浅谈“绿色、低碳”在高速公路服务区设计中的应用

2021-04-11解云翔

当代化工研究 2021年21期

＊解云翔

（利兹大学地球与环境学院英国西约克郡 LS29JT）

经济的飞速发展离不开完备的交通设施的扶持。而高速公路是方便、灵活、快捷的现代化交通设施的典型代表，是在经济发展中占有重要地位的便捷基础设施。

高速公路的蓬勃发展促使了高速服务区的出现。高速服务区给出行人员提供休息场所；给汽车提供加油、检修等服务的现代化设施综合体。高速服务区在一定程度上保障了行车安全，降低了驾驶人员及乘客的疲劳程度和汽车使用时间，并有助于树立其所在地区的良好形象。

高速公路服务区独特的地理位置，使其成为独立于城市之外的基础设施，这意味着服务区的能源消耗和污物处理无法完全依赖城市内的体系。这会造成服务区的资源无法被合理运用，污水污物排放问题得不到解决，外墙保温系统耗能大等一系列问题，久而久之对高速服务区的发展造成不良影响，甚至危害生态平衡。此外，如果没有应用适当的环保技术建造高速服务区，会使高速服务区的日常管理成本费用飙升，从而耗费大量的人力、物力、财力。从长远眼光来看，这不利于高速服务区未来的发展。

目前，对于建设现代化的基础设施来说，绿色建筑成为维持生态平衡的主力军。如若把绿色建筑运用在高速服务区的建设中，不仅能减少高速服务区的耗能量，节约能源，更高效率的处理污水污物，还会促进高速服务区的发展。而对维护生态环境而言，绿色建筑在高速服务区中的运用有利于发展生态平衡，构建循环环境。

因此，把绿色、低碳的概念融入到高速公路服务区的设计中来，是现今和未来的趋势，也是我们努力的方向。

1.场地规划现状调研

（1）场地选址是否安全、健康。本文调查研究的对象是某高速服务区，具有重要的文化和经济价值。通过对现有某高速服务区的调研，发现其占用了大量的农田和绿地，这在一定程度上破坏了该地区的生态平衡。该高速服务区地形较平缓，周边无高山或河流，无地质断裂构造，不存在塌方和地表凹陷等风险。此外，该服务区远离河北市区和京津唐工业地带，没有火、爆、电磁辐射等有害物质的侵扰。总之，该服务区选址合理。

（2）场地绿化。该高速服务区周边的绿色植被稀少，且种类单一。而且，其植被分配未结合河北省的气候特点。此外，周边绿化均为高速绿化带的延伸，缺乏美化市容，遮阳降温，调节温差等实际作用。笔者通过调研还发现，该高速服务区使用的植被中，非本地植物较多，这在一定程度上造成了维护植被的成本昂贵，养育植被的方法困难，使得植被的寿命大大减少。根据服务区相关工作人员的介绍，很多景观植被生命周期短，所以他们不得不重新栽培。这造成了资源的浪费。

2.主体建筑的配套设施的现状调研

（1）配套设施的布局规划。停车场：该服务区的停车场是往来车辆停靠，安全检查，货物整理的重要场所。通过调研，笔者发现该服务区的停车场的布局形式为前后分离型。这意味着对不同车型的停放有明确的划分，避免车辆拥堵，提高往来行人的安全。服务区中心广场：该高速服务区的广场位于停车场和主体建筑之间，成为了二者的隔离带；笔者认为，这样的设计有利于人车分流，提高行人安全性。加油站：经笔者调研发现，高速服务区的加油站属于出口型加油站，加油站位于服务区末端，这使得加油车辆必须先进入服务区内排队等候，虽然缓解了高速公路的交通压力，但对高速服务区的承载量构成威胁。此外，还应在出口加油站设置明显的地标。

（2）外围结构（外墙）设计。该高速服务区的主体建筑仅有两层，且该服务区采用框架结构。根据政府颁布的《综合楼内外墙热工性能气温恒定表》显示，外表面温度多为18-22℃，内表面温度为23-25℃。

