新能源背景下公交停保楼建设设计的思考

杭州市城市建设投资集团有限公司 卢元哲

近年来，为打好蓝天保卫战，各级政府相继出台了大气污染防治的相关政策措施，并深入开展工业废气、机动车尾气等专项整治。以北京、上海、广州、深圳、杭州等为代表的各大城市都不同程度地实施了传统燃油汽车的限制措施，取而代之的是新能源汽车补贴等各种鼓励政策，新能源公交车已成城市公共交通的发展主流。

我国各大城市相继应用以纯电动为主体的新能源公交车，新能源公交车已从2012年的1.3万辆增长至2018年底的34.2万辆，部分大城市和特大型城市计划至2020年底，将现有燃油公交车全部更换为新能源车。随着新能源车使用规模的迅速扩大，其停车保养问题对公交车停保楼的建设和优化提出了新挑战。

1 新能源背景下公交车停保楼面临的问题

我国现有公交停保楼的设计和建设均以汽柴油车的停车负荷和技术标准为背景，新能源公交车的技术数据、技术结构及相应的配套设施与传统燃油车相比有了很大区别，从而带来了一系列问题。经对部分城市公交车停保楼的设计实践和实地调研，发现问题如下。

1.1 停保楼规划设计余量不足

一是停车楼早期规划设计阶段没有充分考虑后期充电桩建设的需要，造成后期充电桩改造过程中电力容量存在较大缺口。

二是没有预留充电桩建设需要的变配电房建设的空间，造成后期改造要牺牲部分停车空间。

三是电缆敷设没有专门的安全管道，后期通常只能走外墙设置，既有安全隐患也影响建筑形象。

1.2 停保楼地面耐磨性不足

大型纯电动新能源公交车自重一般比同类燃油公交车平均重2吨左右(以12米级车为例)，设计时未充分考虑车辆在行驶状态下，由于自身重量的增加而对停保楼地面产生磨损的影响，导致部分停车楼地面破损严重（图1）。

图1 停车楼楼面破损情况

1.3 停保楼变形缝抗压强度不足

大量纯电动新能源车集中投放后，部分停车楼地面及坡道的变形缝位置出现严重破损（图2），经技术勘察和设计校核，其原因是楼地面变形缝抗压强度是按燃油车停保的相关技术规范进行设计和建设，对新能源公交车自重增加以后的高压力和高冲击力估计不足，同时亦无相应的设计标准。

图2 楼面变形缝破损情况

1.4 停保楼屋面防渗水能力不足

为最大限度集约利用土地资源，缓解公交停车难问题，公交停保楼的顶层屋面通常按停车需求进行设计，因此其屋面变形缝均采用平接缝方式，由于设计余量、车辆自重及其他主客观因素等，造成部分停保楼的顶层屋面变形缝产生不同程度的损坏，出现漏水情况。

1.5 停保楼消防设施保温设计不足

根据相关的消防安全规范，公交停保楼必须设置消防喷淋系统，但对停保楼的消防水管等设施设备缺乏相应的保温设计要求，而现有公交停保楼因汽柴油车的废气排放或天然气车的气体放散等因素需要，其外围护结构基本采用开敞形式，导致在极端低温气候条件下，消防水管等设备设施出现冰冻甚至冻裂漏水等状况。

1.6 停保楼外立面美化处理不足

因燃油(气)车时代的公交停保楼必须满足废气排放和气体放散等要求，绝大部分停保楼的外围护结构采用开敞形式，设计过程如不对外立面加任何处理，会影响到整体建筑形象，产生一定的邻避效应。

1.7 土地使用效率仍然不足

虽然公交停保楼已向多层立体停车库方向发展，但目前我国一些城市的公交停保楼仅有二至三层，容积率偏低，缺乏大型重型公交车辆高层建筑设计建设的实践和经验，需要我们进一步研究和探索。

2 相关对策及思考

2.1 综合考虑停保楼设计余量

以纯电动车为代表的新能源时代已经到来，未来以氢能源、可再生能源为代表的新的综合能源时代也不会太远，因此在公交停保楼建设的设计阶段应充分考虑公交车辆能源结构的更新变化。在当前设计和优化好充电桩的安装空间、变配电房配置空间、电力电缆敷设空间和充电电力容量空间的同时，要充分把握未来新能源应用的发展趋势，进一步在停车库设计中给氢能源、泛能网、可再生能源利用等留下可变空间，以适应综合能源时代的到来。

