摘 要:悬挂式单轨交通系统作为城市交通网络的新兴模式,其站房建筑设计不仅承载着交通功能,更是城市文化的重要载体。武汉光谷空轨旅游线作为国内首条商业运营的悬挂式单轨线路,不仅在技术创新上取得了突破,而且在站房设计上展现了地域文化的独特魅力。以武汉光谷空轨站房为研究对象,综合分析光谷空轨站房的地理环境、地域文化背景和技术特点,归纳提出地域文化在现代交通站房设计中的设计表达原则和策略,以助力基于地域文化的悬挂式单轨站房设计。
关键词:悬挂式单轨;站房设计;地域文化
悬挂式单轨系统作为大城市轨道交通接驳线、中小城市轨道交通骨干线及旅游景区的旅游专线,以其占地少、交通环境影响低、建造快、绿色节能、景观效果好等优点备受青睐,国内多省市均有意向发展悬挂式单轨制式,其后续有望成为新型城轨交通重点发展方向之一。悬挂式单轨站房作为系统中使用者接触最多的建筑物,同时也是城市元素的组成部分,甚至是旅游区的景观标志物,其既要满足基本轨道交通功能,又应与所在环境、城市相融,展现地域性城市文化特征。对这一新兴交通系统的站房进行特色设计研究具有必要性。
一、悬挂式单轨系统的国内外发展概况
悬挂式单轨系统作为一种独特的城市轨道交通方式,与大家更熟悉的、广泛为全国各大城市采用的地铁、轻轨等相比,有其自身特殊的结构形式。悬挂式单轨车辆的转向架在轨道梁上行走,而车体悬挂在轨道梁下运行。
悬挂式单轨交通拥有悠久的历史。早在1821年,P.H.Palmer就因为单轨的设计取得了英国专利。1824年,其在伦敦船坞为了运输货物,建成了世界首条单轨交通。1901年3月,伍珀塔尔市成功建立了悬挂式单轨系统并持续运营至今。经过多年的发展,悬挂式单轨系统已形成成熟的技术体系。
国际上,悬挂式单轨主要在日本、德国得到了成熟应用,分别用于城市客运交通、旅游专线、交通枢纽联络线及校园内部交通。国内方面,武汉光谷空轨一期工程作为全国首条悬挂式单轨商业运营线已开通运营。
当前,国内多家单位已在开展悬挂式单轨系统研究,研究重点包括系统技术的引进、消化吸收及国产化研发,以及系统的全生命周期标准化管理和经济性分析。试验线路广泛分布在成都、上海、赣州、开封、青岛等地,且一些城市的市政运营线路已开始进行线网规划等工作,这显示了中国在悬挂式单轨系统领域的研究与实践正在积极推进。
悬挂式单轨系统作为城市轨道交通的补充,以其独特的结构形式和运行方式,为城市交通提供了新的解决方案。其因具有占地面积小、环境适应性好、工程造价低、建设周期短、乘坐舒适度高等优势,适用于城轨加密线、接驳线、园区线和旅游线等场景。随着技术的不断成熟和国产化率的提高,悬挂式单轨系统在中低运量交通场景中具有广阔的应用前景。
二、武汉光谷空轨旅游线项目概况及站房创新技术
武汉光谷空轨旅游线项目是中国首条悬挂式单轨商业运营线路,该项目位于武汉东湖高新区,即“中国光谷”。一期工程线路全长约10.5千米,共设有6座车站,起于九峰山站,止于龙泉山站,最大站间距为3 130米,为综保区站至龙泉山站,最小站间距为1 512米,为九峰山站至高新大道站。初、近期采用两辆编组,远期采用三辆编组。采取分散供电,一期工程设车辆基地一座,位于龙泉山北。线路分别同地铁11号线、光谷有轨电车L2、BRT实现换乘。
光谷空轨旅游线的建设,体现了技术创新与生态环保的完美结合。在技术创新方面,列车系统采用全自动无人驾驶技术、超融合大数据云平台技术、多元化出行智慧安检技术、空气弹簧等系统减震技术、高效节能永磁电机牵引技术、绿色环保生态节能技术、车辆动力学与桥梁工程学等多学科车桥耦合技术,确保了列车运行的安全、平稳与舒适。同时,全线站房采用数字化设计,实现全过程BIM技术模型“降本增效”,并实施了全线装配式结构,车站建筑均为桥建分离装配式钢框架结构,施工安装过程对周边环境破坏小。
