当代铁路综合交通枢纽建筑创作与实践
1中国铁路旅客车站的发展现状
中国铁路在过去的十多年间迎来了突飞猛进的跨越式发展, 已走在世界前列, 大规模铁路建设也带来了新一代铁路旅客车站 (以下简称“铁路客站”) 建设的高潮。正在设计或建设中的新一代铁路客站综合了多种交通形式, 成为超越传统火车站概念的区域性综合交通枢纽。随着城市的发展和TOD (以轨道交通为核心的城市综合开发模式) 的出现, 综合交通枢纽和城市的整体开发与建设密不可分, 同步进行, 成为城市新的中心区。而铁路枢纽站房作为这个新中心区的核心, 成为城市发展的新标志。在新时代的背景下, 新一代铁路客站与以往相比发生了显著的变化, 主要体现在如下几个方面。
1.1站房功能从“单一型”向“复合型”转化
我国以往的铁路客站大多是20世纪80年代前建成的, 由于当时城市建设和发展的制约, 加上设计理念、铁路技术及建筑技术、经济条件等多方面原因, 老一代铁路客站局限于较为单一的铁路运输功能, 换乘其他交通不太方便, 城市综合配套服务设施不成体系。新一代铁路客站不再只是铁路运输的终端, 而是作为整个城市甚至整个区域的交通换乘中心, 成为铁路综合交通枢纽, 继而成为以铁路车站交通功能为载体, 集旅游服务、酒店与办公、金融与商贸等功能于一体的城市综合体, 提供“一站式”服务。
1.2旅客流线从“等候式”向“通过式”过渡
传统铁路客站的旅客流线以“等候式”为主, 旅客通常发车前较长时间就在候车室等待检票进站。而发达国家交通体系较为成熟, 铁路列车编组短、到发车次密, 加上换乘便捷, 旅客随到随走, 流线多为“通过式”。随着我国铁路建设和城市交通体系的完善, 尤其是城市轨道交通的快速发展和与车站的无缝对接, 形成较为完善的快捷交通网络, 铁路旅客流线模式会发生显著变化, 使旅客候车由“等候式”向“通过式”转变。随着旅客流线的变化, 将产生全新的车站空间形态。
1.3运营方式从“管理型”向“服务型”转变
相对于日本及欧美国家的开放式服务, 我国铁路客站对旅客的服务还是以疏导和强制性管理为主, 造成车站与城市不能全方位无缝衔接。日本新京都站1和美国纽约中央火车站2为我们提供了样板:火车站是依托铁路交通和城市轨道交通的城市综合体, 也是一个开放的城市公共空间, 为旅客及市民提供多种服务。中国铁路车站的运营方式必须适应现代社会的发展, 借鉴先进经验, 采用开放式的服务而不是封闭式的管理, 这也许是当代中国铁路综合交通枢纽的发展方向。
2 铁路综合交通枢纽的特征
2.1 与城市同步协同发展
作为铁路综合枢纽的大型铁路客站系统, 一方面要求车站与城市交通系统全面整合, 形成完整、系统的交通网络;另一方面, 在交通引领城市发展的趋势下, 铁路综合枢纽成为城市发展的新动力。在资源高度聚集的前提下, 车站与城市的高度融合、协同发展成为必然选择。因此, 铁路综合枢纽的总体规划应尽早纳入城市总体规划, 避免顾此失彼。
2.2 换乘效率优先
新一代铁路是集铁路、城市轨道交通、城市公交、长途汽车等于一体的交通综合体, 其中与城市轨道交通系统 (地铁、轻轨、磁悬浮、机场专线等) 的关系尤为密切。参照国内外实例, 城市轨道交通将承载60%以上的旅客流量。因此, 枢纽站房除候车与出站空间外, 还需提供大量的旅客换乘空间及服务设施, 形成便捷的进出站流线, 避免迂回与交叉, 减小步行距离, 提高换乘效率, 由此才能成为高效率、高品质的综合交通枢纽。