笔者对该服务区的内外表面做了为期十二个小时的测试。测试结果显示十二个小时内，内墙温度基本保持在24℃左右，墙温度始终在18℃以下，这说明该高速服务区的外墙保温性能还需提高。

（3）天然采光、自然通风。目前，该服务区的天然采光条件是很理想的。其建筑群采用大面积的玻璃窗，下午四点以后仍不需要辅助照明。但是，由于布局朝向存在问题，自然通风条件受到阻碍。虽然有大面积的玻璃窗，但是处于无法开启的状态。而且，由于排风力度不足，卫生间反味现象严重，厨房排烟效果不理想，这对室内空气质量带来了不利影响。

3.存在的问题及设计成果

（1）缺乏美感。通过调研，不难发现该服务区存在一些设计痛点。首先，规划公共设施及建筑物的设计已经无法满足日益进步的大众美学。该地区有一些风俗文化但是该服务区并没有利用风俗文化的优势建造具有特色的文化服务区。

所以，提出的设计理念是采用传统与现代相结合的建筑风格，来改造现在该高速服务区的建筑样貌。该设计的灵感之一来自于中国书法的“山”字的演变，灵感之二采用对 “海”字的象形法；主建筑主要体现山的硬朗巍峨，楼前的曲线倒“山”形构筑物与楼顶设置的海浪形钢结构廊架，与远处曲线为主用以体现海之柔美的加油站棚顶相呼应。整体设计在体现它的地域特色之余，予人以全新的视觉感受。这样的设计既体现了中国特有的文字之美，也体现出其特色。

（2）基础设施不足。该服务区的来往车辆和游客日益增多，这意味着对交通动线的分配需要重新规划。所以，在笔者的设计成果中，两侧的公路服务区都采用两条主要机动车动线的设计。一条是需要加油的常规动线，另一种是不需要加油，只是作为旅客快速休息或者应对紧急事件的快速动线。

而且，目前该服务区的硬件设施已无法满足日益增多的游客需求。虽然目前该服务区具备传统硬性服务设施，但是通过游客的反馈可以看出目前的服务区收费方式更新收银方式。此外，更多的人文关怀应当融入进新时代的公共设施建设中，例如残障人群友好型设计，孕婴友好型设计，AI技术等。

所以在笔者对该服务区的设计中，对服务区的功能分区进行了重新规划。除了传统服务区具备的停车加油和车辆维修外，还增设了餐饮部，住宿部，儿童游乐区，孕婴哺乳区，民俗展示艺术馆，特产超市，商务会议室，茶室等。

（3）缺乏可持续性。随着党和国家与时俱进的领导方针，可持续发展，绿色新能源等概念日益成熟。然而，这些先进思想并没有在该高速服务区的设计中体现出来。所以，在引入了绿色节能的能源使用，如在超市安装节能摄像头，节能灯具。在餐厅内部的后厨中，引入节水系统。这样的功能布置一是呼应可持续发展和节约资源的建设方针，二是让服务区真正做到节能减排，让大众感受到该服务区的环保意识，为其所在省市的形象建设增光添彩。

（4）小结。前文通过对某高速服务区的深入调研，从场地规划，主体建筑分析了该服务区的现状，发现了该服务区存在缺乏美感，基础设施不足，缺乏可持续性的问题。所以，把风情文化与现代风格建筑相结合，提出利用中国书法的“山”字和“海”字作为主体建筑的设计基底。此外，为弥补基础设施的不足，重新划分了该服务区的功能区域；且深入贯彻落实可持续发展的方针，在服务区内推行使用环保能源，符合低碳、绿色的生态观念。

4.高速绿色服务区关键技术论证

(1)气候分析

河北省属于是温带大陆性气候。此气候的特点是四季分明，冬季平均气温3℃以下，夏季平均气温17℃至29℃。其降水量呈地形特征分布，降水多分布在东南地区，西北地区毗邻黄土高原，降水稀少。

