现代大型高速铁路车站内部空间设计策略

文／李博涵 吉林建筑大学 教 师

魏 崴 同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司 总建筑师

引言

2008 年至今，中国兴建了大批高速铁路车站，这些高速铁路车站脱胎于传统铁路客站，又随社会经济的发展、高铁出行行为的变化而相较于传统铁路客站有所不同。现代大型高速铁路车站是指省会、直辖市等大型城市或枢纽城市的高铁车站，这些高铁车站既是铁路客运的枢纽，也是所在城市的重要交通枢纽，甚至发展成为城市副中心，在铁路客运和其所属城市中均承担了重要功能，而具体到高铁站中不同的空间，它们所承担的功能也因而有所侧重。文章所指的“内部空间”是指大型高铁车站中主要服务于高速铁路旅客的空间，根据旅客出行的行为顺序，可以将高铁旅客的进站出行流程总结概括为：各类市内交通到达→进站→安检与实名制验票→候车→检票上车；高铁旅客出站流程总结概括为：国铁到达→验票到达出站通廊→出站大厅→换乘市内交通/站前广场。高铁车站内部空间的使用主体为铁路旅客，其中发生的行为包括交通出行、商业消费等，这部分空间包括进站空间、候乘空间、乘降空间，是现代大型高速铁路车站内的核心功能部分。研究高铁车站内部空间的设计策略，是为了厘清现代大型高速铁路车站是如何满足不断演进的铁路出行需求的，进而为未来高铁车站空间设计和组织提供经验与参考。

1 进站空间

1.1 进站空间内的旅客行为

到达与进站是高铁旅客出行的第一步。旅客到达高铁车站与城市的界面空间，其中旅客能够直接到达的区域有：城市公交-国铁换乘中心（大多数地铁站直接接驳换乘中心，少量地铁站出站到达站前广场，从候车大厅的广场入口进入候车大厅）、落客平台（出租车、社会车辆到达）、公交车站（城市公路公共交通到达）。落客平台直接与候车大厅接驳，公交车站位于站前广场内。

现代大型高速铁路车站所承担的旅客出行量十分巨大，2018 年春运期间的2 月13 日，上海虹桥站创下了单日发送旅客数量29.28 万人的纪录①。另一方面，旅客到达高速铁路车站后，进站流程中增加了严格的安检和实名制验证、验票流程。要在短时间内整合进站客流并以高效率让大量旅客完成进站流程，可以考虑设置专用的进站空间。

1.2 进站空间设计策略

1.2.1 扩大进站缓冲空间

为应对快速增加的铁路客流、满足大量高铁旅客高效安检进站的需求，使用更开敞的大型缓冲空间容纳进站人群的活动是最直接的手段，进站广厅就应运而生（图1）。进站广厅是一处供旅客暂留、通行、进站的公共空间，位于各种市内交通在高铁站的落客空间与候车大厅相接之处，旅客从不同的标高楼层到达高速铁路车站，进站广厅兼容竖向交通节点，连接不同的高度层。

图1 天津西站进站广厅（图片来源：作者自摄）

进站广厅空间与候车大厅融合，成为一个统一的空间，在整个站房空间内形成一个多功能活动大厅，使站内旅客流线更加流畅。除此以外，进站广厅还可以与候车大厅结合设计，通过制造通高空间等方式在二者接合空间形成公共空间，丰富站房内空间层次。

为了满足管理需求，进站广厅应组织好进站人群并明确持票区与非持票区的分隔，避免混乱，降低通行效率。

1.2.2 进站口布局

根据缩短旅客进站流线的原则，进站广厅空间与候车大厅的位置关系一般有以下情况：

（1）两端进站。如大连北站、哈尔滨西站、宁波站等，城市接驳高架车道设置于候车厅长边进站，短边腰部不设进站口，直接布置下站台楼扶梯。一般用于铁路站场总宽度不大于200m 的车站。

（2）两端+腰部进站。如上海虹桥站、西安北站、北京南站等，候车厅短边为步行入口，长边设置跨铁路线高架城市车道，并以候车厅腰部进站口为候车厅主要入口，下站台检票口设于候车厅内。一般多用于铁路站场总宽度较大（一般大于200m）且没有设置跨线机动车道条件的车站，以缩短旅客进站后抵达检票口的行走距离。

