中小型非对称式站房设计探索
铁路站房作为高速发展的铁路建设的重心之一, 其设计创作一直广受业主、设计者及使用方的关注。铁路站房的功能形态具有一定的规律性及特殊性, 通过各种设计手法, 使站房在满足交通建筑基本要求的前提下达到功能空间与形式的统一, 是站房设计的最终目标。
在当下大量铁路站房的建设中, 除部分站房设计有着突出的个性与创意之外, 还有不少相似及重复的设计创作, 缺乏作为交通建筑的标志性和创新性。如何去“流水线”化、去模式化, 是站房建筑创作的重点及难点。
1高铁站房设计基本现象
铁路站房功能应围绕旅客进出站、票务、候车、换乘、商业服务等基本需要布置, 并配备设备办公管理用房。车站在合理解决旅客流线和对外交通衔接的前提下, 应与当地气候环境相适应, 并充分体现地域化特色。在相对规律有序的功能要求下, 站房建筑的平面大多呈现出基本对称的布局形态, 与此对应, 立面形态依然遵循基本均衡的处理原则。为呈现出公共交通建筑的严谨大气和地标属性, 通常会采用完全对称的设计手法, 结合站前广场形成中轴对称, 强调站房形象的仪式感和庄重感, 但同时却在直观上给人一种单调重复、缺乏个性的感觉。
2非对称设计实例
对于大型及特大型站房枢纽建筑, 受其重要性及关注度影响, 我们较少能回避对称的平立面处理手法;但对于中小型站房建筑, 不妨打破一下传统格局, 从非对称手法入手, 探究不一样的构型思路。
2.1衡山西站
2.1.1项目概况
衡山西站位于衡山县师古乡大塘及新坪交界处, 距衡山县城8km, 距南岳衡山5km。车站位于丘坡与丘间谷地区, 毗邻107国道和衡岳高速公路, 区域位置相当优越。衡山西站隶属武广客运专线, 是一座小型站, 设2台4线, 有旅客地道一座, 高峰小时聚集人数为500人, 总建筑面积18 606m2, 其中站房面积7 275m2。主体建筑面宽141m, 进深27m, 屋面最高点相对高度为16.7m。
衡山西站为线侧平式站型, 铁路旅客采用“下进下出”的流线模式。候车层与站台面同标高, 出站通道在6.45m以下, 基本与东侧站前广场标高一致, 车辆通过坡道上下落客。站房主框架采用预应力钢筋混凝土结构, 候车厅屋盖采用平面钢桁架, 站台钢雨棚屋面结构采用悬臂梁+吊杆体系。
2.1.2立面构思
武广高铁湖南段沿线站房设计在方案征集之初提出了“一站一景”的上位规划目标。如何把控设计, 体现一个小型站房的独特性, 是设计思考的重点。
衡山西站毗邻世界自然与文化遗产、国家首批5A级风景名胜区南岳衡山, 地域环境特色非常突出。在山丘坡谷之间的高铁站房应该是一座时尚现代、与自然环境相协调的生态交通建筑。
清代著名学者魏源曾在《衡岳吟》中点评:“恒山如行, 泰山如坐, 华山如立, 嵩山如卧, 惟有南岳独如飞”。一个“飞”字, 形象贴切地点出了云海之中的南岳风景之绝。强调建筑与自然山水环境的融合, “衡山独如飞”这一主题思想成为建筑形式的出发点。设计重点在于通过起伏错落的屋面形成变化丰富的室内外空间, 衡山西站造型正如连绵飘逸的山势, “朱鸟展翅垂云大, 四旁各展百十里”。
2.1.3形体构成与空间分析
(1) 候车厅为通高大空间, 两侧为售票出站及夹层办公设备区, 结合功能布局需要, 正立面用双“V”构型, 形成中间高、两侧低的轮廓, 正如两只振翅的雄鹰, 又好似起伏的山峦。双“V”字不完全对称, 通过控制建筑窗墙比, 以减小东西晒的太阳辐射热能, 降低夏季空调负荷。外立面实体部分以白麻石材干挂为主, 在外倾斜处及水平吊顶处用仿石材铝单板幕墙干挂, 在满足安全性的同时也使建筑造型浑然一体。
(2) 利用非对称的出入口雨棚统一整个立面, 均衡错落, 恰如山峦之间变幻的云海, 形成遮风挡雨的灰空间。建筑形象自由写意, 建筑语言生动简练。雨棚将站房两侧自然分割成上下两层, 形式与功能完全匹配。站房正立面结构造型复杂多变, 在站房柱内局部埋设钢骨, 与外挑钢桁架连接实现雨棚造型, 其最大外挑跨度达6.4m。