(2)建筑围护结构节能技术体系

该高速服务区建筑楼层偏低，但体系庞大，因此采用外墙外保温体系能够有效节能。经过调研分析，认为该服务区可使用岩棉，聚氨酯硬泡和聚苯乙烯泡沫进行外墙保温。岩棉外保温体系成本低廉，且墙体内部水分可以及时排出，有利于增长其使用周期；聚氨酯硬泡外保温体系已经实现了工厂化和机械化的有机统一，造价低廉，黏附力强，保温、密封效果好。且聚氨酯硬泡预热后炭化，拥有良好的阻燃性；聚苯乙烯泡沫外保温体系防火性差，通常用于高层混凝土建筑，使用时将聚苯乙烯板放入外墙模版内侧，与外墙钢筋连接。该高速服务区建筑为低层建筑，客流量和承载量都较大，因此适合使用岩棉外保温体系和聚氨酯硬泡外保温体系相结合的节能技术。

该体系在服务区主建筑中的运用：服务区的主建筑采用玻璃幕墙，一是透光性好，二是具有冬暖夏凉，调节室温的作用，这对北方城市建筑的可持续性有着重要的帮助。

屋顶增设围墙以隔绝正在休息的旅客的视线，也隔绝了部分高速公路带来的噪音和粉尘。屋顶花园植栽的加入充分的增加了绿化面积，使景观植物与机动车隔离，避免受到尾气粉尘等污染，更好的提升人的体验。此外，屋顶采用钢结构海浪形的曲线廊架，起到美观和呼应主题的作用，寓意山海交融，与旁边的加油站遥相呼应。建筑围合的前广场中央设计了一个倒“山”形的构筑物，与主建筑共同构成山字。如果从主建筑的剖面图来看，外墙的流线型饰材的灵感同样来自周围连绵的山脉，颜色以灰色和白色为主，总体来说是新中式的风格，意在及符合大众审美，贴近主题，也囊括丰富的功能性。

该体系在服务区前广场中的运用：服务区的前广场的棚顶采用镂空设计，合理运用天光进行照明，节能环保。内部设有休闲座椅和餐桌，供游客快速休息，进餐。前广场中央设计了一个倒“山”形的构筑物，与主建筑共同构成“山”字。它与主建筑共同构成服务区的建筑群，在“山”字中，它却是曲线的，既打破了直线的单一性，又与“海”相结合。让游客有种“依山傍海”的感受。

该体系在服务区加油站中的运用：该高速服务区现有的加油站的屋顶是厚重而不透光的，无法使室内恒温，尤其在冬季时，对在加油站内的乘客和工作人员的健康都会构成威胁。此外，长期的光照不足会使加油站显得灰暗而压抑，且需要耗费电能提供照明。所以，在笔者的设计理念中，其采用有机高分子环保覆膜覆盖屋顶，既美观又透光，减少照明用电的浪费，实现可持续发展。主体采用钢结构，节约成本，合理运用能源。

加油站的设计是山海主题中“海”的主要体现，利用象形法，模仿海浪形元素的设计。该体系在服务区侧广场中的运用：在调研中笔者发现，它的外墙降噪效果欠佳。所以，笔者在该服务区的侧广场与汽修区入口，设计了一个景观围墙，以隔绝噪音和灰尘，使旅客有更好的休闲体验。

(3)该服务区的绿色景观设计

对于北方城市的景观植栽设计，施工，以及养护来说，四季温差大，冬季气温低等不利因素一直是很大的挑战。因此，北方城市在绿化方面，因噎废食的现象时有发生。根据河北省气候条件选择合适的植物进行种植，不仅能够提高植物的存活率，而且对发展延续本地植物品种也有重要意义。本设计选择生命力顽强，养护相对容易的在地景观植物进行植栽配置。

本设计方案在园林植物造景的种类选择过程中，首先尊重本地植物的生长习性，在选择中以乔木，灌木，草本为分类标准。乔木包括山杨，侧柏；灌木和草本植物主要包括黄金侧柏，千头柏，万峰桧，铺地柏，兴安桧，沙地柏，木贼麻黄，紫叶榛，叶子花。草本植物包括三色堇，鸡冠花，百日红，紫茉莉，半枝莲以及石竹。