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大型铁路客运枢纽的旅客内部流线与建筑空间组合形式

刘志鹏 于元伟   
建筑创作
2012年3期

  摘要:车站是交通建筑,“以流为先”是车站设计亘古不变的主题,流线设计是站房设计的核心,其流线的确定将影响到站房设计的多个方面。
  本文主要从旅客的心理模式出发,分析进出站旅客的进出站行为特点,并通过站房同站场关系的分类,整理出不同站型旅客流线的特点,进而分析同流线关系密切的建筑空间,以便整理出当代车站的发展与流线设计的密切关系。
  关键词:大型铁路客运枢纽 流线 空间与造型
  中图分类号:TU248.1
  文献标识码:A
  文章编号:1004-8537(2012)03-0156-09
  引子
  2004年1月,国务院审议通过了《中长期铁路网规划》,它是指导中国铁路走向2020年的总体建设规划,按照规划要求,到2020年,全国铁路营运里程将达到10万km,其中高速铁路在1.2万km以上。为了适应新建高速铁路及社会经济发展的需要,近年,一大批的新型车站开始了规划建设。铁道部综合多年站房建设经验,提出了“功能性、系统性、先进性、文化性、经济性”的设计原则,突出以人为本的理念,并最大限度地满足旅客不断提升对铁路运输水平的需求。
  以往,铁路客站以旅客乘降和列车整发为主要功能。而今,其已经发展成集交通、住宿、商业、办公、娱乐、餐饮等多种功能于一身的综合枢纽,同时也越来越多地和整个城市、整个区域的交通规划融为一体。在这个体系中,铁路客站一方面是国家铁路网络的交汇点,城市与城市以及城市与远近郊联系的桥梁和纽带,另一方面,它也是城市综合运输网络中客流集散的场所,具有运输组织与管理、中转换乘和辅助服务等多种功能,对所在区域综合运输网络的高效运转具有重要的作用。同时,由于出行者尽量缩短换乘时间和换乘距离的要求,促使多种交通方式在同一建筑内实现默契配合、有机衔接。
  铁路客站主要由站前广场、站房、站场客运设施(包括站台、雨棚、等)三大部分共同组成(图1)。这三大部分紧密相关,并在平面位置、空间关系上重叠,复合。流线作为车站设计核心,不同客流的不同组合方式必然影响到建筑空间的不同构成。
  
  
  旅客行为心理与旅客流线
  铁路客站作为人流高度密集场所,其功能复杂、人流量大、信息多样。旅客在乘坐铁路出行时主要存在进站和出站两种行为模式。
  受我国现行铁路客运运营模式的限制,由于铁路运输能力相对不足和客流比较集中等特点,实行多层次管理,主要出于对铁路运输的安全性和方便铁路部门的考虑。铁路客运中,进站旅客的行为先后表现为:到达车站区域、寻找售票口和安检入口、购票和安检、寻找候车区、到达候车区、等候检票、检票进站,最后到达目的列车车厢。出站旅客的行为先后则表现为:寻找出站口、进入出站通道、到达出站大厅检票出站、寻找其他交通工具换乘离开车站。
  铁路客站建筑空间巨大,功能分区很多,人流集中,旅客进出站距离均比较长,在行进过程中受急于上车和急于出站的心理需求影响。同时,旅客在找路的同时,还要不断地对空间定位进行选择,极易被简单的障碍所干扰,从而产生焦虑的情绪。对于大多数旅客来说,进出站最根本的心理需求是迅速找到所需路径,并能快速通过。表1显示了不同状态旅客的心理。
  因此,在流线设计并反映到建筑设计上,应该注意以下几点:
  第一,不同功能分区的明确划分。新型的站房规模较传统站房增加了很多,功能比较分散,不同功能流线交叉点多,因此如何可以提高旅客短时间内对车站空间的理解,把握整个建筑的功能布局,是减少旅客心理压力的主要手段。
  第二,大空间内视野的通透性。大型铁路车站建筑功能复杂,人流比较集中,任何不必要的设置都是产生旅客行进时心理压力的原因。如通过在统一大屋顶下的空间综合利用,可以很好地规避由于功能分区而产生的不必要的视线割断,通过提高建筑空间内的可发现度,改善旅客寻找路径的条件,有助于降低旅客焦虑心理的产生。