2.3 全方位的服务设施
铁路综合交通枢纽强调系统地对旅客进行人性化服务, 这类服务包括餐饮、购物、娱乐休闲、旅游服务等设施, 并延伸到客站内部空间。我国新一代铁路综合交通枢纽会弱化以往封闭的候车室或候车厅概念, 而广泛采用候车与商业服务一体化的大空间。最为重要的是, 必须清除国家铁路 (交通部) 与城市 (地方政府) 之间长期以来形成的行政上和运营管理上的篱笆, 将城市功能和服务设施与车站融合, 实现资源共享, 更有效地为旅客提供全方位的高品质服务。
3当代铁路客站建筑创作实践
3.1长沙南站
长沙南站是我们团队设计的第一个省级铁路综合交通枢纽。长沙南站是武广高铁和沪昆高铁交汇处的区域性枢纽站, 车站分三期实施, 共设有11个站台、24条到发线、2条正线。站房最高聚集人数7 500人, 总建筑面积24.9万m2。
长沙南站采用“线侧式”与“高架式”相结合的功能流线, 体现“效率第一”的原则。站房设计体现以人为本、以流线为主的思想, 充分考虑旅客进站、出站、换乘、候车等活动规律, 合理组织站内外各类交通流线, 使旅客在车站内活动的步行距离最小、时间最短。长沙南站与城市轨道交通 (地铁及磁浮机场快线) 无缝衔接, 方便旅客换乘。
长沙是一个创建中的国家山水园林城市, 位于浏阳河与湘江之间的长沙南站体现了“山水洲城”的地域特征, 其灵动柔和的外观化解了大体量建筑与环境的冲突, 呼应了山与水的波形曲线, 突显建筑形式与内部空间的主题——“山与水的交响”。
在与地域环境相融合的同时, 长沙南站更表现出建筑形式与使用功能、内部空间与结构形式的完美融合。像“树”一样生长的钢结构体系, 为建筑空间的自由发展提供了可能。工程实施分三期完成, 由于结构体系的可生长属性, 第二期和第三期的实施过程既没有影响车站的正常使用, 也能够自然地形成整体, 完全没有分期实施产生的痕迹。在使用功能与形式、建筑与环境、浪漫与理性之间, 长沙南站对新一代铁路综合交通枢纽进行了全新的诠释。
3.2郑州东站
郑州东站是新建石武 (石家庄-武汉) 客运专线和徐兰 (徐州-兰州) 客运专线十字交汇处的枢纽站, 是京广高铁线上规模最大的枢纽站, 汇集了多种形式交通的换乘并实现了有机衔接, 成为一个车流人流高度聚集的交通综合体, 是我国规模最大的综合交通枢纽之一。
郑州东站位于郑州市东侧的郑东新区, 是郑州的“东大门”。郑州东站共设正线4条, 旅客列车到发线30条, 站台16座。站房高峰小时旅客发送量9 400人, 车站总建筑面积41.5万m2。郑州东站为高架车场和高架站房, 采用“上进下出”的旅客流线。站房主体建筑共3层, 由下自上分别为地面层、站台层和高架层。
通过交通专项设计研究, 把交通枢纽纳入到整个城市的交通体系之中, 并进行全面整合:进站车流通过总长度6.5km的四条高架匝道与城市快速路网直接接驳, 在实现快进快出的同时与地面车流完全分离;对于原有城市快速干道 (107辅道) , 采用下穿方式通过, 避免对站区地面交通的影响;站房临广场一侧设置专用交通换乘大厅, 旅客直达站台层或高架候车厅。
提炼中原文化厚重沉稳的神韵, 并抽象地融入立面造型之中。整个车站在立面构图上打破了高架站房主体部分被高架桥分离的常规模式, 建筑主体与基座有机结合, 浑然一体, 整体形象犹如一个宏伟的城市雕塑, 同时也体现出交通建筑的特征。
3.3太原南站
