功能容器与体验载体——不断提升空间体验感的火车站建筑设计-建筑档案

杭州南站鸟瞰© Christian Gahl

*本文原载于《当代建筑》2023年1月刊
作者：吴蔚，gmp建筑师事务所合伙人兼执行总裁；姜琳琳，gmp建筑师事务所设计总监

摘要：本文详细介绍了冯 · 格康，玛格及合伙人建筑师事务所近30年来在德国和中国的火车站建筑设计及空间规划研究，探讨了火车站作为交通空间从功能容器到体验载体的城市职能转化议题，提出交通建筑设计需与时俱进、以人为本、符合多元化时代需求的建议。
关键词：火车站建筑设计；多层交通综合体；体验式交通空间

Abstract: This paper introduces the railway station design and spatial planning research by gmp architects for nearly 30 years in Germany and China, and discusses the topic of urban function transformation of the railway station as transportation spaces from functional container to experience carrier. It is suggested that the design of transportation architecture should keep pace with the times, be human-oriented and meet the diversified needs of times.
Keywords: design of railway station architecture; multi-layer TOD; experiential transportation space 摘要：本文详细介绍了冯 · 格康，玛格及合伙人建筑师事务所近 30 年来在德国和中国的火车站建筑设计及空间规划研究，探讨了火车站作为交通空间从功能容器到体验载体的城市职能转化议题，提出交通建筑设计需与时俱进、以人为本、符合多元化时代需求的建议。
关键词：火车站建筑设计；多层交通综合体；体验式交通空间

1 前言

铁路深刻地反映一个国家或地区的发展程度和活力。火车站是体现城市形象、表达城市文化的标志性建筑，火车站的建设从某种意义上来说能够推动一个区域，甚至一座城市的发展，构成新的城市中心。世界上任何一个值得被称赞的火车站，无论是空间、技术、功能，还是外观，都有其独到之处，是庞杂的交通功能的容器，更是人们出行体验的重要载体。火车站的建设经历了发展、停滞、转变、提升的过程，欧美国家现存的铁路车站大多建于19世纪，它们的规模宏伟，建筑美轮美奂，是铁路公司，乃至整个城市的瑰宝。20世纪60年代，受到民用航空行业的冲击，火车站一度成为“问题地带”，乘客乘坐火车的出行舒适度严重低于乘坐飞机的体验。20世纪以来兴建的铁路车站很多都和机场类似，外表冷酷、抽象，空间开敞、通透，结构简单，突出技术特点，且造型独特，这是人们对提升火车站品质的一种探索。中国高铁技术的飞速发展为新型火车站的建设带来了前所未有的机遇，也对火车站的建设提出了新的要求和挑战。

2 gmp在德国火车站项目中的研究和探索

火车站是城市功能的重要载体。乘客的出行体验不仅与火车站本身相关，更是延伸到了城市交通体系中，由此形成的交通枢纽已成为每个大城市重要的基础设施，站城一体化的观念也已是各方的共识。出行、购物、休闲、工作各种功能之间既有交织，又有分离，需要高效、有机地融入城市综合体中。

2.1 以“斯图加特21”为代表的改造计划

早在二十世纪八九十年代，德国开展了以“斯图加特21”计划（Stuttgart 21）为代表的一系列站城一体化现代化综合改造研讨和改造计划。斯图加特火车站拥有上百年的历史，是典型的终端式火车站，为了改善斯图加特市中心区的整体城市风貌，还站予城，冯 · 格康，玛格及合伙人建筑师事务所（以下简称“gmp”）提出了地下贯通式火车站的构思：设计团队将原有的城市中心扩大两倍（图1、图2），将现有的轨道全部移至地下，为城市留出了100hm²的土地，设计了一个长2.2km、宽70m的绿化带，直接连接新火车站与玫瑰石公园。火车站建筑本身将成为城市空间的一部分，车站也与周边新建的商业、餐饮、办公、居住、医院等配套设施紧密结合，共同组成一个沿着林荫大道布置的综合社区。同样的设计理念还应用于“慕尼黑21”及“法兰克福21”项目，火车站与城市功能相结合，为乘客带来了更为便捷和舒适的出行体验（图3～图6）。

这三个车站区域改造的研究不仅为市中心黄金地段的发展留有空间，还为公共空间创造了更多的可能性，重新织补了被铁路割裂的城市肌理，同时对未来大型交通枢纽的功能组织方式提出了新的思路。事实证明，这些思路对gmp 之后的实际项目起到了指导作用。

