浅谈城市轨道交通高架车站建筑设计

(整期优先)网络出版时间:2023-12-09
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浅谈城市轨道交通高架车站建筑设计

王铠

上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司浙江分公司

摘要:在交通运输业快速发展的推动下,轨道交通工程逐步增多。车站是轨道交通工程中不可或缺的组成部分之一,由此使得车站建筑设计成为轨道交通工程的重要环节。为使车站建筑的作用得以充分发挥,要采取有效的方法,对建筑进行合理设计。基于此,以某轨道交通工程实例为依托,从车站平面设计、车站剖面设计、车站建筑防灾设计及车站建筑节能设计等方面,对城市轨道交通高架车站建筑设计展开论述,期望能够为同类工程提供借鉴参考。

关键词:地铁;高架地铁站;建筑设计

在城市轨道交通工程项目建设中,车站建筑设计是较为重要的环节之一。为使车站的功能和作用得以充分发挥,设计人员应当依据工程当地实际情况,遵循以人为本、绿色创新的原则,引入先进的理念,采用适宜的方法,对车站建筑进行设计。借此就城市轨道交通高架车站建筑设计展开浅谈。

1工程概况

某市轨道交通工程线路全长64.3km,其中高架线路的长度为39.7km,车站的数量为13座,其中有6座是高架站,本线第8座车站为路侧高架三层岛式车站,宽11.2m,总建筑面积为6536.74㎡。该车站的地面一层为部分设备管理用房及出入口架空层,地上二层为站厅层及主要设备管理用房,地上三层为站台层。下面重点对该高架车站建筑设计展开分析。

2高架车站建筑设计

2.1车站平面设计

2.1.1地面层

本车站的地面层为地面站厅和设备层,出入口设置在车站一层右端两侧,共设有2个公共区出入口;地面层设有变电所、通信设备室及各类有水房间,如消防水池、消防泵房、卫生间等;在变电所的下方设有1.9m的电缆夹层,满足供电桥架敷设空间要求。

2.1.2站厅层

地上二层为站厅层,主要由公共区和主要设备管理用房区组成。公共区由付费区和非付费区组成;设备区位于车站西端,主要由:车站控制室、站长室、AFC设备、自动售检票系统等房间组成[1]

2.1.3站台层

地上三层为站台层,总长度在96m左右,宽11.2m,包括候车区和少量的服务用房。站台内共设有2组上下行的扶梯和2部直跑楼梯,中部设有1台无障碍垂直电梯。

2.2车站剖面设计

车站的首层为出入口和部分设备用房,车站的前后区间应当满足城市道路行车高度要求,场坪标高应满足防淹要求。车站建筑的总体高度为22.4m,其中首层高5.85m、站厅层高7.2m、站台层高8.9m。

2.3车站建筑防灾设计

2.3.1防火设计

(1)高架车站的耐火等级应不低于二级,车站与周边建筑之间应满足防火间距的要求,车站周围应设置净宽在5.0m以上,转弯半径不小于12m的消防专用车道。

(2)车站公共区的每个防火分区面积应按规范要求进行控制,并按使用性质和面积对管理用房的防火分区合理划分,设置通往室外的疏散通道,车站内每个防火分区之间应当用防火墙分隔开。每一面防火墙上均应设置甲级防火门,并使防火门朝着疏散方向开启,车站应设置消火栓系统,重要程度较高的设备用房内,应设置化学气体灭火系统;高架车站内含有商业区时,应当与车站的功能部分严格分隔,单独划分防火分区及疏散口;车站重要的设备用房应采用耐火极限不低于120min的防火隔墙和耐火极限不低于90min的楼板,与其它部位隔开,相邻防火分区之间应当用耐火极限不低于180min的防火墙和甲级防火门分隔,建筑吊顶必须采用不燃材料[2]

(3)2层站厅层的公共区域为自然排烟,将自然排烟窗口设置在靠近外墙的上方,面积不小于室内地面面积的2%,与防烟分区最远点的水平距离应不超过30m,在楼梯和扶梯洞口处应设置挡烟垂壁,要求从吊顶面下突出50cm以上,耐火极限应不小于30min[3];设备区走道20m范围内应设置自然排烟窗,每一处自然排烟窗的面积应不小于2.0㎡。

(4)楼梯、扶梯、疏散通道应具备足够的宽度,可确保高峰客流量发生火灾时站台候车的乘客能在4min全部撤出,6min以内疏散到站厅的公共区域或安全区域;防火墙、楼板、疏散楼梯、非承重外墙、楼梯间隔墙、电梯井隔墙、疏散走道两侧隔墙及房间隔墙的耐火极限均应满足现行规范要求。[4]

