西宝客运专线铁路宝鸡南站站房设计

杨涛

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安　710043)



西宝客运专线铁路宝鸡南站站房设计

杨涛

(中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安710043)

摘要:结合历史地域文化，从城市文脉的角度出发对宝鸡南站站房进行建筑创作，根据地形地貌的特点设计车站、广场、城市的空间接驳;创造性地引入“全程模数化设计”理念进行建筑细部推敲;以安全、舒适、经济、可行性高为原则进行消防性能化研究及建筑、结构、水、暖、电等各相关专业的设计。宝鸡南站建成后成为了交通便捷的宝鸡市地标性建筑。

关键词:铁路客站;地域文化;模数化;消防性能化;设计

宝鸡南站站址位于宝鸡市陈仓区马营镇西南旭光村和朴西新村之间，距离高新开发区高新大道1.2 km处。车站南依秦岭北麓，北面行政中心。随着2013年年底西宝客运专线通车，宝鸡南站站房建成，成为这一时期全国接入高速铁路网络最西端的高铁客运站房。

1　车站设计概况

宝鸡南站站房建筑面积19 990 m2，站台风雨棚建筑面积28 900 m2，旅客进、出站地道建筑面积6 000 m2。车场设计规模为5台11线，其中基本站台1座(长450 m、宽12.0 m)，岛式中间站台4座(长450 m、宽11.5 m)。站房形式为线侧下式，进出站形式为地道式进出站，设置12 m净宽旅客进、出站地道各1座。客运高峰小时旅客发送量按3 390人设计。站房主体建筑地面二层、局部三层，地下局部一层。建筑功能主要设置客运公共区、车站管理办公用房及设备辅助用房等。中部候车大厅檐口高度为28 m，两侧办公及设备辅助用房檐口高度为19 m。站房室内外建筑设计效果见图1～图4。

图1　宝鸡南站鸟瞰

2　城市文脉的延续与发扬

宝鸡古称陈仓，是华夏始祖炎帝的故乡，周秦王朝的发祥地，素有“炎帝故里”、“青铜器之乡”的美誉［1］。作为历史文化名城，宝鸡延承下来众多丰厚的人文思潮、景观风貌及民间艺术，这对宝鸡南站的设计创作提出了较高的要求与挑战。如何树立本工程的地标形象，在设计中延续与发扬城市的文脉，通过建筑语言的体现，使其贯穿于建筑由宏观的体量造型至细节局部的每一处环节，充分的表达出建筑与城市、建筑与人之间的交流以及融合，是方案创作的难点之一［2］。设计通过对大量文献资料的收集研究和实地调研，提取出富有代表性的文化及艺术形态进行加工与提炼，创造性地将现代设计手法与传统文脉元素有机融合，塑造出具有时代风格且饱含文化积淀的建筑风格。站房建成后实景照片见图5。

图2　宝鸡南站房正透视

图3　宝鸡南站房侧透视

图4　进站广厅及候车大厅透视

图5　宝鸡南站站房实景

站房造型设计提取周秦高台式建筑及古典屋檐、廊柱的神韵，采用三段式构图徐徐展开［3］。建筑中部设计的通透外廊，其随着天气与时光的交替而不断更迭的斑斓光影，为建筑增添了无限的美感与回味。建筑外廊实景照片见图6～图8。柱式元素在立面上的韵律性重复，使外廊、墙身与檐口显得挺拔而庄重。舒朗伸展的层级倒楔形挑檐，与上收下阔的斜向东西山墙形成空间的对话与呼应。整体采用温暖明快的浅暖黄色色调，辅以木色装饰，塑造出古典华贵、和谐统一的亲切感。外观材质采用火烧面花岗岩石材、铝单板、玻璃幕墙、工字钢柱及金属雕花，又赋予了建筑生机勃勃的现代感。此外，在建筑整体风格统一的基础上，设计从地域文化中精心提炼出一系列装饰及符号元素，如檐口下方呈空间楔形体的仿木色格栅组件，是取自于“凤羽”的抽象表达;天窗外交错展开的菱形图饰，是提炼于地方草编与剪纸的设计元素;外廊门洞的镂空图案以及两侧窗户外的装饰格栅图案，来自于对青铜器古典纹饰的整合与再现，建筑装饰性图案与青铜器纹饰对比见图9。