图1/图2 斯图加特21 © gmp Architekten

图3/图4 慕尼黑21 © gmp Architekten

图5/图6 法兰克福21 © gmp Architekten

2.2 柏林中央火车站

gmp于1993年中标了柏林中央火车站的整体设计项目，开启了站城一体化理论的实践。柏林中央火车站是欧洲最大的包含远程、区域和市内交通的枢纽型火车站，建设在莱尔特火车站的原址上——柏林市的动物园地区。新的城际特快的地下层南北线与东西线弧形铁轨在新火车站汇聚相连。此外，双向的区域列车，以及地下南北线列车也途径此站。这是一座拥有8个远程线路站台、4个区域线路站台，以及U5号地铁线的全新火车站。火车站东西线的标高被抬高了10m，并与之前的铁轨线路弧度吻合。在4座新建铁路桥上，火车站排布了4条远程线路与2条城市铁路线。柏林中央火车站总建筑面积达175000m²，包括15000m²的商业餐饮、50000m²的办公空间、5500m²的铁路管理用房，以及21000m²的交通空间。其中，站台区域的面积共计32000m²，停车场的面积为25000m²。

柏林中央火车站设计的核心思想是在城市环境中凸显现存铁路的走向。标志性的交叉体量是建筑交通功能最直接的表达。巨大的轻质玻璃屋顶与两栋办公楼体量，作为建筑语言诠释了柏林中央火车站的设计原则（图7）。

图7 柏林中央火车站鸟瞰 © Luftbild Berlin

火车站通过三个层面组织交通功能：地下二层为南北向远程线路、区域列车及U5号地铁；地面层承担市内公共交通，旅客私人交通（连接市政道路、临时停车场），自行车与行人交通，游客交通（大巴、游船）等功能；地上一层为远程线路、区域列车和五条城市轨道交通线路。

一座长度超过320m的巨大玻璃顶棚贯穿车站东西方向，两座桥形结构的办公大楼在南北方向的玻璃顶盖上方腾空跨越。两者交汇的中间区域形成一座巨大的“十”字形玻璃穹顶，动空间。各个楼层都面向中心敞开，使得屋顶的阳光能照射到位于地下的最底层站台，让旅客到站就如同置身于城市之中一样。

整个车站主体建筑可以24小时自由通行，设计通过抬高东西向轨道和下沉南北向轨道，释放了大量建筑体外的城市空间，同时也保证了车站建筑主体在四个方向上的通行是畅通无阻的（图8、图9）。2006年，柏林中央火车站建成后，成为欧洲最大的火车交通枢纽，以及行政区附近的一个重要交通中心。这座包含了商业与办公功能且充满活力的城市综合体，整合了周边多样的城市空间，成为柏林“心脏”发展的内动力。它在落成时仅仅是一个孤立的个体，现在已成长为城市的基石。在周边逐步进行的城市建设过程中，柏林中央火车站始终保有地标的力量，无可非议地成为德国首都独一无二的中央火车站。柏林火车站是建筑功能性与乘客出行体验感结合得恰到好处的典范。

图8 柏林中央火车站室内空间 © Marcus Bredt

图9 柏林中央火车站轴测剖面图 © gmp Architekten

3 gmp在中国火车站项目中的实践

1998年，gmp开始了中国项目的设计和实践工作。2004年，gmp开始涉足中国的火车站项目，在陆续完成天津西站、杭州南站的设计实践后，设计的北京丰台站已于2022年6月正式通车运行。中国的火车站在使用功能方面有别于德国的火车站，因大量集中的人员和严格的安检制度，国内的火车站有自身特殊的空间功能体系。gmp在国内火车站的实践中，充分理解并满足交通建筑使用功能的需求。其中，宽敞、明亮的候车大厅空间及覆盖其上的屋顶，是设计的重点和亮点。gmp一贯采用的设计原则：尊重城市空间秩序，改善城市空间品质，推动区域经济社会发展，强调建筑的完整性和可识别性，保证内外空间整体统一性、条理性和简洁性，积极实现交通便捷性和功能合理性。gmp对于建筑细节和品质的追求贯穿设计始终，力求为千万旅客提供舒适、印象深刻的出行体验。

