高速公路綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)策略研究

程騫 張怡

摘 要：本文簡(jiǎn)單介紹了高速公路綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)研究的背景和必要性，著重分析了綠色服務(wù)區(qū)的資源利用特征和環(huán)境特征，提出了綠色服務(wù)區(qū)的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)體系。希望本研究可以為我國綠色服務(wù)區(qū)的設(shè)計(jì)發(fā)展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;綠色服務(wù)區(qū);可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號(hào)：TU248.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）25-0071-04

Abstract： This paper briefly introduced the background and necessity of the research on the design of green service area of highway， analyzed the characteristics of resource utilization and environment of green service area， and put forward the design technical index system of green service area. It is hoped that this study can provide some references for the design and development of green service areas in China.

Keywords： expressway;green service area;sustainable development

近年來，隨著我國政府對(duì)交通事業(yè)的持續(xù)投入，公路基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。而高速公路服務(wù)區(qū)作為高速公路網(wǎng)絡(luò)中的配套設(shè)施，日益顯示出其重要作用[1]。但是，由于高速公路服務(wù)區(qū)在設(shè)計(jì)管理、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)等方面存在諸多不足，因此，在實(shí)際工程中，工作人員往往只重視高速公路本身的建設(shè)工作，對(duì)服務(wù)區(qū)建設(shè)關(guān)注較少。本文對(duì)高速公路綠色服務(wù)區(qū)的設(shè)計(jì)策略進(jìn)行討論，以期為將來相關(guān)建設(shè)工作提供參考。

1 高速公路綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)目標(biāo)

1.1 滿足節(jié)能降耗的要求

交通運(yùn)輸行業(yè)作為我國能源消費(fèi)和溫室氣體排放的重點(diǎn)領(lǐng)域，是我國推進(jìn)節(jié)能減排工作的重中之重。近年來，國家多次強(qiáng)調(diào)交通運(yùn)輸節(jié)能發(fā)展，并制定了相關(guān)規(guī)范[2]。隨著整個(gè)路網(wǎng)的不斷發(fā)展完善及人們出行的大量增加，高速公路的核心組成部分即高速公路服務(wù)區(qū)的使用率越來越高，能耗也越來越大。通過設(shè)計(jì)改進(jìn)，將建筑節(jié)能技術(shù)全面應(yīng)用于高速公路服務(wù)區(qū)，不僅可以提高服務(wù)區(qū)的性能，而且將對(duì)建筑節(jié)能、實(shí)現(xiàn)綠色建筑普及起到積極的推進(jìn)作用。

1.2 滿足社會(huì)發(fā)展的要求

從1988年我國大陸第一家高速公路服務(wù)區(qū)——井泉服務(wù)區(qū)正式投入運(yùn)營開始，我國高速公路建設(shè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展?！督煌ㄟ\(yùn)輸服務(wù)決勝全面建成小康社會(huì)開啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家新征程三年行動(dòng)計(jì)劃（2018—2020年）》明確提出，到2020年，高速公路總里程達(dá)到15萬km，基本覆蓋城鎮(zhèn)人口20萬以上城市及地級(jí)行政中心。由此預(yù)計(jì)全國將保有高速公路服務(wù)區(qū)3 000個(gè)以上[3]。但是，在服務(wù)區(qū)建設(shè)上，缺乏對(duì)服務(wù)區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)的定量分析預(yù)測(cè)和建設(shè)規(guī)?？尚行匝芯浚霈F(xiàn)了投資規(guī)模失當(dāng)、服務(wù)區(qū)沒有按照實(shí)際需要建設(shè)等諸多失誤。此外，服務(wù)區(qū)排水困難、路面早期損壞、內(nèi)部設(shè)置不合理、缺乏人性化的設(shè)計(jì)、追求初期成本、破壞自然環(huán)境等問題比比皆是[4]。因此，面對(duì)日益增加的人流、物流及不斷提高的舒適性要求，迫切需要在服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)上體現(xiàn)以人為本，突出全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的綠色發(fā)展理念。