(5)在车站公共区域的幕墙上部,应当设置电动排烟窗,可以开启的面积不小于地面面积的2%,外墙上应设置可供消防人员进入的窗口,消防救援口的位置应当便于到达车站内相对安全的公共区域,救援口的净高和净宽应≥1.0m,救援口下沿与地面之间的距离应不超过1.2m,间距控制在20m以内,每个防火分区内的消防救援口数量不得少于2个,救援口的玻璃应当选用易于破碎的玻璃,并设置在室外易于识别的明显标志[5]

2.3.2防洪设计

(1)站场的地坪标高应当比100a一遇洪水位及历史最高水位高出50cm以上,确定地坪标高时,要对站场、市政排水、积水情况、周边道路竖向标高等因素予以综合考虑,从而确保站场地坪标高合理。本工程所在地100a一遇洪水位为2.85m,站场周边地面高程为2.3-2.8m,周边道路标高为4.3m,综上,将站场地坪标高设计为4.5m,一层室内与出入口平台的高程设计为4.95m。

(2)依据工程所在地的防淹要求为地上车站选取适宜的设防标准,同时,要考虑与周边地块及规划标高的衔接问题,出入口平台与室外地面高出4.5m,采取分段设置台阶的方法与周边道路衔接。需要注意的是,位于地面层内重要程度较高的设备用房,如变电所等,应提高防淹设防标准。

2.4车站建筑节能设计

在高架车站建筑设计中,节能设计是重中之重,为最大限度降低车站建筑能耗,应在设计期间采取有效的节能措施,具体如下:

(1)设计车站建筑时,对天然采光、通风加以最大限度利用,建筑体型上做到规整,体型系数不超过0.40,采用南北向的朝向;墙体选用厚度250mm的加气混凝土砌块,外墙外保温材料选用厚度50mm,具有憎水性的岩棉板,并将外墙的综合传热系数控制在1.5W/㎡‧k;针对容易产生冷桥的部位,用保温砂浆予以加强;外墙的外表面尽可能选用浅色系,从而减少夏季高温时热量的侵入。

(2)外门窗选用断热铝合金镀膜中空玻璃,开窗方式为平开,传热系数控制在3.5W/㎡‧k,外墙可开启的面积不小于窗面积的30%,可见光透射比应≥0.50,综合遮阳系数不得超过0.40,设备区各个朝向的窗墙比控制在0.50以内,所有的门窗均应具备良好密封性能[6]

(3)采用玻璃幕墙时,应在有人经常活动的房间设置能够开启的窗扇,或是加装独立的通风换气装置;对于幕墙的非透明部分,可对面板背后的空间加以利用,在其上施作保温层;玻璃幕墙的面积较大时,可采用带有智能化控制功能的遮阳系统和通风换气系统。

(4)车站建筑选用开敞式的钢结构屋面,屋顶透明部分的面积应控制在屋顶总面积的20%以内。3层站台层采用通透式的雨棚,不设置空调系统;2层站厅天花和1层架空区域的天花,均设置内保温层,保温材料为厚度50mm的岩棉保温板;地面及地下室外墙的保温采用厚度为1000mm的夯实土壤,热阻值应≥1.0(㎡*k)/W。

3结论

综上所述,轨道交通高架车站建筑设计是一项较为复杂的工作,需与各系统专业密切沟通,在设计中尽量满足车站公共区的流线畅通,满足各专业设备用房的功能需求,若是某个环节出错,则可能对车站整体造成不利影响。为此,设计人员应当明确设计目标,采取合理可行的方法和措施,提高设计质量。

参考文献

[1]孟帅.城市轨道交通车站建筑人性化设计要点研究[J].建筑技术开发2023,50(10):32-34.

[2]闫福强,武魁伟.创新理念的城市轨道交通车站建筑设计研究[J].城市建设理论研究(电子版)2023(14):134-136.

[3]《建筑防烟排烟系统技术标准》 GB51251-2017

[4]《地铁设计防火标准》GB 51298-2018

[5]常方祎.基于BIM技术下的轨道交通建筑(高架车站)设计应用探究——以西安市五号线交大创新港站为例[D].西安建筑科技大学2021

[6]利敏.上海轨道交通浦江线高架车站建筑设计特点[J].城市轨道交通研究2019,22(10):6-10.