求度与好感度也在提升。为旅客创造更好的出行体验，为商旅出行提供方便的停车、住宿及餐饮等服务功能，成为时代所需的设计方向。

西安东站设计与时俱进，充分利用站台雨棚上方空间，结合旅客流线设置停车楼及酒店等。设计重新定位了高铁车站的片区功能，进行了设计红线以外更大范围的城市设计研究，体现了山水交融、站城融合、体验复合的设计理念（图12）。

4.2 公共空间组织

1）交通空间的互通。

充分应对城市主客流方向并解决各种功能问题的同时，不能忽略白鹿原上几十万人常驻口的交通需要。设计中在站房东侧广场下设置上塬缆车和上塬有齿电车的换乘厅，多方位增加与白鹿原联系。

2）进站空间的拓展。

结合安检实名的客观需要，增加腰部进站的专有空间，减少对候车厅的噪声影响和空间破坏，增加更有实用性的功能空间，改善旅客的到达感受。

3）城市客厅的形成。

方案通过设置标志性极强的城市交通核， 联通地铁站厅、地下换乘厅、地面广场，联通城市层和高架落客平台层，通过城市客厅，实现到达出发旅客的位置感，并实现多平台的便捷联系，最大限度的延续无风雨换乘区。在站房西侧联通城市层设置会客观景阳台，凸显回望城市满眼皆绿理念的同时，为极端客流提供充足的潮汐备用空间。

4.3 立面文化符號

1）沿用三重门形体。

明清西安城的4 座城门，皆为门三重，楼三重之制， 即每座城门外，都建有瓮城与月城， 而在内城门的瓮城门与月城门上，都建有正楼、箭楼与闸楼。 三重门概念运用到西安东站，有“城市门户”之寓意（图13）。

2）传承回龙纹式样。

回龙纹是古代青铜器纹饰的一种，也是龙文化最具代表性的象征之一。中国青铜器开始于马家窑至秦汉时期，兴盛于商周时期，也是古都长安的文化符号。西立面主要采用中国传统纹样“回字纹”的式样。“回字纹”其形状像汉字中的“回”字，寓意吉祥，富贵不断头。作为一种传统装饰纹饰，经过了数千年的演变， 现将其与三段式立面体块结合（图14）。

3）提取秦铠甲符号。

提取西安传统历史遗迹兵马俑符号，将其转译为铠甲元素，结合铠甲的搭接方式形成建筑立面表皮，强调西安的地域文化特色（图15）。

5 环境控制与绿色技术

5.1 室外光环境模拟分析

西安东站设计使用光伏玻璃，可最大限度利用西侧阳光突出的格栅形成阴影，避免眩光。根据西安东站的设计条件，方案采用了采光模拟计算软件Ecotect 进行三维建模，分析在外窗玻璃不同可见光透过率的情况下，西安东站的自然采光效果。

采光分析模型的参数设置，玻璃可见光透过率为0.2、0.3、0.4；光气候区为Ⅲ区；室外天然光设计照度15，000lx（图16）。

由采光模拟分析可知，主要功能区均可满足采光要求（图17）。

5.2 室外风环境模拟分析

1）模拟设置。

为了使计算结果具有一定的代表性，需要选择西安地区的主导风向和风速。冬夏季盛行东北偏东风（ENE），根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012，选择西安冬夏两季两种工况进行模拟，风速、风向特征见表1。

2）模拟结果。

如图13 所示，其中图13a 为来流风速为2.5m/s 时的室外1.5m 高处风速分布，图中可以看出，项目所在区域附近通风良好，室外最大风速约为2.5m/s，均小于5m/s。图14b 显示风速放大系数值在0 ～ 1.8 之间，图14c 可看出，项目人去区域未出现漩涡和无风区，从图14d、14e 可以看出建筑迎风面与背风面风压差约为3.125pa，满足夏季自然通风的要求，满足《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378—2019）“建筑物周围人行区距地高1.5m 处风速小于5m/s， 且风速放大系数小于2，建筑迎风面与背风面风压差不大于5Pa”的规定（图18）。

5.3 绿色技术应用

东站建设大量采用绿色节能新技术，在站房屋顶和雨棚可设置光伏发电系统，站房及雨棚铺设光伏面积约9 万平方米。设计大量采用侧面采光和天窗采光，有效降低候车厅的照明能耗；利用地形风场、被动式通风等，大幅减少主动式制冷能耗。铁路和市政配套工程充分利用站场空间，紧凑布设各类接驳交通功能区及旅客换乘空间，共同建构一体化综合客运枢纽，实现接驳换乘功能空间直接连通、集约布局， 高铁、普铁、公路、城市轨道畅通融合。西安东站是国内首个在台塬地形实施配套交通的大型铁路场站。