3.1 体验初探：天津西站

2008年底，天津西站方案被确定，一个高37m、长400m的钢结构编织拱顶坐落在两栋20m高、C形的对称裙房上，将北部的中央商务区（CBD）与天津市的老城联系在一起，实现了南、北两个城市的连接，在城市规划方面具有重要意义（图10、图11）。超大的拱顶形式被喻为一座大尺度的城市大门，内部则容纳了站房最重要的候车大厅，通透的钢结构引导自然光线进入大厅，47m高的无柱空间使站内各部分功能一览无余，并使旅客具有清晰的方向感。作为基座，20m高的拱廊裙房强调慷慨大度的城市空间性和使用的开敞度，营造了站前广场与站房之间舒适宜人的过渡空间。旅客可从各个方向到达站房候车层：在南面和北面，火车站的城市拱廊立面引导旅客进入拱顶候车厅；在东面和西面，旅客则经由一条在半空越过站台的弧形车道进入站房；此外，地下到达大厅和天津地铁系统相连。该设计避免人流过于集中而引发的拥堵，从各个方向和各个层面对旅客进行分流。

图10 天津西站主立面夜景 © Christian Gahl

图11 天津西站侧立面 © Christian Gahl

拱形屋顶是天津西站建筑中最具标志性的一个部分，其结构形式为双向编织拱结构（图12）。整个拱顶结构造型优雅并极富动感：每根钢梁均为空心箱型变截面梁，顶部较宽、较薄（高1m、宽2m），底部则窄而高（高3m、宽0.8m），形成下部较为通透、上部具有遮阳功能的独特结构形式。为了凸显拱顶与众不同的结构美，围护结构和装修面的设计都尽量简洁。拱顶构造层次由玻璃采光顶、有遮阳作用的三角形檩条和遮阳系统组成：玻璃采光顶由固定和开启扇组成，为中空钢化夹胶，采用“8mm钢化+12mm空气层+2×8mm钢化夹胶”的隐框构造，典型分格尺寸为2400mm×1050mm，开启扇采用电动开启方式；有遮阳作用的三角形檩条采用穿孔铝板，表面处理为深灰色氟碳喷涂，兼具吸声功能；钢结构表面处理为银灰色氟碳喷涂。拱顶总面积共计55900m²，其中钢结构面积为12840m²，透明玻璃屋顶面积为30120m²，三角形檩条面积为12940m²，开启扇面积约为2000m²。拱顶采用透明玻璃，使大厅内光影随着时间和四季的变化而改变，从而赋予候车大厅生命与活力，赋予乘客与自然交汇的体验感。因此，天津西站的设计更偏重构建城市构架和展示建筑技术美学。

图12 天津西站拱顶结构 © Christian Gahl

3.2 体验提升：杭州南站

杭州南站位于杭州市钱塘江南岸萧山区，站房于2016年通车运行，规模为7台24线，总建筑面积80000m²，是杭州市第三大火车站。作为一个综合性的交通枢纽，其包括地铁、公交、长途车站、出租车及公共车辆停车区，实现了“零换乘”。

杭州南站作为一个主要地标性建筑，其外观明确体现了当地的文化和精神，同时也塑造了一座体态轻盈的现代交通建筑。火车站的选材和色彩以该地区传统建筑作为参考，裙楼采用灰色花岗岩，主楼的白色建筑体量内设置候车大厅层，面向城市广场的东西向立面采用大型立式仿铜色穿孔遮阳百叶，呼应传统建筑的窗扇，百叶由两侧向中心逐渐打开。通过穿孔板透过率的变化展示的画面源自萧山湘湖美景。建成后的杭州南站成为连接轨道两侧城市发展的桥梁。城市平台以宽阔的架高绿化景观带的形式延伸至车站，连接火车站与优美的公共广场，融入周边环境（图13、图14）。

图13 杭州南站鸟瞰 © Christian Gahl

图14 杭州南站立面立式百叶 © Christian Gahl

轨道的节奏韵律通过结构部件，在候车厅内部得以体现，形成一个轻盈、半透明的建筑外壳。长、宽均为285m的水平浮动屋面覆盖着公共大厅，使人们能清晰地看到车站的整体形象并进行定位。轨道上方的屋面与车站的主屋面连接，犹如延伸的“天空”，将整个车站建筑与杭州市崭新地标这一定位结合起来。屋面下方，下站楼扶梯位于高大的灰空间中，自然光透过天窗洒下来，吊顶和墙面装饰管帘的光影浮动，避免了火车站建筑下站功能空间的单调和压抑，透露出江南建筑柔美、灵秀的气质，成为最佳体验区（图15）。