（3）在条件允许的情况下，探索进站空间与市内交通换乘节点更紧密结合的形式。如即将建成的杭州西站，由于相邻站场间的距离较宽，可设置垂直交通盒，因此进行了候车厅中部进站的设计；南京北站的设计过程中，针对四角进站的站型进行了研究，但这些形式在实践中的效果如何，还有待验证。

1.2.3 智能化管理

简单地营造大空间并非组织进站旅客流线的根本手段，在春运等客流高峰时段，大型高铁车站尤其是外出务工人员聚集的一线城市高速铁路车站进站广厅内依然会出现大规模的人群滞留的现象。进站广厅内的安检、验票功能区与垂直交通节点应合理布置，并改进管理手段，运用新的数据与智能技术，例如长春站（图2）、上海虹桥站等大型铁路车站已经安装人脸识别验证验票闸机，以提高进站流程效率。

图2 长春站的人脸识别验证验票闸机（图片来源：作者自摄）

2 候乘空间

2.1 候乘空间内的旅客行为

候乘空间是指候车与检票空间，一直是铁路客站内的主体空间。在日本与西方发达国家，城际铁路列车呈公交班次化开行（日本新干线时刻表），运量巨大，大量旅客刷月票、交通卡等凭证进站，在站内的行为方式以通过式为主，候车大厅的作用已经逐渐消失，从提升运量、提高运营效率的角度来看，这种通过式、免候车的使用模式是高效的，但我国铁路运输有如下特点：（1）我国铁路有严格的票证、人座、车次对应制度，实名制验证、验票是不能省略的一环。（2）长久的非班次化运营为旅客留下了深刻的“赶火车”的习惯，且部分大型站（如丰台站）兼顾高速、普速铁路运营，普铁班次密度不高，间隔时间较长，因此候车需求在短时间内不会消失。因而，候乘空间在大型高速铁路车站中依然是最重要的空间之一。

笔者去虹桥站实地考察发现，平均每位旅客在进站前大约要花费一分钟进行安检与实名制验票，在客流稀少时，一分钟的时间不会影响到整体出行体验，但是在客流高峰期，这一分钟的安检与验票流程则会造成排队，从而降低出行效率，拉长进站时间。但是，安检与实名制验票流程在当前是不能取消的，考虑到中国当前国情：人口众多、人口总体素质仍有待提升，若不能以强有力的监管手段确保一人一票一证乘车，票、证、人三者一致，则很容易发生逃票、漏票等行为；若不能通过严格的安全检查确保旅客携带的行李不会造成公共安全威胁，那么高速动车运行的安全也无法得到保障。因而，在现代大型高速铁路车站中，严格的安全检查流程与实名制验票机制是必要的。

虽然有新的科技手段可以缩短验证与安检时间，如在长春站、上海虹桥站等大型高速铁路车站安装的人脸识别验证、验票闸机，但是短时间内仍然无法解决高峰时间段进站人群排队的问题。

2.2 候乘空间设计策略

基于上述事实，候乘空间的组织中，主要需要考虑以下几点因素：

（1）检票、候车区与进站空间的合理接驳，保证旅客顺利进站。

（2）满足候车厅内大规模人群聚集、停留、快速通过的需求。

（3）使室内空间使用效率最大化，尽量减少结构构件所占面积。

（4）保证室内空间品质，以提升高铁旅客出行质量。

（5）合理安排候车厅内的功能设施，满足多样化的高速铁路旅客需求（如商业需求、商务需求、问询服务需求等）。

相比于分散于多个候车厅中候车的分散式布局，集中式的候车大厅可以很好地满足以上（1）（2）（5）需求。

如果仅仅简单地提供面积巨大的候车大厅，大厅中将出现许多外露的结构梁、柱，与需求（3）矛盾。同样的层高下，更大面积的空间压抑感也更强，与需求（4）矛盾。针对这两个问题，大跨度结构技术提供了解决方案。结构成本降低、计算机技术飞速发展，也提供了大跨度结构在大型高速铁路车站设计中应用的可行性。我国大型高铁车站中大量运用了大跨度结构技术（表1）。

表1 部分高速铁路车站结构形式及结构尺寸（表格来源：武月月，2017）

在我国现行的钢结构规范中，规定跨度在60m 以上的结构是大跨度结构，大跨度结构由于能够带来开敞的大空间，在大型公共建筑中应用较为广泛。大跨度结构主要包括拱券及穹隆结构、桁架与网架结构、壳体结构、悬索结构、网壳结构以及膜结构。在大型高速铁路车站中广泛运用的大跨度结构类型主要有桁架与网架结构以及网壳结构。大跨度空间结构将候车大厅从以往的“小面积、多布置”的模式中解放出来，减少了结构构件在候车厅中所占的面积，提升了空间使用率，增加了候车厅空间的开敞度，进而保证了室内空间的品质。

