3.2.4 地铁车站流线设计

3.2.4 地铁车站流线设计

地铁车站是人流相对集中的交通建筑,在设计中必须顺畅有序地组织人流进站和出站,并方便与相邻车站换乘,满足客流高峰时的各种面积规定及楼梯、通道等的宽度要求,上下楼梯的位置能均匀地接纳客流。在地铁车站中,人的行为主要有两种,即通过和滞留。其中“通过”是人的主要行为,“滞留”是短暂行为。应尽量创造快捷、无阻挡、避免滞留与通过相互影响的“通过”路线。

进站客流路线:地面出入口→自动售票机→进站检票机→站厅层付费区→楼扶梯→站台→上车。

出站客流路线:下车→站台→楼扶梯→站厅层付费区→出站检票机→地面出入口。

地铁车站通过能力是指在车站整体设备正常的情况下,车站所能通过的最大客流量。车站通过能力的影响因素主要为车站自动扶梯、楼梯、通道、自动售检票设备的通过能力。一般,车站通过能力的薄弱环节是车站出入口、进出闸机、站厅及站台自动扶梯口。做好车站的设备通过能力分析,控制好车站设备通过能力的薄弱环节,就能做好车站的流线组织方案,组织好车站的客流。

(1)通道通过能力。通道通过能力在设计时根据远期客流量确定。

(2)乘降设备通过能力。乘降设备一般为楼梯、自动扶梯。

(3)自动售票及检票设备通过能力。自动售检票设备分为自动售票设备、自动检票设备。

以广州地铁13号线二期工程为例,车站各种通行服务设施的设计通过能力见表3.17。

表3.17 车站各部位设计通过能力

图示

续表

图示

由于地铁有时会出现大客流且难于预测,并且还会出现比预测客流大得多的客流,这时必须采取客流控制措施,以避免人流拥挤、混乱失控。人流控制应遵循由内至外、由下至上的原则,在车站出入口、闸机处进行人流的两级控制。

1.水平流线设计

(1)站厅层流线组织。

地铁车站站厅层是乘客集散的场所,是体现“人性化”设计理念的重要部位。站厅层流线的组织,付费区与非付费区的划分,设施、设备的布置,是建筑师设计时关注的焦点。地铁站厅层平面布置要紧凑合理,使换乘客流与进出站客流分开,避免流线相互交叉干扰。车站楼扶梯宽度及数量要根据客流计算确定,与进出站能力相匹配,使乘客集散顺畅,并满足疏散要求。出入口通道的宽度及数量应根据分向客流乘以不均匀系数确定,出入口通道的数量越多,不均匀系数越高;反之则越小。地铁站厅建筑布置内容包括功能分区、付费区、非付费区和其他服务设施等。

①功能分区。

站厅层中部为站厅,两端为设备及管理用房区。站厅中部为付费区,两端为非付费区,两个区域之间设分隔栅栏。两个非付费区之间设1个联系通道,非付费区的端头各设1个或2个出入口通道。一般非付费区的面积大于付费区的面积,因为乘客进站检票后直接到达站台,因此付费区的面积可小一些。非付费区的布局通常是将几个通道口连通,以利于乘客出站后自由选择通道口到达地面。在非付费区内设有各种公共服务设施及部分商业设施。

②付费区。

进出站检票机的位置要按进出站乘客的流线加上栅栏分隔设置,合理组织付费区和非付费区,避免进出站人流交叉。进出站检票机均设在付费区的两个端头,检票机垂直于人流方向设置,且进出站检票机分别对应设置,由此可将进出站乘客流线分开;票亭设在进出站检票机之间。通常出站的人流是比较集中的,因此出站检票口与楼梯或自动扶梯要保持一定的距离,避免乘客检票时拥堵。检票机的数量应根据高峰小时客流量和检票机通过人流的速度来计算。

自动扶梯和楼梯分布按有效站台长度确定,保障进站乘客到达站台后能均匀散开,出站乘客能迅速离开站台。自动扶梯与进出站检票机对应布置,上行自动扶梯设在出站检票机一侧,下行自动扶梯设在进站检票机一侧,避免进出站流线交叉。楼梯及自动扶梯的设计先要计算楼梯的总宽度,然后根据站台候车的有效长度确定其数量,上下兼顾,均衡布置。楼梯总宽度的计算主要考虑高峰小时客流量和楼扶梯每分钟的通过量,以紧急疏散时的规范要求来计算。客流量按一列车的客流加上在站台候车的上下行客流及工作人员计算。

