浅谈与地铁结建工程的设计难点与特点

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月11期   作者: 朱心囡
[导读] 随着我国轨道交通的大力发展,很多大中城市建成并开通运营城市轨道交通线路,车站作为带动人流迁徙和驻留的原点,成为城市一个个最具活力、最具凝聚力的核心。
               
        朱心囡
        北京城建设计发展集团股份有限公司上海分公司  上海市    200233

        随着我国轨道交通的大力发展,很多大中城市建成并开通运营城市轨道交通线路,车站作为带动人流迁徙和驻留的原点,成为城市一个个最具活力、最具凝聚力的核心。因此地铁车站的上盖及结建物业已经成为带动周边商业、酒店、写字楼及房地产发展的引擎,越来越多的地产开发商认识到地铁沿线商业的拉动作用。
        然而,虽然我国城市化进程不断推进,大型复杂的地铁上盖商业综合体的项目即便是在北上广深这样的一线城市,也是相对较少的。更多的情况是跟地铁车站以连通道方式结建的各类功能相对简单、体量规模偏向中等的建设工程。这类工程因开发商理念思路不同、开发项目类型和功能各异、产品定位和服务对象多元、开发周期与结建车站存在各种错位等原因,在其开发过程中为设计带来了诸多难题和挑战,无论是成功的经验还是失败的教训都值得借鉴与总结。
        以我目前在做的上海市浦东新区18号线某车站结建的总部办公及附属设施项目为例,其项目基地位于浦东新区南内环附近,周边多为多层及高层住宅,社区相对老旧。本项目的用地性质是研发总部办公,建筑性质是多层公共建筑。本项目与轨道交通18号一座车站结建,车站3号和4号出入口及附属风亭等在基地红线内且在地上建筑主体中。本项目基地面积1.7万平米,总建筑面积3.9万平米,容积率1.6。其中地上建筑面积2万平米,地下建筑面积1.9万平米。
        独立的办公类建筑或者说目前很热门的商业综合体项目本身作为民用建筑,在长期的发展实践中,业内已总结出了很多有价值的经验和理论。独立的车站建筑亦是如此。但是结建项目的难度就在于这两类不同功能项目的结合设计,它考验设计人员对两类建筑不同规范体系的掌握和融合,考验对平面布置和立面造型的处理手法的灵活多变,考验对同时服务两方业主的协调与配合,对无地产开发经验的业主的专业建议与引导,考验设计周期与施工周期的策划与控制等等。
        本文就以这个案例为引,总结梳理近几年参与主持、设计和审核的地铁结建项目的难点和特点做一个梳理。
1.总平面消防与疏散
1)消防间距控制
与车站结建的民用建筑通常体量比较大,在总平面布局张除了满足规划退界条件和与周边既有建筑的消防退界,同时还要满足与既有和新建轨道交通建筑之间的消防间距。需要注意的是,由于民用建筑与地铁属于不同功能的建筑类型,因此从轨交审图和民建审图公司的角度通常都认为,同在用地红线内的民用建筑与地铁附属地面建筑(出入口、风亭等)单体之间也要满足相应的消防间距。
2)消防交通组织
地铁结建项目的地上建筑形式多种多样,有裙房与塔楼结合的高层或多层建筑,有与城市公园结合的一体化开发等。高层建筑应尽可能设置环形消防车道,“高层民用建筑应设置环形消防车道,确有困难时,可沿建筑的两个长边设置消防车道”。(摘自《建筑设计防火规范》第7.1.2条。)“高层建筑应至少沿一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度的底边连续布置消防车登高操作场地,该范围内的裙房进深不应大于4m。建筑高度不大于50m的建筑,连续布置消防车登高操作场地确有困难时,可间隔布置,但间隔距离不宜大于30m,且消防车登高操作场地的总长度仍应符合上述规定”。(摘自《建筑设计防火规范》第7.2.1条。)由于很多项目地处市中心,大多用地紧张,交通拥堵,设置环形消防车道确有困难,此时需满足两个长边设置消防车道,如借用城市道路则需征得当地消防部门同意。
2.与车站结建的建筑单体的消防设计