  第三,行进距离的长短。铁路旅客进出站时所产生的心理压力,主要来自于对步行距离的不可预见性。由于铁路客站人流复杂,空间跨度很大,各种路程节点多,节点处的服务功能也很繁杂,因此尽量减少旅客步行距离,减少各种形成的节点,可以提高旅客对建筑空间的认知,降低心理压力。
  空间流线组织方式越简捷、通过方式越简单、空间识别性越强,旅客越容易分辨出出入口、安检、候车、换乘等各功能区的方向和位置。旅客无需花费过多的时间和精力去寻找下一个行为目的地,交通流线环节中旅客停留的时间也就越短,交通转换效率越高。
  不同类别旅客流线分析
  空间的易读性,对旅客来说就是行走距离尽量缩短,路线明确,从而使车站的平面更加简单化,独立封闭的空间减少。
  旅客在车站的进站流线可以简化为两个部分,一是从广场进入候车室,二是候车室进入站台。按照以往旅客站的平面布局,旅客在其中还要通过站房入口、进站广厅、候车室、进站通廊等独立空间才可到达站台,站内空间划分琐碎,层次过多,导致流线迂回、空间识别性差。现代的新型车站则把进站大厅、候车厅,进站通廊等合并成一个开敞通透的竖向大空间。方向感及导向性更为明确。大大简化了流线进程及建筑空间,从而使功能更为集中便捷(图2~图4)。
  流线与站房组合模式
  站场与站房的空间关系表现为平面关系与高程关系两个方面。平面关系决定了站房是线侧式、线端式,或者是站房与站场在平面上叠合的形式。高程关系则决定了站房是线下式、线平式或是线上式。
  一般来讲,我们按照旅客主要候车空间相对于铁路站台的关系,可分为线上式、线下式、线侧式及组合式站房等几类,每类均有自己的特点。
  1 线上式站房
  线上式站房位于站台及线路上方。这种站房形式的最大特点是,可以以旅客的出行需要和列车的行驶线路,对候车空间进行与之对应的平面划分。充分利用垂直空间,有效缩小旅客乘降步行距离,减少人流的交叉,方便车站工作人员的管理和后勤服务的展开,并且这种布局形式往往是横跨站场两侧的,可以将站场两侧的城市空间紧密联系起来,有效节约建筑用地,使整个客站真正成为城市肌理的一部分,为城市空间的发展留下余地。
  此外,线上式站房形式比较完整,不会被铁路线的存在所打破,站房的整体性更强,能够较好实现功能划分与建筑形式的统一。但是,线上式客站在实际运营中也存在很多问题,比如造价较好、结构跨度大等。在国内现有大型新型铁路站房设计中,大多采用了这种形式,如广州南站(图5)、上海虹桥站、武汉站、南京南站等。
  广州南站采用了线上式的模式,上进下出,所有旅客两端进站、高架候车、站台上车、轨下出站。该种站房较传统车站更为灵活,空间的识别性很强,并串联起站房两侧的城市空间,是当前应用最为广泛的一种站房形式。
  
  
  2 线侧式站房
  线侧式站房位于站场一侧,站房与站场相对独立,由于站场与站前城市广场的地形高差关系,线侧式站房还可细分为线侧平式、线侧下式和线侧上式等几种形式。
  线侧式站房是旅客行为的主要场所,旅客进出车站需要经过高架桥或者地下通道到达中间站台。这类站房由于是沿铁道线路的一侧展开的。因此建筑平面横向大于纵向。此种站房内部空间紧凑,乘坐不同出行线路的旅客需要集中在同一候车室候车,并按照车站指示依次检票上车,由于线侧式站房的乘客均通过高架桥到达各趟列车的到发线,当多列火车同时进出站时,进站口流量会迅速增加,影响到旅客的快速疏解。
  
  
  由于进出站人流集中在站房一侧,站前广场成为人流集散的主要场所,也是城市公共交通的主要瓶颈,因此在线侧式站房设计中,往往需要保留充裕的广场或地下空间,以缓解高峰时刻的人流压力。
  虽然线侧式站房给高峰时刻的铁路运输带来很多问题,但是其有造价低廉、施工简便、改扩建方便的优点,对于站台数量较少、车站规模较小同时旅客及车次偏少的中小型车站,是一种非常实用的客站形式。目前这种车站广泛应用于城际及高铁中间车站的设计中(图6)。
  3 线端式站房