2 高速公路綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)特征

2.1 資源利用特征

2.1.1 能源利用特征。目前，高速公路服務(wù)區(qū)的能源主要是電力、煤炭、燃?xì)獾?。由于我國電力仍以煤電為主，因此無論是使用電還是直接燃燒化石燃料，都會(huì)帶來不可再生能源的巨大消耗，同時(shí)產(chǎn)生環(huán)境問題。所以，構(gòu)建綠色高速公路服務(wù)區(qū)，應(yīng)先改善能源利用結(jié)構(gòu)。

高速公路服務(wù)區(qū)一般都在遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，用電代價(jià)較大，特別是西部地區(qū)。而我國西部和北方地區(qū)太陽能資源相對(duì)豐富，因此利用太陽能光伏發(fā)電前景廣闊。與傳統(tǒng)火力發(fā)電等形式相比，太陽能光伏發(fā)電具有諸多優(yōu)勢(shì)，如安全穩(wěn)定、無噪聲污染、資源隨處可得，且可與建筑物靈活結(jié)合等[3]。如圖1所示，獲得國家三星級(jí)綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)的某服務(wù)區(qū)，在設(shè)計(jì)時(shí)充分使用了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。該服務(wù)區(qū)在南北區(qū)綜合樓和加油站屋面共鋪設(shè)了約600塊240 W的多晶硅組件，年發(fā)電量約15.56萬kW·h，折合為標(biāo)準(zhǔn)煤達(dá)19.12 t。如果在全國3 000家已建或?qū)⒔ǖ姆?wù)區(qū)推廣光伏發(fā)電系統(tǒng)，每年全國可減少5.74萬t標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗。這將有效推進(jìn)節(jié)能減排工作的開展。

當(dāng)前，較為成熟的太陽能熱水系統(tǒng)在服務(wù)區(qū)的普及率較低，與越來越多的熱水需求并不協(xié)調(diào)。因此，在綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)加入太陽能熱水器設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)伊始，就要統(tǒng)籌考慮太陽能熱水器及其管線設(shè)備和建筑設(shè)計(jì)，做到同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)使用，真正實(shí)現(xiàn)太陽能熱水與建筑的一體化，從而實(shí)現(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)的有效利用[5]。

2.1.2 水資源利用特征。高速公路服務(wù)區(qū)可利用的水源包括以下兩種：一是來自城鎮(zhèn)管網(wǎng)的自來水;二是經(jīng)處理的地下水或地表水。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，絕大多數(shù)服務(wù)區(qū)的水源都來自于地下水，但我國大部分地區(qū)屬于缺水地區(qū)，長期采集，會(huì)造成水位下降，甚至是地面沉降。與此同時(shí)，根據(jù)對(duì)服務(wù)區(qū)用水的調(diào)查，只有二到三成是用于飲用和洗滌，其余則為沖廁、綠化澆灑等。因此，在綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分利用處理的污水和收集的雨水，將這些水用于對(duì)水質(zhì)要求不高的地方。某服務(wù)區(qū)采取了污水回用和雨水回用措施，使整個(gè)服務(wù)區(qū)的非傳統(tǒng)水源利用率達(dá)到40%以上，節(jié)約了大量水資源。

2.2 環(huán)境特征

2.2.1 室外環(huán)境特征。服務(wù)區(qū)的室外環(huán)境是給人的第一印象，它決定著一個(gè)服務(wù)區(qū)文化品位的高低，以及能否吸引更多的人流、物流。具體來說，綠色高速公路服務(wù)區(qū)應(yīng)達(dá)到以下幾點(diǎn)要求。