太原南站是石太铁路客运专线上最重要的枢纽站之一, 也是集铁路、城市轨道及多种交通换乘功能于一体的现代化大型交通枢纽。太原南站总建筑面积为18.3万m2, 车场规模为10台22线, 最高聚集人数为5 500人。
太原市周围集中了超过80%的我国现存最完整的唐朝木构建筑, 木构建筑中灿烂辉煌的篇章——“唐风建筑”得以保存。太原南站的设计传承了这一历史文脉, 体现了地域文化特色。站房主体采用独树一帜的钢结构单元体结构体系, 将“唐风晋韵”的历史文脉与当代先进建筑技术巧妙结合, 是国内少有的、典型的钢结构单元体大空间铁路交通枢纽。结构、空间、形式互为因果的一体化逻辑是太原南站设计的显著特点, 建筑师对结构体系的认知与把握是关键因素, 通过现代建筑向传统文化的致敬体现了建筑师的人文情怀。
在2006年开始太原南站设计的时候, 我国绿色建筑尚无标准可依。我们前瞻性地采用新材料、新设备、新技术, 实现生态、绿色、环保, 达到了国家现行绿色建筑三星级标准。设计综合运用建筑体量自遮阳、可调节自然采光、热压自然通风等被动式节能措施, 同时也采用了地源热泵及地板热辐射采暖等清洁能源技术, 使太原南站这座全新的交通枢纽成为具有示范效应的绿色生态型客站。
3.4杭州东站
杭州东站处于沪杭、浙赣、宣杭、萧甬四条铁路干线的交汇处, 是我国最大的综合交通枢纽之一。车站拥有国铁车场15台30线, 并预留磁浮车场3台4线。杭州东站总建筑面积32万m2, 日均旅客流量达15万人次, 高峰小时聚集人数15 000人。杭州东站是汇集国铁、轨道交通、公交、长途、磁浮、机场专线等多种交通方式于一体的特大型交通枢纽, 是杭州的“东大门”, 它的存在将杭州与上海虹桥枢纽之间的车程缩短为45min, 是形成杭州与上海“同城效应”的关键因素。
杭州东站不仅是大型交通枢纽, 也是杭州城市副中心“城东新城”的核心。总体规划从城市设计的高度充分整合城市资源, 打破传统车站“封闭、割裂、单一功能”的模式, 实现向“开放、融合、复合功能”的转变。杭州东站和广场枢纽综合体的一体化设计, 地上地下总计建筑面积108万m2, 形成了“超级城市综合体”的雏形, 是我国TOD模式铁路综合交通枢纽的初级样板, 成为杭州城东新城极具活力的中心。
杭州东站是我国目前唯一对高架落客平台进行四面全覆盖的车站, 为进站及换乘旅客提供全天候的半室外空间。杭州东站采用国内领先的“站桥合一”结构体系和大跨度结构减震技术、结构安全检测技术, 实现了结构安全, 节省了造价。在站房直立锁边的金属屋面上直接铺设7.9万m2的光伏太阳能板, 发电系统设计规模为10MWp, 为城市提供清洁能源;广泛采用被动式节能技术, 重视自然通风、采光与遮阳;室内装饰注重结合声学设计进行降噪并提高广播系统的语音清晰度。在全面提升车站环境舒适度的同时, 实现节能环保目标, 打造绿色车站。
以中国高铁的高速发展为契机, 铁路综合交通枢纽引领城市的“新城代谢”。杭州东站的建筑形式清晰地表达了结构逻辑, 并与使用功能完美结合, 体现了面向未来的时代精神和杭州“精致和谐, 大气开放”的城市气质。
4面向未来:站城一体化的枢纽综合体
4.1 TOD与“站城一体化”的现实逻辑
TOD (Transit Oriented Development) , 即“以公共交通为导向的开发模式”, 是一种以交通枢纽和商业区“双核”为中心的一体化开发建设模式。城市高度发达形成网络的公共交通体系, 尤其是快速轨道交通, 是实现TOD的最重要因素和先决条件。TOD的开发思路是加强土地的混合使用和集约利用, 实现交通优先条件下的城市功能聚合, 提高各类基础设施的利用率, 产生聚集效应, 同时解决城市无限蔓延和交通拥堵的问题。