        与车站结建项目的人员疏散主要是指地下空间。由于车站人员出入口是车站的安全出入口,且车站人流量大,防火标准要求较高,因此按现今执行的车站防火设计标准中的要求,车站人员疏散与其他功能建筑的人员疏散不得共用。地下车站站厅层或出入口与周边其他功能建筑的接口要满足一定的退距要求,并设置双层双道防火卷帘和管理卷帘。且车站需要有至少两个独立出入口,也就是说车站在只有先满足自有两个出入口的前提下,才能有条件在另外的出入口处开通与地块连通的接口。由此可见,针对于车站人员的消防设计标准是非常高的。
        与车站结建的地上建筑,其消防设计主要在于口部及立面上的间距。人员出入口口部的间距可以按防火墙两侧的外墙墙槛宽度的防火设计,而排风井、活塞风井及新风井的口部除了按地铁防火规范要求的间距外,还要考虑与民用建筑项目立面的各个风井之前的间距。比如在本项目中,为了避免地块办公建筑与地铁风井之间在火灾时产生烟气互相灌入的情况,车站风井与办公总部的各类风井之间都保持不小于20米的间距,即“送风机的进风口不应与排烟风机的出风口设在同一面上。当确有困难时,。。。;水平布置时,两者边缘最小水平距离不应小于20米”。(摘自《建筑防烟排烟系统技术标准》第3.3.5条。)车站的活塞风井和新风井风口在建筑外立面的过风截面是比较大的,为了降低对外立面的影响,本项目将活塞风井掩饰在金属格栅材质体块的背后,排风井则设置在屋面顶出。
3.同一项目中两种规范体系的结合与独立
        通常参与与地铁结建项目的设计方要么是民用建筑设计单位,要么是轨道交通建筑设计单位,而民用建筑与轨道交通建筑的规范体系有是截然不同的,因此对设计人对不同设计领域规范的理解和掌握程度的要求非常高。


        在以往的设计和图纸审核过程中,规范概念混淆和定性不清的情况屡见不鲜,例如,与车站结建的地下商业开发空间的商业安全出入口地面层设置管理卷帘门,地铁乘客利用商业用疏散楼梯间(安全出口)进行疏散,地下商业开发区域使用的卫生间、前室、疏散楼梯间、避难走道等不划入防火分区面积进行消防设计,商业用的设备用房防火分区须设置不少于1个安全出口却只借用相邻分区的疏散出口,地下商业营业厅(设置火灾自动喷淋系统)任一点距离两个安全出口的角度小于45度时候仍按37.5米进行疏散设计,疏散楼梯间门完全开启后影响有效疏散宽度等等,诸如此类问题均反映出设计人及内部审查人对地铁和民用建筑的防火规范存在混淆不清的错误认识。值得一提的是,由于车站建设周期很长,通常车站主体及地下物业开发设计时并不进行商业开发区域的消防审核,待车站主体施工完成后才进行物业开发的消防报审,而此时商业开发平面已成定局,遗留下来诸多如上述消防设计的硬伤无从修正,如按规范修正原设计上的规范问题,必然会造成施工返工、浪费建安成本等后果。以我曾经负责的上海市南京西路站地下空间商业改造项目为例,在我接手这个项目时,土建施工已经完成并通车使用,但是地下一层即车站主体站厅层上一层为地下一层商业开发,需要装修后再报消防审查。在装修图纸设计过程中,暴露出很多原土建施工图设计中存在的消防设计诸多问题,一个比较常见的问题就是循环借用疏散宽度,比如防火分区A借用B,B借用C,C借用D。这里需要特别指出的是,根据建筑设计防火规范相关条文,被借用疏散宽度的防火分区在满足自身所需宽度的基础上才能借宽度给其他相邻防火分区;同时,借用只能发生在相邻防火分区之间,不能跨防火分区借用不相邻分区的宽度,这也是本项目中出现的对规范的错误理解。另一个问题就是防火分区疏散出口数量和宽度预留不足的问题,是本项目最令人头痛的难点。由于地下部分土建施工早已完成,再增设疏散楼梯间是不可能实现的做法,最后在与消防部门多次沟通后,我们不得已在其中两个相邻防火分区划出了200多平米的空间作为一条避难走道和几个前室,解决了防火分区疏散出口及宽度不足的问题。但是这是以损失宝贵的商业面积换来的唯一补救性消防设计,不得不说是令人感到遗憾的。由此可见,设计人处理问题的能力、专业水平和经验的高低对项目成果和商业价值的实现起着至关重要的作用。
        因此,在地铁上盖开发类型及结建项目越来越普遍的今天,设计人员应不断从主观意识上提高对不同功能类型项目尤其是地铁与多功能建筑结合项目设计规范的掌握,建立清晰的各个领域建筑的规范知识体系,在项目还处于设计图纸阶段就把问题解决掉,从而具备从容面对不同设计任务的基本素质和专业水平。