  线端式站房位于站场顶端,按照站场与城市广场的地形高差关系,也可细分为线侧平式、线侧下式和线侧上式等几种形式。线端式站房进出站均为终点车次和始发车次,转乘列车的旅客较少,功能组织比较简单。另外,由于站房位于铁路到发线端侧,站内候车区可按照对应的铁道线路进行划分,无需架设高架等辅助通行设施,有效减少人流的交叉和建设成本(图7)。
  4 线下式站房
  线下式站房位于站台及线路下方。线下式站房充分利用了站场地下空间,不仅大大节约了城市土地,也为旅客的出行提供了最大的便利。但是,线下式车站的建造成本高,且往往会遇到与城市规划和市政工程相冲突的问题,往往需要进行充分论证后,方可实施。
  新广州站(图8)前期方案投标阶段也采用了线下式的方案。铁路站场被抬到18.0m标高,高架站场下方的夹层和地面层安排站房候车室和各类通道,以及各种车辆的停车场:相应的地下空间设置地铁车站。同时,方案以车站为中心,设计了外环逆时针、内环顺时针的双环交通模式,以解决与城市道路的顺畅连接和转换。同时使旅客在站内以最小的步行距离、便捷的流程实现换乘。
  与流线关系密切的建筑空间
  大型铁路客运枢纽换乘空间功能多样而又各有特点,既要分开又要联合。由于在枢纽中不可避免的出现人车流高峰期,以及人车流线类型的复杂,造成客站内交通流线的复杂;不仅有交通流线方式的特征区别,还有流线高峰期叠加的情况:车站的交通方式还反映出客流汇集和疏散截然不同的特征,进站之前为汇集,出站后则反映为疏散。由于功能多样、流线复杂,建筑空间也呈现出不同的形态,我们截取了其中同流线密切相关的建筑空间进行分析。
  1 站前广场
  站前广场既是铁路客站的组成部分,又是城市人流的集散地,是铁路运输系统与城市公共交通系统换乘的主要场所。同时,站前广场还兼有景观、绿化、商业开发等功能。传统的站前广场有站房平台、旅客车站专用场地、公交站点和景观绿化组成,由于其不仅担负着铁路车站人流集散的作用,而且也是城市休闲娱乐场所的一部分。作为人流集散的交通广场,一般分为步行和车行区。步行区一般靠近站房落客平台设计,方便乘客进出,靠近城市道路一侧则主要与城市各种交通工具连接。
  随着城市土地资源日趋紧张,新建的各类铁路站房充分利用垂直空间,将广场、站房,站场结合起来考虑,既可以有效利用城市空间,节省土地,也可以缩短进出站旅客的流线距离,使各种交通工具的零换乘成为可能(图9)。
  上海南站的这种处理方式使旅客在地下就能充分享受到阳光和绿色,平行于出站地道的南北公共通道贯穿整个基地,有效地连接起南北各类交通节点,改变了传统的车站站前广场形象。新的大型车站站前广场除了传统意义上的人流集散作用外,还增加景观、商业、服务等多种功能,提供了功能复合化的立体空间(图10)。
  2 进站候车区及进站通廊
  我国的交通状况同发达国家有一定差距,一来客站调度能力不足,通过率较差;二来客运列车相对较少,尤其是春节、国庆等节假日期间,使得旅客有一定的聚集性:三来大城市交通容易堵塞,旅客往往需要提前到车站候车,因此,当前我国的铁路枢纽还无法完全照搬国外通过式的进站方式,还需设有一定的候车空间,起到缓冲人流的作用。
  高架候车已经成为国内大型站房设计的重要形式。由于我国大部分铁路客站都是通过式车站,而非尽端式车站,同时站台数量较多,因此,高架候车的模式解决了旅客跨线候车的问题,使得旅客流线顺畅便捷、站房主体进深较小、节约用地等优点(图11)。
  进站广厅是旅客进入客站的入口大厅,起到分配进站人流的作用。旅客通过安检后,一般根据大厅内的电子指示屏的显示内容,以及出行线路的要求,选择候车空问,从而实现进站旅客水平和垂直空间的分流,起到站内交通枢纽的作用(图12一图14)。
  由于进站广厅是衔接站房和站前广场的第一个环节,进站乘客都需通过此处进站,人流量非常集中,因此,进站广厅要求是一个开敞明亮、视线通透的大空间,一般设置在站房的中心线上。为了适应旅客观察站房内环境的视线要求和方便进站人流的组织,广厅在条件允许的条件下应做到上下贯通,以减少旅客的紧张感。