TOD模式下的“站城一体化”, 使车站与城市的整体开发与建设有序进行, 资源得以高效利用, 实现社会效益、经济效益、生态效益的最大化与最优化。“站城一体化”要求城市公共服务空间最大限度地靠近车站, 从而将两者有机融合、无缝衔接, 实现资源共享, 共同组成极富活力的枢纽综合体。
在这种模式下, 枢纽综合体将突破我国传统的铁路车站的概念。以车站为核心的枢纽综合体与城市之间形成全新的关系:商业服务与金融中心、会议中心以及企业总部、商务办公、国际酒店等与车站形成整体;购物、餐饮、休闲、展示、旅游服务以及多种文化设施与车站共享。
4.2站城一体化的枢纽综合体的基本特征
4.2.1功能复合化
以铁路站房为核心、高度融合城市功能形成的超级枢纽综合体, 甚至可以成为城市的副中心。在枢纽综合体周边, 包括居住功能在内的多种功能的聚集与混合, 将会增强枢纽综合体的辐射力, 为城市带来新的活力。
4.2.2土地使用集约化
避免传统铁路车站的孤岛形态, 车站与城市公共建筑的一体化将带来密集的建筑群聚合, 传统的大尺度站前广场消失, 取而代之的是丰富的地上及地下空间, 多层TOD模式能更有效地实现土地使用的集约化。
4.2.3漫游系统网络化
一方面, 依托城市轨道交通实现无缝对接, 摆脱市民对汽车的依赖, 避免交通拥堵, 提高可达性;另一方面, 通过建设简洁明了的立体步行网络和非机动车道, 形成自由的漫游系统, 增强社区人群对使用枢纽综合体服务设施的依赖度。
4.2.4城市环境生态化
土地的集约化使用会有效降低枢纽综合体周边的建筑密度, 公共绿地面积得到保障, 生态系统的修复得以实现, 这将形成吸引人驻留的绿色生态环境, 增加城市凝聚力。
4.3站城一体化的枢纽综合体设计方案
4.3.1太原站改扩建
太原站位于山西省太原市迎泽大街与建设路交汇处, 为城市主街 (迎泽大街) 轴线的底景。20世纪六七十年代, 这样的省会城市火车站, 无论是与城市的关系还是功能流线以及立面造型风格, 几乎完全类似。尤其在规划上, 单侧布置的一字形展开的“线侧式”站房正对城市主街, 造成的城市规划格局就是火车站将城市一分为二:车站面对城市的一侧为市区, 另一侧则为郊区。传统火车站及铁路线对城市的分割一目了然, 如山西太原站、湖南长沙站、江苏盐城站等都是相似的情况。为配合迎泽大街下穿及地铁引入, 对太原站进行了改扩建, 目的不仅是增加东广场站房、实现车站东西广场贯通, 更重要的是借此机会完善和补充车站的综合服务功能, 加强车站与城市的融合。
方案设计的出发点, 是在车站东广场增加线侧站房的同时, 嵌入具有多种服务功能的综合体, 引领老站的现代化更新。项目总建筑面积51 000m2, 分为站房及综合开发两部分, 其中站房面积为15 000m2, 综合开发面积为36 000m2。地下一层设置出站厅、地铁集散厅、非付费区商业及设备用房, 并增设地下通道, 将东、西站房和广场连成整体。一层的室内商业步行街对外开放, 二层除车站候车厅外, 其他部分为综合开发, 集商业、空中影院、城市书吧、快捷酒店、会议、展览展示等功能于一体, 打造“高铁行旅生活馆”。
