探访“亚洲最大”的火车站：顶上有高铁、地面有普速、地下与地铁衔接
从“北京最老”到“亚洲最大”，全新的北京丰台站来了。
6月20日，位于北京市丰台区的丰台站正式投入运营，首都再添“新地标”。丰台站是亚洲最大铁路枢纽客站，也是国内首座采用高速、普速客运双层车场设计的大型车站，形成“顶层有高铁、地面有普速、地下有地铁”的立体交通运营模式。
1895年（清光绪二十一年），清政府“借洋债”“聘洋人”修建津芦铁路（线路从天津至卢沟桥），同时修建的北京丰台火车站成为当时北京城内第一座火车站。那时，我国的人均铁路长度还“不足一根香烟长”。
建成后，北京丰台站曾前后服务老京张铁路、京汉（卢汉）铁路（现京广铁路）、京沪铁路等多条线路，开办客货运输、列车编组技术作业等业务。随着首都城市建设和铁路的快速发展，车站承担的相关业务相继移交北京西站、丰台西站等站，2010年运输业务全部停办。2018年9月，丰台站正式实施改扩建工程，开启4年的“重生之路”。
如今，这座拥有127年历史的百年老站被保留了下来，在它东侧约一公里处，全新的丰台站拔地而起，成为亚洲最大铁路枢纽客站。
百年间，伴随国家经济不断发展，我国已经建成具有自主知识产权的世界先进高铁技术体系，拥有世界上规模最大、现代化水平最高的高速铁路网。
北京丰台站有何设计特色？采用了哪些创新科技？近日，《中国经济周刊》记者采访了中国铁路设计集团有限公司（以下简称中国铁设）北京丰台站项目相关负责人。
顶上有高铁、地面有普速、地下与地铁衔接
俯瞰丰台站，最直观的感受就是——大。一组数字足以说明，改建后的北京丰台站站房建筑面积约40万平方米，约等于56个标准足球场，比故宫还要大两倍。
庞大的空间被设计师大胆地叠摞成双层，创新出全新站型，使丰台站成为我国第一座采用高速、普速客运车场重叠布置的大型客站，改变了传统铁路线路布置方式。
车站地面23米层是高速站台，地面0米层是普速站台。高速场还有6个站台12线，普速场有11个站台20线。“这样的客运规模、建筑形态规模都是非常巨大的。车站可做到顶上有高铁、地面有普速、地下与地铁衔接。”中国铁设丰台站项目设计负责人马辉说。
丰台站共设有32条到达出发线、17个客运站台。高架场净候车面积达到4万多平方米，可同时囊括高速场和普速场两股候车人流候车，最高聚集人数可达14000人。
车站主要功能层分为地上三层和地下一层，局部还设有夹层。各层均有明确的功能区分。马辉说：“采用双层车场可有效节约车站建设土地，集约整合交通资源配置，减少城市交通基础建设成本。”
地下层主要为铁路普速出站、社会停车场、快速进站厅、城市通廊和地铁换乘区域等，地下夹层主要为社会停车场。地面层主要为南北进站大厅、综合服务中心和普速站台层；高架候车层主要为旅客高架候车室、综合服务中心、商务座候车室等；高架层为高铁站台层，东侧为高铁旅客出站厅。
新建北京丰台站将客运专线、城市公交、轨道交通等基础设施融为一体，形成新的大型综合交通枢纽。北京地铁10号线和16号线就在车站地下通过。
据悉，北京丰台站开通运营后，将承担京广高铁、京港高铁（在建）以及京广、京沪、京九、丰沙、京原线和市郊铁路的始发终到作业。
随着丰台站的开通运营，北京进入“七站两场”交通发展新时代。“七站”分别为北京站、北京西站、北京南站、北京北站、清河站、北京朝阳站和北京丰台站。“两场”分别为首都国际机场和大兴国际机场。
从北京枢纽客运站分工布局来说，北京西站、北京丰台站主要承担枢纽西南部客流，北京南站主要承担枢纽东南部客流；北京站、北京朝阳站、北京城市副中心站主要承担枢纽东北部客流；北京北站、清河站主要承担枢纽西北部客流。各个交通枢纽将相互配合，完善首都综合交通体系，强力带动社会经济发展。
北京丰台站内景
“自己”发光的灯、“藏”起来的空调……一座现代绿色智能车站
置身在丰台站内，现代和传统交织的特色设计随处可见。设计师们用现代简约的处理手法，结合钢结构、玻璃幕墙、陶板和ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）膜等新材料的应用，让车站有了简洁的“工业风”。站内主通道采用中国传统藻井式吊顶，又瞬间让车站多了一份浓厚的古韵新风。
