地鐵車站地下公共空間綠色建筑設(shè)計研究

郝靜婷

同圓設(shè)計集團股份有限公司 山東 濟南 250101

引言

隨著社會的進步和城市化進程的加快，城市交通越來越擁擠，地鐵的出現(xiàn)，大大緩解了城市的交通壓力。國內(nèi)當(dāng)前對于地鐵車站綠色建筑設(shè)計理念尚處于探索的過程，缺少相關(guān)的評價標(biāo)準(zhǔn)，通常以技術(shù)水平為核心去建立相關(guān)的評價體系。站在設(shè)計師的角度，地鐵車站的綠色建筑設(shè)計思路是主線，但是在實際設(shè)計過程中如何去執(zhí)行是主要問題?；诖?，筆者將圍繞地鐵車站和城市的關(guān)系進行探討，在分析地鐵站特點的基礎(chǔ)上，選擇合理的綠色建筑設(shè)計方案。

1 綠色建筑設(shè)計在地鐵車站地下公共空間的應(yīng)用原則

1.1 合理地布局進出口、直升電梯等

城市地鐵能夠在較短的時間內(nèi)到達目的地，公眾對于地鐵的出行方式越來越依賴。地鐵的服務(wù)對象為公眾，因此在相關(guān)規(guī)劃的過程中應(yīng)滿足人們的各方面出行需求，應(yīng)合理的布局進出口與直升電梯。在具體設(shè)計進出口和直升電梯時，要綜合考慮商務(wù)區(qū)、人行天橋和公交車站等，讓公眾無論是觀光旅游，還是上下班都能夠便利通行[1]。

1.2 地鐵地下車站的舒適度

外界環(huán)境能影響人的幸福體驗值。地鐵車站人來人往，容易給人擁堵的感覺，為了提高公眾出行的舒適度，在地鐵車站設(shè)計時，要遵循以人為本的原則，遵循相關(guān)的規(guī)章和制度，滿足城市規(guī)劃需求，同時堅持安全的理念，運用先進設(shè)備和技術(shù)，進行科學(xué)而靈活的設(shè)計，實現(xiàn)集聚方便。

在前期的設(shè)計準(zhǔn)備時，需要對現(xiàn)場和水文地質(zhì)進行調(diào)查，還要分析周邊客流量和相關(guān)走向。除了考慮地下的各方面原因，更要避免過多的地上建筑物的拆遷，這樣才不會影響地上交通的運行。此外，還要考慮到照明和通風(fēng)，由于地鐵出口較多，要做好相關(guān)的導(dǎo)向工作與引流工作，微觀角度的各項工作，例如候車座、衛(wèi)生間、防火設(shè)施等，也都要考慮詳盡。在照明設(shè)備方面，地鐵地下車站的布置密度，以適宜以大多數(shù)人舒適為標(biāo)準(zhǔn)，使得乘車環(huán)境更加和諧溫馨。

1.3 全生命周期設(shè)計原則、能源消耗與環(huán)境污染最小原則

綠色建筑設(shè)計對于地鐵車站地下空間的布置有積極的指導(dǎo)意義，應(yīng)該充分貫徹綠色發(fā)展的理念，并運用到在每個環(huán)節(jié)中。例如從最初的規(guī)劃設(shè)計，到后面的施工以及運營和拆除等環(huán)節(jié)。要做到這一點，在設(shè)計的過程中需要進行綜合分析，同時還要避免因為施工而對周圍環(huán)境造成影響，要充分體現(xiàn)出地鐵車站為人民服務(wù)的社會價值。除此之外，綠色建筑設(shè)計理念還要遵循環(huán)境污染與能源消耗最小的原則。另外，不同的地鐵車輛車體會消耗不同的能量（如圖1），所以要在保證其功能和質(zhì)量的前提下 去選擇合適地鐵車輛車體，避免消耗過多的能源[2]。