光谷空轨旅游线的成功运营,不仅提升了区域内的交通便利性,而且促进了当地旅游业的发展。透明式观景窗的设计让乘客能够享受到“人在空中游,景在窗外动”的独特体验,成为“网红”旅游打卡点。线路的开通,使得光谷空轨迅速吸引了大量游客前来体验。同时,项目的建设推动了智能网联技术的应用,为智慧城市建设提供了实践案例。
三、基于地域文化的站房特色设计概述
(一)地域文化
地域文化这一深厚而多元的概念,其发端可追溯至人类历史之源头。它并非凭空而生,而是特定地理背景、世代相传的习俗、生产方式以及生活模式的结晶。每座城市的地域文化,无不透露出这座城市深厚的历史脉络、丰富的人文积淀以及鲜明的个性标识。这种文化,同样拥有与广泛文化概念相通的基本特性,即能够通过符号形式,获得具象化的展现。因此,不同地域的人们,各自运用着别具一格的文化符号,进而塑造出千姿百态的文化风貌与丰富多彩的文化景观。
(二)地域文化融入站房设计的必要性
将地域文化融入站房的设计,可以增强车站的可识别性,让车站成为展示城市文化魅力的窗口。在站房设计中融入地方特色的艺术元素、符号和色彩,能够为使用者提供更加丰富和愉悦的视觉享受。这种文化体验可以成为乘客选择交通方式时的一个重要考量因素。在站房设计中融入地域文化,例如在旅游线的悬挂式单轨站房中融入地域文化,还可以增强旅游线的吸引力,同时站点也成了景观的一部分。
随着城市化进程的加快,许多传统文化面临着消失的风险。在车站站房设计中融入地域文化,可以作为一种有效的文化遗产保护和传承方式。通过现代设计手法对传统文化元素进行创新性诠释,可使其在新时代背景下焕发新的生命力。
设计师可以从地域文化中汲取灵感,创造具有原创性、个性化的设计作品,避免建筑领域的同质化现象,提升设计的整体质量和艺术价值。站房作为公共空间,融入地域文化的设计不仅能够增强居民的认同感,还能够展现地区对于文化多样性的尊重和保护。
可见,地域文化的融入不仅是对文化的尊重和传承,而且是提升城市形象、增强使用者体验、保护文化遗产、避免设计同质化、打造人文关怀的重要手段。
(三)地域文化的设计表达原则与策略
地域文化由自然地理特征、资源等自然环境要素以及历史、文化、观念、习俗等人文环境要素构成,依据这两大构成,基于地域文化的设计表达可以遵循以下四个原则:第一,尊重当地自然;第二,注重人文特色;第三,运用特色符号;第四,选用本土材料。
针对这些地域文化的设计表达原则,从站房设计角度提出相应的设计策略:
一是回应自然环境:对站房建筑所在的大环境、大地形特征做出回应,协调站房外部形态,使其融入周边环境。同时,灵活处理与周边小地形的关系,合理设置出入口。在回应自然环境的同时还要考虑自然气候特征,尊重地域文化,尊重当地自然。
二是延续历史文脉:基于所在地传统建筑与历史风貌的设计方式有很多,不管是模仿传统建筑的形式和元素,还是通过抽象、变异或简化历史文脉的边界轮廓、结构形式,都是希望将地方传统特色置入站房建筑当中,对当地人文特色做出回应。
三是使用本土形态、色彩、材质:在形态元素、色彩元素和材质元素上都可以参考本地特色符号。这三点作为表达语言,都具有强烈的表现力。材质上,站房设计虽然多采用轻质、通透材质,例如金属(以钢为主)、玻璃、张拉膜结构,但多种外饰面的材料选择也可以协助完成本土材料气质的传达。
四、武汉光谷空轨旅游线站房设计
武汉光谷空轨作为光谷生态大走廊旅游配套基础设施之一,定位为旅游休闲线路。其站房建筑形态设计自初期就得到相关部门的高度重视,经过不同设计院的多轮设计,有过多版方案。最终方案采取“一站一景”的形式,旨在轨道交通规划设计中强调个性化形态,把每个站点不同于其他站点的地方挖掘出来,并在建筑设计中进行重点体现。全线6个车站的设计主题如下:
九峰山站——光谷之翼。巧妙融合晶莹剔透的玻璃雨棚与车站设计,借助独特的弧形构造,展现宛若天际翱翔的壮丽姿态,深刻隐喻空中旅游线路,如凤凰涅槃、振翅高飞。
