桥式高铁站房功能与流线设计策略——以芜湖北站为例

程国民 中铁时代建筑设计院有限公司工程师

1 研究背景与方法

1.1 研究背景

我国高铁事业的蓬勃发展，助推城市发展和经济发展。旅客站房作为一座城市的门户形象，除了承担具体交通性建筑的快速换乘功能，还承载着城市的地域文化和人文属性，受到越来越多的关注和重视。高铁站房从相对线路位置角度主要分为线上式站房、线下式站房以及线侧式站房，其中线下式站房俗称桥式站房，因站房候车大厅位于桥式站台正下方而得名，通常建筑规模较小，又因上站台的楼扶梯等竖向交通位置较为固定，使其外观造型具有一定的识别度。因此，如果能精心打造好不占数量优势的桥式站房设计，往往就能在全线站房脱颖而出，为全线站房设计增添光彩，增强线路站房的识别性，为旅客带来不一样的乘车体验[1]。

桥式站房从设计源头就具备诸多特征和现实限制，如候车厅位于桥下、桥下空间限制候车厅吊顶高度、建筑规模偏小、候车大厅空间受桥墩挤压、上站房楼扶梯两侧对称布置、外观造型具有一定的识别度以及旅客出站步行距离过长等。本文选择与设计源头密切相关的功能和流线作为研究重点，希望从设计源头上解决一些先天问题。研究对象提取情况如表1 所示。

表1 研究对象提取表

1.2 既往研究

因桥式站房自带光环的外观标识属性，且站房平面功能相对稳定，故以往对于桥式站房的研究多侧重于外观造型设计，通常设计手法带有一定的规律性。例如，对于候车大厅、辅助用房等功能处造型全覆盖，两侧楼扶梯交通空间采用向两侧飞出的造型，营造出轻巧、舒展的展翅造型。这是对造型规律的总结，而对于功能和流线的研究相对偏少，回归建筑的空间本质，功能作为建造的初衷，流线作为联系功能的纽带，二者无疑是建筑使用过程中的重要评分项，也是使用者体验感的重要参考指标，理应得到更多的重视，这也是本研究的初衷[2]。

1.3 研究方法

本文主要以芜湖北站为重点工程案例，同时结合其他类似桥式站房进行对比分析，从已有工程案例中归纳总结功能和流线的主要问题，同时与运营单位沟通交流使用过程中的痛点，应用设计原理加以剖析，最终得出针对性的设计对策。

2 研究案例

2.1 功能

桥式站房的主要功能空间就是候车大厅，其原型就是一个母空间，面向候车大厅的都是为其服务的子空间。候车大厅通常位于核心位置，居中规整布置，量、形、质均应得到充分保证，其中牵涉平面布置最主要的就是空间量和形。面宽以满足建筑造型的需要为主，进深除考虑面积因素之外，还受到了排烟形式、消防疏散的制约，通常情况桥式站房面积比较小，大多在5 000 ～10 000 m2，建议进深控制约在60 m 以内，可满足自然排烟、消防疏散要求。如控制在60 ～75 m，则需机械排烟，验证消防疏散，并且增加投资和设计难度；若进深再扩大，就会带来难以解决的消防问题，即使为了满足规范，多半也会以牺牲建筑功能为代价，增加设计难度同时还会增加投资。本文研究的案例芜湖北站站房规模为6 500 m2，考虑功能需要适当增加进深至65 m，因外立面可开启外窗，排烟距离超规范，所以采用机械排烟系统。在建筑规模适度、外立面造型具备足够可开启自然排烟窗的条件下，从经济、节约、可靠的原则出发，优先选择控制进深采用自然排烟方式[3]。

芜湖北站为桥式站台，站台至地面高度为15.9 m，桥式箱梁底部净高约10.5 m，考虑箱梁支座检修空间（约1.5 m）＋钢结构屋面厚度和排水找坡（约1.5 m）＋吊顶管线（约1 m），综合下来候车厅吊顶净高可以达到6.5 m。候车厅桥下站房屋面结构高度为8.7 m，由于站房候车厅位于地面且为一层空间，在站房甩出桥下空间部分与站台之间存在7.2 m 高差，而此部分空间未得到充分利用，存在一定的空间浪费。如果在两侧增设疏散楼梯，将此空间进行围合形成办公辅助用房，且能靠近外墙采光通风，则对于辅助功能的利用较为有利，与桥下办公空间相比更有利于优化办公环境。通过平面功能布局的调整，优化功能空间的合理利用。

2.2 流线

关于桥式站台流线的设计，重点考虑旅客进出站顺畅、便捷、导向明确。芜湖北站进站流线按候车厅两侧进站，一侧出站，进站楼扶梯均匀分布，满足旅客分散快速进站。出站为便于集中管理，按一侧出站，带来流线过长问题。通常高铁列车8 节编组总长约200 m，16 节编组总长约400 m，最不利情况是16 节编组列车，列车远端旅客步行至出站楼扶梯口部约300 m，另一端约100 m，造成远端旅客比近端旅客多步行约200 m，按正常人的平均步行速度1.2 m/s 计算，远端旅客步行至出站楼扶梯口部约需要250 s（约4.2 min）。如果忽略不计旅客从出站楼扶梯至站房外墙的距离，出站后旅客步行至公交车站还需约200 m，这样算下来旅客出站步行距离约500 m，超过了人最舒适的步行距离限值400 m（此数值由美国著名规划师克莱伦斯·佩里于1929 年提出，规定以400 m 为半径的圈为一个邻里单位），这点具有设计研究价值[4]。