(3) 候车厅出入口雨棚下, 靠售票厅侧有局部凸出的小“V”字造型, 可有效利用室内空间做商业开发。雨棚外挑钢桁架, 外覆仿石材防水铝单板, 并在根部设小天沟。
(4) 屋顶双“V”形低凹处为两侧夹层和主候车厅屋盖之间的水平过渡空间, 利用此处做钢筋混凝土保温隔热屋面, 安装空调室外机组。此外, 倾斜屋面段做压型钢板复合保温卷材屋面, 外覆仿石材铝单板, 在满足防水要求的同时也能保证建筑外轮廓的完整性。
(5) 候车大厅采用顺轨方向的铝条板吊顶, 开敞通透, 可以自然引导流线。无论在室内大厅还是室外广场, 都能体会到从形式到功能的流动性与和谐感。
衡山西站拥有不同于国内其他火车站的独特气质, 同时突显地域特色。它以经济适宜的结构选型和材料运用实现了以人为本的设计, 通过抽象提炼的手法打造均衡而不对称的立面形象, 将功能空间与结构造型最大化相匹配。
2.2桃花源站
2.2.1项目概况
桃花源站位于湖南常德桃源县城西北的深水港乡, 是新建黔张常铁路线上的一座小型客货共线站。站房地处坡地, 场地内以自然村落及农田为主。桃花源站为线侧平式站型, 铁路旅客采用“下进下出”的流线模式, 设2台5线, 有旅客地道1座, 高峰小时聚集人数为500人。站房总建筑面积8 000m2, 有柱站台雨棚面积10 725m2。
站房主体建筑面宽156.5m, 进深36.6m, 屋面最高点相对高度为23.8m。站房为钢筋混凝土框架结构, 左右两侧屋盖采用钢框架结构, 候车大厅屋盖采用圆形钢管桁架结构, 站台雨棚为钢筋混凝土框架结构。
2.2.2立面构思
桃源地处湘西北, 素有“湘北锁钥”、“滇黔孔道”之称。其山水田园之美, 寺观亭阁之盛, 诗文碑刻之丰, 历史传说之奇, 可谓是“人间仙境”的最佳演绎。
“师法自然, 写意山水”是桃花源站站房设计的哲学理念与出发点。站房采用非对称式的均衡布局来抽象提炼, 用大跨度的造型描绘山峦叠嶂、水波起伏, 又暗含民居剪影意象。整个车站浪漫典雅、舒展大气, 突显桃花源站作为桃源门户的标志性地位。
业主:黔张常铁路有限责任公司
建设地点:湖南常德桃源县深水港乡
建筑设计:中南建筑设计院股份有限公司
项目负责人:李春舫、张丹
设计团队:李春舫、张丹、万倩、周磊鑫、魏剑、敖晓钦、王兴叶、刘明、肖凯、魏素军、刘晶、张亚男、袁乐、吴玉雄
总建筑面积:15 592m2, 其中站房面积8 000m2
设计时间:2017.01~2018.02
2.2.3形体构成与空间分析
(1) 站房采用大跨度弧形屋顶作为创作母题, 结合室内空间需要, 将其错落拼叠。中部高耸的部分对应进站厅及候车大空间, 两侧低矮的部分对应左右设备办公区。将候车区正上方做叠级反弧屋面处理, 主入口内门斗正上方则是单层的反弧屋面区。屋盖整体采用直立锁边铝镁锰金属屋面系统, 可实现良好的弯折性及防水性。屋顶对应内庭处开洞口, 实现自然通风采光, 形态与功能空间统一。建筑屋脊设有三处, 虽左右不对称, 但重心居中, 均衡和谐。
(2) 站房用出挑的大屋檐和柱廊营造正面和侧面的灰空间, 恢弘大气。其中正立面为8.8m深的整体式悬挑屋檐, 为控制檐口厚度, 在屋盖主体钢结构的广场一侧设置实腹钢梁框架悬挑;侧立面为通高的6.0m宽柱廊。封檐板用白色铝单板加木纹色铝单板分两层做退级处理, 下层向内延伸做檐口吊顶。
(3) 正立面中部通高玻璃幕墙从候车大厅边柱外移4.8m, 自然形成门斗区域。因玻璃幕墙整体偏高, 设定6.5m处为上部幕墙的主受力点。正立面两侧及侧立面局部采用干阑式建筑形态, 底层后退形成风雨廊道, 二层悬挑出4.8m, 为夹层设备和办公争取充足的使用空间。主立面玻璃幕墙面积占比较大, 选用高性能Low-E中空节能玻璃, 局部用轻盈的木纹百叶格栅作为二次肌理。当背侧为设备用房时加封砌体墙, 尽量提高外幕墙系统的综合隔热性能。幕墙构造经多轮比选, 最终确定了合适的疏密比例及进退尺度。桃花源站外立面实体部分以干挂氟碳喷涂铝单板为主, 方案深化阶段考虑耐久性及工艺成熟度, 放弃了干挂纤维混凝土板的实体墙面构造做法。