③非付费区。

乘客出入口主要位于站厅层的非付费区,分布于站厅的左右两侧。在两个出入口通道之间的通行宽度范围内不允许设柱子,以保证人流通行和紧急疏散通道畅通。出入口通道如靠近设备及管理用房区设置,通道口与该区域的墙体需保持约1.5 m的距离,以扩大通道口部的集散面。一般设4个出入口通向地面十字交叉路口的4个方位,有利于方便和均匀地集散人流。为了满足紧急疏散要求,通道的通行总宽度必须大于站台至站厅楼梯的总宽度。设无障碍通道,一般可乘坐轮椅自动升降机由地面到达站厅,再转乘垂直升降梯由站厅到站台。

④其他服务设施。

公共服务设施和部分商业设施等设在不影响进出站流线和紧急疏散且方便乘客使用的位置。地铁站厅的人流通行能力与乘客步行系统至关重要。采取合理的改善措施,可减少步行设施存在的瓶颈,提高通行能力和减少换乘步距。

a.在高密度的人行通道中,同向行走的乘客之间相互干扰。行人会利用一切空当超越前者,从而对对向人流产生干扰。在这种情况下,可以在通道中间放置一些柱状物,起隔离墙的作用。行人若要走到另一侧,需要绕道行走,这样会减少行人占用人流空隙的情况。

b.将通道设施的突变处改为漏斗形,可以提高行人通过瓶颈处的流畅性,其最佳的形式是球状外凸形渐变(图3.4)。

c.当两股人流垂直相交时,会出现不同方向上行人间的冲突。若在相交处放置圆形障碍物形成绕行流线,可以减少步行效率的损失。

图示

图3.4 通道设施突变处改善设计示意

流线组织是否顺畅是检验地铁车站站厅建筑布局是否合理的标准。特别是当出站客流量较大时,出站流线畅通的重要性就更显突出。同时要考虑疏散通道的设置,保障乘客在紧急情况下迅速疏散到安全区域。

例如广州地铁2号线的岗顶站、4号线的官洲站都是常规站型车站,采用了不同的站厅布置方式,客流组织均较合理,在付费区内乘客流线无交叉现象,非付费区内进出站流线分明,进站乘客通过闸机后可迅速到达楼梯口下达站台层,路线十分简短、方便;而出站乘客由楼梯口上行时,适当延长其到达出站闸机的路线,这样就大大缓解了出站乘客人流量大、集中的情况,使得乘客能够比较轻松、快捷地出站。两个非付费区之间的联系通道也为出站乘客选择出站通道提供了便利。

又如广州地铁3号线、5号线上的特殊站型车站林和西站及珠江新城站站厅的进出站流线方向明确,客流组织较好。林和西站站厅层通过联系通道将位于两端的两部分站厅连接起来形成整体。两边的站厅依据各自的上下行楼梯设置进出站闸机,从而区分出付费区和非付费区。同时也形成了乘客进站和出站互不干扰的两个通道。珠江新城站则为3号线和5号线的换乘车站。在这里,站厅层建筑的布置方式为:将3号线和5号线共用的非付费区设成中央大厅,把两条线路的四个付费区设在四个不同的方向,且同线路上的付费区相对布置。这样不仅合理组织了各条线路上的进出站客流,而且便于乘客方便、快捷地寻找正确的路线,避免乘客交叉和混乱。

(2)站台层流线组织。

地铁车站站台是乘客出入和等候列车的平台。站台有效长度范围内为乘客使用区域。该区域可划分成上下车与候车区及疏散通道两部分,其设置与站台形式有关。岛式站台疏散通道设在中间,两侧作为乘客上下车与候车区域;侧式站台内侧作为疏散通道,外侧是乘客上下车与候车区域。

(3)换乘站流线组织。(https://www.daowen.com)

地铁车站换乘的设计原则是直达便捷、减少高差、缩短换乘距离、方便乘客,区分进出站的客流路线和换乘的客流路线。当换乘客流特大时,可将换乘距离适当拉长,使换乘客流在行进中逐步缓解拥挤状况。地铁车站换乘方式主要有以下3种。

