火車站站房的建筑節(jié)能設(shè)計探討

■朱 靖 ■中南建筑設(shè)計院股份有限公司，湖北 武漢 430071

近年來我國鐵路運輸業(yè)在科學(xué)技術(shù)不斷進步的背景下取得了巨大的發(fā)展。在這種情況下，火車站急需對原有的建筑進行一系列改革，尤其在節(jié)能方面應(yīng)當(dāng)給予高度重視。針對火車站而言，全年運營的特點導(dǎo)致其每年都會產(chǎn)生較高的能耗，新時期在對其建筑進行重新設(shè)計的過程中必須融入節(jié)能思想。在對我國大多數(shù)火車站進行調(diào)查的基礎(chǔ)上，本文從其建筑的通風(fēng)和采光條件、空調(diào)氣流組織等方面進行了詳細的探討，并指出應(yīng)對其自然通風(fēng)、維護結(jié)構(gòu)節(jié)能和建筑材料的選擇方面進行進一步的設(shè)計和研究。

1 火車站站房建筑節(jié)能設(shè)計中存在的問題

我國傳統(tǒng)的火車站站房設(shè)計中，由于受用地面積等多種客觀因素的限制，其擁有較差的通風(fēng)和采光條件;同時建筑只是單純的應(yīng)用單一的空調(diào)氣流組織方式，送風(fēng)效果極差;其較大的外部窗墻比和較小的綠化和水體面積都促使站房建筑在使用過程中增大了能耗量。

1．1 通風(fēng)與采光差

在通常狀況下，各大火車站的朝向都應(yīng)當(dāng)是坐南朝北的，車站前會建設(shè)一個廣場，各火車站建筑應(yīng)圍繞這一廣場進行布置，站房的位置應(yīng)正對廣場。然而廣廠周邊的建筑會極大的影響到站房內(nèi)部的熱環(huán)境，因此在對站房進行節(jié)能設(shè)計的過程中，必須對周邊建筑的設(shè)計及格局進行詳細的考察，只有這樣才能夠為站房內(nèi)部提供更好的熱環(huán)境。但是由于火車站附近用地相對緊張，因此設(shè)計過程中就無法進行全面的考慮，有些地區(qū)為了節(jié)省防火間距，甚至將兩大建筑勉強合為一體，這就導(dǎo)致過小的山墻雙側(cè)間距無法滿足通風(fēng)和采光的要求，站房內(nèi)部的通風(fēng)和采光需求全都靠電能等來進行，極大的提高了能耗量［1］。

1．2 單一的空調(diào)氣流組織方式

站房通常在設(shè)計過程中都擁有較高的層高和較大的室內(nèi)空間，大部分車站在室內(nèi)送風(fēng)的過程中都使用同一種方式，即從天棚頂部開始沿著一側(cè)墻壁向下進行?，F(xiàn)階段建筑內(nèi)部空間較大的時候都會采用這種送風(fēng)方式，然而這種方式存在一定的弊端。如果從天棚頂部直接向下進行送風(fēng)，可以使內(nèi)部的不同部位都接收到空氣，這種方式的缺陷在于由于車站的上部在空調(diào)區(qū)域之中，就會造成較大的負荷和較高的能耗。這種單一的空調(diào)氣流組織方式嚴(yán)重提高了能耗量［2］。

1．3 外部窗墻比大

現(xiàn)階段我國大部分火車站站房都擁有較大的外部窗墻，單層玻璃是其應(yīng)用的主要玻璃種類，進而無法針對不同的季節(jié)來進行有效調(diào)整以達到節(jié)能的要求。冬季時，這種玻璃會極快的將內(nèi)部的熱量傳遞出去，無法進行保溫，只能靠內(nèi)部不停的制造熱量來保持溫度;夏季時，日光極易穿透過去，熱量會快速傳入內(nèi)部。不同的季度當(dāng)中，空調(diào)和采暖的能耗都大大的增加［3］。

1．4 綠化及水體面積小

通常情況下，火車站的位置都位于城市中心位置，該區(qū)域具有人流量和交通量大的特點，這樣一來在建設(shè)過程中就會大面積使用硬質(zhì)來鋪地，這就會導(dǎo)致火車站的周邊綠化和水體的面積縮小。當(dāng)夏季到來，外部溫度升溫將會將大量的熱量傳遞到站房建筑當(dāng)中。以往條件下，我國大部分地區(qū)在對人群進行疏散的過程中會使用廣場，這就導(dǎo)致廣場的面積在城市的建設(shè)過程中逐漸擴大。并且，相當(dāng)一部分面積還會被公交車和社會車輛等來占用，廣場的負荷又一次被增加，促使無法在廣場處有效的進行水體、綠化的建設(shè)。

2 火車站站房建筑節(jié)能設(shè)計措施

近年來，我國經(jīng)濟的不斷進步給建筑行業(yè)提出了更高的要求，不僅要充分使用先進建筑技術(shù)，還應(yīng)當(dāng)達到節(jié)能環(huán)保的目的，從而滿足人們越來越高的生活質(zhì)量要求。以下從三個方面展開對火車站站房節(jié)能設(shè)計措施的研究，及自然通風(fēng)、維護結(jié)構(gòu)節(jié)能措施和建筑材料的選擇。

2．1 自然通風(fēng)