大连北站屋架主体采用跨度为72m 的预应力张弦桁架结构（较为典型的大型高速铁路车站屋架跨度为60m）（图3），主桁架间距为21.5 ～28.45m，共九榀，由于主桁架间距较大，因此在主桁架之间布置了纵向平面次桁架，S4、S7 轴上的空间托桁架支撑在钢管混凝土柱上。

图3 大连北站张弦桁架结构示意（图片来源：王玉生，2012）

在集中候车大厅中，进站空间可以布置在候车空间的四周外围，使乘客从各个方向都能以最快速度到达候车大厅；将候车大厅高架布置于站台层正上方，检票空间布置在候车空间的四周内圈，各检票口就可以直接对应到不同的站台，位置也一目了然；相应地，车票上提示的检票信息为具体的某检票口，而非某候车厅，有利于高速铁路旅客最快地找到自己检票的位置。此外，巨型候车大厅也有利于室内空间品质的提升，高大的空间有利于保证室内空气环境，采光设计也更加方便。

基于以上原因，集中式候车大厅成为国内现代大型高速铁路车站常用的候车空间组织方式（图4）。

图4 候车大厅、检票口与其他服务区域平面关系简图（图片来源：作者自绘）

北京南站刚建成时，候车大厅内设置了大量商业配套服务设施，但是在后续使用过程中，发现北京南站的候车大厅经常出现人群拥挤、候车秩序混乱的现象，最后北京南站大厅中的商业只能大量撤出。在大规模的候车大厅内配置商业配套服务设施需要考虑的问题包括：

（1）不影响旅客出行流线与候车秩序；

（2）保证商业对候车大厅的各处可达性基本均匀；

（3）通过商业功能进一步激发空间活力，丰富空间层次。

基于以上几点，候车大厅内的商业配套服务设施可以整合在候车大厅的四周，并充分利用候车大厅的巨大层高，创造夹层空间，将候车大厅的地面空间还给旅客，提高候车大厅使用效率的同时，利用夹层高度和候车大厅地面的对望关系丰富空间层次。上海虹桥站等一批大型高速铁路车站均采用了这样的手段。

但是在当前的实践中，将商业配套服务设施布置在候车大厅周边夹层后也带来了一定的问题，由于夹层空间分列高速铁路车站候车大厅的四周，各个夹层板块之间缺少连通，旅客的消费受到了比较大的局限，若要从一个商业空间到达另一个，需要下楼到候车大厅，穿过候车大厅，再通过电梯到达另一个商业空间。上海虹桥站内的商业空间就存在这样的问题。

事实上，这也是铁路车站空间中的整体性与共享度问题，割裂的空间拥有较低的共享度，针对大规模的现代高速铁路车站，每种服务功能（如同一品牌的餐饮、电梯等）都需要设置多个来满足不同区域的需求。更好的空间连通性可以提升空间共享度，从而提升商业及配套服务的效率。

针对以上问题，可以考虑商业夹层之间架设空中连廊，横穿候车大厅，在连通商业空间的同时，丰富候车大厅内的空间层次，提升空间品质（图5）。此外，在候车大厅中，空调的制冷和制热往往只在旅客活动的区域效果比较明显。架设连廊后，可以在连廊结构中布置空调系统以避免连廊上的环境造成旅客不适。横跨候车厅的连廊还可以在两侧向下设置出风口，增强候车厅中部的空调效果。

图5 商业夹层连廊示意（图片来源：作者自绘）

3 乘降空间

3.1 乘降空间内的交通行为

高速铁路旅客进入候车大厅候车，再通过电梯直达站台乘车。根据笔者在虹桥站的实地调研，发现旅客在候车大厅内停留的时间由五分钟至一小时不等，现代高铁出行对候车大厅提出更高的要求，候车大厅需要在承载大量旅客候车的同时为旅客提供舒适的候车环境。

