选择适宜地域特征的轨道交通高架站

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  摘要:经过对世界轨道交通高架站,全国其他地区高架站以及深圳地铁一期、二期设计建设的高架站的调研、研究与梳理后,从满足不同地域特征方面,对轨道交通高架站进行性能分类、总结得出,选择适宜地域特征的轨道交通高架站是高架站设计的前提条件。
  关键词:轨道交通、高架站、地域特征。
  一、高架站分类及优缺点分析
  经过对世界轨道交通高架站,全国其他地区高架站,以及深圳地铁一期、二期设计建设的高架站充分的调研、研究与梳理总结后,从不同的地区气候环境及周边环境方面即地域特征方面对轨道交通高架站进行性能分类,主要分为三类:开敞式高架站、全封闭式高架站及半开敞式高架站。下面针对这三类高架站的建筑性能优缺点进行总结:
  1、开敞式高架站
  1)定义:指高架站站台层从乘客候车区至轨行区与车站外部环境间无围护结构,或只有少许为满足承载屋面结构而设置的只具备结构功能不具备围护作用的支撑结构的高架车站。
  2)优缺点分析
  优点:
  ①开敞通透,无通风设备条件下通风效果最好。②适用于无台风热带地区。③适用于车站周边建筑密集的城市环境,这样周边密集的建筑能够阻挡过强的穿堂风,控制雨水横吹入站台。
  缺点:
  ①防雨效果极差,乘车时乘客甚至需要打伞。对站台设备及装修防雨要求较高。②冬季无法保证站台层温度。③不适合车站周边建筑较少的郊区地区,该种地区因无周边建筑环境遮挡过强的穿堂风,尤其是在台风季节台风来临时强风会将雨水横吹入站台,严重时站台设备损失惨重甚至影响正常运营。
  3)结论:
  从深圳地铁二期使用的开敞式高架站的使用效果来看,事实证明,开敞式高架站不适合如深圳等有台风登陆的城市,开敞式站台虽然在无通风的高架站中可以大量引入穿堂风,使站内乘客较舒适,但是在遇到台风暴雨时,对站台本身的内部设备及装修造成了不可估量的破坏。作为事实经验教训总结,在选择良好舒适的自然通风条件,还是选择保护站台内部的设备安全度过台风季节使其能够正常、安全运营这两个矛盾时,应该选择解决安全这个主要矛盾。因此,完全开敞式的高架站不适合在如同深圳这种多雨且有台风登陆地区,尤其不适合站位设置于周边建筑密度很低的郊区环境。
  2、全封闭式高架站
  1)定义:指高架站站台层从乘客候车区至轨行区与车站外部环境间由围护结构全部封闭,或只有少许为满足通风设备进风要求或自然通风要求而设置的孔洞及开窗,且开窗、开孔不对车站维护结构有较大影响的高架车站。
  2)优缺点分析
  优点:
  ①全封闭高架站,适用于寒冷地区,起到保温、隔热、防风、遮雨的作用,同时适用于沙暴多发地区,起到防止沙尘沙暴侵袭的作用。②适用于车站周边建筑极少或完全没有建筑的城乡郊区环境,③该种站完全阻断雨雪及沙尘暴横吹入站台,内部环境不受外部环境的干扰,站内设施能得到安全有效的保护,无通风设备的站台可在平行轨道方向上由列车带入的活塞风进行通风,即使外部天气条件极其恶劣同样能够保证地铁安全运营。
  缺点:
  ①自然通风效果极差,站台极其闷热,完全没有垂直轨道方向的穿堂风,需要设置局部通风孔及凭借列车推入的活塞风通风,或借用通风设备通风。②不适合类似广东等热带地区,最热时湿热的气候条件与暴晒的阳光作用,使得全封闭高架站如同蒸笼,当设置顶部天窗采光时,站内气温达46℃以上,使乘客尤其是工作人员难以忍受。
  3)结论:
  经过对深圳地铁一期延长线全封闭高架站的使用情况多次调研隨访了解到,在深圳地区全封闭高架站到夏季最炎热时站内气温极高,尤其是当车站顶部设置天窗时,阳光直射入站台,站台温度可达到46℃以上,站台工作人员汗如雨下,工作艰辛,行车间隔较长时,乘客多感不适。
