車輛基地綠色建筑技術應用★

劉培龍，周文慧，殷廣越

(中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600)

1 研究背景

車輛基地是軌道交通的重要組成部分，車輛基地可分為停車場和車輛段，一般占地面積較大，輔助停車場占地約8 ha～12 ha，停車場占地約10 ha～16 ha，車輛段占地約14 ha～28 ha。車輛基地的建筑規模也相對較大，因此綠色車輛基地的建設是軌道交通發展的方向。

目前，我國軌道交通行業綠色建筑的評價體系正在構建及完善的過程中，參考《綠色建筑評價標準》中對于公共建筑的評價指標，車輛基地綠色建筑評價指標可以從節地與室外環境、節能與能源利用、節水與水資源利用、節材與材料資源利用、環境健康、運營管理6個方面綜合考慮。目前我國車輛基地綠色設計的應用技術很多，其中張曄等[1]對車輛基地光伏發電進行分析，劉沖[2]對地源熱泵系統在地鐵車輛基地綜合樓工程中的應用進行了分析，詹占嵐[3]對車輛段及停車場光導照明系統進行了研究，胡自林[4]對水蓄冷空調在深圳地鐵可行性應用進行了研究，迂軍杰[5]對裝配式車輛基地進行了研究，以上人員為車輛基地的綠色設計技術提供了良好的思路。本文以蘇州三角咀停車場為例，對軌道交通綠色建筑技術進行了歸納總結，為建設綠色車輛基地提供一些參考。

2 蘇州三角咀停車場概況

蘇州三角咀停車場總平面可分為出入線區、咽喉區、停車列檢區及廠前區。地下部分布置有出入場線、咽喉區、停車列檢庫、雙周三月檢庫、運用庫側跨、材料堆場、洗車庫、輪對監測棚、牽引降壓混合變電所、污水處理站及水泵房，地下庫區結構板頂上部作為城市綠化用地。綜合樓、公安派出所、應急救援基地、司機公寓及食堂設置在地上。

3 車輛基地綠色建筑技術應用

3.1 節地與室外環境

車輛基地占地面積大，所以在車輛基地規劃選址工作上，需要做大量的比較和論述。車輛基地需要結合工藝需求，滿足功能布置。一般的車輛基地選址均在城市外圍，利用一些軌道夾心或者城市交通灰角布置。達到既滿足軌道交通功能需求，又不占用城市開發用地的目的。為了進一步提高土地價值，大部分車輛基地均考慮了上蓋開發(見圖1)。

場地選擇需注意工程建設及運營過程不破壞當地文物、自然水系、濕地、基本農田、森林和其他保護區等要求。同時場地環境噪聲應符合現行國家標準要求。

3.2 節能與能源利用

3.2.1 光伏發電

地上車輛基地的運用庫、聯合檢修庫等上蓋為光伏組件主要布置提供了良好的布置場所，適合于配置大容量太陽能光伏系統，光伏發電容量可以到幾兆瓦。這些電量可就近接入車輛基地的牽引變電所和降壓AC35 kV母線的并網，為車輛基地的動力照明負荷電。利用車輛基地上蓋進行光伏發電不僅解決了車輛基地自身用電消耗問題，還有效解決了光伏發電遠在升壓及長途運輸中的損耗問題。

3.2.2 水源熱泵

水源熱泵是利用地球表面或地下水源作為冷熱源，進行能量轉換的冷暖中央空調，系統穩定可靠，水源熱泵的運行效率較高、費用較低，屬可再生能源利用技術。

三角咀停車場位于地表水資源豐富的長江流域等地區(見圖2)，可積極發展地表水源熱泵技術。停車場室外的綠地具有較好的埋管場地條件，能夠解決場段內冷卻塔的設置問題，從一定程度上減少對外界噪聲污染以及地面景觀因素的影響，可實施性強，且具有良好的經濟效益。

3.2.3 光導照明

光導照明是一種無電照明系統，采用這種系統可以實現地下停車場白天利用太陽光進行室內照明。三角咀停車場僅地下運用庫建筑面積約為2.9萬m2。如采用導光管照明，一年下來可節省電能W約為：

W=建筑面積(2.9萬m2)×照明功率密度值(取6 W/m2)×時間(按每天光照10 h)×365 d=2.9×104×6×10×365/103=63.51×104kW·h，如按0.9元/(kW·h)電費計算，每年節省電費約為57萬元。對于車輛基地可因地制宜在地鐵工程中采用光導照明系統，替代現有的電力照明方式，真正達到節能、環保的目的。

3.2.4 電蓄冷空調

蓄冷空調是提高能源利用率和解決電力峰谷差的有效途徑，具有移峰填谷的作用，對于緩解電力供應的緊張局面具有很大的作用。但國內部分地區對于地鐵工程不實行分時電價，因此推廣此項技術還需要因地制宜。

3.2.5 建筑節能措施

地下庫區部分采用環保節能型、開敞式設計，充分利用自然通風(空調)采光、結合合理的給排水、電力系統設計，盡可能采用技術先進的環保節能型設備達到節能的目的。

地上建筑物外圍護結構采用保溫隔熱性能好的材料，如采用輕質加氣混凝土砌塊墻，墻內側采用漿體保溫材料，降低熱傳導，起到保溫隔熱的作用。建筑體屋面采用“憎水性”保溫隔熱材料。地下層辦公用房做內保溫，設置保溫隔熱層，滿足建筑節能要求。

3.3 節水與水資源利用

1)污水處理系統。

車輛基地內排水采用分流制，可對生活污水和生產污水進行處理，并引入中水系統，從工藝、處理成本分析，具有很大的優勢[6]。

2)停車場雨水回收利用。

雨水收集一般分為屋面雨水收集、地面滲水收集、道路雨水收集三個部分。處理好以上三個部分的雨水收集基本能保證場段內綠化澆灌用水，或車輛沖刷用水，從而提高了水資源的利用率。

