新能源背景下公交停保樓建設設計的思考

杭州市城市建設投資集團有限公司 盧元哲

近年來，為打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，各級政府相繼出臺了大氣污染防治的相關政策措施，并深入開展工業(yè)廢氣、機動車尾氣等專項整治。以北京、上海、廣州、深圳、杭州等為代表的各大城市都不同程度地實施了傳統(tǒng)燃油汽車的限制措施，取而代之的是新能源汽車補貼等各種鼓勵政策，新能源公交車已成城市公共交通的發(fā)展主流。

我國各大城市相繼應用以純電動為主體的新能源公交車，新能源公交車已從2012年的1.3萬輛增長至2018年底的34.2萬輛，部分大城市和特大型城市計劃至2020年底，將現(xiàn)有燃油公交車全部更換為新能源車。隨著新能源車使用規(guī)模的迅速擴大，其停車保養(yǎng)問題對公交車停保樓的建設和優(yōu)化提出了新挑戰(zhàn)。

1 新能源背景下公交車停保樓面臨的問題

我國現(xiàn)有公交停保樓的設計和建設均以汽柴油車的停車負荷和技術標準為背景，新能源公交車的技術數(shù)據(jù)、技術結(jié)構(gòu)及相應的配套設施與傳統(tǒng)燃油車相比有了很大區(qū)別，從而帶來了一系列問題。經(jīng)對部分城市公交車停保樓的設計實踐和實地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)問題如下。

1.1 停保樓規(guī)劃設計余量不足

一是停車樓早期規(guī)劃設計階段沒有充分考慮后期充電樁建設的需要，造成后期充電樁改造過程中電力容量存在較大缺口。

二是沒有預留充電樁建設需要的變配電房建設的空間，造成后期改造要犧牲部分停車空間。

三是電纜敷設沒有專門的安全管道，后期通常只能走外墻設置，既有安全隱患也影響建筑形象。

1.2 停保樓地面耐磨性不足

大型純電動新能源公交車自重一般比同類燃油公交車平均重2噸左右(以12米級車為例)，設計時未充分考慮車輛在行駛狀態(tài)下，由于自身重量的增加而對停保樓地面產(chǎn)生磨損的影響，導致部分停車樓地面破損嚴重（圖1）。

圖1 停車樓樓面破損情況

1.3 停保樓變形縫抗壓強度不足

大量純電動新能源車集中投放后，部分停車樓地面及坡道的變形縫位置出現(xiàn)嚴重破損（圖2），經(jīng)技術勘察和設計校核，其原因是樓地面變形縫抗壓強度是按燃油車停保的相關技術規(guī)范進行設計和建設，對新能源公交車自重增加以后的高壓力和高沖擊力估計不足，同時亦無相應的設計標準。

圖2 樓面變形縫破損情況

1.4 停保樓屋面防滲水能力不足

為最大限度集約利用土地資源，緩解公交停車難問題，公交停保樓的頂層屋面通常按停車需求進行設計，因此其屋面變形縫均采用平接縫方式，由于設計余量、車輛自重及其他主客觀因素等，造成部分停保樓的頂層屋面變形縫產(chǎn)生不同程度的損壞，出現(xiàn)漏水情況。

1.5 停保樓消防設施保溫設計不足

根據(jù)相關的消防安全規(guī)范，公交停保樓必須設置消防噴淋系統(tǒng)，但對停保樓的消防水管等設施設備缺乏相應的保溫設計要求，而現(xiàn)有公交停保樓因汽柴油車的廢氣排放或天然氣車的氣體放散等因素需要，其外圍護結(jié)構(gòu)基本采用開敞形式，導致在極端低溫氣候條件下，消防水管等設備設施出現(xiàn)冰凍甚至凍裂漏水等狀況。

1.6 停保樓外立面美化處理不足

因燃油(氣)車時代的公交停保樓必須滿足廢氣排放和氣體放散等要求，絕大部分停保樓的外圍護結(jié)構(gòu)采用開敞形式，設計過程如不對外立面加任何處理，會影響到整體建筑形象，產(chǎn)生一定的鄰避效應。

1.7 土地使用效率仍然不足

雖然公交停保樓已向多層立體停車庫方向發(fā)展，但目前我國一些城市的公交停保樓僅有二至三層，容積率偏低，缺乏大型重型公交車輛高層建筑設計建設的實踐和經(jīng)驗，需要我們進一步研究和探索。

2 相關對策及思考

2.1 綜合考慮停保樓設計余量

以純電動車為代表的新能源時代已經(jīng)到來，未來以氫能源、可再生能源為代表的新的綜合能源時代也不會太遠，因此在公交停保樓建設的設計階段應充分考慮公交車輛能源結(jié)構(gòu)的更新變化。在當前設計和優(yōu)化好充電樁的安裝空間、變配電房配置空間、電力電纜敷設空間和充電電力容量空間的同時，要充分把握未來新能源應用的發(fā)展趨勢，進一步在停車庫設計中給氫能源、泛能網(wǎng)、可再生能源利用等留下可變空間，以適應綜合能源時代的到來。