  全封闭式高架车站虽能抵抗住外部如台风、暴雨、沙尘等恶劣环境对行车运行与站内设施的影响,但该种车站站台气温及高,让人难以忍受。尤其是此种车站当有如下情况时,即不设置机械通风、设置全高安全门、垂直轨道方向不开设通风孔、顶部设置采光天窗直接采光时,站台层由于无法自然通风,高温炙热如同烤炉。
  因此,全封闭车站适合于外部气候条件恶劣,需将内外部环境有效隔离的地域环境。但,当不设置机械通风与空调设施时,不适用于如深圳等需借助自然通风给室内降温的地区。
  3、半开敞式高架站
  1)定义:指高架站站台层从乘客候车区至轨行区与车站外部环境间设置局部围护结构(镂空区域对围护结构有较大影响),且该围护结构经过合理的计算与设计,对高架站内部环境性能起到改善作用,并造成积极影响的高架车站。
  2)优缺点分析
  优点:
  ①半开敞式高架站,结合了开敞式与全封闭式高架站的优点。②当不设置机械通风与空调设备时,冷热气候地区均适用,既保温隔热防风防雨,当局部透空得当,又能持续引入穿堂风。③无论车站周边建筑密度高低,无论城区与郊区均适用。④该种形式高架站雨棚可阻断雨雪横吹入站台,通风位置设置防水百叶或透空位置得当都可引入垂直轨道方向穿堂风,满足站内无机械通风的高架站。⑤当设置机械通风时,因车站非完全开敞,一定程度上也能保证站内温度与外部环境温度较缓慢的进行热交换。⑥无论外部环境气候如何,该种形式车站都可满足自然通风,并且安全保证了站内设施与正常运营。
  缺点:
  ①相比开敞式高架站,自然通风量较少,透空或百叶位置设置时需充分研究,制定一套科学合理的通风透空位置方案,可使通风防雨效果最佳。②防雨、防风性能较全封闭式高架站隐患增大,当透空与百叶设置不当、材料选取不当、施工质量较差时在台风地区极易造成从透空处飘雨或将百叶吹毁的不良后果。同时透空或百叶设置位置受安全门高度限制,往往需设置于安全门高度之上,但安全门高度与通风效果成反比。
  3)结论:
  从多次调研随访了解到,在深圳及上海、北京的半开敞高架站都充分将开敞式与全封闭式高架站的优点集中于一身,该种形式高架站对地区气候适应性较强,防风、防雨、防雪、遮阳的同时又一定程度上引入适当的穿堂风,针对于尤其是类似深圳地区夏季有强台风登陆的城市来说非常适宜,在台风登陆时该种车站能够安全保证站内设施正常运转与停站行车正常运营,不受站外恶劣气候环境影响。但透空或百叶的位置需选取得当,当站台安全门为半高时,透空或百叶位置可降低,站台通风效果更佳。
  综上,半开敞式高架站当站内不设置自然通风设备时,极其适用于类似深圳等气温较高却有台风登陆的地区。
  三、适宜地域特征是轨道交通高架站设计的前提
  “满足地域特征”这耳熟能详的概念,在当代追求新、奇、绚的建筑设计环境下似乎已经淡出了建筑设计领域,然而,在建筑设计之前,选择适宜当地地域特征的建筑类型是整个建筑设计的前提,虽然传统建筑那适宜于不同环境的不同建筑形式是随着时间的推移与经验的传承逐渐积累下来的,然而针对于轨道交通高架站这类新兴不久,甚至还来不及进化的建筑类型,也必须遵循“量体裁衣”即满足地域特征的基本原则。
  笔者,经过对世界轨道交通高架站,全国其他地区高架站,以及深圳地铁一期、二期设计建设的高架站的调研、研究与梳理后,从满足不同的地区气候环境及周边环境方面即满足地域特征方面,对轨道交通高架站进行性能分类,总结得出,选择适宜地域特征的轨道交通高架站是高架站设计的前提条件。
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