太原站曾是当时国内极具代表性的火车站之一, 在山西人民心中留下了深刻的印记。新建东站房延续了老站房的经典风格, 但是用新材料、新构造进行了当代化演绎, 最终实现了新老站房形象上的完美融合。东站房位于城市轴线上, 两侧综合体塔楼通过空中连廊形成整体, 展现造型独特的“城市之门”意象, 充分显现出新站房作为城市门户的地标属性。
4.3.2雄安站 (投标方案)
雄安是一个具有重要历史意义的新区, 一座领军绿色经济的国际创新型都市, 是千年大计、国家大事。雄安新区以世界眼光谋划, 按国际标准建设, 将为中国开辟出通向未来的新航线。新建北京至雄安新区城际铁路雄安站, 与北京大兴国际机场形成区域性交通枢纽, 是雄安新区乃至整个京津冀地区发展的重要引擎。
遵循雄安新区生态优先、构建“蓝绿交织、水城共融、生态宜居城市”的可持续发展理念, 我们结合白洋淀湖区的自然生态属性和气候特征, 通过营造自然生态环境, 使车站成为环境的一个有机组成部分。全面整合车站枢纽与城市交通体系, 形成立体交通系统。同时将进站车流通过专用匝道与城市快速路网直接连通, 与地面车流完全分离, 实现快进快出。采用“上进下出+下进下出”的全方位立体流线, 强调换乘流线, 有效缩短旅客步行距离, 提高进出站效率, 是我们选择站型的根本点。高架候车厅提供安静舒适的候车环境, 线下空间则提供多种换乘方式和商业服务。
突破站前广场的传统概念, 将其拓展成为多层次的商业综合体, 是我们方案设计的突破点。我们创造性地在车站主广场打造“城市客厅”, 设置商务、办公、会议及快捷酒店等综合服务功能用房, 与站房自然连接融为一体形成城市综合体。在解决交通换乘的同时, 实现真正意义上的“站城融合”, 实现“一站式”服务目标, 并创造出以车站为核心的极富特色的城市共享空间。
公共空间的营造是我们实现“站城融合”的重要途径。交通枢纽空间向城市开放, 向周边社区开放。通过总体规划控制街区尺度, 形成“小街区、密路网”的规划布局, 丰富的慢行系统和城市生态景观系统相结合, 带来全新的城市公共空间体验。极富活力的步行商业街区取代传统广场空间, 实现室外空间城市化;提高站前广场标高形成立体广场, 并延伸至高架车场下方, 通过城市公园与高架站房线下空间的融合与渗透, 实现室内空间室外化。
4.3.3杭州西站站房暨站城综合体 (投标方案)
杭州西站作为杭州与中西部城市联接的重要门户、杭州与长三角城市联络的城际枢纽, 将成为杭州“城西科创大走廊”的核心, 为杭州创新驱动发展提供新动力。我们借鉴和总结国内外先进经验, 结合杭州城市发展需求, 以打造“站城一体化”交通枢纽示范工程, 创建城市未来生活的典范为目标, 实现新一代铁路交通枢纽全方位的设计创新。
(1) 总体规划
为打破传统火车站的“城市孤岛”效应, 构建交通枢纽与城市和谐共生的可持续发展模型, 我们遵循如下设计原则:城市功能复合化、城市交通高效化、土地使用集约化、生态环境多样化。以杭州西站站房为核心, 高度融合城市功能形成综合体, 建立新型站城关系, 杭州西站将会成为杭州西部公共副中心, 成为杭州创新服务中心;全面整合城市交通体系, 依托城市轨道交通实现无缝对接和快进快出;遵循杭州城西水网密布的生态特点, 恢复江南水乡生态肌理, 使车站成为城市环境的有机组成部分。
杭州西站以北的吴山与寡山, 在南北轴线上自然形成与车站综合体的对峙关系。因此, 我们在综合体北面布置两栋高度超过400m的高塔, 形成“山门”的意象。
(2) 复合功能