图6　站房外廊(一)

图7　站房外廊(二)

图8　站房外廊洞口雕花

图9　宝鸡南站站房窗户花饰及编钟“重环纹”纹饰

建筑整体风格大气磅礴，典雅雍容，在9 m高差的广场与站台之间，塑造了依附大地、拔地而起的雄浑形象。它将现代风格与古典气韵生动的有机融合，形成历史与现代的对话，象征着宝鸡人民传承文明、继往开来的信心与气魄。

3　综合交通规划

宝鸡南站轨面高程比城市规划道路高17 m，为了与城市公共交通系统之间实现“零换乘”。如何处理好站房与城市在空间、流线与技术方面的接驳问题，成为又一个设计难点。宝鸡南站与城市空间关系剖面分析见图10。

图10　宝鸡南站与城市空间关系剖面分析

为了消化铁路站场与城市道路系统之间的17 m高差，站房设计为线侧下式，并将南北方向260 m、东西方向340 m范围的站前区域设计为两级跌落式广场，南侧110 m范围靠近站房的广场定位为站前广场，北侧靠近城市道路的广场定位为市民广场。站前广场下部架空设置为机动车车场，作为城市公共交通系统与高铁的换乘接驳区［4］。同时新建市政道路与机动车车场相接，设置高架匝道与站前广场靠近站房贵宾厅一侧相接，在机动车车场下部设置下穿隧道以实现过境车辆的分流［5］。机动车车场在南侧落客区设置两组楼扶梯直达站房外廊，北侧各类停车区分别设置楼扶梯及垂直电梯直达站前广场。站前广场交通流线分析见图11、图12。

宝鸡南站与城市空间的接驳设计，构建了站前综合规划交通体系，成功地实现了上(步行:市民广场—站前广场)、中(车行为主步行为辅:城市道路—社会车场—站房或站前广场)、下(车行:下穿隧道)三级立体化的空间形态，各级之间既相对独立又便于联系，满足了不同人群多样化的选择需求［6］。从环境保护和城市风貌的角度出发，它将纷繁芜杂的交通接驳体系谦逊的掩盖于城市广场之下，人车分流，还地表以景观与绿色，塑造了良好的城市形象［7］。

为了实现上述效果，分析解决了以下相关工程设计难点。

(1)站房及其两侧各将近100 m站前广场区域地下层的大开挖，造成了铁路界限附近的用地局促。此外，现场地表高程差异大，导致广场一侧挖方一侧填方，且铁路投资界限范围东、西高差不同，站房与站场之间的距离有限，为站房自身的热网、给排水管沟的出入路径、地表的景观与竖向设计带来制约因素，确保铁路运行的通畅及安全，设计多次对路基挡墙墙背的内摩擦角、四电及站场专业的相关管沟及检查井设置、站房消防水池的定位与开挖范围、社会车场挡墙基础及开挖范围等关键因素进行专业调研及校核，最终确定了合理的土建工程及设备专业设计界面。

(2)由于站房地下层用房与社会车场紧密相连，故在设计与施工时需将预留条件考虑充分，有些内容甚至需要同步施工，如外廊楼、扶梯组的定位，设计充分考虑钢楼梯与站房柱共基础，自动扶梯基坑与站房柱基础进行避让;站房地下层设备辅助用房的交通流线及安全疏散须与车场结合统一考虑等［8］。

