【摘 要】隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,高速公路的建設(shè)里程不斷增多,人們交通出行也更加便捷。但與此同時,環(huán)境問題也愈發(fā)明顯。為保證高速公路的可持續(xù)發(fā)展,需要從各方各面重視環(huán)境保護。服務(wù)區(qū)作為高速公路的特殊節(jié)點,承擔著至關(guān)重要的作用。本文以沿江高速的紅格服務(wù)區(qū)為例,分析紅格服務(wù)區(qū)的零碳生態(tài)理念,探討如何將生態(tài)綠色理念揉融進高速公路服務(wù)區(qū)中。
【關(guān)鍵詞】高速公路服務(wù)區(qū); 綠色服務(wù)區(qū); 可再生能源; 建筑設(shè)計
【中圖分類號】TU201.5【文獻標志碼】A
0 引言
全球碳減排控制進程加速,已成為全球各政治體和經(jīng)濟體共識。在國內(nèi),黨的“十八大”將生態(tài)文明納入“五位一體”總體布局,綠水青山就是金山銀山理念已成為各行業(yè)綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展的內(nèi)生動力。以習(xí)近平總書記新時代中國特色主義思想為指導(dǎo),全面貫徹黨的“二十大”精神,立足新發(fā)展階段,貫徹新發(fā)展理念,服務(wù)構(gòu)建新發(fā)展格局,圍繞碳達峰碳中和發(fā)展目標,進行交通運輸行業(yè)的綠色低碳發(fā)展。
1 中國高速公路服務(wù)區(qū)現(xiàn)狀
1990年9月,全長為375 km的遼寧沈大高速公路建成通車,掀起了高速公路建設(shè)的高潮[1]。截至2022年中國共有36條高速公路國道線,通車里程達17.7萬km,共有約4 600個高速公路服務(wù)區(qū),平均面積大約為16.2萬m2,規(guī)模位于世界前列。
中國高速公路服務(wù)區(qū)主要由7類設(shè)施構(gòu)成,包括引道、停車場、旅客休息區(qū)、加油區(qū)、車輛維修區(qū)、綠地、休閑廣場,滿足了司乘人員的基本需求,但仍存在部分問題[2]。對服務(wù)區(qū)周邊地區(qū)的可再生能源沒有進行系統(tǒng)且深入的了解研究,服務(wù)區(qū)周圍的綠色資源沒有被充分利用。比較單一的考慮建筑和景觀效果,從而忽視了服務(wù)區(qū)的生態(tài)性。設(shè)計過程中注重材料的價格而缺少對其碳排放量的考究。
2 零碳生態(tài)綠色服務(wù)區(qū)
零碳生態(tài)綠色服務(wù)區(qū)主要從低碳化、節(jié)能化、智慧化、循環(huán)化四大方面展開。實現(xiàn)供給端的低碳化,充分利用紅線內(nèi)用地及構(gòu)造物,實現(xiàn)分布式可再生能源利用;實現(xiàn)消納端的節(jié)能化,充分利用自然條件,實現(xiàn)室內(nèi)室外各個設(shè)備的節(jié)能化,避免資源浪費;實現(xiàn)管控端的智慧化,對各設(shè)備進行自動監(jiān)測與調(diào)控,實現(xiàn)碳排放動態(tài)調(diào)控與可視化展示;實現(xiàn)廢棄物的循環(huán)化,通過小型設(shè)備實現(xiàn)對雨水的收集、污水的凈化、固廢降解,減少對外排放量。
3 沿江高速紅格服務(wù)區(qū)設(shè)計研究
3.1 項目概況
