陳家運(yùn)

(1.陸軍工程大學(xué)地下空間研究中心，南京 210007;2.軍事科學(xué)院國防工程研究院，北京 100039)

鐵路是城市發(fā)展的重要引擎。早期鐵路一般建于城市邊緣，隨著城區(qū)迅速蔓延和交通量的膨脹，穿城鐵路與城市之間的矛盾也日漸凸顯：原本位于城市邊緣的鐵路被裹挾進(jìn)城市腹地，地表上車站和線路占據(jù)了龐大的土地空間，阻滯了城市交通，也破壞了景觀和自然環(huán)境。鐵路周邊的一些地塊變得破敗，更有甚者可能因這種地理隔離衍生出社會(huì)隔閡和安全隱患［1］。從城市更新的視角看，城區(qū)內(nèi)鐵路站和沿線及其周邊諸多區(qū)域都有待改善。

鐵路與城市之間的矛盾，其實(shí)質(zhì)是鐵路的交通屬性與其城市場所屬性之間的矛盾［2］。目前針對(duì)城區(qū)鐵路產(chǎn)生的種種弊端，主要的對(duì)策有鐵路外遷、高架化和地下化三種。從工程造價(jià)上看，鐵路地下化通常約為建設(shè)高架鐵路的2～3倍，較之城外鐵路則更為耗資巨大，但其帶來的綜合效益并未完全為人們所認(rèn)知。從城市更新角度考慮，鐵路地下化所帶來的交通疏解、地塊升值、環(huán)境改善應(yīng)被重新衡量。西班牙Logro?o高鐵站、美國紐約大中央車站和荷蘭代爾夫特鐵路站三個(gè)城市鐵路地下化更新案例可為中國城市提供借鑒［3-13］。

1 西班牙Logro?o鐵路站地下化

Logro?o是西班牙北部的一個(gè)小城市，人口約20萬。早在1863年Logro?o即已開通了鐵路，鐵路從當(dāng)時(shí)市區(qū)南部的果園穿過，隨后成為了城市的交通動(dòng)脈，周邊區(qū)域迅速發(fā)展為城市的核心地帶。進(jìn)入20世紀(jì)后，鐵路開始成為城市向南發(fā)展的障礙，當(dāng)時(shí)針對(duì)這一問題有多種提案，最終選擇了鐵路遷移，于1958年將鐵路移至城市邊界以南數(shù)百米的位置，然而僅僅數(shù)十年歷史后矛盾又重新上演，鐵路與城市發(fā)展的矛盾愈發(fā)嚴(yán)重(圖1)。2002年，市政府簽署批準(zhǔn)鐵路改造系列項(xiàng)目(LIF 2002)。項(xiàng)目分兩大部分，即6 km的鐵路地下化工程和鐵路區(qū)域城市規(guī)劃。

圖1 Logro?o高鐵站改造前示意Fig.1 Schematic diagram of the Logro?o station before renovation

1.1 鐵路地下化工程

鐵路地下化工程由前期準(zhǔn)備階段和三個(gè)相互銜接的主體建設(shè)階段組成(圖2)：前期階段在原有鐵路南側(cè)建設(shè)一條臨時(shí)鐵路軌道和臨時(shí)車站，臨時(shí)鐵路已于2008年10月建設(shè)完畢;第一階段的主要建設(shè)任務(wù)是建設(shè)符合高鐵標(biāo)準(zhǔn)的地下鐵路站和部分地下鐵路線，以及為鐵路和附近公交場站乘客服務(wù)的地下停車場，已于2014年底完工;第二、第三階段將繼續(xù)拆除老鐵路，并在地下建設(shè)鐵路隧道。

圖 2 Logro?o 高鐵站改造工程示意［3］Fig.2 Schematic diagram of the Logro?o station renovation

1.2 車站及城市更新設(shè)計(jì)

經(jīng)過國際方案競標(biāo)，2004年通過了由ábalos+Sentkiewicz建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所的鐵路區(qū)域城市更新規(guī)劃方案。方案在規(guī)劃與設(shè)計(jì)全過程著眼于由鐵路和鐵路站導(dǎo)致的基礎(chǔ)設(shè)施與城市化、景觀與建筑、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的分割問題尋找品質(zhì)提升。改造后的火車站成為一座全地下式的高鐵站(圖3)，城市南北方向的聯(lián)系得以重新建立，提升了機(jī)動(dòng)車、步行、自行車的可達(dá)性。未來在火車站東側(cè)將以近似對(duì)稱的形式建設(shè)一座客運(yùn)站，兩個(gè)車站建筑相互銜接，連續(xù)建筑頂板上的覆土和鋪地將同兩側(cè)綠地一起打通東西向的綠地聯(lián)系，共同創(chuàng)造出一個(gè)巨大的公園。