(3)铁路与地方投资界面的分界处也存在诸多交接问题须妥善处理。如站房旅客平台的挑板与站前广场楼板之间的U形及一字形相交错的变形缝处理，需解决好挑板－挑板，挑板－梁、梁－梁、挑板－挡土墙－地面等多类型的构造问题;旅客平台结构板仅降低了装修厚度，站前广场却是种植屋面的做法，二者的使用性质均为地面，但结构关系实则为没有女儿墙收边的屋面，这对防水构造做法极其不利，该问题无既有经验可循，设计综合了楼面、地面和屋面防水做法的原理，在变形缝下方增设了下挂排水沟，创造性地采用“防+排”双重保险的构造做法。

图11　±0.000 m高程站前广场旅客流线

图12　－7.500 m高程站前广场流线

(4)由于站房使用的铁路坐标及高程系统与地方使用的系统均不一致，造成二者在交接处定位及高程上的误差。设计经过多次协调与申请，最终实现了两者四个系统的联测，确定了准确的坐标定位及高程。

4　全程模数化设计

建筑的空间美与形式美素来是衡量设计成败的关键因素，为了更好地延续设计构思，用二维空间的线条设计手法来塑造出更加舒朗生动的、充满韵律感与逻辑美的三维空间，为了避免以往工程在土建设计甚至施工已经完成的基础上才进行装修模数化设计而带来的局限性与遗憾，宝鸡南站首次提出了“基于建筑文脉表达的全程模数化设计”理念，即在项目的方案设计、实施方案设计、初步设计、修改初步设计、施工图设计、施工等建筑设计及实践的全过程中，作为创作构思的延续，伴随设计进度的深入而深入，将“建筑模数化”作为设计原则之一来参与并指导历次设计内容的深化及矛盾的解决［9］。

宝鸡南站作为倍受关注的城市地标工程，其建筑设计构思的出发点必然定位于对城市与地域独特而悠久文脉的传承。周秦建筑充满阳刚气质的舒朗造型、青铜器文化富有几何逻辑的韵律之美、当地民间艺术(泥塑、脸谱、草编等)薪火相传的纹饰符号，无一不体现出用二维空间的线条设计手法来塑造出生动的三维空间的智慧。一个成功的建筑设计，除了对宏观整体风格的把控，精致的细部设计也是不容忽视的环节。模数化设计，就是体现这一思想的重要表达手法。通过对室内外、墙地顶进行有计划的模数设计，使建筑各个界面以及界面交接处的线条流畅贯通、一气呵成，将线条美、韵律美、逻辑美精致地展现出来。

宝鸡南站以“城市及地域文脉的延续和发扬”这一总体设计立意为前提，在设计的全过程中引入建筑模数化设计概念。通过分析主要因素与次要因素，并对各因素特点进行归纳，针对性的制定了系统完善的工作方法及实施措施。根据建筑方案设计的整体构思，设计了适宜本项目的模数尺寸:公共空间的平面模数尺寸单元为1 100 mm(建筑开间方向)×1 000 mm(建筑进深方向) ;卫生间、开水间的平面及立面模数尺寸单元均500 mm×500 mm;建筑墙体开间方向的立面模数尺寸单元为1 100 mm(宽)×500 mm(高)，进深方向的立面模数尺寸单元为1 000 mm(宽)×500 mm(高) ;建筑屋檐开间方向的立面模数尺寸单元为2 200 mm(宽)×600 mm(高)，进深方向的立面模数尺寸单元为2 000 mm(宽)×600 mm(高)［10］。外廊门洞模数化设计实景照片见图13。

按照以上模数尺寸单元为依据，在保持建筑空间尺度与功能属性相匹配的前提下，轴网、墙体、洞口、室内、室外、墙、地、天花、屋檐、装饰、设备及设施等各个空间层次依据此模数单元展开尺度及定位设计，并综合协调其他专业进行配合调整，最终达到了室外空间的地面、墙面、屋檐及装饰，室内空间的楼地面、墙面、天花、设备及设施，室内外空间交接处的门、窗及洞口这三个空间层次实现铺装完成面对缝、交圈、贯通及规律性的呼应关系，各类专业设备及设施定位合理美观，与建筑装修融合统一，建筑整体风格浑然一体，线条大气流畅，充满韵律感的理想效果。全程模数化设计示意见图14。