此外，在很多人们“想不到”的地方，设计师们从“节地、节能、节水、节材”等方面着手，将绿色建筑理念融入其中，用诸多创新技术，打造了一座拥有多项智能化和人性化设计的现代绿色智能车站。
马辉介绍称：“此次在丰台站设置的设备监控和能源管理系统就像是铁路站房的'大管家’，它具备能源数据采集、管理策略分析、自动节能控制和设备管理等功能。”该系统还与客站旅客管控平台实现信息交互，可获取列车到发、人流密度等信息，并提供客运设备的状态与故障信息、能耗数据等。
这个“大管家”能够更快、更准、更全面地掌握铁路站房的状态，实现对车站建筑内能效管理的集成优化和节能管理创新，让铁路站房更加智能、更节能。
在进站大厅和候车大厅，495米长的中央光庭使空间感大幅提升，更有效解决了高架车场及高架候车厅的自然采光问题。
除了空间设计达到的“通透”效果，车站还广泛采用了双模式无电照明系统。很难想象，在如此庞大的车站里，灯都是“自己”发光的。
据介绍，北京丰台站充分运用了自然光源，在屋面铺设了传统的采光带，可以把阳光引到高铁站台层。
中国铁设丰台站项目电力专业负责人屈洪鑫介绍说：“乘客在站台上低头就能看到，每隔一段距离有一个采光装置，它们通过双模式无电照明系统（即导光管）的平板型采光器，可以把自然光和太阳光引到候车大厅室内。”
同时，这里还配套了夜间补光装置，即使在阴雨天和夜晚，都可以实现24小时全天候照明。照此预计，整个车站的节能率可以超过10%。
屈洪鑫推算了一笔“电账”，有了“自己发光的灯”，车站每年可以节省用电量约95万度电，减少碳排放900余吨。
双模式无电照明系统还是“懒人福音”，即结构本身具备自洁功能，不需检修维护，是一项零碳环保的绿色新技术。而这样的导光管在丰台站共有200多个。
节省的不止这一点。据介绍，丰台站的屋顶有6万多平方米，其上共布置了装机容量约6.5兆瓦光伏发电板，预计每年可发绿电（编者注：绿电指在生产电力的过程中二氧化碳排放量为零或趋近于零的电力）700多万度，可提供给站内的照明、取暖、制冷、通风、客运电梯及冷库等。
空调通风系统也是另外一大亮点。在高架候车厅里，加强了对自然通风的有效利用，大幅节约通风系统能耗及投资。
同时，车站采用分布式空调系统。“车站是双层车场的特殊结构，我们就把候车大厅的空调机组'藏’在它上方的高速场站台板空腔内，把空间利用到最大化，也能分散化设置空调系统末端，减少空调机组输配电耗，精细化空调控制系统。”屈洪鑫说。
对于候车层被“夹”在两个站台层中间，如何避免振动和噪声的问题，车站采用吸声材料喷涂在室内顶棚上，既减少振动和噪声对候车环境的影响，也不影响室内的空间效果。
北京丰台站内，现代工业风和北京传统元素有机融合。
“百年老站”的下一个百年
面对如此庞大又复杂的功能需求，北京丰台站的骨架结构如何实现颇具挑战。中国铁设丰台站项目结构专业负责人唐虎介绍说：“丰台站作为集多种功能于一体的大型综合交通枢纽建筑，其结构设计需能承载多重功能，同时还要兼顾'重结构轻装饰’的美感，设计复杂程度可想而知。”
“特别是既要保护好站房下正在运营的地铁10号线车站和区间，还要统筹考虑下一步同步实施的地铁16号线车站和区间，还要设计出合理的传力路径、工程措施和实施工序，确保工程实施阶段和后续运营安全。”唐虎说。
面对如此复杂的设计要求，设计团队创新地采用多种结构措施，最终成功通过了来自工程院院士和全国勘察设计大师等专家团队的多次评审。
为了满足旅客候车和双层铁路运行的安全和耐久要求，设计更是采用了民用建筑设计和铁路桥梁设计的双重标准，耐久性按照百年进行设计，重新浇筑这座“百年老站”的下一个百年。
值得注意的是，丰台站的结构安全还和现代科技进行了深度融合，设置了基于北斗统一时空基准的结构智能化健康监测系统。
系统可以对温度、雨量、风速、撞击等外部因素进行监测预警，同时也对自身结构的受力和位移变化进行实时、连续、不间断地监测，并提供三维可视化管理和数据可视化分析查询，真正做到集数据自动采集、无线传输、智能分析与动态管理于一体，提供复杂客站结构健康安全隐患预警、辅助客站运维管理，为智慧铁路建设提供物联网与大数据服务。
（文中图片均由中国铁设供图）
（本文刊发于《中国经济周刊》2022年第12期）
2022年第12期《中国经济周刊》封面
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