袁 锋
(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300251)
随着我国城市化进程的不断加快,日益严重的交通问题严重影响了社会经济的发展,而城市轨道交通具有“绿色、环保、便捷、准时”等特点,正是解决城市交通拥堵问题的重要途径[1]。
车辆段是保证城市轨道交通正常运营的后勤基地,它包括停车、检修、综合维修等功能,以及物资总库、培训中心和必要的生活设施,是城市轨道交通系统中必不可少的重要组成部分[2]。车辆段具有以下特点:(1)占地面积大,建筑密度较小,用地强度低的特征;(2)尤其是运用库、检修库占地面积大,其闲置的上部空间具有很大的利用价值;(3)车库内柱网齐整,布置灵活,具有综合开发的优势;(4)通过合理布置车库组合、优化站场布局,可以减少综合开发给运营组织带来的影响。
车辆段建设需占用大量城市土地,这与日益紧缺的城市土地资源间产生了难以调和的矛盾;车辆段破坏了城市总体功能,隔断城市交通组织;同时,城市轨道交通建设是一项投资大、建设周期长、运营后成本回收慢的工程[3]。因此,如何提高土地的综合利用效率,改善城市景观,减少轨道交通建设成本,提高地铁建设资金使用率,建设能源节约型、环境友好型的车辆段;如何在现有政策条件下,提出一种适宜的、可操作的城市轨道交通车辆段综合开发模式,具有一定的创新性和现实意义[4-7]。
城市轨道交通车辆段综合开发是根据城市建设、土地使用的总体规划要求,结合车辆段的建设与运营,按照统一规划、整体建设的开发思路,对车辆段可用空间及周边一定范围内土地加以综合利用,有计划有步骤的进行一体化开发建设。
车辆段综合开发模式有3种类型:第一种类型是立体化的集中建设,即车辆段厂房多层建设;第二种类型是物业开发型,即在车辆段的上盖做物业开发;第三种类型是其他开发模式,如公园式车辆段、光伏发电等。
由于车辆段规模较大,厂房及生产用房单体建筑较多,在土地资源紧张的地区可以将车辆段厂房多层建设,形成立体化建设。立体化的集中建设模式分为:车库立体建设、生产用房与车库立体建设等。
3.1.1 车库立体建设
即将车辆段内各线路进行上下重叠垂直布置,减少占地面积,以达到高效节约利用土地的目的(图1)。目前国内外均有成功的案例。在国外,如日本东京大江户线、新宿线等多条线路的地铁车辆段已采用双层布置形式;深圳地铁3号线横岗车辆段是国内第一座双层车辆段。
图1 双层车库剖面图
深圳地铁3号线横岗车辆段采用双层布置方案,主要是将运用库(运用库由镟轮库、停车库、列检库、检查库及运转综合楼组成)双层布置,以达到集约土地的目的。横岗车辆段双层布置后,占地面积为18.34 hm2,比单层布置方案节约了9.94 hm2用地。
3.1.2 生产用房与车库立体建设
将生产用房建设在车库上面,减少了车辆段的用地面积,节约土地资源。国内外均有很多成功的案例。上海9号线九亭车辆段将生产用房设在运用联合库屋顶,并在屋面设置了绿化屋面,既减少了车辆段的占地面积,满足了绿化要求,又为职工提供了活动场所(图2)。
图2 上海9号线九亭车辆段运用联合库效果图
车辆段与周边土地综合物业开发是比较常见的车辆段综合开发模式,即在一个合理的距离范围内,车辆段物业开发与周边各种配套设施相辅相成;不仅可以协调车辆段与周边用地的关系,减少车辆段对城市的分割作用,而且可以盘活周边地块,带来巨大商机。
3.2.1 物业开发种类
车辆段物业开发种类分以下几类:一类是经济适用房的住宅,第二类就是商业和办公建筑,第三类是体育文化建筑,第四类是会展博览建筑等。
3.2.2 物业开发建设模式
目前,从车辆段物业开发的建设模式来说主要有3 种模式[1]。
第一种类型是地下模式(图3),这种开发模式将地铁车辆段的主要大型厂房布置在地下,一些生产、办公用房布置在地上,设在大库上方。
图3 地下模式
第二种类型是地面模式(图4),即传统的车辆段设在地面,整个车辆段用大平台盖起来,在大平台上面进行一些物业开发。
图4 地面模式
第三种类型是架空式模式(图5),由于车辆段受其地形影响,为满足线路坡度要求,车辆段必须架空;因此可以充分利用车辆段下部的空间进行物业开发;同时,在车辆段的上部也进行物业开发,类似夹心饼干的形式。
图5 架空式模式
目前这3种建设模式国内外均有成功案例,见表1。
表1 典型车辆段物业开发模式及类型
一些地铁车辆段受种种条件制约,无法实施立体化建设,也不适宜进行物业开发,为了充分提高车辆段土地利用率,而采用了其他开发模式,如建设公园式的车辆段、光伏发电方案等。
3.3.1 建设公园式的车辆段
由于车辆段占地面积较大,一些车辆段位于核心市区或者环境较为敏感的地带,为了尽可能地融入周边的环境,维护城市整体景观,可以考虑在车辆段内及车辆段周边进行绿化开发。因此,可以考虑建设公园式的车辆段,即将车辆段的上盖作为绿化公园,实现建筑设计与自然环境的完美结合,改善城市的环境。
如北京地铁10号线万柳车辆段,车辆段用地面积约为17.4 hm2,屋顶绿化面积更是达到了7.3万m2[8],其绿化规模在全国范围内也属前列,整个车辆段犹如嵌入公园之中。上海地铁2号线蒲汇塘停车场运用联合库(图6)采用屋顶绿化,整体效果宛如一座小型公园,大面积的屋顶绿化给整个场区开拓了一块休闲的好去处。