本次设计实践研究总结出一套系统的“建筑模数化设计方法”。该方法由大到小、由整体到细节、由系统到具体，操作性强，对以后同类型的设计创作提供了有益的借鉴。

图13　外廊门洞模数化设计

5　超大空间的消防性能化设计研究

宝鸡南站作为综合性的铁路交通枢纽，根据总结新时期客运专线站房的特点，为了更好地满足客流量大、人员密度高、人流疏导快速有效的功能需求，将站房公共区空间设计为开放性的、流动性的超大空间。该功能布局的突破为消防设计带来了难点与挑战［11］。根据结合消防性能化设计研究及评估，本着安全适用、技术先进、经济合理的原则，本工程最终制定出针对超大空间的切实可行、且能达到较高消防水平的解决方案。

宝鸡南站候车厅上下两层的超大空间设计，成功地实现了开放通透、流动性强的空间特质，很好地满足了火车站建筑客流量大、人员密度高、人流疏导快速有效的功能需求，在此基础上，衍生出如下消防设计难点:(1)两层候车大厅合为一个防火分区，其建筑面积为13 490 m2，超过了现行《建筑设计防火规范》(GB50016—2006)和《铁路工程设计防火规范》(TB10063—2007 J774—2008)中的有关防火分区面积的划分规定。(2)该防火分区中部分房间的安全疏散距离超过了规范规定，人员疏散安全区的认定也需要通过消防性能化进行明确。(3)疏散宽度需进一步结合消防性能化设计研究来确定各种火灾场景下，宽度是否满足要求。(4)该防火分区空间体量大，防烟分区设置与防排烟设计问题难以满足规范要求，需要通过消防性能化设计确定明确的防烟分区及设计对策。(5)大公共空间中设置的消防系统，如:自动灭火和自动火灾报警系统等，在规范中没有针对此项的专门条款，需通过消防性能化设计确定消防系统的设置。(6)该防火分区中，钢结构屋面和楼梯的防火保护问题。(7)该防火分区中的所有建筑构件的燃烧性能和耐火极限需进一步结合消防性能化设计研究确定其燃烧性能和耐火极限是否达标。

消防性能化设计研究对应以上消防设计难点，通过“可信且最不利”的原则设计了5个典型火灾场景，重点考查了±0.000 m一层，以及8.800 m二层的火灾烟气发展与人员疏散安全。模拟结果表明，在确定的防火分区、防烟分区及相应的消防策略条件下，在模拟时间内火灾环境维持在人员相对安全的水平，并有一定的安全余量，同时确定以下设计策略并在设计中并予以实现:(1)根据消防性能化研究结果在防火分区内设置“防火隔离带”进行分隔;采用理论公式计算与FDS数值模拟相结合的方式确定了候车厅隔离带的宽度应不小于6 m。(2)宝鸡南站高架候车厅使用红外对射式感烟探测系统，有效探测早期及发展期的火灾，同时能解决大空间灭火系统及排烟窗的火灾联动问题。(3)依据一层、二层候车厅的结构形式与可燃物分布特点，对该区域内的商业用房，运用“防火舱”概念进行消防设计，“防火舱”内设有火灾自动报警系统、自动灭火系统。将“防火舱”面积控制在100 m2以内。［12］(4)对于二层候车厅内的小商摊，采用“燃料岛”的概念对其进行消防设计，依据“燃料岛”的概念，建议将小商摊火灾荷载控制在3 MW以内，面积控制在20 m2以内，“燃料岛”之间间距不小于8 m。(5)通过分析得知，不同升温工况和荷载组合下宝鸡南站钢结构的应力均小于正常使用状态下其他工况产生的应力，因而认为宝鸡南站站房屋面钢结构可以不采用防火保护。