首先，在服務(wù)區(qū)規(guī)劃選址方面，應(yīng)與整個(gè)高速公路網(wǎng)同步規(guī)劃，并參考公路周邊地形、城鎮(zhèn)分布、市政配套等狀況，盡量節(jié)約成本，避免重復(fù)建設(shè)。與建設(shè)經(jīng)濟(jì)合理并重的是舒適性要求，即考慮為司乘人員提供良好的停車休息服務(wù)環(huán)境[6]。

其次，在服務(wù)區(qū)場(chǎng)地布置方面，要滿足以下要求。①對(duì)于占地面積最大的停車場(chǎng)，應(yīng)采取“大小分流”的措施，即將服務(wù)區(qū)綜合樓設(shè)置在場(chǎng)地中間，小型車停放在前，大型車停放在后（如圖2所示）。從行駛車輛角度來看，這樣的服務(wù)區(qū)，空間尺度與廣場(chǎng)綠化相映成趣，而且大型車輛有意識(shí)地放在綜合休息服務(wù)建筑之后，相應(yīng)的車輛維修保養(yǎng)也隨之推后，從視野上看，服務(wù)區(qū)的建筑形式也相對(duì)統(tǒng)一[7]。②對(duì)于場(chǎng)地綠化，應(yīng)做到整體合理、重點(diǎn)突出，并結(jié)合建筑場(chǎng)地規(guī)劃、周邊自然環(huán)境等進(jìn)行場(chǎng)地綠化。例如，在服務(wù)區(qū)與高速公路之間、不同停車場(chǎng)之間、停車場(chǎng)與建筑用房之間設(shè)置綠化帶隔離。特別是在綜合服務(wù)樓周邊，應(yīng)設(shè)置喬灌木和草坪相結(jié)合而且較緊湊的綠化帶，這種復(fù)合綠化的減噪效果是最好的。

最后，優(yōu)化服務(wù)區(qū)的地面鋪裝。目前，服務(wù)區(qū)的停車區(qū)普遍都是混凝土路面，該路面具有較高反射率。在炎熱季節(jié)，該路面會(huì)大量吸收并反射太陽輻射熱，產(chǎn)生嚴(yán)重的灼熱和烘烤感。而司乘人員經(jīng)過長途奔波，停車休息時(shí)進(jìn)入這樣一個(gè)高溫環(huán)境，很難產(chǎn)生舒適感。因此，服務(wù)區(qū)在進(jìn)行廣場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮在小客車停車區(qū)采用透水鋪裝，如植草磚、透水混凝土等，并與場(chǎng)地綠化相協(xié)調(diào)，從而減弱硬質(zhì)地面帶來的反射熱，且能控制地面徑流，極大提升停車場(chǎng)環(huán)境[6]。

2.2.2 室內(nèi)環(huán)境特征。司乘人員經(jīng)過長途旅行，進(jìn)入服務(wù)區(qū)后，希望得到短暫的休息，緩解疲勞。這就需要服務(wù)區(qū)為廣大乘客提供一個(gè)舒適的室內(nèi)環(huán)境。在眾多室內(nèi)環(huán)境影響因素中，通風(fēng)、采光、噪聲等的影響最為明顯。

首先，服務(wù)區(qū)大多處于空曠的自然環(huán)境中，周圍沒有高樓阻擋，具有良好的室外風(fēng)環(huán)境利用條件。利用自然通風(fēng)不僅可以顯著降低夏季室內(nèi)溫度，改善室內(nèi)熱環(huán)境，而且可以充分利用過渡季溫度較低的室外空氣，減少房間空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，節(jié)約能源。因此，服務(wù)區(qū)要做好建筑設(shè)計(jì)，充分利用自然風(fēng)。例如，設(shè)計(jì)時(shí)，可通過適當(dāng)提高窗臺(tái)高度、增大窗戶可開啟面積及合理設(shè)置豎向天井等措施，形成“煙囪”效應(yīng)等。

