綠色地鐵站建筑設計初探

李 亞

中鐵隧道局集團有限公司勘察設計研究院

1、前言

地鐵站作為綠色交通的重要組成，理應實現(xiàn)“高效、節(jié)能、舒適”的綠色建筑目標。當前我國缺乏針對性的綠色地鐵站評價標準，通用評價體系中側重于技術層面使得實際設計中不易宏觀把握。研究以綠色地鐵站設計的思維過程為主線，從宏觀層面對建筑與城市的關系、微觀層面的生態(tài)技術分別展開論述，尋找綠色地鐵站高效節(jié)能與乘客舒適體驗的平衡點。

2、綠色地鐵站應用技術

2.1 采光

對于地下空間，光線除了能解決基本照明需求，還具有彌補方向感缺失，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，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)設備的制冷負荷。因此合理的采光模式、減少照明能耗對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、成本較低的特點。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計能將自然光引入地下深處(站廳層、站臺層、甚至部分設備層)。

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，當難以設置采光天窗時，光導管等間接采光系統(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管，必要時結合人工照明調(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)勢是節(jié)能、環(huán)保、無污染、色溫接近自然光、顯色性高、舒適不傷眼、發(fā)光時產(chǎn)生紫外線等特點，利于營造潔凈的環(huán)境品質(zhì)。

2.2 通風

衡量地下空間舒適度的物理指標還包括空氣質(zhì)量，組織合理高效的風流動機制是綠色通風系統(tǒng)的關鍵。通風方式可分為自然通風、機械通風、自然與機械結合3類。按照形成原理，地鐵站內(nèi)自然通風又可分為熱壓通風和活塞(風壓)通風。

1)熱壓通風。地下空間首選的通風方式是設置地下中庭或通風井，貫通的豎向空間與室外連通形成煙囪效應，促進室內(nèi)空氣的循環(huán)流動。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?；钊且揽靠諝鈩恿W原理來實現(xiàn)空氣的流動和循環(huán)組織。地鐵車輛進出站都會在隧道內(nèi)產(chǎn)生大量正(負)風壓的活塞風。常規(guī)情況下，車站采用空調(diào)系統(tǒng)、隧道設置機械或活塞通風系統(tǒng)，兩者間由站臺門劃分而相互獨立。在開式通風系統(tǒng)中，智能調(diào)控系統(tǒng)控制站臺門的開闔，有效利用活塞風并通過站內(nèi)出入口或通風井將熱空氣導出室外，以達到降低空調(diào)等設備能耗、排熱、排濕的作用。

3)混合通風。對于沒有條件設置中庭(通風井)，或因晝夜溫差大等氣候原因而無法完全依靠自然通風的地鐵站，則可采用自然和機械通風相結合。實踐證明可調(diào)控的混合通風系統(tǒng)仍能相當節(jié)能，措施是在排風口設計能量回收裝置并優(yōu)化進出風口風帽以提高空氣交換效率，保持風壓作用方向與熱壓作用方向一致等。

針對不同空間應采用不同送風方式，如乘客長時間滯留區(qū)域采用點式送風，售票機和旅客候車長椅附近設置空調(diào)出風口，其它則采用放射式制冷，通過智能調(diào)控降低能耗。

2.3 選材與節(jié)材

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性能和力學性能，減少廢棄物排放，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，一方面能大幅降低材料運輸成本；其次，減少運輸過程對環(huán)境的影響；第三，受氣候條件和自然環(huán)境的影響，一般來講本地建材在各項性能上更適用于當?shù)亟ㄖ坏谒?，交通公共建筑具有傳播本地文化的義務。因此，應倡導推廣本土材料，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的原則，在減少資源浪費的前提下創(chuàng)造高效舒適的乘車環(huán)境。。

2.4 室內(nèi)裝飾材料

地下封閉環(huán)境下新型室內(nèi)裝飾材料可實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、高效和改善視覺質(zhì)量等功效。光觸媒裝飾材料涂抹在普通材料上，通過類似光合作用能產(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)揮較強的塑造效果，且具有隔音、增光(表面凹凸加強光線折射度)、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)、安裝簡便(減少拼裝)等優(yōu)點。

2.5 智能調(diào)控

運用現(xiàn)代智能技術，發(fā)展生態(tài)型地下空間是未來地鐵站的趨勢之一。除常規(guī)的地鐵運行控制、火災預警等功能外，智能系統(tǒng)還能合理分配能源(如空調(diào)、照明、機械通風及電梯等設備系統(tǒng))，控制站臺門系統(tǒng)以減低空調(diào)系統(tǒng)及機械通風能耗，甚至可結合光導管及屏蔽門系統(tǒng)實現(xiàn)太陽能和風能的采集利用。智能化在提高使用者節(jié)能意識方面也能發(fā)揮作用。

3、結語

鑒于我國的綠色建筑評價體系才剛剛起步，缺乏針對地鐵站建筑的評價標準，相應標準過于條目化容易誤導決策與設計者，將綠色建筑簡單理解為若干綠色技術的堆加，我們認為綠色地鐵站建筑設計應打破唯技術論，從整體入手，將建筑置于城市環(huán)境中，通過地下空間與地上綜合開發(fā)的途徑探索根本性的節(jié)能與節(jié)地策略，動態(tài)地考慮地鐵站的建設和發(fā)展，使地鐵站高效、節(jié)能和舒適的運營時，也能有機的融入城市周邊城市功能運轉中，實現(xiàn)互贏。

[1]吳曉云.地鐵站內(nèi)外銜接空間設計初探[D].北京：北京交通大學，2011.

[2]干孟洲.淺談城市綜合體的建筑設計[J].城市建筑，2013(14)：21.