圖 3 Logro?o 高鐵站改造前后對(duì)比［4］Fig.3 The new Logro?o station after renovation

啟示：由于鐵路站的樞紐作用，站域場所周邊不可避免會(huì)成為城市的核心地段，因此鐵路外遷的做法并不是長遠(yuǎn)之策。采用將鐵路軌道和主體站點(diǎn)建筑均置于地下的做法，這樣除部分采光、通風(fēng)構(gòu)筑物外幾乎不需要占據(jù)用地，騰出的空間用作城市道路、城市建筑、綠地和公共活動(dòng)場地等。通過鐵路地下化和城市更新相結(jié)合的途徑，可在更好發(fā)揮鐵路站交通功能的同時(shí)，一并解決多方面的城市問題，最大限度地提供土地和公共場所。

2 紐約大中央車站地下化更新

紐約早在19世紀(jì)初以貿(mào)易和金融逐漸興盛。1830年代，紐約開通了連接王子街和哈萊姆河的貨運(yùn)和客運(yùn)鐵路，加速了城市從曼哈頓向北方向擴(kuò)展。

2.1 車站前身

鐵路帶來了人流和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也帶來了污染，在居民的反對(duì)下，1854年紐約市禁止蒸汽機(jī)車進(jìn)入第42街以南的城市腹地，火車只得在這里將客運(yùn)車廂用馬拉完剩下的幾英里路程。1871年，由三家鐵路公司共同投資，在當(dāng)時(shí)較為荒僻的第42街建設(shè)了新的鐵路站，即大中央車站的前身。1901年，盡管車站規(guī)模擴(kuò)建為原來的2倍，但客流量卻達(dá)到了原來的4倍，仍顯捉襟見肘(圖4)。

圖4 早期紐約中央車站及其擴(kuò)建高架站臺(tái)［5］Fig.4 The former Grand Central station and its elevated platforms

2.2 地下化改造初期

幾乎縱貫曼哈頓南北的鐵路對(duì)城市東西部的割裂十分嚴(yán)重，已經(jīng)成為城市的巨大障礙。1875年，49—97街的沿線軌道被改造為地下式(圖5)，其中49—56街在下沉建設(shè)的軌道上方架橋以供人和車輛通行，而56—67街段和71-80街段被建為半開放式隧道，并在后來逐漸改為地下封閉式，地面空間則成為了后來著名的公園大道。

圖5 下沉式軌道和隧道式軌道［5］Fig.5 Sink-style rails and tunnel-type rail

2.3 全面地下化時(shí)期

19世紀(jì)末，哈萊姆鐵路連同哈萊姆河共同構(gòu)成了城市貧富的分界線，被分割的許多地塊分布著屠宰場和肉類加工廠，龐大的露天火車站占據(jù)了大片土地。以電氣化鐵路技術(shù)的出現(xiàn)為契機(jī)，在美國廣泛開展城市美化運(yùn)動(dòng)，在紐約這個(gè)新的文化和商業(yè)大都市的城市意志推動(dòng)下，車站于1907年進(jìn)行了地下化改造，于1913年啟用。

數(shù)倍于地面體量的龐大地下交通網(wǎng)絡(luò)容納了鐵路和地鐵合計(jì)44個(gè)站臺(tái)和67個(gè)股道，候車、餐飲購物服務(wù)設(shè)施一應(yīng)俱全;地面精致恢弘的主體建筑在建成后的百年里被作為城市的地標(biāo)之一成為紐約游客的必選景點(diǎn)，也成為許多美國電影的經(jīng)典取景場所(圖6)。

圖6 大中央車站建筑［5］Fig.6 Building of the Grand Central

保留利用軌道上方的空間是紐約大中央車站的創(chuàng)新之舉。在鐵路總工程師威廉·威爾古斯的提議下，車站的主體軌道部分全部建設(shè)在地面高度以下，但并不實(shí)施回填和封頂，只按照周邊道路的肌理建造，在軌道上方劃定地塊并租售其上方“天空權(quán)”。這樣一來，通過在軌道線路的間隙布置柱子，利用當(dāng)時(shí)美國已較為成熟的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)和裝配式建筑技術(shù)即可在其上方快速建設(shè)。這一舉措不僅為車站減少了地下化建造、回填的直接費(fèi)用，也增加了不菲的土地收入，同時(shí)還激發(fā)并促進(jìn)了車站周邊的繁榮。車站建成以后，這片曼哈頓中城昂貴的土地上迅速遍布了大集團(tuán)辦公樓、旅館、酒店、商場等高層建筑(圖7)，并在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的20年間又經(jīng)歷了一輪鋼鐵玻璃摩天大樓建設(shè)的更新熱潮。