其次，良好的自然采光，使人們感到身心舒適的同時(shí)，節(jié)約了電能。從建筑設(shè)計(jì)角度來看，影響采光的因素主要有三項(xiàng)：透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)、方位和氣候。在服務(wù)區(qū)的各個(gè)功能房間，除公廁外，都可以通過增加窗戶面積或使用玻璃幕墻、中庭結(jié)構(gòu)提高采光。我國位于北半球，對(duì)于采光要求較高的房間，可將其設(shè)置于建筑的南側(cè)，最大限度地利用自然光。氣候?qū)Υ皯舻牟晒庖灿休^大的影響，較寒冷的地區(qū)不宜采用過大的窗戶，夏熱冬冷地區(qū)則要注意夏季的遮陽，夏熱冬暖地區(qū)則要適當(dāng)增大通風(fēng)面積，避免潮濕;溫和地區(qū)可充分利用陽光。

最后，室內(nèi)噪聲也是需要重點(diǎn)考慮的。盡管與室內(nèi)熱濕環(huán)境相比，噪聲對(duì)人體的影響并不顯著，但其危害不可忽視。通過相關(guān)實(shí)地測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)距離主路60 m以上時(shí)，環(huán)境噪聲會(huì)顯著降低，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，在設(shè)計(jì)服務(wù)區(qū)人員最為密集的綜合樓時(shí)，應(yīng)考慮適當(dāng)遠(yuǎn)離主路。綜合樓內(nèi)各房間使用功能不同，噪聲要求不同，因此，在設(shè)計(jì)建筑時(shí)，考慮將噪聲大且要求低的房間與噪聲小要求高的房間分開設(shè)置，避免靠近。同時(shí)，在設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)采取不同的材料，特別要做好窗戶材料的選取，例如，客房和辦公室對(duì)噪聲要求較高，應(yīng)選擇隔聲中空玻璃窗，并做好密封。在裝修時(shí)，應(yīng)選擇吸聲材料。

3 高速公路綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)技術(shù)體系

高速公路綠色服務(wù)區(qū)是一個(gè)復(fù)雜的體系。具體來說，不僅要選擇起決定性作用、能反映綠色服務(wù)區(qū)效果的直接或者間接影響的技術(shù)指標(biāo)，而且要選取反映綠色服務(wù)區(qū)各影響因素間相互關(guān)系的技術(shù)指標(biāo)。這些技術(shù)指標(biāo)互為聯(lián)系、互為補(bǔ)充，使其具有層次性和結(jié)構(gòu)性。

在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，還要考慮服務(wù)區(qū)的布設(shè)要素、空間要素、生活要素等基本指標(biāo)，通過眾多指標(biāo)的研究和篩選，從服務(wù)區(qū)建筑角度，將設(shè)計(jì)體系分為室外環(huán)境和單體建筑兩方面，提出高速公路綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)體系構(gòu)成，如表1所示。

該設(shè)計(jì)體系充分結(jié)合了現(xiàn)有服務(wù)區(qū)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和綠色建筑的設(shè)計(jì)要求，可以在這個(gè)設(shè)計(jì)體系框架下，進(jìn)一步對(duì)各個(gè)指標(biāo)要素進(jìn)行深入的細(xì)化研究，使高速公路服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)不僅能實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、技術(shù)化，而且能與現(xiàn)在綠色建筑的發(fā)展趨勢(shì)相協(xié)調(diào)，使新的建筑節(jié)能技術(shù)更好地應(yīng)用于服務(wù)區(qū)建設(shè)中。

4 結(jié)語

高速公路綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)技術(shù)的研究，不僅使建筑節(jié)能技術(shù)在服務(wù)區(qū)的應(yīng)用更加全面，而且提高了服務(wù)區(qū)的性能。同時(shí)，在我國大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、施行節(jié)能減排的時(shí)期，高速公路綠色服務(wù)區(qū)體系的形成將為我國緩解能源緊缺的矛盾、減輕環(huán)境污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提出一種新的設(shè)計(jì)理念，對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色建筑普及、推進(jìn)節(jié)能與環(huán)境建設(shè)起到積極的作用。

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