探訪“亞洲最大”的火車站：頂上有高鐵、地面有普速、地下與地鐵銜接
從“北京最老”到“亞洲最大”，全新的北京豐台站來了。
6月20日，位于北京市豐台區的豐台站正式投入運營，首都再添“新地标”。豐台站是亞洲最大鐵路樞紐客站，也是國内首座采用高速、普速客運雙層車場設計的大型車站，形成“頂層有高鐵、地面有普速、地下有地鐵”的立體交通運營模式。
1895年（清光緒二十一年），清政府“借洋債”“聘洋人”修建津蘆鐵路（線路從天津至盧溝橋），同時修建的北京豐台火車站成為當時北京城内第一座火車站。那時，我國的人均鐵路長度還“不足一根香煙長”。
建成後，北京豐台站曾前後服務老京張鐵路、京漢（盧漢）鐵路（現京廣鐵路）、京滬鐵路等多條線路，開辦客貨運輸、列車編組技術作業等業務。随着首都城市建設和鐵路的快速發展，車站承擔的相關業務相繼移交北京西站、豐台西站等站，2010年運輸業務全部停辦。2018年9月，豐台站正式實施改擴建工程，開啟4年的“重生之路”。
如今，這座擁有127年曆史的百年老站被保留了下來，在它東側約一公裡處，全新的豐台站拔地而起，成為亞洲最大鐵路樞紐客站。
百年間，伴随國家經濟不斷發展，我國已經建成具有自主知識産權的世界先進高鐵技術體系，擁有世界上規模最大、現代化水平最高的高速鐵路網。
北京豐台站有何設計特色？采用了哪些創新科技？近日，《中國經濟周刊》記者采訪了中國鐵路設計集團有限公司（以下簡稱中國鐵設）北京豐台站項目相關負責人。
頂上有高鐵、地面有普速、地下與地鐵銜接
俯瞰豐台站，最直觀的感受就是——大。一組數字足以說明，改建後的北京豐台站站房建築面積約40萬平方米，約等于56個标準足球場，比故宮還要大兩倍。
龐大的空間被設計師大膽地疊摞成雙層，創新出全新站型，使豐台站成為我國第一座采用高速、普速客運車場重疊布置的大型客站，改變了傳統鐵路線路布置方式。
車站地面23米層是高速站台，地面0米層是普速站台。高速場還有6個站台12線，普速場有11個站台20線。“這樣的客運規模、建築形态規模都是非常巨大的。車站可做到頂上有高鐵、地面有普速、地下與地鐵銜接。”中國鐵設豐台站項目設計負責人馬輝說。
豐台站共設有32條到達出發線、17個客運站台。高架場淨候車面積達到4萬多平方米，可同時囊括高速場和普速場兩股候車人流候車，最高聚集人數可達14000人。
車站主要功能層分為地上三層和地下一層，局部還設有夾層。各層均有明确的功能區分。馬輝說：“采用雙層車場可有效節約車站建設土地，集約整合交通資源配置，減少城市交通基礎建設成本。”
地下層主要為鐵路普速出站、社會停車場、快速進站廳、城市通廊和地鐵換乘區域等，地下夾層主要為社會停車場。地面層主要為南北進站大廳、綜合服務中心和普速站台層；高架候車層主要為旅客高架候車室、綜合服務中心、商務座候車室等；高架層為高鐵站台層，東側為高鐵旅客出站廳。
新建北京豐台站将客運專線、城市公交、軌道交通等基礎設施融為一體，形成新的大型綜合交通樞紐。北京地鐵10号線和16号線就在車站地下通過。
據悉，北京豐台站開通運營後，将承擔京廣高鐵、京港高鐵（在建）以及京廣、京滬、京九、豐沙、京原線和市郊鐵路的始發終到作業。
随着豐台站的開通運營，北京進入“七站兩場”交通發展新時代。“七站”分别為北京站、北京西站、北京南站、北京北站、清河站、北京朝陽站和北京豐台站。“兩場”分别為首都國際機場和大興國際機場。
從北京樞紐客運站分工布局來說，北京西站、北京豐台站主要承擔樞紐西南部客流，北京南站主要承擔樞紐東南部客流；北京站、北京朝陽站、北京城市副中心站主要承擔樞紐東北部客流；北京北站、清河站主要承擔樞紐西北部客流。各個交通樞紐将相互配合，完善首都綜合交通體系，強力帶動社會經濟發展。
北京豐台站内景
“自己”發光的燈、“藏”起來的空調……一座現代綠色智能車站
置身在豐台站内，現代和傳統交織的特色設計随處可見。設計師們用現代簡約的處理手法，結合鋼結構、玻璃幕牆、陶闆和ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）膜等新材料的應用，讓車站有了簡潔的“工業風”。站内主通道采用中國傳統藻井式吊頂，又瞬間讓車站多了一份濃厚的古韻新風。