4.与业主的沟通与配合
        在项目开发过程中,我们作为设计单位无论是项目负责人还是设计人,都不可避免的需要跟业主打交道。通常地产开发商会有自己的建筑设计部门,主要是从设计和技术角度与设计单位进行对接;也有的地产开发商并不是专业的开发商,对地产开发流程不熟悉,也没有自己的设计部门或外聘团队,这样的业主在沟通过程中会比较费心一些。我目前负责的上海十八号线某车站结建的总部办公项目便是这种情况。
        这个项目贴临上海市浦东新区轨道交通18号线沿线一座车站,是地铁上盖结建项目。该项目的建设单位是一家工业制造业研发商,项目的建筑类型是研发总部办公,同时地铁站的两个出入口和风亭在建筑红线内,与总部办公楼结建。在从方案到施工图的设计过程中,业主的想法和思路是跳跃和发散的,既没有明确的任务设计书,也几乎从来不做会议纪要和纸质工作联系单,很多想法几乎是前一天会议上确定好的内容,第二天就提出新的想法并要求方案调整,常常让设计人员感到措手不及。另一个特点是,业主表现出来对方案设计的参与度非常高,这是可以理解的,但是过多外界干预的同时会造成设计人员自由创作和发挥的空间非常小。第三个特点是,业主对自己认定的想法十分坚持,比如考虑到与地铁车站结建并设置连接通道,业主就提出地下室要为以后改做商业预留土建条件,消防设计等均按商业规范的要求进行设计;地下一层局部层高6.5米,业主又提出以后要改造搭建夹层,所有楼梯间的休息平台要按可到达夹层标高进行设计等等。针对以上问题,设计单位就要在满足业主合理要求的前提下,多花些时间和精力做好每次的会议纪要及必要的工作联系单往来记录,每次重大方案及施工图调整应以书面形式请业主予以确认,并明确调整图纸所需的时间或设计周期顺延的时间;如果业主对方案提出的修改不合理或违反规范等,应第一时间与业主进行沟通,坚持设计单位的原则和底线,同时了解其方案修改的出发点和目的,然后站在业主的角度上提出专业的建议和意见供其参考;对于业主十分坚持的想法,短期内不能实现或基本不可能实现的想法,还是从经验和专业的角度,给出建议,不断引导业主令其着眼于先满足目前项目的需求和可行性,后续待条件成熟时再进行改性或改造。总之,对于这类业主,需要设计人员多些耐心和服务意识,多进行有效到位的沟通,才能达成双方顺利的合作,积极推动项目的发展进度。
5.设计周期的控制
        在项目执行过程中,除了控制设计成果质量外,最重要的就是控制项目设计周期。影响设计周期的因素主要分为内部和外部两部分。还是以该项目为例,首先由于这个项目是与地铁车站结建,因此整个项目的进度受地铁站建设周期的牵制。上海18号线一期工程预计在2021年底实现通车,因此在办公建筑内部结建的地铁出入口和风亭等附属设施也必须同期完工并投入使用。这意味着总部办公项目设计周期的关门时间已经确定,所有前期的流程必须按倒排时间节点进行并完成。其次,作为地产开发项目牵头人的建设单位,对项目进度的影响是关键性的,这个影响同样体现在设计阶段。方案修改频繁,甚至施工图阶段仍做较大的调整,都会造成设计进度的拖延。从内部角度看,设计人员同类项目经验缺乏、对建筑方案调整适应性不足、各专业之间的配合度、体系的技术支撑和资源配备欠缺、管理制度和审批流程繁复等,都是设计单位内部影响设计进度的因素。针对外部原因,设计人员应与业主充分沟通,告知业主设计进度延后可能产生的后果,同样以书面形式请业主对延后时间予以确认。对于内部原因,项目负责人应制定精细化的设计计划进度表,按节点核查设计任务完成情况,尽量协调和控制业主对设计进度的干预,设计人员应按设计进度表严格执行,各专业之间充分配合,保证各个时间节点,按计划按时提交设计成果。
        综上所述,是近几年对于与地铁车站结建项目存在问题的梳理,同时从自身经验方面给出了设计单位对应的策略和建议。此类结建项目的设计经验必然需要设计人员通过多个项目长时间的实践不断提升和总结,才能应对综合性结建类项目的设计任务。随着我国地铁上盖物业开发项目的不断发展,也越来越需要更多掌握多功能跨领域的专业性建筑设计人员来承担这份责任。
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