针对出站流线过长、旅客步行距离过远的设计弊端，可通过增加楼扶梯、两侧进出站缩短出站流线。为了避免进出流线交叉问题，通常需要加隔离措施和辅助人员管理，另外还要加强进出流线的标识设计。流线问题得以解决，但是会增加投资和运营管理成本，也是建设单位需要考量的主要因素。

在车站投入运营后，经过设计回访与运营单位充分沟通交流，运营单位普遍反映为了达到集中管理、精简人员、统一组织以及降低运维成本的管理效果，不建议采用两侧出站，更加倾向于一侧出站，这样出站闸机、出站卫生间、出站检补票等设施只需要一组，大大节约了平时运营管理成本。另外，与站前广场公交、出租等换乘交通有机衔接，便于广场客流组织，不用两侧都做旅客的疏散引导换乘设施，对广场的运营管理较为有利，由此出现了方便旅客进出的设计本意与使用单位希望降低运维成本和便于人员管理的现实诉求之间的矛盾，这点需要建设单位决策者权衡取舍[5]。

2.3 其他案例分析

通过对芜湖北站的重点分析，基本得出桥式高铁站房本身的特点以及在设计过程中针对功能和流线需要重点分析的地方，再结合汉寿南站、南通西站两个实际案例进行横向对比，借鉴可取之处。

芜湖北站可作为研究案例的标准参照对象，比较接近多数桥式站房的建筑体量，具有代表性和参照性，其主体功能空间可提炼为一个大的子母空间。中间的候车大厅就是一个大的母空间，围绕母空间周围便是为其服务的辅助子空间，主要包含旅客卫生间、安检值班室、公安值班室、客运值班室、母婴室、商务候车室以及旅客服务空间等。站房除了候车厅这个重量级的母空间之外，另一个主要的空间就是出站厅，它是人员快速通过的一个交通性空间，强调秩序感和导向性，通车设计为条形，具有明显的导向性，用于引导旅客人流快速通过。

芜湖北站的出站厅位于站房的一侧（西侧），两个站台的旅客通过楼扶梯下至出站厅，然后汇聚到一处的检票闸机通过检票出站。出站厅被设计成半室外空间，主要考虑其与站台通过楼扶梯连通，为了便于通行通常不封闭站台端，本身就是一个半室外空间。与其他常规侧式站房相比，桥式站房的桥下出站厅具有天然的桥梁作为屋面覆盖，尤其在雨天可作为旅客的临时避雨场所，这也是由桥式站房的特征决定的。桥式站因有两个外立面，根据周边规划设计有时会有南北两个广场，芜湖北站根据相关规划决定近期以北广场为主，南广场为预留广场。

汉寿南站为常益长铁路中间站，站房规模为10 000 m2，与芜湖北站相比其最大的特点就是在平面功能布局中设计了庭院，在候车大厅这个母空间两边对称引入了两个较为规整的庭院，布置景观设计，面向候车室采用大面积玻璃幕墙通透式设计，向庭院借景，从而提升候车大厅的空间品质。同时，另一侧面向出站厅，同步提升了出空间品质，但由此也会带来一些弊端，削弱了大空间的使用合理性。汉寿南站和芜湖北站在流线上基本相同，出站厅的位置不同，一个位于西侧，一个位于东侧。

南通西站作位本次研究的体量最大的站房，虽然规模很大，但是在平面功能布置上更加简单，平面功能布局和芜湖北站高度相似，因有多条线路接入，可以看成是多个小候车厅的叠加。空间尺度的增加也导致了在流线上的相应调整，与芜湖北站和汉寿南站不同，其进站流线是候车厅两侧均进站，这样能缩短旅客在候车厅里的步行距离，避免旅客在候车厅内长时间步行。

以上3 个案例在功能和流线上采取的策略有明显差异，也有相同和类似之处，通过类比也能发现小规模站房因本身尺度的原因流线比较容易实现，规模增大后则要设计合理的流线。案例对比如表2 所示。

表2 案例对比表

3 结语

针对桥式高铁站房的功能和流线特点，结合以上分析案例，总结得出以下几点设计策略。一是两侧辅房优先调整至外立面处，以便于采光通风，有效利用空间；二是建议进深控制在60 m 内，可满足自然排烟、消防疏散等要求，如控制在60 ～75 m，则需要机械排烟，会增加投资和设计难度；三是两侧出站，缩短流线，但需要增加建设和维护成本；四是加强标识设计，辅助人员管理。这几点策略也是针对有限的工程案例总结得出，并非万能之策，希望能够为相关研究提供借鉴。笔者认为，以人为本、因地制宜是设计的灵魂，在实际项目中需要具体问题具体分析，以务实的工匠精神铸就精品站房工程。