圖7 紐約大中央車站站軌空間利用［5］Fig.7 Buildings above the railroad tracks of the Grand Central

基于“天空權(quán)”建成的建筑，其豎向空間格局與常規(guī)建筑相異。受鐵路限制，這些建筑無法建造常規(guī)的地下室，因此設(shè)備往往占據(jù)了建筑底層的位置，建筑大廳、交通廳被上移。大中央車站北側(cè)的大都會(huì)人壽保險(xiǎn)大樓即是建設(shè)在原鐵路站空間上的高層建筑之一，于1960年由泛美世界航空公司出資建造(當(dāng)時(shí)稱“泛美大廈”)，采用鋼結(jié)構(gòu)，是當(dāng)時(shí)世界規(guī)模最大的辦公建筑，由于地下空間被軌道所占據(jù)，大樓無法再設(shè)置地下室，因此電梯的設(shè)備間被布置在1～3層的空間，進(jìn)入大樓大廳后需由扶梯至三樓方可乘坐大樓電梯。

2.4 展望下一個(gè)百年

從長島到大中央車站的交通需求是新世紀(jì)首先要解決的問題。以往的長島鐵路在曼哈頓島只能到達(dá)賓夕法尼亞車站，對(duì)于在曼哈頓東部工作的通勤乘客或需換乘大中央車站車輛的乘客十分不便。長島鐵路將首次延伸至大中央車站，站臺(tái)設(shè)于現(xiàn)有鐵路站臺(tái)下方，將大大方便長島至曼哈頓東的乘客，預(yù)計(jì)于2020年建成，耗資82.4億美元，并將服務(wù)于長島鐵路每天16萬的龐大客流量，如圖8所示。

圖8 曼哈頓東-長島連通車站［5-6］Fig.8 The new LIRR terminal under the Grand Central

時(shí)間邁進(jìn)21世紀(jì)，設(shè)計(jì)日吞吐量七萬多人次的中央車站已難以容納高峰時(shí)近百萬游客的需求，地鐵、周邊道路交通都深受影響。為滿足當(dāng)代需求，同時(shí)也保留大中央車站的標(biāo)志性建筑，不至于出現(xiàn)同樣作為建筑杰作的賓夕法尼亞火車站被拆除的命運(yùn)，紐約提出“下一個(gè)百年”的改造計(jì)劃，目前已有諾曼·福斯特、SOM、WXY等多家設(shè)計(jì)事務(wù)所應(yīng)征提出了改造方案，均圍繞車站功能的地下化分擔(dān)、流線再組織和景觀保持等要點(diǎn)展開，如圖9所示。

圖9 SOM設(shè)計(jì)的紐約大中央火車站新百年方案［7］Fig.9 The renovation scheme for Grand Centerals next 100 years proposed by SOM

從軌道地下化改造以減少對(duì)道路交通的影響，到車站地下化更新以增加建設(shè)用地和激發(fā)區(qū)域活力，再到增建到站線路以發(fā)揮交通聚集作用和提高效率，最后到為下一個(gè)百年實(shí)施的傳承保護(hù)與綜合提升，紐約大中央車站的沿革過程為我們提供了多方位的經(jīng)驗(yàn)借鑒，值得我們?cè)谲囌具x址與遷移、站域空間開發(fā)形式、車站改擴(kuò)建與功能提升、經(jīng)濟(jì)效益與文化價(jià)值權(quán)衡等方面反思。

3 代爾夫特火車站域更新

代爾夫特在19世紀(jì)即已開通鐵路，為騰出空間供機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行人通行，該鐵路于20世紀(jì)60年代被改為高架鐵路。隨著交通量的增長，高架鐵路的運(yùn)量限制、對(duì)城市的噪聲干擾和歷史風(fēng)貌的影響愈發(fā)凸顯，鐵路自身占據(jù)土地的同時(shí)，周邊大片土地被荒置(圖10)，機(jī)動(dòng)車、自行車停車設(shè)施缺乏等問題日益突出。在此背景下，1998年荷蘭政府將代爾夫特鐵路及周邊區(qū)域更新作為“集約利用空間”的示范項(xiàng)目，組織了論證、規(guī)劃和設(shè)計(jì)。新車站于2015年開通，長達(dá)2.3 km的鐵路隧道與站臺(tái)全部置于地下以消除對(duì)地面的影響，地面上站體與市政廳設(shè)計(jì)在一起，形成了統(tǒng)一的建筑形象，節(jié)約了大量土地，建成于1885年的老車站作為紀(jì)念建筑保留了下來。車站建成后，增加了650個(gè)地下機(jī)動(dòng)停車位和5 000個(gè)地下自行車停車位。項(xiàng)目為城市增添了綠地、親水景觀和公共活動(dòng)場所，提高了居民生活的舒適性。該改造項(xiàng)目除原鐵軌占據(jù)區(qū)域的改造外，還帶動(dòng)了周邊龐大區(qū)域的復(fù)興，成為城市新的增長點(diǎn)。

