關于地鐵車站建筑節能設計幾點思考

摘要：隨著我國科技的快速發展和人民生活水平的不斷提高，人們對地鐵乘車環境的舒適和安全可靠性要求越來越高，致使地鐵通風空調系統日益復雜，并導致地鐵的土建規模、投資以及運行能耗日益增加。因此在滿足使用功能的前提下，設計人員通過優化地鐵通風空調設計，可以有效降低造價，減少能耗。

關鍵詞：地鐵工程;地鐵車站;建筑節能設計;思考

前言

由于能源危機和環境保護已越來越受到人們的關注和支持，近年來，城市軌道運輸站發展制定節能技術解決方案，成為一個新的研究課題。由于城市交通軌道基礎設施能源消耗量的迅速增長，發達國家將大量的注意力投向綠色節能的解決方案上，并且正在開發新建交通軌道基礎設施的建筑節能措施。然而，為了實現能量消耗顯著減少的節能方法，創新的技術必須實施執行，包括新的建筑設計方案，新型建筑材料等，這是一種可持續建筑的理念，對于能源，水，土地和材料節約，環境負荷等要素集聚在一起，達到地鐵站內和站外環境的和諧統一。本文結合工作經驗主要針對地鐵車站建筑節能設計存在問題進行探討。

一、地鐵車站建筑節能方案設計

地鐵系統需要提供安全氣象綜合和有效的氣候控制在3米以下的地方。在地鐵車站系統建筑設計中遵循基本的行人環境目標，通常需要更多的考慮在這些設施中的行人交通流動，一般的行人通道環境設計是行人分層網絡，這些網絡特別需要系統內連續性。設計者應確認周圍交通終端或站外走道網絡的有效性。地鐵系統要考慮行人自動扶梯乘坐，這要求在分析乘客導向，最短路勁和尋路的便利方面達成地鐵站建筑系統的節能設計目標。

對于地鐵建筑采光系統，特別是高架地鐵車站，采光玻璃條的角度要經過嚴格計算，采用35度傾斜，這樣春夏秋冬四季站內獲得的光照有所不同，但恰好最符合舒適度需要。陽光四季的照射角度會有差異，冬天斜射多，夏天直射多，通過設計采光頂玻璃，使得冬天需要陽光溫暖的時候，車站候車區域能有很長時間的大面積光照;而夏天需要涼爽的時候，候車區域則光照面積小而且時間短。盡量采用自然光和自然通風，充分體現被動式節能的生態理念，避免采用大量節能設備的高成本。

地鐵車站系統建筑設計特點是其建設成本高，與地下公用設施可能發生某些沖突，以及下部系統與上面市容不兼容。地鐵車站的建筑節能設計需要仔細分析行人設施的組織和中轉站內的充足確定的服務，便利和乘客安全的用戶感知度。在地鐵車站的乘客有可能在物理上行李拖累，需要考慮行人的步行速度，走廊和樓梯，自動扶梯，平臺流量的關系。水平式設計標準提供定性的走道，樓梯和排隊空間的設計，平臺，售票控制區和走廊交叉口，豎向式設計標準提供自動扶梯和電梯。

地鐵設計師應該在設計門道，十字轉門，樓梯和升降電梯其他類似位置處提供人機界面功能，需要考慮到這些因素。地鐵車站設計者必須了解行人交通特性，以提供一個方便，安全的客運環境。

二、地鐵車站建筑結構節能設計

地鐵結構設計應以“結構為功能服務”為原則。滿足城市規劃、行車運營、環境保護、抗震、防護、防水、防火、防腐蝕及施工工藝等對結構的要求，同時做到結構安全、耐久、技術先進、技術合理。

采用“節能坡”設計，地鐵線路縱斷面設計中，通常將地下鐵道車站設在線路縱剖面的最高處，車站兩端均為下坡，稱為節能縱坡。軌道交通凡有條件的區間，都應設計成節能坡，即遵循“高站位、低區間”的設計原則。運用的地鐵進站時上坡，出站時下坡，節能坡采用鋼筋混凝土結構設計，利用這個坡來提速或減速，達到節能的目的。

由于地下水位高，需要采取抗浮措施來滿足穩定要求。一般采用壓頂梁和部分采用抗拔樁。以結構自防水為主，外防水為輔，關鍵處理好施工縫、變形縫等縫的防水。防水設計應滿足《地下工程防水技術規范》的要求。結構防水層材料，宜選用耐老化，耐腐蝕，易操作且焊接時無毒，適宜在潮濕基面上。

計算抗浮安全系數為，滿足抗浮要求。地下車站結構物的防水設計應遵循“以防為主、防排結合、因地制宜、綜合治理”的原則。車站半蓋挖主體、出入口及人行通道防水等級為一級，即結構不允許出現滲水，結構表面不得有濕漬。風道及風井防水等級為二級，即不允許漏水，結構表面允許有少量的偶見濕漬，在侵蝕性介質中的砼耐蝕系數應≥0.8，否則應采取防腐措施。車站主體結構與附屬結構分界處設10mm的變形縫，變形縫采用非硫化丁基橡膠止水帶，縫間充填雙組份聚硫橡膠泡沫。

三、地鐵車站建筑設備節能設計

針對地鐵車站照明用電負荷大的問題，要在滿足規范的原則下，采取必要的節能措施，降低停車場照明耗電量是十分必要的。盡量采用混合照明，采用分區照明設計。照明光源選用的原則，所選照明光源應具有顯色性好、發光效率高的特點，啟點可靠、使用壽命長，快捷，方便、性價比高等特點。限制照明功率密度LPD值，提高照明能效。設計中，實際計算的LPD值不應超過標準規定值。照明設計時，應按逐個房間或場所使用條件及功能確定照度標準，初選燈具、光源、鎮流器的類型規格，計算平均照度，使之符合規定的照度標準值，并使計算照度偏差不超過±10。嚴格執行新規范中的標準，始終貫徹綠色照明的理念，選用高光效照明光源，選擇合理的照明方式，通過其他相應的措施，嚴格控制照明設計的LPD值，從而達到軌道交通停車場照明節電的目標。

由于地鐵是一個人員密集的地下公共建筑，且地下車站對外連通的口部相對來說比較少，因此地下鐵道及區間隧道的機械事故通風至關重要。考慮到地鐵的站廳或站臺公共區的使用面積一般在1500m2"左右，且為了使一個站廳或站臺分為兩個防煙分區，因此規范規定：每個防煙分區的建筑面積不宜超過750m2。排煙量按每分鐘每平方米建筑面積1m3計算。地鐵排煙系統，排煙風機及煙氣流經的輔助設備如風閥及消聲器等，應保證在150℃時能連續工作1h。

四、結束語

中國城市軌道運輸在高速發展情況下，本文只在降低運行能耗大大地鐵站系統的背景下、提高乘客舒適度及火災情況下的運營安全，以利于實現城市軌道交通的可持續發展，其研究具有重大的現實意義。

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