图3 改进后的楼面变形缝型材及外观

2.2 提升停保楼地面建设标准

在停保楼地面设计中，应以增强耐磨性能为技术依据，全面提升建设标准。一是提高地面混凝土抗折强度，拟使用C30以上标号的混凝土，使其抗折强度达到4.5兆帕以上；二是在地面表面层再加金刚砂等耐磨材料，以增强地面的稳定性、牢固性和耐磨性；三是在已有停保楼起砂起尘的地面上，使用特定的混凝土固化剂提高混凝土地面的耐磨性。

2.3 优化停保楼地面变形缝处理技术

变形缝是伸缩缝、沉降缝和防震缝的总称，其在超大重量的新能源车动态作用下会发生变形进而导致开裂甚至破坏。因此，在停保楼设计和建设过程中，必须满足新能源车重力作用下建筑结构沿水平方向变形的要求，充分考虑变形缝的抗冲击能力，可采用道路桥梁上变形缝采用的“F”型钢做法，并在变形缝两侧的混凝土中添加钢纤维，以保证变形缝及其周边楼面在使用过程中具有良好的耐冲击性能（图3）。

2.4 改进停保楼屋面设计工艺

针对目前公交停保楼在新能源车冲击下所暴露出来的屋面渗漏水等问题，在后续停保楼屋面设计中，可参照地下室变形缝施工工艺，中间加设橡胶止水带或钢板止水带，同时在屋面变形缝的下方增设有组织排水的不锈钢引水槽，即使屋面变形缝后期老化渗水，也可由引水槽将水排走，不至于影响停车楼内的环境。此外，还可考虑不设伸缩缝，通过温度应力计算配置温度钢筋，混凝土中添加膨胀剂及抗裂纤维，加强屋面保温等措施来避免渗水。

2.5 改善停保楼外围维护结构设计

新能源时代，车辆的尾气排放及可燃气体放散已不存在，相对应的通透性要求已明显降低，在后续的停保楼设计中，可将外围护结构由开敞式设计状态调整为相对封闭或半封闭设计状态，辅助以必要的采光通风设施，以有效提升停保楼保温功能，特别是能将消防管道等涉及安全的基础设施由传统的“露天式”环境优化为“户内式”环境，有效提升保温水平，降低冰冻风险。

2.6 美化停保楼外立面建筑设计

鉴于停保楼外围护结构由开敞式状态转变为封闭、半封闭状态，其外立面的后续设计也应充分提升建筑美观度，体现建筑物外表的艺术效果，实现建筑物与周围环境和各种外部条件协调配合。具体可学习国内外先进的建筑设计理念，接受最鲜活的建筑实践，如假墙叠加，百叶竖向格栅，甚至变异性设计等。同时，可以利用其大面积墙面的独特优势，在建筑外立面设计时可以嵌入部分宣传广告位，通过商业运作，创造一定的经济收益，反哺公交主业。

2.7 提高停保楼的建筑容积率

在寸土寸金的城市中，其土地的集约利用和综合开发已是必然趋势。从以往的公交停保楼建设实践看，其容积率一般不突破1.0，而在近几年的建设发展中其容积率也仅在1.2-1.5之间，其有效停车面一般也只到3层左右。建议各城市公交企业积极争取公交优先政策，努力提升停保楼的建设容积率，在占地面积不变的条件下尽量提高建筑体量，以满足停车需求，并为实现停保楼的综合开发奠定基础。

3 结语

中传统的地面公交停车场缺乏统一规划，功能单一，服务半径小，调度效能低，已不能满足日益扩大的城市天际线，建设综合性公交停保基地已是城市建筑功能体系集约化、多样化的内在需求。在新能源时代公交车停保楼建设最大的问题是规划设计标准缺乏，现有公交场站设计规范对集约式立体公交停保建筑没有明确标准，包括车位面积比要求、楼地面做法（敞开式停车楼面能否采用沥青面层）、伸缩缝做法、停车屋面防水等级要求、消防对停车楼充电设施的要求等。希望本文能给各大城市在建或未建的公交停保基地提供一定借鉴，也能为有关各方出台新能源背景下的集约式立体公交停保建筑设计标准提供相关建议。