李 亞
中鐵隧道局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計(jì)研究院
地鐵站作為綠色交通的重要組成,理應(yīng)實(shí)現(xiàn)“高效、節(jié)能、舒適”的綠色建筑目標(biāo)。當(dāng)前我國(guó)缺乏針對(duì)性的綠色地鐵站評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),通用評(píng)價(jià)體系中側(cè)重于技術(shù)層面使得實(shí)際設(shè)計(jì)中不易宏觀把握。研究以綠色地鐵站設(shè)計(jì)的思維過(guò)程為主線,從宏觀層面對(duì)建筑與城市的關(guān)系、微觀層面的生態(tài)技術(shù)分別展開(kāi)論述,尋找綠色地鐵站高效節(jié)能與乘客舒適體驗(yàn)的平衡點(diǎn)。
對(duì)于地下空間,光線除了能解決基本照明需求,還具有彌補(bǔ)方向感缺失,消除地下空間封閉、單調(diào)、壓抑、隔絕等消極影響的視覺(jué)心理作用。自然光更因其光源自然舒適而廣受歡迎。據(jù)統(tǒng)計(jì),地下建筑中照明能耗約占總能耗的50%以上,而人工照明散發(fā)的熱量又增加了空調(diào)設(shè)備的制冷負(fù)荷。因此合理的采光模式、減少照明能耗對(duì)于綠色地鐵站具有決定性的意義。
1)直接采光。直接采光具有傳遞效率高、可靠性強(qiáng)、成本較低的特點(diǎn)。按照采光位置的差異,地鐵站直接自然采光的方式可分為地鐵入口采光、下沉式地鐵入口、采光中庭(帶)、漫反射式采光井等。采用多層吹拔等形式的立體化設(shè)計(jì)能將自然光引入地下深處(站廳層、站臺(tái)層、甚至部分設(shè)備層)。
2)間接采光。位于城市道路下方或繁華地段的地鐵地下空間,當(dāng)難以設(shè)置采光天窗時(shí),光導(dǎo)管等間接采光系統(tǒng)是較好的選擇。為提高光照效率可選用反射率更高的光導(dǎo)管,必要時(shí)結(jié)合人工照明調(diào)控以滿足站內(nèi)照度要求。
3)人工光源。相比于傳統(tǒng)照明燈具,綠色光源—LED照明燈具被廣泛使用。其最大優(yōu)勢(shì)是節(jié)能、環(huán)保、無(wú)污染、色溫接近自然光、顯色性高、舒適不傷眼、發(fā)光時(shí)產(chǎn)生紫外線等特點(diǎn),利于營(yíng)造潔凈的環(huán)境品質(zhì)。
衡量地下空間舒適度的物理指標(biāo)還包括空氣質(zhì)量,組織合理高效的風(fēng)流動(dòng)機(jī)制是綠色通風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵。通風(fēng)方式可分為自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)、自然與機(jī)械結(jié)合3類。按照形成原理,地鐵站內(nèi)自然通風(fēng)又可分為熱壓通風(fēng)和活塞(風(fēng)壓)通風(fēng)。
1)熱壓通風(fēng)。地下空間首選的通風(fēng)方式是設(shè)置地下中庭或通風(fēng)井,貫通的豎向空間與室外連通形成煙囪效應(yīng),促進(jìn)室內(nèi)空氣的循環(huán)流動(dòng)。該方式不僅節(jié)約空調(diào)能耗,還可兼顧自然采光效果,提高了乘客的感知舒適度。
2)活塞通風(fēng)?;钊?yīng)是依靠空氣動(dòng)力學(xué)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣的流動(dòng)和循環(huán)組織。地鐵車輛進(jìn)出站都會(huì)在隧道內(nèi)產(chǎn)生大量正(負(fù))風(fēng)壓的活塞風(fēng)。常規(guī)情況下,車站采用空調(diào)系統(tǒng)、隧道設(shè)置機(jī)械或活塞通風(fēng)系統(tǒng),兩者間由站臺(tái)門(mén)劃分而相互獨(dú)立。在開(kāi)式通風(fēng)系統(tǒng)中,智能調(diào)控系統(tǒng)控制站臺(tái)門(mén)的開(kāi)闔,有效利用活塞風(fēng)并通過(guò)站內(nèi)出入口或通風(fēng)井將熱空氣導(dǎo)出室外,以達(dá)到降低空調(diào)等設(shè)備能耗、排熱、排濕的作用。