  传统的铁路客站安检设备位于进站广厅的入口处,这就要求在入口的功能布局上设置缓冲区,缓解站内拥堵,这样不仅大大浪费了站外空间,造成入口外空间局促,而且延误旅客进站的进程。因此新型的车站大多把安检设备放在广厅内,旅客进入候车区前,这样的站房不仅服务于旅客,也可成为城市开放空间的一部分。
  候车大厅的空间朝着单空间的多功能综合大厅方向发展,以往的软席、军人、母子、老弱病残、团体等独立候车空间也逐渐合并到大空间中来。这种布局方式使得整个候车厅的有效使用面积大大增加,而且一览无遗的大空间和灵活开放的区域划分,使旅客进入候车厅后,能够自主的选择最适合的步行流线,尽可能避免了传统候车室布局带来的走错迷失现象。
  候车大厅内的商业餐饮、卫生间、吸烟室逐步采用模块单元的设计手法,整合相关辅助功能,设置在不影响旅客通行的边角部位。
  传统的大型铁路客站通常设置有进站通廊,将检票设置于通廊前。旅客在检票后进入通廊,然后通过楼扶梯到达站台,这种方式具有较大的灵活性,不必刻意追求候车室与站台的上下对应。随着列车控制及准点率的提高,新的大型站房改为在进站通道入口处设置检票口,检票口与站台一一对应。这样的划分使得整个车站只有站台部分为付费区,其他各个区域都是开放的,实现了车站与城市的共享。
  由于落客平台形式的不同,导致旅客进入车站的出入口方向及下到站台层的楼扶梯位置均发生了变化,从而带来建筑空间的不同(图15、图16)。
  高铁列车具有车次多,旅客候车时间短的特点,因此可以借鉴城市轨道交通的以站台为候车大厅的候车方式,起到缓解候车大厅内人流压力的作用。对于需要一定候车时间的旅客,则合并候车室,形成开放连续的候车空间,分区设置座椅,降低座椅密度,提高座椅标准,提高候车空间的舒适性(图21~图23)。
  3 出站换乘区
  出站换乘区是铁路到达旅客出站和进行与其他交通工具换乘的分流空间,也是站内人流最为集中、到发最快、方向最复杂的空间。除了高架轨道站房外,出站大厅一般低于站前广场,采用地下通道和基本站台出站的方式,加之垂直站台方向进深较大,很难设置通透明亮的大空间。因此出站大厅应尽可能引入自然光,出站通道内应设置清晰明确的指示标志,以加强通过性和导向性。同时,出站大厅要有足够的缓冲空间,出站检票口相对分散设置,缓解出站、补票、换乘过程中的拥挤。
  
  
  出站换乘区一般位于地下,可方便转换到周边的地下停车场、地铁及社会停车场等空间。如乘坐城市公交、长途等交通工具,则需要通过楼扶梯到达地面广场进行换乘。该部分功能流线复杂,应做到导向明确单一、利于识别。
  广州南站为高架式站房,站台标高在12.0m标高,站台下方地面标高同城市相平,因此整个空间都被车站加以利用。中央为出站大厅和地铁换乘大厅,两侧为城际进站通道,四个外角为售票大厅和站内办公,外侧则利用桥下空间分别设计了社会车停车场、机场及专用巴士停车场、出租车上客区及信号设备机房等(图17)。
  车站都把桥墩作为一个重要的造型元素,进行了专项研究,同时注重灯光环境的塑造,改变了传统车站出站区给人的印象(图18~图20)。
  4 站台及跨线设施
  铁路客站的站场是旅客乘降和列车停靠作业的场所,站场上既有进站乘车的旅客,也有到站出站的旅客,还有大量的铁路工作人员。如何能快速、安全、准确的组织旅客上下车、疏散进出站旅客,并保证列车停靠作业的顺利进行,是站场设计的重要问题。
  站台是旅客乘降车的基本设施。一般可分为基本站台和中间站台。基本站台是指靠近线侧站房或广场一侧的跨线设施即可直接进出客站的侧式站台,每个客站的一侧只有一个基本站台,由于其进出站流线最短,通常使用效率为最高。中间站台是指通过跨线设施与站房或广场相联系的中间岛式站台,一个客站可以有多个中间站台。
  对于传统客站,候车室是站房中最大的空间,站台和雨棚一直未受到重视,而新型的通过式车站,站台的作用愈加重要,不仅可以满足旅客上车的需要,也可作为旅客候车的空间。无站台柱雨棚的应用,既表现出极富感染力的效果,又符合通过式站房旅客候车的需要。
  当今的车站设计都把站台作为一个重要的空间来处理,强调空间的流动性和光影效果,打造梦幻般的旅行感受(图24~图26)。
  
  
  