G4216線寧南至攀枝花段高速公路起于涼山州寧南縣城南側(cè),順接擬建的G4216線金陽至寧南段高速公路,順接已建成通車的G4216線攀枝花至麗江段高速公路,路線全長166.167 km。紅格服務(wù)區(qū)依托于沿江高速公路,位于攀枝花市鹽邊縣紅格鎮(zhèn)境內(nèi)。紅格鎮(zhèn)光熱資源豐富,氣候炎熱少雨,四季變化不明顯,干、雨季分明。多年平均氣溫20.5 ℃。生長期年平均365天,無霜期年平均355天。年平均日照時數(shù)2 700 h。0 ℃以上持續(xù)期365天。年平均降水量800~850 mm。降雨集中在每年6—10月,其中7月最多(圖1)。
3.2 低碳模型下的建筑方案設(shè)計
高速公路服務(wù)區(qū)建筑的建設(shè)和裝修,均需要使用大量材料,但目前大部分設(shè)計都對低碳材料的選擇不重視。同時由于材料本身存在著一些問題導(dǎo)致其不能完全滿足高速公路服務(wù)區(qū)建筑功能要求,給服務(wù)區(qū)建筑帶來了一系列安全隱患,使高速公路服務(wù)區(qū)的建筑質(zhì)量和環(huán)保性都受到了一定影響。[3]所以,在方案設(shè)計階段,就應(yīng)該充分考慮建筑材料的碳排放量,在不影響建筑基本功能和滿足國家和行業(yè)相關(guān)規(guī)定的前提下,選擇低碳材料的使用。以不銹鋼和型鋼為例,不銹鋼的CO2排放量(生產(chǎn)含運量)為1 446.39 kg/t,型鋼的CO2排放量(kg)(生產(chǎn)含運量)為982.16 kg/t。同時,建筑應(yīng)充分利用熱空氣原理,當夏天室內(nèi)溫度過高時,智能控制系統(tǒng)自動對屋面碲化鎘發(fā)電玻璃進行電動控制、打開天窗,從而達到自然通風(fēng)、降低能耗、智慧控制、低碳環(huán)保的目的(圖2)。
3.3 零碳策略下的景觀方案設(shè)計
針對原生優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源做到盡可能的保護及利用。從方案層面出發(fā),減少對林地和耕地的占用,充分調(diào)查分析當?shù)刂参铿F(xiàn)狀、氣候條件、水分、土壤等可能影響植物生長的環(huán)境因子。因地制宜,合理選擇,在雙碳目標下,優(yōu)選固碳效益強的植物品種,強化植物的固碳效益。除了保護和選擇優(yōu)良品種之外,植物的配置方式也很重要。不同的景觀植物的碳匯能力不同,故而應(yīng)加強不同植物品種和群落的碳氧平衡調(diào)查,明確植物的生態(tài)幅及生態(tài)位,注意種間競爭、它感效應(yīng)等影響,并據(jù)此使植物配置更加合理化。
根據(jù)調(diào)查研究,單位面積內(nèi)固碳釋氧能力:草本花卉>落葉喬木>常綠灌木>落葉灌木>常綠喬木>藤本。植物通過光合作用吸收二氧化碳生成有機物并釋放出氧氣,從而減少空氣中的二氧化碳含量。秉持科學(xué)性、生態(tài)性、藝術(shù)性和經(jīng)濟性原則,研究打造低碳性、節(jié)約性園林,盡最大能力的通過園林技術(shù)手段減輕社會活動所產(chǎn)生的二氧化碳排放量,實現(xiàn)二氧化碳的“零排放”。充分應(yīng)用新技術(shù),推進太陽能、風(fēng)能、生物能等綠色能源利用和 LED 等節(jié)能光源,將再生能源與園林景觀小品結(jié)合,在滿足人群游憩和服務(wù)功能的前提下,推動綠色能源的循環(huán)發(fā)展。合理處置園林建設(shè)廢棄物,因地制宜,變廢為寶,積極再利用。提升園林的使用年限,融入可持續(xù)理念,降低后期管理投入。除此之外,發(fā)揮景觀的低碳教育功能,建立低碳景觀展示場所,引導(dǎo)公眾了解和參與低碳生活等。景觀設(shè)計上應(yīng)用可持續(xù)的方法設(shè)計出多層次、多結(jié)構(gòu)、多功能、科學(xué)的植物群落,建立人、動物、植物和諧共處的新秩序,達到生態(tài)美、科學(xué)美、文化美和藝術(shù)美。