3.3.2 光伏发电方案
一般每条轨道交通线路会在线路的两端设置停车场或车辆段,由于车辆段占地较大,一般车辆段的位置比较远离市区。因此,考虑进行车辆段综合开发的时候,立体化建设及物业开发的价值不大。为了充分利用土地,提高土地的使用率,目前一种模式是在车辆段内采用光伏发电方案(图7)。
图6 上海2号线蒲汇塘停车场运用联合库上盖
图7 光伏发电方案示意
由于光伏发电具有环保、卫生、节源等特点,为国家推广项目。光伏发电方案在铁路方面使用已比较成熟,而城市轨道交通方面使用较少。目前上海虹桥火车站、北京南站、天津西站等大型车站都采用了光伏发电方案。地铁车辆段内车库较多,而且面积较大,因此可以充分利用这些闲置资源,在大库屋顶设置光伏发电。
目前我院负责设计的上海轨道交通川杨河车辆段、金桥车辆段、治北停车场所有车库屋顶均设光伏发电,总装机容量达10 MW左右;尤其是川杨河车辆段内车库屋顶可以敷设约7.8 MW左右的太阳能电池组件,若建成后,其装机容量属国内规模最大的光伏建筑一体化的太阳能发电场。
从土地利用率、运营条件、调度组织、地形条件、周边环境等方面,比较分析以上几种车辆段综合开发模式,各模式均有利弊(表2);车辆段综合开发均会给车辆段运营、调度管理带来不便,要综合考虑整个项目的资源利用最大化,结合项目的特点,寻找最适合的开发模式。
(1)投资与回报
提到综合开发,尤其是物业开发,首先就会谈到投资与回报的问题。车辆段进行综合开发的前提是综合开发土地,带来经济效益、社会效益,并不是所有的车辆段均适用综合开发。因此,在综合开发规划前期要综合对比各方案,从相关政策、经济指标、社会效益、土地的使用率分析,以求达到整体项目最优化方案。
(2)投资主体与开发方案
一般地铁公司主要负责地铁车辆段本身的功能与建设费用,在车辆段综合开发前期会引进投资方,作为开发的投资主体。开发的投资主体决定了开发的方案、投资、收益等问题,尽早确定开发的投资主体,才能明确开发方案,以便于车辆段设计方案的稳定。因此,确定开发投资主体成为推进设计的一个主要节点。
表2 车辆段综合开发模式对比分析
(3)主辅关系
地铁车辆段综合开发必须坚持主辅关系,必须以车辆段的功能为前提。即在开发建设中要积极配合车辆段工程建设,以满足车辆段功能为前提,保证车辆段建设工期与城市轨道交通结构的稳定与安全。
(4)交通组织、市政规划的协调
由于车辆段占地规模较大,对城市正常的交通组织与空间尺度造成较大的破坏,因此,在进行综合开发的同时,要兼顾周围的交通组织,市政规划道路。如进行大规模的商业配套、居住小区开发,要协调周围的交通组织,以避免高峰时段交通堵塞。
(5)综合开发对运营生产的影响
如何权衡综合开发的利益最大化与运营生产安全之间的矛盾,是关系到综合开发成功与否的关键。车辆段无论采用任何开发模式,必然会带来工艺方案、空间布局、运营组织、通风、采光、噪声等一系列的问题;工人生产环境相对艰苦,对运营组织要求会更高。因此,在项目实施阶段,要结合车辆运营部门的日常作业习惯,优化设计方案。
(6)开发规划与地铁开通运营时序要求
车辆段的综合开发应纳入前期线路规划范围,因为一旦实施开发,会影响到工艺布置的调整、道路的衔接、开发规模等问题,对车辆段用地范围和规模也会进行调整,需要在前期研究工作中统筹考虑。如上海12号线金桥车辆段物业开发与地铁开通时间冲突,为保证开通时间,研究两年的物业开发方案被迫取消。
(7)关键技术节点
车辆段内消防、通风、排烟、噪声、采光、卫生、绿化率等,上部物业开发与下部车辆段之间的水、电、设备层等接口,车辆段内与综合开发的管理、人行通道、消防通道等,都是困扰车辆段综合开发的节点,如何有效地解决这些技术节点,成为实现地铁车辆段综合开发的关键。
总之,快速发展的城市轨道交通建设对日益紧张的城市土地资源带来严峻的考验,通过对比分析几种车辆段综合开发模式,总结各种综合开发模式的优缺点及适用条件,提出车辆段综合开发规划、设计时注意问题,为以后的设计提供参考。车辆段建设应充分利用多种开发模式,结合实际情况,合理决策开发模式,因地制宜,切不可照搬已有的工程实例,造成不可挽回的损失。
[1]肖中岭.地铁车辆段及综合基地物业开发模式探析[J].都市快轨交通,2010,23(6):48-53.
[2]GB 50157—2003 地铁设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.
[3]缪东.对城市地铁车辆段物业开发的思考[J].铁道勘察,2010(4):114-117.
[4]黄妍.浅议城市轨道交通综合开发的途径和前景[J].铁道勘测与设计,2007(2):58-63.
[5]许维敏.城市轨道交通车辆基地物业开发模式的探讨[J].城市轨道交通研究,2010(5):21-25.
[6]姜汉生,朱捷.浅谈城市轨道交通车辆段停车场资源共享[J].铁道标准设计,2003(9):64-67.
[7]周建非.香港地铁建设物业开发模式简介[J].地下工程与隧道,2003(3):43-47.
[8]周瑞,张欣蕊.超大面积屋顶绿化在北京地铁10号线万柳车辆段的应用[J].铁道标准设计,2008(12):97-99.