高新大道站——亭盖丛丛。光谷之亭,隐匿于林木之中,以古亭为蓝本,立柱与屋面浑然一体。其设计独特,既融入环境,又展现光谷的生态发展。四周树木环绕,犹如一幅生动的生态画卷,彰显光谷对自然与文化的尊重与追求。
高新二路站——科技核心。站房形态以稳固的三角构型为核心,层层叠加,构建成主体的桥梁形象,寓意着持续沟通与发展的精神。其结构裸露,呈现出一种独特的工业美感,恰好体现了综保区作为工业区域的独特气质。
高新四路站——祥鱼争渡。车站巧妙地以仿生建筑形态与生态大走廊景观相互融合,宛若一条自如游弋于水系旁的生灵,和谐共生,相映成趣。
综保区站——水帘成幕。提取瀑布坠落的姿态,仿佛一帘幽梦般的帷幕在地面徐徐铺展,既阻挡风雨的侵袭,又诉说着自然的恬静。而那线性的金属杆件,以其独特的美学,诠释了现代交通建筑的动感与流线之美。
龙泉山站——楚韵汉风。以传统建筑特点与元素为灵感,将传统建筑特点及建筑元素符号重新提炼、演绎,运用大面积玻璃幕墙创造通透立面,使人从车站内部可清晰地欣赏周边自然风光。这种设计手法不仅保留了建筑的传统韵味,还使车站与自然环境完美融合。
在光谷空轨旅游线的站房构思之中,标准化设计模式成了构建的基础,诸如站房平面布局等要素,都遵循了此类统一的原则。然而,就在这种规范化的框架之下,站房外立面的设计却展现了个性化的魅力。它摒弃了传统轨道交通站房全线一致的模式,通过独特的建筑形态,体现了强烈的标识性,从而赋予了每一个站房鲜明的个性。这种设计,不仅巧妙地将地域文化融入其中,而且使空轨站房与自然环境形成和谐共生的关系。每个站点都以其独特的魅力,凸显了所处的地理位置,并营造了与之相匹配的氛围,既回应了大自然的恩赐,又尊重了历史的文脉。
在车站站房设计中,我们有两种迥然不同的设计手法:“一线一景”和“一站一景”。前者以一种恒定的风格贯穿整条线路,确保每个车站都展现独特而连贯的视觉效果,从而增强乘客对线路的整体认知。然而,这种单一性的设计在展现旅游线不同站点特色时显得力不从心。后者,即“一站一景”的设计手法,赋予了车站更多的自由度和丰富性,它能够根据所在站点的特色进行定制,呈现千姿百态的面貌。然而,这种多样性虽然在视觉上引人入胜,但易于打破线路的整体感,使乘客难以形成对线路的统一印象。此外,多样化的形式和构件无疑增加了设计和维护的复杂性,从而提高了总体成本。针对这两种设计手法的优缺点,我们提出融合二者精华的策略。具体而言,当形态、色彩、材质三者中的某一元素难以与周边环境相协调时,可以选择保留其余两个或一个元素,以保留标准站的共性特点。同样,通过运用相似构件和相同的构成手法,可以在保持线路车站统一性的同时,实现车站功能的合理布局和与周边环境的和谐共生。
五、结语
随着城市对地域文化重视度的提升,如何将地域文化融入公共空间成了热门议题。悬挂式单轨列车作为一种新型的轨道交通系统,未来有望成为城市轨道交通的重要发展方向,尤其适合旅游线或景点。考虑到悬挂式单轨列车的车站站房是地面站,设计时更应充分考虑地域文化的融入。为了回应自然环境,站房设计应与当地的山水、气候等相结合,创造出和谐共生的空间。此外,尊重历史文脉至关重要,在站房设计中融入当地的历史元素,可以传承和发扬城市的历史文化。同时,探寻本土的形态、色彩和材质也是关键,这些元素能够引发并增强人们的归属感和认同感,使乘客在旅途中感受到地方的魅力。采用本文提出的设计原则,可以创造出具有独特风貌和文化内涵的站房,为城市轨道交通的发展注入新的活力。
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作者简介:
周笑冬,湖北美术学院环境艺术设计系硕士研究生,助理工程师。研究方向:在地性设计。
指导老师:
周彤,湖北美术学院环境艺术设计系教授、硕士研究生导师。研究方向:在地性设计。