以建筑学的视角浅谈地铁车站结建改造设计

马仁杰

(上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司，上海 200125)

1 相关背景

上海徐家汇中心地块项目所在的徐家汇社区位于上海市中心城区的西南角，区内城市功能丰富，用地结构紧凑，交通方便快捷，是徐汇区内最成熟繁华的区域，同时也是上海西南方向的城市副中心和主要公共活动中心。项目整体延续该地区的城市风貌，与基地相邻的港汇恒隆广场及周边其他建筑风格相协调，采用较现代的建筑手法，同时在景观设计上结合建筑及周边广场进行设计。项目整体开发体量较大，总计38万m2超甲级写字楼、32万m2大规模顶级商场及2.5万m2超五星级酒店，定位为上海第一的城市综合体，同时徐家汇中心沿虹桥路将建设高370 m的浦西第一高楼。

为了配合徐家汇中心地块及相邻地铁广场地块的建设，需对上海轨道交通11号线徐家汇站原18、19、20号出入口及北、中、南风井组进行改造,改造后的18、19、20号出入口及北、中、南风井与开发地块建筑结合设置。

2 地铁改造结建方案

2.1 18号出入口及北风井

原18号出入口及北风井位于9、11号线徐家汇站西北角，如图1所示。根据地铁广场地块设计方案，需改造既有9号线18号出入口(两扶一楼，楼梯宽3 m)、北风井(含3个活塞风井、1个排风井及1个新风井)、1个出地面无障碍电梯、1个出地面疏散楼梯、局部设备管理用房(主要包括1间民用通信机房、2间通信仪表室、2间男女更衣室、1间工作人员卫生间、1间污水泵房、1间警务室及1间会议室)及风井侧墙打开接入地块。

图1 18号出入口及北风井改造前平面图

改造后18号出入口与地铁广场地块裙房结合设置，如图2所示。设地下1层、地面1层，布置两扶一楼总宽6.4 m，楼梯宽3.0 m，扶梯上下行两台并列布置。

图2 18号出入口及北风井改造后平面图

改造后无障碍电梯、疏散楼梯均结合地面裙房布置于首层。原地铁风井所在位置侧墙需打开，改造后9号线1个新风井位于地块二层侧出，9号线1个活塞风井、11号线2个活塞风井及9、11号线1个共用排热风井均位于屋顶上方侧出，风口间距均大于5 m满足防火要求。

改造后原1间民用通信机房、2间通信仪表室、2间男女更衣室、1间工作人员卫生间、1间污水泵房、1间警务室及1间会议室均移位设置于北侧新增地下室内。地铁设备用房西侧新增地铁管理用房区，建筑面积约990 m2，单独设置疏散楼梯、新排风井、公共厕所、变电所等设施，出地面均结合裙房统筹考虑，新排风井位于首层侧出，风口间距大于10 m,满足防火要求。

2.2 19号出入口及中风井

原19号出入口(两扶一楼，楼梯宽2.6 m)及中风井位于11号线徐家汇站中部，如图3所示。根据徐家汇中心地块设计方案，需将原19号出入口拆除，中风井(排风井)移位。

图3 19号出入口及中风井改造前平面图

改造后19号出入口位于地铁广场下沉广场内设置，如图4所示。设地下1层、地面1层，布置三扶一楼总宽10.5 m，楼梯宽5.4 m，扶梯2部上行1部下行并列布置。

图4 19号出入口及中风井改造后平面图

改造后中风井(排风井)移位后结合地面广场景观统一考虑。

2.3 20号出入口及南风井

20号出入口(两扶一楼，楼梯宽2.4 m)位于11号线车站西南角，如图5所示，贴临设置1条雪泡车通道，出入口通向虹桥路；出地面无障碍电梯位于20号出入口附近，通向虹桥路；南风井(含2个活塞风井、1个新风井及1个排风井)位于车站西侧，均为高风井高处侧出。1个疏散楼梯位于活塞风井旁，直出地面。根据徐家汇中心地块设计方案，以上设施均需结合裙房统一设计。

图5 20号出入口及南风井改造前平面图

改造后20号出入口与徐家汇中心地块裙房结合设置，出口通向虹桥路，如图6所示。设地下1层、地面1层，布置两扶一楼总宽6.75 m，楼梯宽3.35 m，扶梯上下行两台并列布置。

图6 20号出入口及南风井改造后平面图

改造后出地面无障碍电梯与20号出入口结合设置，位于地块裙房内，出地面后通向虹桥路。同时此无障碍电梯将兼顾雪泡车电梯功能，原20号出入口雪泡车出地面通道拆除，改为通过此无障碍电梯下至地下一层。

改造后1个疏散楼梯位于地块裙房内出地面。

改造后2个活塞风井及1个排风井位于地块绿化带内，为低风井独立出地面。1个新风井与出地面无障碍电梯结合考虑设置，位于裙房内20号出入口旁。

3 客流及闸机分析

3.1 计算公式

根据上海徐家汇中心项目深化阶段微观人行仿真分析报告，项目早高峰时段轨道交通客流量为6 035人次/h，晚高峰时段轨道交通客流量为11 285人次/h,将这两个数据与原轨道交通客流报告中的早晚高峰数据进行叠加计算并复核闸机需求。其中：