6 结 语

特大型交通枢纽建筑设计，在特殊的城市区位和地形环境中既是城市交通组织的关键， 也是城市发展的重要标志。要针对综合交通枢纽配套工程统一规划、建设的要求，探索一体化铁路交通枢纽建设新的设计组织模式，确定合理的交通体系与整体功能架构。枢纽交通设施之间在空间上应充分融合，形成有机整体， 将枢纽交通、城市及建筑等功能融合，实现西安东站枢纽植入城市，开创枢纽与城市融合发展的新模式。

总体布局要在城市规划的控制下，综合协调自然生态、地形变化、尤其是复杂交通的关系， 真正做到车站与城市环境的有机融合。建筑设计要在合理划分功能区的基础上，高效组织内外交通核人车流线，创造丰富的室内外公共空间；通过绿色建筑技术的应用，创造舒适的室内外物理环境。建筑造型设计既要传承地域文化，又要运用现代科技，体现民族风情、地域风采和时代风貌。

参考文献

References

[1] 中华人民共和国国家铁路局组织. 高速铁路设计规范：TB 10621-2014[M]. 中国铁道出版社， 2015.

[2] 桂汪洋. 大型铁路客站站域空间整体性发展途径研究[D]. 东南大学， 2018

SYNOPSIS

The Station Is Located in the Loess Valley; the Bridge and the Road Merge into the City：

Design of Xian East Railway Station Under the Concept of “Four Harmonies”

Bing Li， Ning Zhang， Tao Bai， Anjie Yang

Xian East Railway Station is a large-scale hub station integrating the planning of high-speed railway， ordinary railway， intercity railway， subway， and bus， aiming at solving the problems faced by the design， such as the control of urban visual corridor， the multi-level integration of city and nature， the composite network of urban transportation， and the phased construction and shape control. This paper has adopted the “four-in-one” concept of “valley complex， Dubai stitching， station-city integration， bridge and road combination”， combining with the special urban location， geographical environment， and traffic conditions， to analyze the relationship between the buildings functional zoning and streamline organization， and then form the plane layout. The design points and strategies of shape combination and facade design are proposed， and the software simulation is used to verify the comfort of indoor and outdoor light and wind environments.

Xian East Railway Station， located in Baqiao District， Xian City， Shaanxi Province， is a large-scale hub station planned by Xian， 1.5-kilometer southeast of the Ring Expressway， east of the Chanhe River， and south of the former Textile City Railway Station， and is also one of the largest railway hub stations in central and western China. The important main station of Xians four main and one auxiliary railway hub connects Xiwu railway， Xiyu high-speed railway， Xikang railway， and other lines， sets up 17 sets of 35 lines， and is a super-large and comprehensive transportation hub. Xian Metro Line 5， Line 13， Line 15， and Line 25 are merged at Xian East Railway Station， and customers can make seamless transfer. The natural environment at the junction of the city and the Taiyuan River Valley， the location of the station at the intersection of highways， railways， and urban roads， and the relationship between inheriting history and culture and developing modern cities have all become unavoidable issues in the architectural design of Xian East Railway Station.

The architectural design of a super-large transportation hub is not only the key to urban transportation organization but also an important symbol of urban development in the special urban location and terrain environment. In view of the requirements for the unified planning and construction of a comprehensive transportation hubs supporting projects， it is important to explore a new design and organization mode for the construction of the hub， and determine a reasonable transportation system and an overall functional architecture. The hub transportation facilities are fully integrated in space to form an organic whole， integrating the functions of hub transportation， city， and architecture， developing the hub of Xian East Railway Station into the city， and creating a new model of the integrated development of hub and city.

U n d e r t h e c o n t r o l o f u r b a n p l a n n i n g ， the overall layout should comprehensively coordinate the relationship between natural ecology， topographic changes， and especially complex transportation， and truly achieve the organic integration of the station and the urban environment. On the basis of reasonably dividing functional areas， the architectural design should efficiently organize the internal and external traffic core pedestrian and vehicle flow lines to create rich indoor and outdoor public spaces. And through the application of green building technology， it should create the comfortable indoor and outdoor physical environments. Also， the architectural design should not only inherit the regional culture， but also use modern science and technology to reflect national customs， regional styles， and era styles.