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大型铁路客站系统化设计探索:以南京南站为例

倪琛 王舒展 胡杨   
建筑创作
2012年3期

  摘要:本着提高设计效率,提升设计质量的原则。我们在南京南站设计过程中逐步开展了系统化设计的探索和试验。将站房建筑整体划分为若干系统,系统的相对独立使系统化设计分工具有可能性。系统化设计是提高设计质量,实现高完成度的必要条件;系统化设计是整合设计资源,实现全过程可控的必由之路。系统化设计可以实现于深化设计和施工的全过程可控,使设计在各个建设环节都可发挥有益的影响,进而保障建筑产品的最终品质。
  关键词:铁路客站 系统化 集成模块
  中图分类号:TU248.1
  文献标识码:A
  文章编号:1004-8537(2012)03-0077-09
  随着当今大型交通建筑、尤其是机场航站建筑的大量设计实施,系统化设计在此过程中已有相当实践,取得了不少有益经验,并已初显其优势。然而,由于种种原因,不少国内大型铁路客站依然遵循较为传统的设计模式,系统化设计的理念尚未得到充分推广应用。当前,我国铁路运输事业蓬勃发展,既有的设计模式已无法满足铁路客站建设的整体态势。本着提高设计效率,提升设计质量的原则,我们在南京南站设计过程中逐步开展了系统化设计的探索和试验(图1~3)。
  根据大型铁路客站功能与空间的特点,如表1,我们将站房建筑整体划分为以下若干系统:竖向交通、卫生间、多功能集成模块、外幕墙、内幕墙、清水混凝土构件、地面铺装、楼面及屋面吊顶、屋面、贵宾室、静态标识。
  上述系统涵盖了铁路客站建筑空间的基本组成。各系统既相对独立,又普遍联系。系统的相对独立使系统化设计分工具有可能性,而系统间的普遍联系则体现了设计协同的必要性。南京南站的设计历程使我们认识到,系统化设计确实行之有效。它对于大型铁路客站设计具有以下积极意义:
  
  
  (1)系统化设计是顺利完成大型客站建筑设计的有力保障
  南京南站站房建筑面积约28万m2,主体为地上三层、地下一层。针对这类规模超大的交通建筑,如依照传统模式,设计工作通常按自然层进行分工。由各层的设计人绘制出本层平面后,制图人再绘制大样,而后进行图纸校对。这样的设计模式已延用多年,然而在工程项目日趋复杂,设计周期日益紧迫的今天,它已不再适应多人多专业协同工作所要求的即时同步快速深入的工作方式。例如,由于设计的逐步优化调整,楼电梯、卫生间、机电管井的位置或平面形式经常会有所改变。这极易导致平面与大样不相一致、竖向交通及机电路由上下不相贯通、建筑设计与其他各专业设计脱节等不良问题。按传统的设计流程,此类问题往往在对图时才会暴露出来,而此时再进行设计修改,时间已非常仓促,对各专业的影响也非常不利。此外,在传统的设计模式下,设计标准及做法的控制也较为困难,这对大型项目尤其不利。以铁路客站的室内外装修设计为例。一般而言,装修随功能特点,用材的档次会有所差别,但总体风格和做法宜尽量统一。然而如果各层由不同的设计人把控,极易造成装修风格不连贯,构造做法不统一的情况。上述问题的根源在于:传统的设计模式源自手工绘图时代,它以个人工作为中心,缺乏科学的分工和高效的信息传递机制。每个人掌握信息的广度非常有限,信息的时效性也较差。
  针对上述弊端,我们改革了传统的设计模式:①由单纯以层为单位水平划分工作的模式改为水平划分和以建筑各系统垂直划分相结合的模式:②由平面在先、大样在后,设计信息单向传递的模式改为平面主导、大样同步、设计信息双向即时传递的模式。目录结构规定详见图4。
  上述工作依托于绘图软件的外部参照功能。通过这一功能,每个设计人都能够即时掌握与之相关的所有设计信息,大大拓宽了设计人掌握信息的广度。整个项目的垂直交通系统由专人负责,因此避免了各层自说白话,上下走不通的情况,杜绝了不必要的设计反复。装修设计的各主要界面也自成系统,专人负责,确保装修效果的连贯完整和做法的精炼统一。
  数据文件的组织:本工程规模较大,设计内容亦较多。为提高团队工作效率,数据文件划分为以下若干系统。各系统的设计人应保证所设计数据的唯一性,避免设计数据的重复创建和编辑,杜绝因重复修改设计数据而产生的错误。系统构成见
  表2:
  页面文件组织:建筑平面的页面文件组织如图6。
  铁路客站的功能需求有别于一般民用建筑,因此它的设计标准往往高于现行国标。例如:《民用建筑设计规范》规定剧院、体育馆等人员密集场所的楼梯踏步宽度最小值为280mm,而铁路客站进站楼梯的踏步宽度最小值定为350mm;又如,一般公共卫生间隔间尺寸达到1400mm×900mm即可满足使用要求,而客站建筑考虑到携带行李的需要,尺寸应适当放宽(图7)。此外铁路客站由于空间尺度巨大,一般采用消防性能化设计,无法套用现行规范。例如,一般公共建筑楼梯净宽达到1200mm即可计入疏散宽度。而根据模拟计算确定,南京南站的楼梯净宽需达到1600mm才可计入疏散宽度。诸如上述特殊的设计要求,如果按传统设计模式,需要所有平面设计人完全掌握,这无疑对设计人的业务素质提出了很高的要求。反之,对设计协作产生的互补效应丝毫未加以有效利用(图8、图9)。
  