3)混合通風(fēng)。對(duì)于沒(méi)有條件設(shè)置中庭(通風(fēng)井),或因晝夜溫差大等氣候原因而無(wú)法完全依靠自然通風(fēng)的地鐵站,則可采用自然和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合。實(shí)踐證明可調(diào)控的混合通風(fēng)系統(tǒng)仍能相當(dāng)節(jié)能,措施是在排風(fēng)口設(shè)計(jì)能量回收裝置并優(yōu)化進(jìn)出風(fēng)口風(fēng)帽以提高空氣交換效率,保持風(fēng)壓作用方向與熱壓作用方向一致等。
針對(duì)不同空間應(yīng)采用不同送風(fēng)方式,如乘客長(zhǎng)時(shí)間滯留區(qū)域采用點(diǎn)式送風(fēng),售票機(jī)和旅客候車長(zhǎng)椅附近設(shè)置空調(diào)出風(fēng)口,其它則采用放射式制冷,通過(guò)智能調(diào)控降低能耗。
廣泛選用可循環(huán)、耐久及體現(xiàn)地域文化性的本土材料是選材與節(jié)材的原則。地下建筑大量使用的混凝土中摻入可循環(huán)材料(替代水泥的礦物摻合料,如粉煤灰、礦渣等),可有效提升混凝土的抗?jié)B性能和力學(xué)性能,減少?gòu)U棄物排放,降低材料及工程成本。本土材料是綠色地鐵站建筑中的重要指標(biāo),一方面能大幅降低材料運(yùn)輸成本;其次,減少運(yùn)輸過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響;第三,受氣候條件和自然環(huán)境的影響,一般來(lái)講本地建材在各項(xiàng)性能上更適用于當(dāng)?shù)亟ㄖ?;第四,交通公共建筑具有傳播本地文化的義務(wù)。因此,應(yīng)倡導(dǎo)推廣本土材料,打造地域特色,避免片面追求材料高檔,選材以耐久易清理維護(hù)的原則,在減少資源浪費(fèi)的前提下創(chuàng)造高效舒適的乘車環(huán)境。。
地下封閉環(huán)境下新型室內(nèi)裝飾材料可實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、高效和改善視覺(jué)質(zhì)量等功效。光觸媒裝飾材料涂抹在普通材料上,通過(guò)類似光合作用能產(chǎn)生催化和降解效果,具備滅菌、除臭、抗污和降解空氣中有害氣體的功能。軟膜天花能在不規(guī)則室內(nèi)空間中發(fā)揮較強(qiáng)的塑造效果,且具有隔音、增光(表面凹凸加強(qiáng)光線折射度)、保溫(PVC材料絕緣性較好)、耐久不變性、防菌、防水、方便安裝、色彩豐富、美觀(材料分塊大)、安裝簡(jiǎn)便(減少拼裝)等優(yōu)點(diǎn)。
運(yùn)用現(xiàn)代智能技術(shù),發(fā)展生態(tài)型地下空間是未來(lái)地鐵站的趨勢(shì)之一。除常規(guī)的地鐵運(yùn)行控制、火災(zāi)預(yù)警等功能外,智能系統(tǒng)還能合理分配能源(如空調(diào)、照明、機(jī)械通風(fēng)及電梯等設(shè)備系統(tǒng)),控制站臺(tái)門(mén)系統(tǒng)以減低空調(diào)系統(tǒng)及機(jī)械通風(fēng)能耗,甚至可結(jié)合光導(dǎo)管及屏蔽門(mén)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能和風(fēng)能的采集利用。智能化在提高使用者節(jié)能意識(shí)方面也能發(fā)揮作用。
鑒于我國(guó)的綠色建筑評(píng)價(jià)體系才剛剛起步,缺乏針對(duì)地鐵站建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于條目化容易誤導(dǎo)決策與設(shè)計(jì)者,將綠色建筑簡(jiǎn)單理解為若干綠色技術(shù)的堆加,我們認(rèn)為綠色地鐵站建筑設(shè)計(jì)應(yīng)打破唯技術(shù)論,從整體入手,將建筑置于城市環(huán)境中,通過(guò)地下空間與地上綜合開(kāi)發(fā)的途徑探索根本性的節(jié)能與節(jié)地策略,動(dòng)態(tài)地考慮地鐵站的建設(shè)和發(fā)展,使地鐵站高效、節(jié)能和舒適的運(yùn)營(yíng)時(shí),也能有機(jī)的融入城市周邊城市功能運(yùn)轉(zhuǎn)中,實(shí)現(xiàn)互贏。
[1]吳曉云.地鐵站內(nèi)外銜接空間設(shè)計(jì)初探[D].北京:北京交通大學(xué),2011.
[2]干孟洲.淺談城市綜合體的建筑設(shè)計(jì)[J].城市建筑,2013(14):21.