图15 杭州南站下站空间 © Christian Gahl

3.3 体验精进：北京丰台站

北京丰台站位于北京市西南方向四环上，于1896年首次建成并投入使用。2018年，新北京丰台站项目正式动工，并仅用三年多的时间就建成了。建成后的北京丰台站是亚洲最大的铁路枢纽客站，也是中国首座采用高速、普速重叠的双层车场的火车站。这种方式极大地提高了城市土地资源的利用效率。北京丰台站的扩建缓解了北京市另外两座重要的火车站——北京南站和北京西站的压力，并加强了郊区与城市基础设施的连接，促进了丰台区自身的发展。

新的双层车站采用悬浮屋顶，“十”字形的整体屋面下覆盖南北入口大厅、候车厅、东出站
厅及高速站场，站房将不同的交通路线系统汇集在一起，面积近40万平方米，位于站房四角的建筑体量将办公、会议及住宿等功能整合起来，强化了建筑体量的完整性，烘托建筑主体部分。北京丰台站地上三层：车站顶层是高速列车的站台层，包括京港线（含张家口—上海段）在内的12条南北方向的高铁线；二层为候车大厅楼层，候车区分普速候车区和高速候车区，功能分区明确；首层站台供20条普速列车停靠使用。地下一层为出站大厅和快速进站厅，地下二层和地下三层运行两条地铁线。北京丰台站的规模在北京市三大火车站中居于首位，它的建成为北京市增添了一座新的重要交通枢纽。在高峰时段，预计每小时将有1.4万名乘客在此抵达、离开或换乘（图16）。

建筑采用柱廊立面。高大的、拥有自然采光的入口大厅与机场类似，不仅设有安检区，还设有商业配套功能，形成了一个新的重要交通枢纽。建筑整体呈中轴对称，四面都设有入口。车站南、北两侧的两个大型公共广场面向城市空间开放，旅客可步行经过广场到达车站。机动交通被引导至二层，旅客可以直接进入设有候车区、售票处和商铺的出发层。

北京丰台站的部分设计理念旨在为站内引入大量自然光，引导旅客在站内穿行。495m长的中央光庭及玻璃幕墙将自然光引导至下面几层（图17）。此外，北京丰台站屋顶建造了大型光伏电站，大大节省了高铁站的能耗，减少了碳排放。该建筑获得了中国绿色建筑三星评价设计标识。

如果天津西站是从城市空间的角度出发，强化出行体验的独特性，那么杭州南站则更进一步，除了能很好地与新、老城市环境相契合外，还将城市广场功能和造型纳入火车站建筑的设计中，使之成为建筑体量的延伸，强化建筑整体造型，并借鉴江南传统建筑文化元素，实现独特空间与地域文化的双重体验。北京丰台站的空间设计理念主要源于建筑功能的需求，设计采用双层站场的方式，结合地域文化因素，极大丰富了乘客的出行体验。

北京丰台站的建筑立面采用了高大的基座、水平向分格的幕墙和深远的挑檐等设计元素，形象庄重、典雅，与北京城市的特征相契合。深远的挑檐界定了建筑南、北入口的空间，北京丰台站的体验也由此展开；基座实体部分由不同规格的三种暖色系陶土板组合而成，从室外立面延伸到室内地上、地下各个功能空间，同一标高的陶土板颜色一致，寓意岩层肌理，蕴含北京市悠久的历史文化积淀（图18）。

从首层进入高大的入口大厅，旅客可以感受到由“十”字形钢柱支撑的整体屋顶向远处延伸。屋顶覆盖了入口大厅、二层候车大厅及三层高速站场，建筑功能在逐级退后的三级平台上展开，空间连贯，功能分区一目了然，建筑整体空间的体量关系得以展现（图19）。位于二层平台侧面正对入口处，设计有60m长的超大屏幕，是承载无限量信息的多媒体展示平台——具有科技感和未来感。屋顶采用矩形藻井造型，藻井顶部为半透光ETFE膜，使来自屋顶天窗的自然光均匀、柔和地进入室内，照亮藻井侧壁，避免巨大屋顶带来的压抑感。从入口大厅两侧的扶梯向上，便可到达二层的候车大厅，在缓缓向上的扶梯上，人们得以抬头观望，透过位于三层平台上的通透玻璃幕墙，可以看到高速站场。在火车站建筑中，列车成为展品一样的存在，这是北京丰台站与众不同的设计，其特殊功能带给旅客特别的出行感受。