此外，在很多人們“想不到”的地方，設計師們從“節地、節能、節水、節材”等方面着手，将綠色建築理念融入其中，用諸多創新技術，打造了一座擁有多項智能化和人性化設計的現代綠色智能車站。
馬輝介紹稱：“此次在豐台站設置的設備監控和能源管理系統就像是鐵路站房的'大管家’，它具備能源數據采集、管理策略分析、自動節能控制和設備管理等功能。”該系統還與客站旅客管控平台實現信息交互，可獲取列車到發、人流密度等信息，并提供客運設備的狀态與故障信息、能耗數據等。
這個“大管家”能夠更快、更準、更全面地掌握鐵路站房的狀态，實現對車站建築内能效管理的集成優化和節能管理創新，讓鐵路站房更加智能、更節能。
在進站大廳和候車大廳，495米長的中央光庭使空間感大幅提升，更有效解決了高架車場及高架候車廳的自然采光問題。
除了空間設計達到的“通透”效果，車站還廣泛采用了雙模式無電照明系統。很難想象，在如此龐大的車站裡，燈都是“自己”發光的。
據介紹，北京豐台站充分運用了自然光源，在屋面鋪設了傳統的采光帶，可以把陽光引到高鐵站台層。
中國鐵設豐台站項目電力專業負責人屈洪鑫介紹說：“乘客在站台上低頭就能看到，每隔一段距離有一個采光裝置，它們通過雙模式無電照明系統（即導光管）的平闆型采光器，可以把自然光和太陽光引到候車大廳室内。”
同時，這裡還配套了夜間補光裝置，即使在陰雨天和夜晚，都可以實現24小時全天候照明。照此預計，整個車站的節能率可以超過10%。
屈洪鑫推算了一筆“電賬”，有了“自己發光的燈”，車站每年可以節省用電量約95萬度電，減少碳排放900餘噸。
雙模式無電照明系統還是“懶人福音”，即結構本身具備自潔功能，不需檢修維護，是一項零碳環保的綠色新技術。而這樣的導光管在豐台站共有200多個。
節省的不止這一點。據介紹，豐台站的屋頂有6萬多平方米，其上共布置了裝機容量約6.5兆瓦光伏發電闆，預計每年可發綠電（編者注：綠電指在生産電力的過程中二氧化碳排放量為零或趨近于零的電力）700多萬度，可提供給站内的照明、取暖、制冷、通風、客運電梯及冷庫等。
空調通風系統也是另外一大亮點。在高架候車廳裡，加強了對自然通風的有效利用，大幅節約通風系統能耗及投資。
同時，車站采用分布式空調系統。“車站是雙層車場的特殊結構，我們就把候車大廳的空調機組'藏’在它上方的高速場站台闆空腔内，把空間利用到最大化，也能分散化設置空調系統末端，減少空調機組輸配電耗，精細化空調控制系統。”屈洪鑫說。
對于候車層被“夾”在兩個站台層中間，如何避免振動和噪聲的問題，車站采用吸聲材料噴塗在室内頂棚上，既減少振動和噪聲對候車環境的影響，也不影響室内的空間效果。
北京豐台站内，現代工業風和北京傳統元素有機融合。
“百年老站”的下一個百年
面對如此龐大又複雜的功能需求，北京豐台站的骨架結構如何實現頗具挑戰。中國鐵設豐台站項目結構專業負責人唐虎介紹說：“豐台站作為集多種功能于一體的大型綜合交通樞紐建築，其結構設計需能承載多重功能，同時還要兼顧'重結構輕裝飾’的美感，設計複雜程度可想而知。”
“特别是既要保護好站房下正在運營的地鐵10号線車站和區間，還要統籌考慮下一步同步實施的地鐵16号線車站和區間，還要設計出合理的傳力路徑、工程措施和實施工序，确保工程實施階段和後續運營安全。”唐虎說。
面對如此複雜的設計要求，設計團隊創新地采用多種結構措施，最終成功通過了來自工程院院士和全國勘察設計大師等專家團隊的多次評審。
為了滿足旅客候車和雙層鐵路運行的安全和耐久要求，設計更是采用了民用建築設計和鐵路橋梁設計的雙重标準，耐久性按照百年進行設計，重新澆築這座“百年老站”的下一個百年。
值得注意的是，豐台站的結構安全還和現代科技進行了深度融合，設置了基于北鬥統一時空基準的結構智能化健康監測系統。
系統可以對溫度、雨量、風速、撞擊等外部因素進行監測預警，同時也對自身結構的受力和位移變化進行實時、連續、不間斷地監測，并提供三維可視化管理和數據可視化分析查詢，真正做到集數據自動采集、無線傳輸、智能分析與動态管理于一體，提供複雜客站結構健康安全隐患預警、輔助客站運維管理，為智慧鐵路建設提供物聯網與大數據服務。
（文中圖片均由中國鐵設供圖）
（本文刊發于《中國經濟周刊》2022年第12期）
2022年第12期《中國經濟周刊》封面
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