圖3 改進后的樓面變形縫型材及外觀

2.2 提升停保樓地面建設標準

在停保樓地面設計中，應以增強耐磨性能為技術依據(jù)，全面提升建設標準。一是提高地面混凝土抗折強度，擬使用C30以上標號的混凝土，使其抗折強度達到4.5兆帕以上；二是在地面表面層再加金剛砂等耐磨材料，以增強地面的穩(wěn)定性、牢固性和耐磨性；三是在已有停保樓起砂起塵的地面上，使用特定的混凝土固化劑提高混凝土地面的耐磨性。

2.3 優(yōu)化停保樓地面變形縫處理技術

變形縫是伸縮縫、沉降縫和防震縫的總稱，其在超大重量的新能源車動態(tài)作用下會發(fā)生變形進而導致開裂甚至破壞。因此，在停保樓設計和建設過程中，必須滿足新能源車重力作用下建筑結(jié)構(gòu)沿水平方向變形的要求，充分考慮變形縫的抗沖擊能力，可采用道路橋梁上變形縫采用的“F”型鋼做法，并在變形縫兩側(cè)的混凝土中添加鋼纖維，以保證變形縫及其周邊樓面在使用過程中具有良好的耐沖擊性能（圖3）。

2.4 改進停保樓屋面設計工藝

針對目前公交停保樓在新能源車沖擊下所暴露出來的屋面滲漏水等問題，在后續(xù)停保樓屋面設計中，可參照地下室變形縫施工工藝，中間加設橡膠止水帶或鋼板止水帶，同時在屋面變形縫的下方增設有組織排水的不銹鋼引水槽，即使屋面變形縫后期老化滲水，也可由引水槽將水排走，不至于影響停車樓內(nèi)的環(huán)境。此外，還可考慮不設伸縮縫，通過溫度應力計算配置溫度鋼筋，混凝土中添加膨脹劑及抗裂纖維，加強屋面保溫等措施來避免滲水。

2.5 改善停保樓外圍維護結(jié)構(gòu)設計

新能源時代，車輛的尾氣排放及可燃氣體放散已不存在，相對應的通透性要求已明顯降低，在后續(xù)的停保樓設計中，可將外圍護結(jié)構(gòu)由開敞式設計狀態(tài)調(diào)整為相對封閉或半封閉設計狀態(tài)，輔助以必要的采光通風設施，以有效提升停保樓保溫功能，特別是能將消防管道等涉及安全的基礎設施由傳統(tǒng)的“露天式”環(huán)境優(yōu)化為“戶內(nèi)式”環(huán)境，有效提升保溫水平，降低冰凍風險。

2.6 美化停保樓外立面建筑設計

鑒于停保樓外圍護結(jié)構(gòu)由開敞式狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉忾]、半封閉狀態(tài)，其外立面的后續(xù)設計也應充分提升建筑美觀度，體現(xiàn)建筑物外表的藝術效果，實現(xiàn)建筑物與周圍環(huán)境和各種外部條件協(xié)調(diào)配合。具體可學習國內(nèi)外先進的建筑設計理念，接受最鮮活的建筑實踐，如假墻疊加，百葉豎向格柵，甚至變異性設計等。同時，可以利用其大面積墻面的獨特優(yōu)勢，在建筑外立面設計時可以嵌入部分宣傳廣告位，通過商業(yè)運作，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟收益，反哺公交主業(yè)。

2.7 提高停保樓的建筑容積率

在寸土寸金的城市中，其土地的集約利用和綜合開發(fā)已是必然趨勢。從以往的公交停保樓建設實踐看，其容積率一般不突破1.0，而在近幾年的建設發(fā)展中其容積率也僅在1.2-1.5之間，其有效停車面一般也只到3層左右。建議各城市公交企業(yè)積極爭取公交優(yōu)先政策，努力提升停保樓的建設容積率，在占地面積不變的條件下盡量提高建筑體量，以滿足停車需求，并為實現(xiàn)停保樓的綜合開發(fā)奠定基礎。

3 結(jié)語

中傳統(tǒng)的地面公交停車場缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，功能單一，服務半徑小，調(diào)度效能低，已不能滿足日益擴大的城市天際線，建設綜合性公交停?；匾咽浅鞘薪ㄖδ荏w系集約化、多樣化的內(nèi)在需求。在新能源時代公交車停保樓建設最大的問題是規(guī)劃設計標準缺乏，現(xiàn)有公交場站設計規(guī)范對集約式立體公交停保建筑沒有明確標準，包括車位面積比要求、樓地面做法（敞開式停車樓面能否采用瀝青面層）、伸縮縫做法、停車屋面防水等級要求、消防對停車樓充電設施的要求等。希望本文能給各大城市在建或未建的公交停?；靥峁┮欢ń梃b，也能為有關各方出臺新能源背景下的集約式立體公交停保建筑設計標準提供相關建議。