  
  相比之下,系统化的设计模式则是让每一系统的负责人去深入地把握本系统的设计要点,从而熟练开展设计。平面设计人的工作重心由设计转化为协调和总控,成为团队合作的纽带,成为提升互补效应的推进剂图。
  建筑部位编号的命名,如图5所示。
  南京南站于2008年底得到初步设计批复,2011年中项目即建成通车。施工图设计和实际施工用时总计也不过两年半。如果没有系统化设计的支持,在如此短的时间内完成如此复杂的项目是难以想象的。比照传统的设计模式,系统化设计确实大幅提升了工作效率保证了设计的质量。它为圆满完成设计任务提供了强有力的保障。
  通过实践,我们认识到,从传统设计模式到系统化设计模式的变革,就是从强调个人素质的单兵型设计到强调分工合作的集团化设计的历史性跨越。
  (2)系统化设计是提高设计质量,实现高完成度的必要条件
  系统化设计不但大幅提升设计效率,而且由于设计人可以更为专注本系统的设计内容,因此设计深度较以往大为增加,设计质量得到了显著提升。举以下三个设计的实例:
  ①多功能集成模块系统:现代大型交通建筑主要公共空间一般采用模块化布局,即在尺度巨大的空间中均匀布置若干多功能集成模块。这类模块将卫生间、开水间等旅客服务设施,空调机房、信息配电用房等机电用房,以及消火栓、广播、广告、信息屏幕、辅助照明等多项设施有机集成。它提供综合性旅客服务设施、保障候车空间的物理环境舒适性,还兼具划分空间、标识与引导的作用,以及赋予空间色彩、质感与尺度感等多项功能(图11、12)。
  南京南站的集威模块主要分为以旅客服务为中心和以送风设备为中心两大类。其中送风模块在南京南站共设有16个,位于高架候车层(图13、图14)。与以往在其他站房多见的矩形送风模块不同,它的外形前段较窄,后段略宽,呈心形。这一设计可有效减小送风模块的体量感,弱化其对空间的压迫感,并以流畅的外形,塑造轻盈灵动的形象,与高铁激越的速度感相映成趣。在基本形式确定后,建筑师不断与机电工程师协同工作,以尽量提高模块内部空间的使用效率,减小模块的外形尺寸(图14),最终的设计使模块在约6.5m×6.5m的外切尺寸中实现了送风、消防栓、消防水炮,静态标识,商业广告5项功能(图16)。系统化设计使送风模块的形式和功能达到了协调统一。
  