高速铁路旅客在站台上的交通行为主要包括等候与乘降，站台是暂时的等候空间，旅客在站台上的等候时间不会超过10 分钟，且此种情况仅发生在经停站。在始发站，列车将先于旅客到达站台，终到站无乘车行为。高速铁路停车时间短，典型的普速旅客列车在省会车站的停车时间往往在10 ～30 分钟之间，而高速动车组列车在省会城市停车时间也压缩在2 分钟以内，在短时间内完成大量旅客的乘降行为，对站台承载力与集散能力提出了更高的要求，大跨度结构技术的出现使无站台柱雨棚成为可能。

3.2 乘降空间设计策略

除了空间本身的开敞与否，空间内部的环境也是构成空间品质的重要方面。为了满足采光和消防排烟的需要，无站台柱雨棚会在线路上方设置开口，但往往会缩小开口宽度以防飘雨影响站台。此外，取消多余的装饰吊顶，以防坠落物对线路安全造成威胁。

站台空间与正线、到发线共同组成高速铁路车站的站场，站台空间是旅客直接使用的空间，高速动车组列车在中间站的停车时间通常为2 分钟，很少超过5 分钟，而一节十六节编组的复兴号高速动车组列车满载人数为1153 人，在5 分钟内的停车时间中，站台空间内有百人数量级的高速铁路旅客上下车，如此数量的人群集散对宽度通常在12m 的站台空间提出了较高的集散能力要求。因此在设计过程中，需要考虑到的因素主要包括：

（1）与高铁车站候车空间紧密连接，便于大量客流在短时间内从候车大厅到达站台面。

（2）保证站台面空间的充足，人行流线通畅，在高速铁路客流出发与到达的短时间内完成大规模高速铁路旅客的集散。

（3）保证旅客的乘降行为安全。

（4）保证候车空间不受外界风雨侵扰，保证高速铁路旅客的乘降体验。

（5）在以上前提下，充分提升站台及雨棚结构美观度。

为了保证站台不受外界风雨影响，通常会设置站台雨棚，但是，设置在站台面上的雨棚柱又会减少站台的有效利用面积，打断人行流线，干扰站台客流的集散。在这种情况下，考虑充分利用高速铁路车站站场内站台空间以外的部分，将雨棚柱设置在线路之间，从而做到站台上没有雨棚立柱，使站台的集散能力更强，减少了站台人群流线的障碍（图6）。类似大型候车大厅，无站台柱站台雨棚对雨棚的结构跨度提出了较高的要求。考虑大型站站台面宽度一般为12m，到发线中心线到站台边缘的宽度至少应为1.75m，到发线中心线到达雨棚柱的距离至少应为2.44m，则无站台柱站台雨棚要求雨棚的跨度达到（12+1.75+1.75+2.44+2.44）m， 即20.38m。这一跨度在当今的钢结构技术下完全可以实现，因此，近十年间建成的大型高速铁路车站大都采用无站台柱站台雨棚。

图6 站台平面简图（图片来源：作者自绘）

钢结构无站台柱站台雨棚的实际建设经验丰富，技术相对成熟，在最近的建设中，也出现了对于其他材质站台雨棚的探索。重庆西站采用清水混凝土站台雨棚（图7），成为国内第一座采用清水混凝土站台雨棚结构的高速铁路车站，其站台雨棚也是国内跨度最大的清水混凝土雨棚，站台雨棚跨度为21.5m 和21m，而两侧基本站台的最大跨度达到了26.85m。混凝土雨棚柱不同于钢结构雨棚柱，耐久性更高，也无须进行常态化维护；此外，大跨度混凝土结构可以作为建筑框架结构的一部分，为未来站台上方空间的利用提供了更多可能性。

图7 重庆西站无站台柱混凝土站台雨棚（图片来源：同济大学建筑设计研究院）

结语

本文从高速铁路旅客的出行需求出发，结合现代新型的设计技术与设计方法，研究了现代大型高速铁路车站内部空间的设计策略（包括各功能空间的设计手段、空间布局思路与配套服务设施的设置等），探讨了适用于大型高速铁路车站的室内空间环境品质提升手段，并通过结合论述的实例分析进行补充。藉由现代设计技术与结构技术，现代大型高铁车站形成了基本满足当下高铁旅客出行需求的设计策略。随着社会经济的发展，高铁旅客出行行为方式也将继续发生变化，铁路管理将更加精准高效。大型高铁车站空间将进一步成为以铁路客运为核心，综合城市公共交通、旅客商务服务等功能的枢纽功能建筑，不断完善、演变出更高效率、更高品质的设计策略。

注释：

①数据来源于人民网2018年2月14日发布的《铁路上海站迎来节前客运高峰》一文。