3.4 全壽命周期下的可再生能源設(shè)計
隨著再生能源的發(fā)展和推廣,越來越多的場景開始使用再生能源,綠色能源。而實現(xiàn)再生能源的全壽命周期是本次設(shè)計的重點。全壽命周期的本質(zhì)在于“從自然中來,回到自然中去”。利用先進技術(shù),對再生能源進行收集、轉(zhuǎn)化、儲存和使用,使其替代傳統(tǒng)能源。
紅格服務(wù)區(qū)充分利用光能,從“光儲直柔”四個方面進行研究?!肮狻敝附ㄖ械姆植际教柲芄夥l(fā)電設(shè)施。這些設(shè)施可以固定在建筑周圍區(qū)域、建筑外表面或直接成為建筑的構(gòu)件?!皟Α敝附ㄖ械膬δ茉O(shè)備,包括電化學(xué)儲能、生活熱水蓄能、建筑圍護結(jié)構(gòu)熱惰性蓄能等多種形式?!爸薄敝附ㄖ蛪褐绷髋潆娤到y(tǒng)?!叭帷敝溉嵝杂秒姟3浞掷媒ㄖ胺?wù)區(qū)邊坡等,通過太陽能光伏板、碲化鎘發(fā)電玻璃、風(fēng)力發(fā)電機等發(fā)電設(shè)施進行發(fā)電,經(jīng)過逆變器處理后對各用電設(shè)備進行供電,多余的電可以采用儲能設(shè)進行儲存,也可通過余電上網(wǎng)的形式賣出,從而節(jié)約能源(圖3)。
除了能源利用,還應(yīng)使用技術(shù)手段將人類社會活動中產(chǎn)生的廢棄物進行凈化,處理,使其成為對自然無害的物質(zhì),完成全壽命周期的閉環(huán)。充分利用服務(wù)區(qū)占地面積大的特點,將場地內(nèi)的雨水進行收集。經(jīng)過戳污、過濾、沉淀、凈化等措施,將雨水用于沖廁、綠化灌溉、貨車加水等,從而達到循環(huán)利用、降低能耗、低碳環(huán)保的目的。通過地埋式一體化污水處理設(shè)備對服務(wù)區(qū)污水進行處理后,將清水用于沖廁、綠化灌溉等二次利用,從而達到循環(huán)利用、降低能耗、低碳環(huán)保的目的。在服務(wù)區(qū)按垃圾分類設(shè)置收集箱,減少土地侵蝕、提高經(jīng)濟價值、減少環(huán)境污染、保護生態(tài)環(huán)境、變廢為寶,有效利用資源。提高垃圾的資源價值和經(jīng)濟價值,力爭物盡其用。同時還可減少垃圾處理量和處理設(shè)備,降低處理成本,減少土地資源的消耗,具有社會、經(jīng)濟、生態(tài)等多方面效益。
4 結(jié)束語
“綠色”理念越來越頻繁的出現(xiàn)在人們的視野中,從最開始的滿足基本功能需求逐漸變?yōu)榫C合對周邊環(huán)境的影響進行整體規(guī)劃和設(shè)計。紅格服務(wù)區(qū)從實際出發(fā),充分利用當?shù)鼐G色資源,圍繞碳達峰碳中和的發(fā)展目標,打造零碳綠色服務(wù)區(qū)。不僅僅使該服務(wù)區(qū)實現(xiàn)能源閉環(huán),更重要的是形成完整示范經(jīng)驗,能夠在今后復(fù)制推廣,多地使用,反復(fù)探索,為高速公路綠色生態(tài)服務(wù)區(qū)的發(fā)展提供依托。
參考文獻
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[作者簡介]郭蒙(1995—),女,本科,助理工程師,研究方向為公路景觀建筑設(shè)計。