圖1 我國地鐵運營線路每車公里牽引能耗分布情況（單位：度/車公里）

2 地鐵車站地下空間應(yīng)用綠色建筑設(shè)計要點

2.1 地鐵站內(nèi)空間環(huán)境導(dǎo)入綠色植物，提高地鐵站內(nèi)環(huán)境質(zhì)量

植物可以有效地改善環(huán)境，是城市建筑中不可缺少的環(huán)節(jié)，也是綠色建筑設(shè)計的關(guān)鍵因素之一。在地鐵車站的綠化設(shè)計中，植物作為主要的元素和要素，能有效改善環(huán)境，美化環(huán)境，促進人的身心健康，在地鐵車站空間內(nèi)的景觀設(shè)計中具有非常重要的作用和意義。綠色植物的應(yīng)用對于整個地鐵車站的生態(tài)環(huán)境有很大的影響作用，因此，綠色植物的選擇也尤為重要。我們在進行綠地規(guī)劃與植物的選擇時，要考慮到周圍的自然條件，合理利用周邊的自然環(huán)境資源，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c，因地制宜的引進適合的植物種類，并根據(jù)不同的季節(jié)變化，適時更新，以達到最佳的種植效果。其一，在地鐵站內(nèi)，選擇的植物種類通常以攀爬類、蕨類和苔蘚類為主，既有觀賞性而且容易養(yǎng)護。其二，對于地鐵車站地下空間導(dǎo)入的綠色植物而言，其生長會受到周圍環(huán)境的影響，比如照明、濕度和溫度等，此外也會受到空調(diào)和人類活動的影響。以生態(tài)因素為例，主要指的是光、熱和氧氣、二氧化碳等，這幾個元素都會影響綠色植物的生存，因此要對土壤進行科學(xué)的檢測，改良土壤的品質(zhì)，使得不同類型的植物都能獲得良好的生長條件，為植物生存提供基本保障。其三，在地鐵封閉空間內(nèi)，很難滿足植物生長所需的采光條件，植物要想存活下去存在很大難度，這就需要補充人工光源，也可以模擬陽光，通過調(diào)節(jié)光源，形成風(fēng)格迥異的空間景觀。其四，地鐵站內(nèi)的客流量很大，工作人員很難有額外的時間去養(yǎng)護這些植物，這就需要安排相關(guān)的設(shè)備改善植物的排水條件，例如微灌、滴灌、噴灌等。其五，還要考慮到通風(fēng)、排水和防水的問題，運用有效的方法進行解決，通過相關(guān)的科學(xué)技術(shù)，使得各項生態(tài)因素能夠滿足植物生產(chǎn)需求。此外，還要對這些植物造型進行修剪，以提高其觀賞價值[3]。

2.2 節(jié)約能源，營造舒適化乘車環(huán)境

其一，在應(yīng)用綠色建筑設(shè)計理念時，在參照地下負(fù)荷的基礎(chǔ)上，合理分配電力資源，根據(jù)實情有針對性的挑選變壓器、變頻技術(shù)與施工工藝等，既要符合能源的低消耗條件，還要保證施工效率，避免由于施工機械運行故障而帶來的各項損失。結(jié)合相關(guān)調(diào)查得知，和公交車相比，在能源消耗方面，地鐵占據(jù)優(yōu)勢，總消耗量只有公交車的1/2。在運用綠色建筑設(shè)計理念的過程中，需要考慮列車在運行狀態(tài)能量消耗的問題，比如在平縱斷面的設(shè)計中，需要考慮影響列車運行能耗的能量，其要素包括站間距、曲線半徑、線路坡度等。為了減少能量的消耗，可以盡量多設(shè)置節(jié)能坡，比如縱斷面具有凸形條件，所以可以設(shè)置10‰的節(jié)能坡，可以令列車在運行過程中節(jié)省7%左右的能耗。過短的小曲線半徑會增加列車運行能耗，當(dāng)其半徑長度大于800m時，對列車運行能耗不會造成太大的影響。停站次數(shù)也會影響列車運行能耗，隨著站間距的增加，列車單位距離運行能耗遞減。所以設(shè)計人員要避免出現(xiàn)功能重復(fù)，整合各個系統(tǒng)，配備合理的地鐵系統(tǒng)[4]。

其二，地下建筑的采光和通風(fēng)是影響地鐵車站綠色設(shè)計的重要因素。因此，在圍繞地鐵站內(nèi)環(huán)境展開設(shè)計時，需要設(shè)計師充分利用自然條件，減少能源的消耗，實現(xiàn)綠色發(fā)展，通常選擇自然采光和自然通風(fēng)的方式，減少了照明設(shè)施、通風(fēng)空調(diào)的使用，使得地鐵車站內(nèi)部處于明亮和整潔的狀態(tài)?；诖耍O(shè)計師應(yīng)充分利用周圍的自然條件，充分發(fā)揮天然采光和自然通風(fēng)的效果，要充分考慮到光線的照射和反射作用，保證照明的充足性，減少人工照明和空調(diào)的投入，提高能源利用率。