  
  ②内幕墙系统:铁路客站出站口的内幕墙同样负载多种功能。
  指示功能:出站口上部设置静态标识,标注出站口编号,引导旅客有序出站以及方便接站:
  旅服功能:出站口附近设置动态标识,提示列车到达信息,引导接站人员有序等候:
  检票功能:出站口设若干闸机位及人工检票位,旅客在此检票出站;
  安保功能:出站口设门或卷帘,待旅客全部出站后,出站口封闭,利于车站管理。
  由于出站口兼具上述多种功能,传统的设计模式往往由于设计深度不够,推敲研究不足,致使各功能终端在出站口简单罗列,缺少设计的整合,导致使用不便并影响美观。南京南站的内幕墙是一个完整的系统。对于出站口的设计,我们集中力量进行了专项攻关。经过数次优化,最终的设计既满足了上述功能需求,形式又较为简洁美观(图12、图18)。
  ③吊顶系统:南京南站公共空间的吊顶是装修设计的一大系统。设计除考虑整体装修效果之外,还兼顾吊顶的空间导向和调节尺度等作用。其中出站大厅吊顶主体为铝合金垂片式,在两侧出站口处设贯通的装饰性混凝土梁,具有导向性。最初设计垂片间距较大,装饰梁间设置格栅灯。待检查样板段实施效果时,我们及相关各方均认为垂片间距偏大,格栅灯效果不佳,应进行设计调整。经过斟酌,我们提出在垂片间增加黑色吊片及取消格栅灯,改为暗藏灯槽的修改建议。这得到了各方的支持(图1 7)。由于工期要求,修改图纸时间非常紧迫。最终我们顶住了压力,按时完成了修改工作。改进后的吊顶实际效果令人欣慰,并得到各方好评。而这一结果正是基于系统化设计专项负责的机制,以及设计人高度的责任感和敬业精神(图19)。
  面对日益激烈的市场竞争和设计师自身的职业诉求,我院倡导高完成度的设计目标。高完成度是设计产品质量的保证,是打造设计企业核心竞争力的重要支柱。而实践证明,系统化设计正是实现高完成度的必要条件。
  (3)系统化设计是整合设计资源,实现全过程可控的必由之路
  装修设计是铁路客站设计的一大子项。它是建筑设计的有机组成部分,是设计概念的进一步延伸,是建筑空间感染力的最终载体。基于上述认识,我们不但承接了南京南站的土建设计工作,也承接了全部公共空间的装修设计工作。
  与土建施工图不同,设计院完成装修施工图后,还需要施工单位和专业厂家进行大量深化设计。它衔接设计和施工两个阶段,是承上启下至为关键的一环。深化设计的质量将直接影响项目建成的实际效果。考虑到装修规模巨大、参建单位众多,如何组织,整合各方设计力量,有序推进深化设计工作,如何保障深化设计质量就成为一个必须面对和解决的问题。
  
  
  
  经过探讨,我们认识到要解决上述问题,就应该将深化设计纳入到系统化设计的秩序之中。我们相信这一举措将有效整合设计资源,有力开展工作。为此,在最初几次深化设计推进会上,我们明确提出深化设计按既定各系统分配人力开展设计工作的建议,并应尽快建立深化设计的各系统负责人和设计院相应负责人一一对接,直接沟通的工作机制。上述建议得到了建设方和施工方的支持和积极响应。随着设计工作不断深化,双方的沟通和协调也日益密切、默契。这一基于系统化的高效工作机制有力推进工作进度。保障了设计质量。
  随着深化设计图纸日益成熟,加工订货和现场施工迅速展开。借鉴前期的工作经验,我们和施工方将系统化的工作模式继续推广延伸,最终形成——“设计院——深化设计——材料供应商——施工队”这一环环相扣,逐级把控的机制。在运转过程中,某一环节出现问题,上一环节立即协调解决。这一机制使我们对施工质量和实际效果可以实时监控。对建造的全过程可以有效控制,最终使设计的成果得以尽量忠实的表达(图20)。
  对于深化设计和施工的有效监控,是设计单位的短板。这往往导致项目实施的效果不尽人意。而系统化设计可以实现全过程可控,使设计在各个建设环节都可发挥有益的影响,进而保障建筑产品的最终品质。
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