采用“站城一体化”的开发思路, 实现交通优先条件下的城市功能聚合。南侧高塔簇群及广场为科创综合体, 布置展览展示中心、会议、交流中心及企业总部;北侧高塔簇群及广场为文化旅游综合体, 布置博物馆、演艺中心、国际星级酒店及旅游服务中心。
在站房东西两侧布置跨越车场的连接体, 使城市服务空间最大限度地靠近车站, 将南北两侧超高层连为一体。车站面向南北广场的空间完全打开, 创造性地设置极富活力的城市公共空间——“城市客厅”;站前广场延伸至高架车场下方, 形成南北广场与站房线下空间的融合与渗透。充分考虑车站先行施工、综合体分期实施的客观条件, 形成站房相对独立、综合体四角环绕的总体构型。
(3) 旅客流线
采用“上进下出+快速进站+便捷换乘”的多方位立体流线, 有效缩短旅客步行距离, 提高换乘效率。设计的关键是利用铁路车场中间30m间距的有利条件, 在线下空间形成“十字形”交通空间。其中心为地面快速进站系统, 主要为地铁旅客服务;东西两侧停车场设直达高架层的垂直交通, 主要为长途及公交旅客服务;站房邻南北广场各设一组垂直交通, 主要为逗留的散客服务。这个“十字形”的交通空间将旅客所有流线都集中在内, 成为旅客快速进站的“时光隧道”, 形成明确的交通导向和空间方位感。
高架进站车流从东西两侧匝道进入和离开, 匝道与城市快速路网连接;为出租车设置专用回车通道到达地面;7m标高夹层停车场通过专用车道及匝道进出;车站各类停车场及出入流线与综合体其他车流分开设置, 避免干扰。
(4) 公共空间
站房主体位于车场中央, 城市功能体围绕候车大厅展开, 两者之间形成“口”字形室外公共空间, 在容纳各种人流的同时融入商业服务。面对南广场开放的“城市客厅”, 在实现“站城融合”功能的同时, 创造出极富特色的城市共享漫游空间, 其中设置未来世界体验馆、5D电影院等, 体现科技创新主题。伞状结构与蚕丝状透光顶棚, 突显杭州地域文化特色。
站房屋顶以“空中城市绿化广场”的形态出现, 东西两侧的服务设施能够激活人气, 北侧高塔之间设置的“空中会客厅和观景平台——云台”将成为视觉焦点, 也是对车站以北的城市公园和景观通廊这一特定环境的呼应。在地面层、线下夹层、高架层设置穿过车场的自由步行道, 加强南北联系, 串联整个“站城综合体”, 形成立体的慢行系统和“回游网络”, 带来全新的城市公共空间体验。
车场之间30m间距的空间不仅具有换乘的功能, “光塔”引入的自然光线直达地面层和地铁站厅层, 形成极富自然魅力的“生态谷”;两组直达高架候车层的扶梯, 仿佛穿行在“时光隧道”之中, 产生极富魅力的换乘空间。
(5) 建筑形式
“绿水青山园中站, 科创走廊会客厅”。杭州西站位于富春江之北, 吴山、寡山之南, 河流纵横, 水网密布, 极具江南魅力。我们提炼“富春山居图”的传统意象, 体现自然形态, 创造出绿水青山的意境。同时, 杭州西站作为杭州“城西科创大走廊”的核心, 是杭州面向未来发展的新动力。我们通过简洁的形体形成南低北高的超高层塔群, 极富动感与活力, 象征科技的力量, 体现杭州的城市精神。
5结语
当代中国新一代铁路客站正在成为超越传统火车站概念的区域性综合交通枢纽, 通过上述笔者完成的一些综合交通枢纽的设计案例, 总结了新一代铁路客站的特点, 探索了以铁路车站为主体的综合交通枢纽的设计思想和发展方向, 希望对今后成为综合交通枢纽、实现“站城一体化”的铁路站房设计有所裨益。