“雙碳”背景下鐵路客站候車廳設計策略探究

孫銘悅 范征宇

摘要：新時期，中國高鐵以五大發展理念為導向，著眼于全力打造以鐵路客站為主的客運樞紐，促進站城深度融合。但當前的鐵路客站存在室內物理環境差、能耗巨大、室內空間缺乏人性化措施、相關標準滯后等問題。基于“雙碳”背景，文章提出可從被動式優化、合理利用能源、鐵路客站裝配化等方面加以優化，如合理設置客站的長寬高、合理設計候車廳剖面形狀、針對不同情況對屋頂進行設計、過渡季充分利用自然通風、采取合理的遮陽措施等被動式改造優化措施，也可采取利用太陽能光伏玻璃等主動式措施。

關鍵詞：雙碳；鐵路客站；候車廳

中圖分類號：U291.63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）16-00-03

0 引言

“十四五”時期，我國鐵路網絡不斷擴張，高鐵、動車等新型列車逐漸成為主流交通工具，大大提高了旅客和貨物的運輸效率和安全性。國家鐵路局強調鐵路建設作為國家重大工程項目，將繼續擴大覆蓋網絡，充分發揮鐵路作為人們出行的一種重要交通形式對當前我國經濟社會發展所起到的保障作用。其中，鐵路客站作為鐵路重要的交通樞紐、鐵路運輸網絡的重要組成部分，提出了新的發展要求。在《中長期鐵路網規劃》中，通過國家發改委對鐵路網的未來規劃可以看出，今后的鐵路事業會不斷壯大，在神州大地上呈現出“阡陌縱橫”的壯觀景象，中國高鐵網絡將進一步完善，高鐵將覆蓋更多城市和地區［1］。而作為重要的城市基礎設施和交通樞紐建筑，鐵路客站的能耗情況和室內環境狀況也逐漸引起學者的廣泛關注與探索［2］。

“十四五”時期，綠色轉型、減污降碳逐漸成為重點戰略方向，“雙碳”目標在不斷深入。而高速鐵路客站是鐵路運輸系統的一個重要組成部分，其規劃、建設與發展應與國家發展方向一致［3］。中國高速鐵路的發展理念為“創新、協調、綠色、開放、共享”，新時期的中國高鐵以這五大發展理念為導向，著眼于全力打造以鐵路客站為主的客運樞紐，促進站城深度融合。綠色發展貫穿高鐵客站及其線路的建造、使用、運營，為了加速推動實現我國可持續發展的戰略目標，高鐵與其他交通方式相比，更應樹立綠色發展理念，更具生態性、經濟性、綠色性［4］。

1 鐵路客站的發展

1876—1949年是中國鐵路事業發展的初期，這一時期中國本土的建筑設計師還未涌現，鐵路客站幾乎為外國建筑師設計建造，因此建筑樣式多效仿西方國家的建筑樣式，常借鑒西方古典主義風格，拱券、坡頂、鐘樓等符號常出現在中國鐵路客站建筑上。各地區的鐵路客站建筑風格由該地區的殖民國家決定，如當時被日軍侵占的沈陽，其鐵路客站的建筑形式為“辰野式”；而青島則更傾向于德國的建筑風格，富有濃郁的德國文藝復興氣息［5］。鐵路客站的功能簡單，因此規模很小，主要由站房和站前小廣場兩個部分組成。

新中國成立以后，我國實施以工業為主的強國計劃，鐵路工業在此背景下快速發展。19世紀五六十年代，鐵路客站建筑在形象上具有很強的時代性，但在建筑技術上尚未突破。這一時期的典型車站是北京站。

改革開放后，隨著我國經濟的發展，對鐵路客站的需求從數量逐漸開始向服務質量轉變，鐵路客站進入新的歷史發展時期。同時，與國際交流頻繁使這一時期的鐵路客站受發達國家設計的影響較大，在設計上綜合了國外先進的理念和技術。這一時期的鐵路客站在設計上尚未形成我國自身的風格，在技術上以引進、學習為主，代表性車站是1998年建成的杭州站。