3.4 節材與材料資源利用

3.4.1 裝配式建筑工藝

根據車輛基地檢修庫、運用庫、物資庫、工建料棚項目工業建筑的特點，建筑地面積大、結構柱多、規格統一，可以推廣裝配式建筑設計。建筑構件可采用預制構配件，比如用于輕質屋面板、外立面、軌道板、檢查坑側壁之上支撐軌道的混凝土立柱等，可實現節約施工工期，提高施工效率和建筑質量，降低施工能耗，符合可持續發展的要求。

上蓋開發已經成為車輛基地的發展趨勢，其以居住功能業態為主，采用裝配式住宅技術，將成為車輛基地上蓋開發新的研究方向[7]。

車輛基地內管線多，可采用裝配式綜合管廊技術，提高管線鋪裝檢修效率，集成布置。裝配式綜合管廊可以有效降低設計、施工和運維成本[8]。車輛基地室外管線種類多、接口多，通過設置室外綜合管溝的形式，可以在一定程度上有效減少管線間的沖突、降低專業協調難度[9]。因此從標準化設計、裝配式施工也將成為車輛基地綜合管廊的研究方向。

3.4.2 綠色建筑材料

施工過程中，項目依托裝配式建筑技術，引入標準化程度較高的蒸壓輕質加氣混凝土條板、輕鋼龍骨內隔墻等多種預制構件，進一步提高施工裝配率，實現綠色施工。

項目全面采用綠色預拌混凝土、綠色預拌砂漿、高性能混凝土[10]，打造更加低碳環保的建筑主體結構，防水材料及衛生潔具均使用綠色建材，達到節水等級二級要求；住宅外墻保溫材料采用石墨復合保溫板，實現良好的節能降耗效果。

此外，建筑門窗是建筑節能的重要環節，建筑物體上的門窗保溫性能都比較低，對太陽光的投射性比較好，提高門窗的節能效果，對提高整個建筑的節能效率有很大的作用[11]。

3.5 環境健康

1)室內環境質量。

保證車輛基地內員工的工作環境的品質是地下車輛基地設計重點。功能布局時避免將所有功能用房全部置于地下，應將辦公、住宿等工作人員長期使用的房間布置在地面，將停車、洗車等人員少、停留時間短的用房設置在地下，聯合檢修庫是員工工作時間相對較長的庫房，其屋頂應結合綠化開設采光天窗[12]。

2)綠化設計。

通過設置屋頂公園等方式給地下車輛基地工作人員提供良好的休息空間。合理選擇綠化方式，科學配置綠化植物。種植適合蘇州地區氣候和土壤條件的植物，種植區域覆土深度和排水能力滿足植物生長需求。

3.6 運營管理

1)減振降噪措施。

我國下沉式車輛基地數量不多，其振動規律較為復雜,列車在內部運行時,尤其是對上蓋開發的場段，其上蓋建筑的振動規律尚不明確。一般來講，由于輪軌間的沖擊作用較為強烈，車輛基地的咽喉區(岔區)地面的振動加速度級較大。咽喉區(非岔區)的Z振級較大,需要重點注意[13]。

2)固體廢物防治措施。

車輛基地運行過程產生的廢氣、污水等污染物應達標排放。建立垃圾分類管理制度，運營期產生的生活垃圾經收集后，交由環衛部門統一處置。

4 車輛基地綠色設計的思考

4.1 完善管理制度

加強軌道交通基礎設施的綠色建筑運行管理，提高綠色建筑設施、設備運行效率。建立綠色車輛基地星際評價標準，提升車輛基地資源節約水平。建立綠色建筑用戶評價機制，提升綠色建筑運營管理水平。

4.2 創新工程質量監管模式

1)規劃設計階段。

采用適合的車輛基地等建筑節能標準，開展超低能耗建筑規模化建設，推動零碳建筑、零碳車輛基地建設試點。注重前期研究的重要性，從科學選址、合理布局、明確綠色建筑要求等方面提升車輛基地的綠色建筑層次。

2)施工建設階段。

施工期間要注意綠色建造要求，施工期對周圍環境的影響主要為土石方開挖和工程施工產生的水土流失、施工機械作業和運輸車輛產生的噪聲、振動干擾，其次是場地裸露易產生揚塵污染以及施工污水、固體廢物排放。

3)運營階段。

降低列車運行噪聲影響。車輛基地噪聲主要來自列車進出庫、調車作業時牽引設備噪聲、鳴笛噪聲以及檢修車間的各種設備噪聲。振動主要來自列車運行和各類機械設備，設備基礎采用減振設計，運營維護時，加強輪軌的維護、保養，以保證其良好的運行狀態，減少附加振動，進而降低建筑運營能耗。

4.3 車輛基地全生命周期BIM技術應用

項目在設計、施工及未來運行階段，綜合運用BIM建筑信息模型技術，通過多軟件、多平臺協同運作，強化項目建設智慧化管理，保障設計施工進度和精度，提升工程質量和水平。建設綠色建筑智能化運行管理平臺，實現建筑能耗和資源消耗、室內空氣品質等指標的實時監測與統計分析。

5 結語

蘇州地鐵8號線三角咀停車場項目在科學選址、功能布局優化、綠色建造技術應用等方面進行了全面的研究，其他類似工程建議如下：

1)結合車輛基地所在地域的氣候、資源、自然環境、經濟、文化等特點在建筑的全壽命周期內，最大限度地考慮資源節約措施。

2)從規劃設計、施工建造、運營維護、BIM技術等多方面綜合考慮提升車輛基地綠色建筑水平。