其三，空氣的濕度和溫度會影響人的舒適度，所以應(yīng)科學(xué)合理的控制地鐵車站內(nèi)部的溫濕度，避免給乘客帶來負(fù)面體驗。例如以風(fēng)口位置為例，要合理設(shè)置，使得行人置身于良好的空氣氛圍中，在不斷通風(fēng)換氣的過程中，使空氣更加新鮮，確保地鐵站內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。同時，應(yīng)根據(jù)季節(jié)的變化來調(diào)整地鐵車站內(nèi)部的溫濕度，在環(huán)境設(shè)備的選擇上，要選擇節(jié)能型的空調(diào)設(shè)備，減少電能的消耗；并選用高效的新技術(shù)，如可編程控制器等，有效地控制噪聲的傳播。另外還需要定期對地鐵站內(nèi)的員工開展相關(guān)的培訓(xùn)與演練，增強工作人員的環(huán)保意識，提升人員的綜合素質(zhì)[5]。

2.3 綠色材料的選擇

材料是影響地鐵車站綠色建筑設(shè)計的重要因素，因此，在進行地鐵車站的地下公共空間的綠色建筑的設(shè)計與建設(shè)時，要選擇合適的材料，這就要求在設(shè)計階段，要根據(jù)不同的工程項目，選擇相應(yīng)符合技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)的材料，并對其性能加以評估，以確保綠色環(huán)保。

①土體復(fù)合材料的應(yīng)用由于地下軌道交通的特殊性，在地鐵車站的設(shè)計與建設(shè)過程中，土體復(fù)合材料的使用頻率越來越高；此外，隨著城市用地的不斷擴大，地下管線的數(shù)量也隨之增加，這就需要我們在原有的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的復(fù)合建筑材料的類型、規(guī)格、等級等方面做出更深入的研究與分析，以實現(xiàn)更好的綠色化。②新型墻材的運用目前，我國常用的墻材有聚苯乙烯泡沫塑料、膨脹蛭石石膏板等，這些新的建材具有環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢；同時，它們還可以作為盾構(gòu)系統(tǒng)的輔助原材料，為盾構(gòu)機的運行提供保障，從而有效降低盾構(gòu)機的運營成本，減少資源的浪費以及污染。

2.4 綠色通道的設(shè)計

通道是地鐵車站建筑空間的重要部分，也是乘客換乘的主要場所，因此，在通道的設(shè)計中，要充分考慮其對環(huán)境的影響和人們生理和心理的雙重感受。在進行地鐵車站的地下公共空間的綠色建設(shè)時，要注意以下幾點：①通道的設(shè)計應(yīng)根據(jù)不同的客流需求，設(shè)置相應(yīng)的安全出口，并與出入口相銜接，避免人流的交叉干擾，保證人員的暢通。②在設(shè)計時，應(yīng)盡量將人流量最大的地方作為優(yōu)先的方向來處理，以減少擁擠時間，提高人們的舒適度。③通道的寬度不能過窄，以滿足旅客的通行要求。例如：站廳層的通道可以為雙股流，中間層的通道可為單股流，站臺層的通道也可為雙股流，還能延伸到兩端的樓梯間。此外還需預(yù)留一些空間，如：休息室、客服室等。④通道的設(shè)計不僅要美觀，還要符合經(jīng)濟性原則；合理的確定材料的使用壽命，降低工程成本，節(jié)約能源[6]。

3 結(jié)束語

綠色建筑設(shè)計里面對于地鐵車站地下空間而言具有積極的指導(dǎo)作用，在每個建設(shè)環(huán)節(jié)都要融入該理念，依據(jù)其指導(dǎo)進行規(guī)劃，以便建設(shè)具有新時代特色的綠色地鐵建筑工程，當(dāng)然，在運用綠色建筑理念設(shè)計地鐵車站地下空間時，在節(jié)省能源消耗的同時，也要充分發(fā)揮出地鐵的利用價值，為公眾出行創(chuàng)造便利的條件，使得地鐵能夠高效解決城市交通擁堵問題，保證他們的出行過程足夠安全可靠。