2000年以后，逐漸形成了我國特有的技術特點，具體表現為將現代營造技術與我國歷史文化相結合。鐵路客站不再單單滿足功能需求，開始兼有標志性、文化性等多方面特性，逐漸成為地標性建筑，在運用先進的營造技藝的同時展示文化與地域特色。這一時期的代表性車站有南京站、北京南站、太原南站等［6］。

2 當前鐵路客站存在的問題

2.1 室內物理環境差

目前，我國于2000年以前建成的鐵路客站大多還在運營中，有研究通過對這部分鐵路客站進行實地考察，發現候車大廳面積利用率過低，垂直空間大量浪費，導致候車廳功能單一［7］。傳統的鐵路客站較為封閉，設計時只考慮鐵路的管理和運行，甚少考慮乘客的舒適度，因此這類候車廳普遍乘車效率低，乘車環境差。從已有學者的測試數據來看，空間熱舒適度感受往往偏熱或偏冷，沒有達到舒適度要求。針對新建鐵路客站，目前部分立面設計盲目追求形式上的新奇、規模上的宏大，忽視了物理環境，即冬季需熱與夏季防熱的矛盾，易出現室內溫度、采光不均衡的現象，導致候車廳光熱環境問題日漸凸顯，透明圍護結構利用自然采光造成的照明與熱環境平衡問題日益成為焦點。

2.2 能耗大

2011年，國家鐵路大型客站能源消耗專項調查情況分析報告指出，鐵路客站能耗主要由制冷、供暖、照明、設備等組成，其中供暖、制冷能耗是大型客站的節能重點［8］。鐵路客站屬于跨度、進深、高度均遠超普通公共建筑的高大空間建筑，遠高于人員活動高度的建筑層高以及過大的跨度、輕質的屋頂材料，導致高鐵站候車廳能耗巨大。此外，還有機械設備在運行過程中的能耗。“十四五”期間，我國每年仍將有大量的鐵路客站建成并投入使用，部分既有客站也面臨升級改造。因此，全面推動鐵路客站綠色發展刻不容緩。

2.3 室內空間缺乏人性化措施

20世紀七八十年代修建的一些鐵路客站至今仍在使用中，而當時的建筑設計指導原則與現在不同，當時是以經濟適用為主。因此，這部分客站僅可保證一些基本功能的滿足，對乘客缺乏人性化的關懷。其中，缺乏無障礙設計是較為普遍的問題。在固有的認知中，無障礙設計似乎只應用于養老建筑和醫療建筑中，但實際上，鐵路客站的使用者不僅有相當大比例的老弱群體，還有攜帶大件行李等行動不便的旅客，因此鐵路客站同樣需要人性化的設計。

2.4 相關標準滯后

目前，關于鐵路客站的節能標準主要是《綠色鐵路客站評價標準》（TB/T 10429—2014），該標準是基于2014版的《綠色建筑評價標準》制定的，但《綠色建筑評價標準》在2019年作出了更新調整。2014版《綠色建筑評價標準》的框架結構為節地與室外環境、節能與能源利用、節水與水資源利用、節材與材料資源利用、室內環境質量、施工管理、運營管理，而2019版《綠色建筑評價標準》則調整為安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節約、環境宜居。可以看出，除了節約資源、保護環境之外，新版《綠色建筑評價標準》加入了建筑本身和建筑使用者兩個方面。建筑本身的堅固耐久和安全可靠相較于建筑對環境的影響更加重要。此外，在保證節約能源、保護環境的前提下，建筑使用者的感受也被提了出來，要保證其有健康舒適的室內環境。而鐵路客站候車廳每日人流眾多，滯留時間長，已有很多學者開始探究旅客在候車時的舒適情況。因此，鐵路客站的相關標準亟須更新，做到與時俱進。

3 鐵路客站綠色低碳發展方向

3.1 被動式優化

有研究表明，針對鐵路客站的被動式措施，在建筑形體方面，要合理設置客站的長寬高。在設計時，當某一空間因素確定時，可以根據其光指標變化趨勢，選擇對應的參量，如當長寬比較大時，應有意識地盡可能設計更高的空間，采取更大的窗墻比。合理設計候車廳剖面形狀，如墻體傾斜形成形體自遮陽的同時獲得較大的光照度，或對屋頂進行設計，采用跌落式屋頂或坡屋頂，增加天然采光的照度和均勻度［9］。在通風組織方面，可通過過渡季充分利用自然通風，調節客站室內熱環境，同時針對滲風問題，可在主要出入口設置門斗。根據各地區氣候條件，結合鐵路客站高大空間的特點，充分利用自然通風或機械通風，縮短空調運行時間，降低空調能耗［10］。