①站台—站台的换乘方式。乘客可以直接从站台进入换乘站台,换乘简捷方便。

②站厅—站厅的换乘方式。乘客换乘时必须从一条线的站台到达共用站厅,然后再通过站厅至换乘线站台的楼扶梯进行换乘,换乘较简单,换乘线路较短。

③通道换乘方式。乘客换乘时必须从一条线出站,然后通过换乘通道到达换乘站的站厅,换乘复杂,换乘线路较远。

很显然,站台—站台直接换乘对于乘客而言是最佳的。它不仅最便捷,而且还可避免由于客流过多造成的迂回、交叉对车站站厅产生附加压力。

例如客村站是广州地铁8号线、3号线的换乘车站,其换乘形式为十字形交叉换乘。在站台与站台直接换乘的形式中,采用岛—岛和多站台(如一岛两侧站台形式)换乘方式。具体为:地下一层是8号线、3号线客村站站厅,地下二层是8号线客村站站台层,地下三层是8号线、3号线客村站换乘转换层,地下四层为3号线客村站站台层。其客流组织方式如下。

①进出站客流。

为方便乘客进出站,无论是8号线的进出站乘客,还是3号线的进出站乘客,均可共用同一个付费区和售检票区。当8号线或3号线的进出站乘客在非付费区办理完售检票进入付费区后,可选择直接去8号线或3号线站台层,并可通过自动扶梯直接到达8号线、3号线站台层。

②换乘客流。

8号线、3号线车站客流换乘采用两车站有效站台中心线呈正十字形交叉的岛—岛式(8号线、3号线站台均为岛式站台)站台对站台直接换乘的模式。即3号线换乘8号线的乘客在3号线下车后,通过岛式站台上的换乘出入口(共有两个)到达换乘夹层(地下三层),再通过该层进入8号线站台层,快捷地完成换乘。8号线换乘3号线的乘客在8号线下车后,通过侧站台上的换乘出入口(共有两个)进入换乘夹层,再通过该层直接进入3号线站台层,快捷地完成换乘。上下行换乘客流均通过自动扶梯完成换乘。换乘客流与进出站客流间由于设了换乘夹层,客流流线相对独立和明确,相互干扰非常小,乘客在整个换乘路径中能够灵活、快捷、安全、合理地乘降。

(4)流线组织面临的问题。

伴随着城市人口的急剧膨胀,城市布局中逐渐出现城市中心商业圈,即城市中心地段为办公、商业区域,而城市边缘为居住区域。这就导致了在上下班出行的高峰时段,大量的、集中的客流涌向城市公共交通系统。地铁成为担负通行任务的重要角色。

由于短时间内地铁车站迎来庞大而密集的乘客,原本的站厅空间与流线设计远远不能满足要求。因而,可以看到在地铁站厅中的付费区内为了区分、引导进出站客流,设置了大量的栅栏进行流线的分隔和疏导。例如广州地铁如今虽然已经开通了16条线路,但仍然不能完全满足高峰时段的运载需求,在一些重点换乘车站的站厅付费区可以看到大量漫长的栅栏所构成的乘客流线通道。这些栅栏通道大多采用延长和迂回出站乘客流线的方法,使乘客在经过这些通道的过程中,从刚下车时的拥挤无序变为有序的队列;从急于出站的匆忙变为行进速度相对缓和。这在缓解乘客出站的压力方面起到了重要的作用。但是这种在地铁建筑空间形成后,不是通过建筑形式组织人流的路线而是通过栅栏这种设施来组织人流路线的方式似乎有些背离建筑设计的初衷。

在地铁车站、航站楼和铁路客运站等交通建筑的设计中,建筑师往往运用区分不同乘客流线区域的方式设置必要的设施(如进出站检票系统),来组织人流的路线,而很少依靠大量的栅栏来解决流线问题。另外,在现代化的交通建筑空间中充斥着如此数量的栅栏未免不妥。当然,这个问题现在仅仅出现在大型的重点换乘车站中,但随着城市规模和人口的急剧膨胀,可以预见在不远的将来,必然会有更多的地铁车站会面临同类问题。

同时也要考虑地铁车站的特点。地铁车站因受到线路(两条上下行轨道之间的中心距离根据整条线路确定,不易改变局部站点轨道之间的中心距离)、技术、经济(地铁车站深埋于地下,造价高昂,故建筑规模不宜过大)、设计模式等的诸多限制,呈现出狭窄、低矮等特征,从而造成地铁车站不能够随不同站点的需求而灵活改变建筑布置的方式。

这些都给地铁车站建筑设计提出了巨大挑战。建筑师面对严峻的条件不得不改变以往的设计理论和方法,从地铁车站建筑形式和空间的本质出发,探寻更加科学、合理的站厅流线设计,而非通过简单、生硬的设施来解决流线的组织问题。

2.竖向流线设计

地铁车站竖向流线设计内容主要包括地面出入口、楼梯及自动扶梯等。

(1)地面出入口。

地铁车站地面出入口方位应与主要客流的方向一致,并且宜与过街地道和天桥、地下街、邻近公共建筑物连通或结合。出入口通道力求直接、简短,通道的弯折角度宜大于90°且不宜超过两处。通道长度不宜超过100 m,超过时应采取措施,以满足消防疏散要求。地面出入口主要包括以下四种形式。