火車站站房在設(shè)計過程中，通常以矩形、T形和圓形為主，不同的外形將會導(dǎo)致其產(chǎn)生不同的氣流渦旋位置。該區(qū)域和正壓越大，通風(fēng)效果就會越好。所有形狀的建筑當(dāng)中，圓形建筑擁有最小的渦旋區(qū)，在不利于通風(fēng)的條件下卻能夠有效的進行風(fēng)壓的抵抗。因此在站房的設(shè)計過程中應(yīng)及時根據(jù)當(dāng)?shù)夭煌牡乩砗蜌夂驐l件。同時越高的建筑物就擁有越小的進深，此時如果面寬相對較大，就會擁有較大的渦旋區(qū)，能夠順利的進行通風(fēng)。火車站站房擁有較多的樓層，通風(fēng)的加強設(shè)計應(yīng)當(dāng)將平面形式進行有效的確定。T形站房建筑能夠擁有不同的矩形平面，可以產(chǎn)生較大的氣流渦旋，產(chǎn)生良好的通風(fēng)效果。在綜合考慮當(dāng)?shù)鼐唧w情況的背景下，設(shè)計師應(yīng)當(dāng)及時應(yīng)用科學(xué)的平面形式［4］。

2．2 維護結(jié)構(gòu)節(jié)能措施

新時期在進行站房節(jié)能設(shè)計的過程中，要重視保溫功能的實現(xiàn)?，F(xiàn)階段外墻外保溫能夠有效的實現(xiàn)其內(nèi)保溫和夾芯保溫兩種形式，并在技術(shù)上解決了這兩者無法解決的問題。外墻外保溫具有較好的熱工效果和較強的保溫性能，其成本低并且能夠增加站房的使用周期。

在進行外墻外保溫施工過程中，需要黏貼聚苯板并將其釘掛在墻體外側(cè)，之后再將玻纖網(wǎng)布覆蓋其上，最后應(yīng)用聚合物水泥沙漿將其表面籠罩起來;也可以粘貼巖棉板并將其釘掛在墻體外側(cè)，其上應(yīng)以鋼絲網(wǎng)覆蓋，最后用同樣的聚合物水泥沙漿將其表面籠罩起來。過程中應(yīng)注意使用不銹鋼釘，防止銹蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

如果墻體的建造使用的是玻璃幕墻，那么窗墻比、構(gòu)造形式和玻璃的類型都將對其保溫效果產(chǎn)生重要的影響，所以在設(shè)計節(jié)能玻璃幕墻的過程中應(yīng)按照以下原則進行:首先，充分體現(xiàn)科學(xué)性。將各種客觀限制性因素進行綜合考慮，并結(jié)合該材料的特點和性能等多個方面進行選材和構(gòu)造。幕墻受當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蛩亍⒄痉拷ㄖ庑魏妥陨聿牧系膫鳠嵯禂?shù)的綜合影響;其次，充分體現(xiàn)經(jīng)濟性。維護結(jié)構(gòu)的建設(shè)過程中，玻璃幕墻的建設(shè)通常只是建造的第一步，因此建設(shè)過程中必須充分考慮到各種成本，應(yīng)以最低的成本達到最高的節(jié)能目標(biāo)［5］。

2．3 選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ牧?/h3>

在建筑材料的選擇過程中，應(yīng)在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上，減少使用對建筑造型無作用的裝飾構(gòu)件;設(shè)計施工要努力實現(xiàn)裝修、土建的結(jié)合，這樣一來，在對建筑進行二次裝修時，既能夠節(jié)省部分材料，還能夠不破壞原有結(jié)構(gòu)，施工時間和能耗量都會大大的減少和降低，建筑垃圾和噪音污染減少;布置建筑平面時，在特定空間要求以外，應(yīng)對其他空間地區(qū)應(yīng)用隔斷式設(shè)計，如售票室和候車室等地，這種設(shè)計更加靈活實用，還能夠節(jié)省大量的二次裝修材料，減少浪費;材料的選擇應(yīng)精確按照國家有害物質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)來進行，保證所用材料能夠符合要求，例如可以應(yīng)用人造石材來取代天然石材，從而減少放射性。

3 結(jié)論

綜上所述，本文對火車站站房建筑的節(jié)能設(shè)計進行了詳細的分析，針對傳統(tǒng)站房建筑設(shè)計中通風(fēng)和采光差、空調(diào)氣流組織方式、外部墻比和綠化及水體問題等的分析，指出要想實現(xiàn)這一建筑的節(jié)能設(shè)計就需要結(jié)合建筑實際情況，選擇現(xiàn)代節(jié)能材料、實現(xiàn)系統(tǒng)化設(shè)計，以充分發(fā)揮建筑各部分的節(jié)能功效，提升火車站站房節(jié)能效果。為鐵路客運站實現(xiàn)現(xiàn)代建筑節(jié)能化設(shè)計，推動我國建筑朝著綠色化方向發(fā)展，最終為促進我國建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

［1］周燕來．夏熱冬冷地區(qū)大中型鐵路客運站站房建筑節(jié)能設(shè)計方法研究［D］．西南交通大學(xué)，2008．

［2］吳迪，劉叢紅．寒冷氣候區(qū)火車站用能特點及節(jié)能潛力分析［A］．中國城市科學(xué)研究會、中國綠色建筑與節(jié)能專業(yè)委員會、中國生態(tài)城市研究專業(yè)委員會．第十一屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會論文集——S11供熱計量改革與建筑節(jié)能［C］．中國城市科學(xué)研究會、中國綠色建筑與節(jié)能專業(yè)委員會、中國生態(tài)城市研究專業(yè)委員會:，2015：5．

［3］王景昱．重慶市公共建筑節(jié)能75%設(shè)計技術(shù)路線及冷源系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)研究［D］．重慶大學(xué)，2012．

［4］楊曉華．住宅建筑節(jié)能設(shè)計探討——漢中青龍關(guān)小區(qū)的建筑節(jié)能設(shè)計［J］．陜西建筑與建材，2004，09：7 －8．

［5］張靜怡．中等城市火車站站前廣場與交通空間整體設(shè)計策略探析［D］．重慶大學(xué)，2014．