  跨线设施是联系站房与中间站台的重要桥梁,它主要包括跨线天桥和地下通道,对于普通车站还往往设有行包通道。为方便旅客进出站,每个站台往往设有2~4组楼梯,复杂的大型站房甚至设有6组楼梯。
  自动扶梯可使旅客上下方便且运行速度较快,能够快速有效的疏散人流,还可为室内空间增加动感活泼的气氛,在当前大型车站中使用越来越广泛,并和楼梯并置形成楼扶梯组。由于电梯运送能力有限,一般只是考虑旅客无障碍的通行和重物的转移。
  流线对建筑设计的影响
  车站是交通建筑,“以流为先”是车站设计亘古不变的主题,流线设计是站房设计的核心,其流线的确定将影响到站房设计的多个方面。
  1 站房及站型的合理确定
  具体环境和技术条件的不同决定了铁路客站各组成部分的布局方式和流线组织各不相同。根据站台和站房关系可分为线下式、线上式、线侧式、线端式、复合式等。根据客站性质可分为普速、城际、客运专线和综合性铁路客站等。处于城市中心区或边缘区的铁路客站站房与车站广场功能特点也大不相同。铁路客站各部分应根据线路、场地标高、建筑规模、使用功能等情况,并结合地形和周边市政道路等城市规划因素进行设计。流线条件的多样性决定了建筑设计的多样性。
  2 功能与规模相合理匹配
  在铁路客站设计中,应根据客流量、交通量等规划要素,合理确定包括车站广场,站房、站场客运设施在内的客站建筑规模;应在对铁路客站、交通换乘和城市客流组成的理性分析基础上,充分考虑近远期发展,合理确定各种交通方式的规模、容量和能力;应依据旅客流线和流量确定跨线设施的通行能力,选择适宜的跨线方式,为旅客提供更为便利的跨线条件;应结合站台设置、线路布置等因素综合考虑雨棚的形式、结构和装修材料,选择适应站场规模和客站定位的雨棚设计方案。
  3 车站核心空间的组织
  候车及出站空间是车站的核心空间,相对于大型综合铁路交通枢纽站来讲,由于在一幢建筑内集中了多种交通工具和多项服务内容,其流线组织和室内布局也从平面模式转向了空间模式。大型的综合客运站常常以多个通过式的综合厅为中枢,采用高架或者线下等方式把多种交通工具立体交叉的组织在一起,方便各种交通方式之间、不同交通线路之间的便捷换乘,同时使旅客进出站的流线简短而便捷。商业、餐饮等服务功能则与综合枢纽结合紧密,构成多种空间相互穿插的复合布局。
  站台起着临时候车的作用,候车大厅多与售票厅合并,形成综合性的通过式大厅,交通流线的组织即以疏导为主、便捷高效。以综合大厅为核心立体化组织旅客的各种活动,合理安排多层的客运线路和不同的功能内容。在新型的车站中,随着自动售票和检票机的广泛应用,已使单一的进出站分离的模式转变成多个分散和出入兼容的进出站方式,这一变化使得各个服务区域与站台问的关系更为通畅。
  参考又献
  1 建筑设计资料集编委会建筑设计资料集(第二版),中国建筑工业出版社,P10-40
  2 沈中伟,杨林山大型铁路客站候车空间形态的发展,中国铁路客站技术国际交流会论文集,中国铁道出版社,2007
  3 朱兆慷,张庄铁路旅客车站流线设计和建筑空间组合模式的发展过程与趋势,中国铁路客站技术国际交流会论文集,中国铁道出版社,2007
  4 法国AREP作品专辑,建筑创作,2005年10期
  5 王睦,吴展,以火车站为中心的综合交通枢纽——新建北京南站的设计与创作建筑学报,2009年4期,P14-22
  6 曹嘉明,郭建祥,郭炜,方健上海虹桥综合交通枢纽规划与设计,建筑学报,2010年5期,P20-27
  7 陈雷,郑刚,华绚上海铁路南站,建筑学报,2006年12期,P67-71页
  8 盛晖,刘云强,黄咏梅,武汉火车站——现代化交通综合体,时代建筑,2009年5期,P54-59
  9 盛辉,吴晨新建南京铁路南站建筑设计方案,建筑创作,2007年4期,P60-71页,
  10 杨林山我国大型铁路客站候车空间组织模式的发展趋势及设计对策,西南交通大学研究生学位论文,2006年
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