图14　宝鸡南站全程模数化设计所制定的“手段措施展开型”系统树

针对以上各项难点，设计配合消防性能化研究及评估单位，本着安全适用、技术先进、经济合理的原则，逐项进行分析并提出解决对策，使车站的防火设计更具有科学性、经济性、安全性和可操作性。消防性能化设计与评估最终顺利地通过了专家论证，并获得了较高的肯定与评价。

6　结语

宝鸡南站成功地塑造了雄浑典雅且富含文化内涵的建筑风格，成为值得城市骄傲的地标。创造并推广了建筑全程模数化设计的工作方法与经验，对于建筑创作中如何发掘与提炼城市及地域文脉开拓了新的设计思路。车站与站前空间的完美接驳，实现了城市公共交通与高铁之间舒适便捷的“零换乘”设计理念，将“以人为本”的关怀传达给每一位使用者。

参考文献:

［1］刘改荣，王宏伟.宝鸡方志概略［Z］.宝鸡:宝鸡市地方志办公室，2011.

［2］刘保红.浅谈铁路中小站房建筑的地域文化表达——以聊城站房设计为例［J］.铁道标准设计，2012(6):131-134.

［3］段德罡，刘瑾.貌由风生——以宝鸡城市风貌体系构建为例［J］.规划师，2012(1):100-105.

［4］胡世东.城市综合交通枢纽发展理念探讨［J］.铁道标准设计，2010(10):33-35.

［5］谢志明，徐士伟，苏业辉.广州新塘站城市综合交通枢纽一体化规划设计［J］.铁道标准设计，2013(4):37-41.

［6］沈学军.浅谈综合交通枢纽建设［J］.铁道工程学报，2014 (10):79-83.

［7］李婷婷，宋瑞，何世伟，等.区域综合客运交通枢纽分层布局优化模型［J］.北京工业大学学报，2014，11(40):1700-1706.

［8］姬利伟.综合交通枢纽功能空间组合与衔接研究［J］.铁道标准设计，2015，59(1):108-110.

［9］周晓红，林琳，仲继寿，等.现代建筑模数理论的发展与应用［J］.建筑学报，2014(2):27-30.

［10］孙建运，杨晓杰，金晓飞.我国建筑模数标准的现状研究［J］.城市建筑，2013(18):168.

［11］贾雪芳.保定站消防性能化设计方案与评估［J］.铁道建筑技术，2011(4):91-94.

［12］上海泰孚建筑安全咨询有限公司.宝鸡南站消防性能化设计报告［R］.上海:上海泰孚建筑安全咨询有限公司，2012.

Architectural Design of Baoji South Railway Station on Xi'an-Baoji Dedicated Passenger Railway Line

YANG Tao
(China Railway First Survey and Design Institute Group Co.，Ltd.，Xi'an 710043，China)

Abstract:Baoji South railway station buildings are designed in the light of the historical，regional and urban cultures，addressing spatial connection and coordination between the station，the square and the city in perspective of local landforms.Full modular design is employed in the detailed design.Fire control and the design of structure，water supply，heating and power supply are determined following the requirements for safety，comfort，economy and reliability.The completed Baoji South railway station has become a local landmark for its convenient traffic.

Key words:Railway passenger station; Regional culture; Modular design; Functional fire control; Design

作者简介:杨涛(1974—)，男，高级建筑师，1998年毕业于重庆建筑大学建筑学专业，建筑学学士，E-mail:23432425@ qq.com。

收稿日期:2015-07-31;修回日期:2015-08-24

文章编号:1004-2954(2016) 03-0117-06

中图分类号:U238; TU248.1

文献标识码:A

DOI:10.13238/j.issn.1004－2954.2016.03.025