①下沉广场出入口。

下沉广场出入口适用于平坦开敞的基地,常结合城市广场或建筑入口广场设置。因为水平进入建筑的步行方式是十分贴合人们日常生活经验的,所以将它作为由地面进入地下的转换节点,会给两种不同特性空间的步行流线提供较大的过渡余地,这对于解决大量人流集散的问题很有帮助。下沉广场能够给地下空间带来自然采光,并给人们提供向外的视野,减弱地下环境带给人们的封闭的心理感受,同时也具有一定的流线导向性。

②直接敞开式出入口。

这是地铁车站出入口普遍采用的形式,是由露天开敞楼梯或自动扶梯简单而直接地进出地下空间。采用这种形式时,楼梯和自动扶梯既作为垂直交通工具,又作为地面与地下、开敞与封闭空间的连续性过渡,但这种过渡相对较短而且直接。另外,楼梯与自动扶梯的通行宽度毕竟有限,在人流量较大、交通转换较为密集的时段,人流的交叉拥堵极易发生,步行的连续动线因此被打断。

③地上入口门厅式出入口。

在较为平坦开阔的地方,可以采用地上入口门厅作为地铁车站的出入口。它的形象相对清晰明朗,人们从远处就可以看到它。还可以采用照明、艺术装饰、增加外墙通透性等室内处理手段,使其具有更加鲜明的个性,让人们易于辨认其方位,从而引导顺畅的步行流线。地上入口门厅还可以提供围合空间,这样就不受天气影响,使乘客从地面到地下的过渡更加方便、舒适。并且在其中还设置了专门为残疾人服务的升降梯。还有一点需要强调的是,入口门厅的周围要预留充足的步行活动场地,避免流畅的步行流线空间被一些“无效”的绿化和设施占用。

④通过地上建筑的出入口。

当地铁车站与地面建筑的地下部分连通或与地面建筑相邻时,就可以通过建筑的地面部分形成地铁车站的出入口。城市的公共步行交通活动容纳在建筑的个体空间里,加强了步行空间从内到外、从上到下的连续性。步行过渡空间也相应扩展、拉长,因而容易创造连续、舒适的步行流线。

通过地上建筑进入地铁车站的入口方式也有多种,最主要的是以下两种形式。

a.利用建筑入口门厅作为进入地铁车站的入口门厅。这种方式对建筑的内部交通组织、空间布局要求较低,进入建筑内部的人流与进入地铁车站的人流在门厅处就得到了分离,但需要设计好两个入口的位置关系。建筑入口与地铁车站入口之间要有较大的过渡空间,并且要有利于疏导不同方向的人流,以减少人流的交叉冲突。

b.利用建筑中庭或者内部公共空间直接完成垂直交通转换。这种方式要求根据建筑的内部交通组织和空间布局,合理安排不同的步行流线,力争减少不同目的、方向人流的交叉和通往地铁车站的步行流线上的阻碍,空间转换处的标志要醒目,并要具有一定的引导性。

(2)楼梯及自动扶梯。

车站内的楼梯及自动扶梯应保证在远期高峰小时客流时发生火灾的情况下,4 min内将一列列车额定载客数量的乘客和站台上候车的乘客及工作人员全部撤离站台。自动扶梯宽度和数量及楼梯宽度和数量根据《地铁设计防火标准》(GB 51298—2018)的规定和相关条例进行具体设计。

地铁车站站台上的楼梯和自动扶梯应沿车站纵向均匀设置,同时应满足站台计算长度内任一点距最近楼梯口或通道口的距离不大于50 m。

乘客使用的楼梯踏步高135~150 mm、宽300~320 mm。楼梯每梯段不应超过18步,不得少于2步。休息平台长度为1.2~1.8 m。楼梯最小宽度,单向通行时为1.8 m,双向通行时为2.4 m。当楼梯净宽大于3 m时,中间应设栏杆扶手。踏步至顶板的净高不应低于2.4 mm。楼梯井栏杆(板)的高度不宜小于1.1 m。楼梯与检票口在同一方向布置时,扶梯距检票口的净距不宜小于6 m。楼梯与自动扶梯并列布置时,其相互之间的位置没有规定,一般将楼梯下踏步最后一级与自动扶梯工作点取平。紧急疏散时,消防专用楼梯及垂直电梯不计入事故疏散用设施。