(4) 候车厅入口设有轻钢玻璃雨棚, 避免了大屋檐过高引起的飘雨问题, 也在不规则的立面上形成了醒目的主入口标志。正对应的室内侧结合门斗布置空调球喷, 均衡空调效应。桃花源站室内设计简洁明快, 温馨宜人, 采用木纹离缝式铝条板形成弧形吊顶, 与屋顶起伏一致, 同室内空间匹配, 为旅客营造出轻松舒适的候车环境。
(5) 考虑桃花源站采用非对称式设计所形成的造型及空间的特殊性, 借助BIM软件辅助进行各空间的土建及设备的碰撞检查, 有效提高设计的完成度。BIM协同平台还将延伸至建造阶段甚至使用阶段, 在施工、造价、运营维护等方面尝试综合运用。
桃花源站建筑造型采用非对称的布局, 不拘一格、浑然天成。其设计是对“韵味悠然, 诗意栖居”的自然演绎, 又是对东方哲学、山水精神的重新提炼。以地域文化和自然风貌作为建筑设计主线, 体现出公共交通建筑的流畅性和现代感。
3中小型非对称式站房设计手法归纳
对于高铁站房尤其是中小型站房的设计, 如果要打破常规、推陈出新, 不妨考虑非对称式构型。非对称式设计的要点可以总结为:形式与功能匹配、结构与形式统一、空间与形式互为表里、地域环境与形式融合。具体来说, 一般可以从以下几个方面着手。
(1) 用抽象语言表达建筑形态
从自然环境或地域特色出发寻找原始元素, 化具象为抽象, 将原有形态向建筑构件转化;或者对原型进行解析提炼, 找出内在的本质特征及规律, 概括并升华, 表达深层次的建筑情感及思想性。
(2) 把控非对称的均衡性
建筑的均衡性是指左右前后的轻重平衡。不论形态本身是否对称, 都应满足均衡稳定的基本要求。非对称建筑创作中更应先做好体量均衡的把控, 再追求形态上的生动活泼。
(3) 保证整体性与和谐性
非对称站房设计中, 应把建筑看作由各个构成要素形成的有机整体, 部分与整体互相制约依赖, 在非对称的前提下完成辩证的和谐统一。
(4) 避免无意义的装饰堆砌
不论形态是否对称, 设计都应避免无意义的装饰堆砌。在不对称站房设计中, 不能生硬地通过无意义的装饰手法强行不对称, 这样会使功能与形式分离, 违背建筑的基本规律。
建筑是功能、审美、技术的综合体, 形态美是对本质的揭示。所谓本质, 体现在功能空间上, 不论内部空间还是外部空间, 都与形式互为表里, 都应源于并服务于功能要求。设计应以技术手段为支撑, 完成结构、构造与形式的统一。另外, 非对称站房同样要适应当地气候环境, 并充分体现地域化特色, 此为创作之根本出发点。
4总结
建筑的形式多样, 但构型方式有着客观规律和基本审美的要求。通过技术手段实现形式, 通过形式来表现创作最初的理性和感性。铁路车站作为地方名片, 承载着城市的光辉和梦想。在高铁建设的后续发展中, 建筑师要开阔思路, 不断尝试, 打开交通建筑设计的崭新格局。
图片来源:图1~3来源于《铁路客运站资料集 (审查版) 》;图4来源于网络;图7~10, 13, 17, 18, 20~33均为项目设计人员自绘;图5, 6, 11, 12, 14~16, 19均为丁烁摄。
业主:武广铁路客运专线有限公司
建设地点:湖南省衡山县开云镇
建筑设计:中南建筑设计院股份有限公司
项目负责人:李春舫
设计团队:李春舫、张丹、周德良、周佳冲、张银安、陈柳青、赵方、郭进、罗淑兵、郑小谷、李功标、徐波、李斌、张昕、汪秋风、孙惟玲、沈丹、谭周玲
总建筑面积:18 606m2, 其中站房面积7 275m2
设计时间:2007.08~2009.03
建成时间:2009.12
摄影:丁烁