鐵路深度嵌入城市土地肌理中，二者在日積月累的演化進(jìn)程中已形成功能、空間等方面深度的作用關(guān)系，簡單意義上的鐵路拆除、高架化或地下化只涉及打破原有關(guān)系，無法實(shí)現(xiàn)新關(guān)系的重構(gòu)和引導(dǎo)。因此著眼于鐵路改造的動(dòng)因和需求，充分考慮改造所帶來的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等深層影響，發(fā)揮鐵路的交通樞紐作用和鐵路站的潛在空間資源優(yōu)勢，對(duì)鐵路與周邊土地進(jìn)行整體規(guī)劃，系統(tǒng)實(shí)施改造是實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)更新，建設(shè)更為系統(tǒng)、有機(jī)和高效城市系統(tǒng)的良好途徑。

圖10 代爾夫特鐵路及周邊改造規(guī)劃［8］Fig.10 Planning of Delft railway station and surrounding area

4 結(jié)束語

我國城市化的速度和廣度世界罕見，鐵路與城市的矛盾問題也迅速升溫，不僅許多城市早期依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的各類道口很快已無法適應(yīng)新的城市交通需求，在可預(yù)見的未來，鐵路與城市的空間矛盾、環(huán)境矛盾也會(huì)進(jìn)一步激化，尋找合理的解決路徑迫在眉睫。

不同于國外許多城市注重集中建設(shè)中心鐵路樞紐的理念，我國城市鐵路發(fā)展的主流觀念一直是將鐵路客站分散化并逐步移至城外。這種策略有助于開辟新的城市拓展空間，但弊端在于不利于交通資源的整合和其空間耦合效應(yīng)的發(fā)揮，甚至?xí)蚧乇芰嗽需F路的發(fā)展瓶頸而引發(fā)其周邊的衰敗;待新鐵路站帶動(dòng)周邊的地塊發(fā)展起來，又將產(chǎn)生新的城市割裂，文中案例即證明了這一點(diǎn)。因此鐵路分散或遷址并不能一勞永逸地解決問題。

對(duì)城市中心區(qū)進(jìn)行立體化再開發(fā)，充分利用地下空間是醫(yī)治“城市綜合癥”的重要現(xiàn)實(shí)途徑，將鐵路站或站軌地下化會(huì)減少鐵道對(duì)城市割裂并產(chǎn)生巨大效益。如2002年洛杉磯鐵路地下化將列車的運(yùn)營速度提高了1～2倍，相關(guān)機(jī)動(dòng)車交通延時(shí)降低了90%;我國臺(tái)灣“臺(tái)鐵地下化”系列計(jì)劃中的高雄、鳳山等多個(gè)鐵路站或線路的地下化改造工程在提升城市交通環(huán)境的同時(shí)還提供了大量建設(shè)空間;我國北京豐沙鐵路為促進(jìn)北京西發(fā)展、配合長安街西延工程要求，于2016年實(shí)施的地下化改造工程，將約4.35 km的鐵路置于地下，改建后預(yù)期對(duì)沿線數(shù)條道路交通、永定河景觀有顯著改善作用，并可滿足首鋼地區(qū)規(guī)劃要求。其他案例如石家莊的穿城鐵路改造等都從不同側(cè)面踐行了鐵路地下化對(duì)城市更新的巨大提升作用。

我國2015年新建成的深圳福田站和天津于家堡站均已采用地下形式。隨著城市發(fā)展由粗放管理到精細(xì)化運(yùn)營轉(zhuǎn)變，且我國已建成的世界最大的高鐵網(wǎng)絡(luò)還在持續(xù)擴(kuò)充中，理順鐵路與城市的關(guān)系、選擇合適的鐵路建設(shè)與更新策略，將使城市與鐵路各方在老鐵路更新和新鐵路建設(shè)中受益深遠(yuǎn)。