蘇航

【摘要】本文作者結(jié)合實際工作經(jīng)驗，分析介紹了地鐵車站建筑節(jié)能設計的措施，供大家參考。

【關鍵詞】地鐵車站；建筑節(jié)能設計；措施

1、地鐵車站建筑節(jié)能方案設計

地鐵系統(tǒng)需要在大約3米以下的地方提供全面氣象保障和高效的氣候控制。在地鐵車站系統(tǒng)建筑設計中遵循基本的行人環(huán)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(huán)境設計是行人分層網(wǎng)絡，這些網(wǎng)絡特別需要系統(tǒng)內(nèi)連續(xù)性。設計者應確認周圍交通終端或站外走道網(wǎng)絡的有效性。地鐵系統(tǒng)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(tǒng)的節(jié)能設計目標。

對于地鐵建筑采光系統(tǒng)，特別是高架地鐵車站，采光玻璃條的角度要經(jīng)過嚴格計算，采用35度傾斜，這樣春夏秋冬四季站內(nèi)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(qū)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(qū)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(xiàn)被動式節(jié)能的生態(tài)理念，避免采用大量節(jié)能設備的高成本。

地鐵車站系統(tǒng)建筑設計特點是其建設成本高，與地下公用設施可能發(fā)生某些沖突，以及下部系統(tǒng)與上面市容不兼容。地鐵車站的建筑節(jié)能設計需要仔細分析行人設施的組織和中轉(zhuǎn)站內(nèi)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(qū)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(zhuǎn)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(huán)境。

2、地鐵車站建筑結(jié)構節(jié)能設計

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

采用“節(jié)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(jié)能縱坡。軌道交通凡有條件的區(qū)間，都應設計成節(jié)能坡，即遵循“高站位、低區(qū)間”的設計原則。運用的地鐵進站時上坡，出站時下坡，節(jié)能破采用鋼筋混凝土結(jié)構設計，利用這個坡來提速或減速，達到節(jié)能的目的。

由于地下水位高，需要采取抗浮措施來滿足穩(wěn)定要求。一般采用壓頂梁和部分采用抗拔樁。以結(jié)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(guī)范》的要求。結(jié)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(shù)為，滿足抗浮要求。地下車站結(jié)構物的防水設計應遵循“以防為主、防排結(jié)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(jié)構不允許出現(xiàn)滲水，結(jié)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(jié)構表面允許有少量的偶見濕漬，在侵蝕性介質(zhì)中的砼耐蝕系數(shù)應≥0.8，否則應采取防腐措施。車站主體結(jié)構與附屬結(jié)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。

3、地鐵車站建筑設備節(jié)能設計

針對地鐵車站照明用電負荷大的問題，要在滿足規(guī)范的原則下，采取必要的節(jié)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(qū)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(fā)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(guī)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(zhèn)流器的類型規(guī)格，計算平均照度，使之符合規(guī)定的照度標準值，并使計算照度偏差不超過±10。嚴格執(zhí)行新規(guī)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(jié)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(qū)間隧道的機械事故通風至關重要?？紤]到地鐵的站廳或站臺公共區(qū)的使用面積一般在1500m? 左右，且為了使一個站廳或站臺分為兩個防煙分區(qū)，因此規(guī)范規(guī)定：每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過750m? 。排煙量按每分鐘每平方米建筑面積1m?計算。地鐵排煙系統(tǒng)，排煙風機及煙氣流經(jīng)的輔助設備如風閥及消聲器等，應保證在150℃時能連續(xù)工作1h。

4、地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制

地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)可以分為冬春季、夜間、突發(fā)情況等運行方式，按照不同的工況對地鐵空調(diào)通風進行調(diào)節(jié)，不僅可以為旅客提供良好的候車和乘車環(huán)境，還可以提高能源的利用效率，大大節(jié)約運營成本。

地鐵新風用量標準為：空調(diào)新風量：12.6 m3/h

非空調(diào)新風量：30m3/h

地鐵公共區(qū)內(nèi)co2濃度控制不超過1.5‰

變風量控制首先在美國應用，目前成為國際上的主流變風量控制，就是通過改變送入車站內(nèi)的風量來滿足室內(nèi)變化的負荷，由于空調(diào)系統(tǒng)大部分時間在部分負荷下運行，所以，風量的減少帶來了風機能耗的降低，通過地鐵車站采用變風量空調(diào)控制系統(tǒng)，對地鐵站的送風機和回風機進行變頻控制，節(jié)能效果十分明顯。

目前國內(nèi)運行的地鐵線路的通風空調(diào)基本上采用的都是恒定轉(zhuǎn)速恒定風量運行，這對于能耗要求比較大，近些年，國內(nèi)研究人員和地鐵施工方針對地鐵的節(jié)能方案進行了深入研究，并將國外的變風量控制引入國內(nèi)，與變頻調(diào)速技術相結(jié)合。變頻調(diào)速技術在國內(nèi)工程界已經(jīng)有比較成熟的應用和推廣，尤其在負荷變化較復雜的情況下，采用變頻變風量控制可以合理的利用能源，對于地鐵設備的工況運行會有極大的改善，可以大大減少機械的磨損，減少其維護時間，改善設備的性能。

大量的實踐證明，通過站臺的隧道排熱通風系統(tǒng)中風機在正常情況下每天從地鐵運營開始到運營結(jié)束期間一直運作，是長期運作風機 在近期使用低速檔運轉(zhuǎn)，在遠期使用高速檔運轉(zhuǎn)，采用雙速風機即可實現(xiàn)節(jié)能地鐵公共區(qū)大系統(tǒng)風機采用變頻變風量條件，是節(jié)能的有效方案，但是變風量的風量減少時，換氣的次數(shù)也減少， 對于相對封閉的地下公共區(qū)間， 流行病傳染時期，需要注意公共衛(wèi)生

在地鐵公共區(qū)通風空調(diào)大系統(tǒng)水泵變頻調(diào)速時，根據(jù)冷凍水、冷卻水進出水的溫差，變頻調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速和流量，控制溫差，節(jié)約能耗，區(qū)間隧道風機兼站臺隧道排風風機，利用變頻調(diào)速可以充分利用區(qū)間隧道風機，節(jié)約投資、減少風機占地。

結(jié)束語

在國內(nèi)城市軌道交通高速發(fā)展的背景下，本課題研究旨在較大幅度地降低鐵車站系統(tǒng)運行能耗、提高乘客舒適度及火災情況下的運營安全，以利于實現(xiàn)城市軌道交通的可持續(xù)發(fā)展，其研究具有重大的現(xiàn)實意義。

參考文獻

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