式中：N为闸机通道数量，单位为通道；P为高峰小时客流，单位为人次；λ1为超高峰小时系数；λ2为出站清空系数；R为闸机每分钟处理能力，单位为人次/(分钟·通道)。

取值说明：

(1)高峰小时客流P：为现有车站条件下远期预测客流值与地块客流值两部分相加。

①现有条件下预测客流值：取客流预测报告中上下客高峰小时客流与根据实际客流推测远期客流中的较大者。

②地块客流值：根据微观人行仿真分析报告中提供的地块客流资料分析得出。

(2)超高峰小时系数λ1：根据《城市轨道交通设计规范》(DGT J08-109-2017)[1]第4.7.1条规定的取值范围1.1～1.4，结合客流预测报告，设定本例超高峰小时系数为1.4。

(3)出站清空系数λ2：由于出站行为是列车到站后发生的，此类客流具有短时集聚效应，故需要考虑出站清空系数，此系数为根据经验取值，暂定为1.2。

(4)闸机每分钟通行能力R：根据地方标准《城市轨道交通设计规范》(DGT J08-109-2017)[1]第22.5.1-3条，自动检票机通行能力计算参数取20人次/(分钟· 通道)。

3.2 计算结果

(1)进站(晚高峰)所需闸机通道：(10 021+10 663+11 285×50%)×1.4÷20÷60=30.7，取整为31。

(2)出站(早高峰)所需闸机通道：(13 948+11 341+6 035×50%)×1.4×1.2÷20÷60=39.6，取整为40。

3.3 结论

数据计算结果显示远期客流所需闸机通道为31进40出，而在目前的远期设计中车站闸机数为25进29出，将无法满足通行需求，需新增6台进站闸机、11台出站闸机。

4 功能分析

改造后11号线19号出入口设置于地铁广场的下沉广场内。设地下1层、地面1层，布置三扶一楼总宽10.5 m，其中楼梯宽5.4 m，扶梯2部上行1部下行并列布置。改造后的11号线20号出入口与徐家汇中心地块裙房结合设置，出口通向虹桥路。设地下1层、地面1层，布置两扶一楼总宽6.75 m，楼梯宽3.35 m，扶梯上下行2台并列布置。

按《地铁设计规范》[2]9.3.14条，对11号线徐家汇站19、20号出入口通道和楼梯宽度进行复核,各部位最大通过能力见表1。

表1 车站各部位最大通过能力

远期高峰小时最大客流为：25 048+11 285=36 333人次/h。

19、20号出入口分向客流暂按各50%考虑，则各承担18 166 人次/h。

19号出入口通道通行宽度验算：18 166/4 000=4.54 m<10.5 m。

19号出入口楼扶梯通行宽度验算：5.4×3 200+8 190×3=41 850>18 166人次/h。

20号出入口通道通行宽度验算：18 166/4 000=4.54 m<6.75 m。

20号出入口楼扶梯通行宽度验算：3.35×3 200+8 190×2=27 100>18 166人次/h。

结论：地块新增客流对11号线徐家汇站19、20号出入口不造成冲击。

5 消防及人防分析

5.1 消防分析

(1)18、19、20号出入口及北、中、南风井永久使用阶段：改造后的18、19、20号出入口及北、中、南风井将按照现行《地铁设计防火标准》[3]考虑防火分区的划分，满足相关防火分区、疏散口个数及距离的要求。

(2)19、20号出入口施工期间临时过渡阶段：因徐家汇中心地块施工阶段需拆除原19、20号出入口，施工阶段为保证11号线徐家汇站正常运营，需建设19、20号临时出入口，临时出入口启用后方可拆除原19、20号出入口，再等永久出入口建成后拆除临时出入口，临时使用阶段仍然需要考虑满足11号线公共区任意一点至最近安全口距离不大于50 m的要求。

(3)18号出入口拆除期间临时过渡阶段：因地铁广场地块施工阶段需拆除原18号出入口，施工阶段为保证9号线徐家汇站正常运营，需考虑18号出入口拆除过程中的临时措施。

9号线公共区原设有3个出入口及1个出地面疏散楼梯(乘客用)，18号出入口拆除期间，9号线公共区将不能满足现行《地铁设计防火标准》[3]。根据地块设计方案以及车站内部布置情况，不具备设置临时出入口的条件。考虑将原9号线与11号线公共区分界处一跨防火卷帘改为4扇防火门，作为拆除18号出入口期间的临时消防疏散措施，以满足9号线站厅公共区内任意一点至最近疏散通道口的距离不大于50 m的要求，待18号永久出入口建成后再拆除防火门恢复防火卷帘。

5.2 人防分析

18号出入口及北风井属于9号线范围，由于9号线不设防，故18号出入口及北风井的改造不影响人防体系。19、20号出入口及中、南风井属于11号线范围，11号线设防，相关改造方案均须考虑人防要求，需设置相应的防护密闭门、密闭门等。

6 管理界面划分

考虑地铁与开发项目运营时间段的不同，为明确界定地铁与开发项目物理空间及管理空间，二者之间设置管理卷帘2道(4道卷帘中的2道)，并分别由双方根据自身运营情况独立管控。

7 结束语

地铁有着一个庞大的系统，改造过程中会遇到各种各样的困难，而建筑专业作为地铁改造设计中的牵头专业，需要先行对整个地铁改造方案涉及的相关客流、消防、人防等技术问题充分研究并论证其合理性，特别要注意为满足相关规范要求时，改造过程中不可避免地要采取临时措施，为改造项目打响第一枪。