當前，鐵路客站大多采用大面積的玻璃幕墻，往往會引入過多的日照導致室內過熱，可采取遮陽措施以減少制冷能耗，使用可調式外遮陽對室內溫度調節的效果優于內遮陽幕簾，且能保證對室內采光的影響較小，也可使用成本相對更低的遮陽簾。對于大面積的玻璃幕墻，可在設計時結合地域性、文化性，適當縮小窗墻比，同時可選擇雙層幕墻，降低室內熱損失及采暖能耗，在雙層表皮的構造中，材料的選擇將影響熱工性能，采用雙層中空玻璃能夠大大提高雙層表皮的熱工性能［11］。

3.2 合理利用能源

太陽能是指從太陽輻射出的能量，是地球上最主要的可再生能源之一。太陽能的利用方式主要有兩種：熱能利用和光能利用。熱能利用是指將太陽能轉化為熱能，用于供暖、熱水和工業生產等。而光能利用則是指將太陽能轉化為電能，即光伏發電。在住宅和商業建筑中安裝光伏發電系統可以滿足電力需求，包括照明、空調等設備。利用太陽能發電，居民和商業用戶可以降低能源成本，減少對傳統電網的依賴，并減少碳排放［12］。

在鐵路站點、車站和隧道等建筑中，可以安裝光伏發電系統為照明和供電提供可再生能源。太陽能光伏板可以安裝在建筑物的屋頂、墻面或其他合適的位置，通過收集太陽能轉化為電能，為燈具、通風系統、監控設備等提供電力。這可以減少對傳統電網的依賴，降低能源成本，同時實現綠色和可持續的電力供應。鐵路客站通常具有較大的屋頂與建筑面積比，屋頂面積大，具備較好的可再生能源利用條件。如德國法蘭克福中央火車站、印度科欽火車站在屋頂和火車站周圍的區域安裝了大量的光伏板，位于美國加利福尼亞州的伯克利火車站、中國上海虹橋高鐵站在車站屋頂安裝了大型光伏電池板［13］。

3.3 鐵路客站裝配化

裝配式建筑具有構件模塊化、生產標準化和裝配標準化等優勢，可以大幅降低建筑能源損耗、減少施工工序、提高組件回收利用率。目前，我國裝配式建筑在民建領域已取得一定的進展。但在鐵路領域，裝配式的應用有限，目前僅限于鐵路沿線的部分生產房屋采用了裝配式建筑，鐵路客站除個別建筑的裝飾構件采用裝配式之外，還沒有出現全裝配式的鐵路客站建筑［14］。

4 結語

通過對相關理論和實踐的研究可知，目前我國鐵路客站建設數量多、分布范圍廣、技術條件多樣。鐵路客站作為交通系統的重要組成部分，在推動綠色低碳發展方面發揮著重要作用。但當前的鐵路客站存在室內物理環境差、能耗巨大、室內空間缺乏人性化措施以及相關標準滯后等問題。因此，基于“雙碳”背景，可從被動式優化、合理利用能源、鐵路客站裝配化等方面對此加以優化。如合理設置客站的長寬高、合理設計候車廳剖面形狀、針對不同情況對屋頂進行設計、過渡季充分利用自然通風、采取合理的遮陽措施等被動式改造優化措施，也可采取利用太陽能光伏玻璃等主動式措施。

參考文獻：

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［14］ 韓志偉.鐵路樞紐大型客站設計實踐與思考［J］.高速鐵路技術，2020，11（2）：12-17.

作者簡介：孫銘悅（1997—），女，山西忻州人，碩士在讀，系本文通訊作者，研究方向：綠色建筑設計與節能。

范征宇（1985—），男，江蘇蘇州人，博士，副教授，研究方向：綠色建筑技術。