寒冷地区铁路客运站绿色建筑设计策略解析

(整期优先)网络出版时间:2023-04-19
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寒冷地区铁路客运站绿色建筑设计策略解析

化菲

中国铁路设计集团有限公司   天津  300308

摘 要:现如今我国大力发展绿色建筑的设计工作,在铁路客运站得到飞速发展的同时,增强铁路客运站的绿色设计水平是非常重要的,但由于我国的绿色建筑研究的起步时间较晚,所以还需国内的学者对此做出更深入的研究,结合寒冷地区的气候特点,对铁路客运站的绿色建筑设计制定综合性的方案。本文从铁路客运站的整体布局出发,对其体形设计做出绿色化研究,并对寒冷地区铁路客运站的环境条件做出合理化应用,旨在提升铁路客运站的绿色化设计水平。

关键词:寒冷地区;铁路客运站;绿色建筑;建筑设计;气候条件

当今时代是社会经济快速发展的时代,而能源的短缺问题引发了一系列社会发展问题,也对生态环境造成了难以预料的破坏,我国提出“可持续发展”的战略,意味着在社会各个方面都应加强对绿色化发展理念的研究,以有效提升能源的利用率,真正做到能源的节约。铁路客运站作为基础交通体系的重要组成部分,实现对资源的集约化应用非常关键,但由于铁路客运站建设工作具有长期性、大空间与高能耗的特点,要做出全面的绿色建筑设计也并不容易。对此,相关技术人员应当从《绿色建筑设计标准》出发,认真落实各项平阿基指标,从根本上解决寒冷地区的铁路客运站绿色建筑设计问题。

一、寒冷地区铁路客运站的整体布局绿色化设计

随着我国城市化发展进程的持续加快,各地区大中型城市的辐射范围都在不断拓展,原本铁路客运站通常会选址在城市的郊区,但是由于城市建设规模的扩大,原本铁路客运站的位置逐渐变成了城市的中心区域,使人们的乘车更加方便。从中可以发现,在铁路客运站选址过程中,应当综合考虑城市的发展动向,为其未来三十年的发展留出一定的可能性,并结合当地的自然环境与地理条件,规划出铁路客运站的合理位置。在有关部门发布的《建筑专业标准规范大全》中明确规定了关于绿色设计的内容,即铁路客运站的选址不应在自然灾害频繁出现的区域,应尽可能的保护自然环境,与周围环境形成较好的融合,并合理控制铁路客运站的建筑土方量,可优先选择适宜更新的改造用地使其改造以后符合环境安全性的评价要求。与此同时,技术人员应当从所选择场地的周围建筑布局的角度出发,注重与场地外建筑设计方案的优化组合,保证其场地内的建筑拥有较好的采光条件与通风条件,否则人流过于密集而室内不通风的情况,就会导致铁路客运站内用电量的增加,也并不利于绿色发展的要求。此外,由于寒冷地区在特殊季节的气温较低,所以技术人员还应考虑铁路客运站与周围建筑的组合关系,不仅要保证建筑群的通风要求,还应在阻止寒风过度进入场地的同时,有效降低场地内部的能耗,进一步明确楼与楼之间的关系,使其形成错落有致的采光环境,更倾向于选择绿化率较高的区域,用于调节场地内部的微气候,或者使用比热容较小的石材铺设地面,可以和绿化作用相互呼应。除铁路客运站建筑本身以外,技术人员应尽量减少环境设计中的刚性地面,结合场地自身的条件种植植被绿化,创造出适宜的微气候条件,以达到节能建筑的目标,可以在公共空间广场中合理配置乔木或灌木等植物,将喜阴植物和喜阳植物合理搭配,或者设计适当的水景观休闲区域,扩大绿化的影响。

二、寒冷地区铁路客运站的体形选择绿化设计

铁路客运站建筑本体的体形选择会直接影响其能耗关系,合理的建筑体形,可以最大程度的节约能耗,而建筑体形的系数S是用来判断其节能性的,即“建筑外表面积F与建筑体积V之间的比值”,当建筑围护结构的总面积越小,则体积越大,其体形构造也就越简单,那么建筑体形的系数就会越小,这样是有利于节能的,反之则不利于节能,如表1所示,寒冷地区铁路客运站的建筑体形与能耗之间的关系比较明确,铁路客运站的体形选择也是节能设计的影响因素,表中的数据可以为相应的节能设计提供参考。在实践过程中,由于铁路客运站多数属于大空间类的建筑物,尤其是现代高速铁路枢纽站的建设,其表面积比较大,设计时简洁的变化形态更有利于减小体形系数。

类型

球体

圆柱体

长方形

四棱锥

节能百分比

92%

94%

98%

112%

表1.建筑体形与能耗之间的关系(参考)

三、寒冷地区铁路客运站的群体环境绿化设计

寒冷地区的气候特点是规划铁路客运站的主要因素,如表2所示,包括了国内部分寒冷地区城市的风速信息,在冬季时应酌情规避寒风,夏季时应合理通风隔热,这些城市的风速的对比中可以发现,滨海城市的风速要高于内陆性城市,以大连地区为例,冬季与夏季的平均风速分别为5.6m/s、4.3m/s,内陆城市的风速则比较小,以北京地区为例,冬季与夏季的平均风速分别为2.9m/s、1.8m/s。在冬季自然风量较大时,风会带走建筑物外围围护体系的热能,设计中应尽可能的降低建筑物迎面风,以阻隔部分冷空气对热能的影响。如表3所示,不通风速对人体的舒适度也会造成不同的影响,这些因素都应成为铁路客运站绿色设计的考虑因素。由此说明,技术人员在规划寒冷地区铁路客运站的建筑布局时,需考虑到冬季风对建筑物能耗造成的影响,选择更为合理的布局方式,对自然风力形成一种缓和与控制,有利于达到节能的目标。

地区

大连

北京

太原

济南

沈阳

风速(m/s)

冬季平均风速(m/s)

5.6

2.8

2.6

3.5

4.2

夏季平均风速(m/s)

4.3

1.9

2.1

2.8

3.3

表2.寒冷地区部分城市风速(参考)

人体舒适度

风速

舒适

V<5m/s

不舒适,行动受影响

5m/s<V<10m/s

很不舒适,行动严重受到影响

10m/s<V<15m/s

不能忍受

15m/s<V<20m/s

危险

V>20m/s

表3.风速与人体舒适度之间的关系(参考)

结束语:

在寒冷地区的铁路客运站建筑物设计中,为实现绿色化的设计目标,技术人员应对周围条件进行详细的分析,综合考虑到当地的气候条件对铁路客运站造成的影响,从铁路客运站的体形选择到整体布局,加强绿色化应用的优势,尽可能将主要功能放在日照充足的区域,以自然光弥补温差的影响,为铁路客运站的功能区域补充一定的热能与光源,可以更好的节约资源。

参考文献

[1]路洲. 广东地区高架式铁路客运站平天窗多目标优化设计研究[D].华南理工大学,2021.

[2]何楚梦. 高架候车式铁路客运站绿色建筑设计策略研究[D].华南理工大学,2020.

[3]王光宇. 寒冷地区铁路客运站绿色建筑设计策略[D].沈阳建筑大学,2018.