候车空间受高速站场的影响，不再是单一的高大空间，它由高低不同的三类空间交替组合而成。南、北两端是位于大屋顶下的候车区，空间高大宽敞；中间区域则是位于高速站场下方的候车区，净高较低，但通过藻井空间的设计，打破了空间的单调性和空间压抑感（图 20）。高速站场的6个站台被分为两组，在两组站台之间，自然形成了一个直达屋顶的中央光庭，旅客在光庭上方透过两侧玻璃幕墙，便可看到高速站场。中央光庭将建筑分为对称的南、北两部分，东西方向贯穿于二层入口大厅和落客平台上空，东端覆盖了位于三层的高速站场出站大厅，西端则是重点旅客候车区入口大厅的屋顶。中央光庭的引入，符合交通建筑流线四通八达、指向清晰的基本设计理念。

旅客从二层进站，楼梯下行后可到达普速站台，上行可到达位于顶层的高速站场。高速站场设计为尽端式站场，东端是高速站场旅客出站大厅，西端是列车进入口，对外开敞。屋顶使用天窗采光，使高速站场宽敞、明亮，屋顶沿用主屋面藻井做法，站场整体完整、统一。出于对轨道上方构件安全的考虑，藻井侧板由主屋面的折板形式改为更为安全、经济的条板方式，虽然在光影层次和立体感方面有所不同，但保证了建筑的安全性。无论是到达高速站场的旅客，还是从这里离开的旅客，都能感受到城市喧嚣后的静寂（图21）。在高速站台西侧，旅客可以远眺西山，在东侧出站大厅，透过通透的玻璃幕墙，可望见近处的丽泽商务区和远处的北京城市东部的标志性建筑——中国樽。高速站台搭建了自然与人文、历史与未来的联系。双层车场的功能性为建筑空间带来了特殊体验，提升了整个建筑空间的品质和意义。功能性与空间体验在北京丰台站中实现高度统一。建筑的功能特质通过gmp理性、简洁，却又不失浪漫的手法得以展现。

在北京丰台站优雅、平静的特质下，设计结合建筑功能需求，让建筑空间开合有序，跌宕起伏，恰似凝固的音乐。相同的建筑材料如暖色陶板、铜色铝板及银白色铝板，在不同空间作为统一但又有差别设计的元素，将不同乐章串联起来，并融入传统建筑元素。北京丰台站带给乘客的体验是含蓄而丰富的。

4 结语

gmp 在中国设计建成的三个高铁车站分别于2010年、2016年和2022年投入使用，中间恰好相隔6年。这三个项目的设计思路统一，但又有各自的特点和意图。在gmp惯有的理性、简洁、功能性的设计哲学之外，在不同环境、地域、功能因素的影响下，gmp做出了针对性策略。在天津西站项目中，gmp用一个简洁且有特点的几何体突出建筑的标志性，并在建筑结构和空间上，对欧洲传统的钢拱结构火车站进行了新的诠释，也对德式风格的老天津西站进行了一种历史性呼应。天津西站的空间特征非常明显，给人的空间感受也非常强烈。杭州南站继续沿用简洁的几何形式，加强和周边城市空间的联系，空间感受是由多个元素构成的，从入口部分的灰空间，到室内的候车大厅，再到站台，空间的尺度和细节与当地文化和建筑形成了对话关系。北京丰台站则采用更加简洁，甚至简单的几何形体，其像一台精密的大型设备，完美地解决了复杂的交通功能，没有特别宏大的、叙事般的空间，但没有忽视人在空间内的感受和舒适度，设计更加细腻地关注人在建筑中的感受，通过室内和室外空间的视线关系，为旅客提供了更多的、从不同角度欣赏北京城市景色的可能性。

火车站不应仅是满足最基本功能需求的容器，设计师们应该立足于交通建筑的功能需求，找到社会发展进步的方向，不断改进设计手法，使火车站建筑成为人们新需求、新体验的载体。火车站建筑从简单的交通功能转变为站城一体的城市功能，再转变为由城市土地集约化带来的多层立体交通综合体。随着交通建筑复杂程度的提高，人们的出行体验也越来越多元。未来，与时俱进、以人为本将是中国现代火车站建筑的发展之路。

参考文献
[1] 冯 · 格康，玛格及合伙人建筑师事务所．柏林中央火车站，柏林，德国[J]．世界建筑，2018（4）：48-55．
[2] 吴蔚，徐吉．从城市连接器到都市融合体[J]．当代建筑，2020（10）：26-29．
[3] 姜琳琳．天津西站拱顶设计 [ J ]．建筑技艺，2012（3）：98-103．
[4] 冯 · 格康，玛格及合伙人建筑师事务所．天津西站[J]．城市建筑，2010（4）：50-55．

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