铁路一体化综合交通枢纽绿色建筑设计应用

韦家俊

(中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司 广西南宁 530003)

1 引言

现代新型铁路综合交通枢纽采用站城融合理念，是满足铁路枢纽、公路枢纽、城市轨道、城市公交、城市功能五位一体的要求，随着城际间高铁逐渐公交化演变而来的[1]。铁路综合交通枢纽设计遵循因地制宜、土地集约原则，各单体工程的功能流线、结构空间、设备通信等进行一体化设计，减少接口，从而完善城市交通的网络布局。在一体化规划设计的同时考虑各自的独立运营管理，遵循人车分流、流线简洁、以人为本原则。旅客以各种接驳集散换乘，采用立体交通零换乘连接模式，提高旅客的出行舒适便捷性以及效率和安全性。本研究以广州某综合交通枢纽一体化建设配套场站工程为例(见图1)，依据《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378—2019)，对建筑全寿命周期内性能进行综合评价，探索铁路一体化综合交通枢纽绿色建筑星级评价设计的技术思路和发展趋势，为其他类似工程绿色建筑设计提供实践经验。

图1 项目鸟瞰效果图

2 项目概况

本项目工程是一个集公交枢纽、旅游大巴、长途枢纽、运营中心、东西广场等多功能组成的综合交通枢纽。项目总用地面积129 325 m2，总建筑面积423 029 m2(含地下室)，容积率1.3。建筑设计造型新颖独特、富有现代感，与周边环境相协调，充分体现生态特征、科技内涵、现代景观的建设风貌。项目结合地区土地开发、交通功能与城市功能，构建高效通达、绿色低碳的一体化综合交通体系，满足旅客多层次出行需求。项目以绿色建筑二星级为目标，采取成熟的技术和经验，统筹规划设计，实现技术创新，打造项目绿色科技建筑理念，全面提升建筑品质与建筑形象。

3 绿色建筑关键技术与措施

3.1 便捷综合交通流线

现代综合铁路交通枢纽与各交通方式间的衔接和站场车场及站房的布置密不可分，必须一次规划、分部实施；同时项目涉及不同体制、不同投资主体，应划清工程界面，为今后投资及管理界面的划分打下基础。总体规划立足于空间形态、平面组合、功能要求以及建筑可实施性的高度统一。项目功能复杂，具有较强的交通产生吸引能力，大量的人流、车流，极易产生相互干扰，给综合体内部及周边道路造成较大的交通压力[2]。设计将所有衔接功能站场与站房主体及周围配套服务功能进行立体环绕式叠合布局，确保空间利用率同换乘便捷率达到最佳舒适，缩短与国铁站房的换乘距离，在水平层和立体交通均实现人车分流，达到无缝连接的交通换乘目的。四角分别设置各功能用房，以环形交通与四周各区域中心部位衔接，通过四个交通核心筒，实现无缝衔接(见图2)。

图2 项目总平面功能示意

3.2 建筑节能与资源节约

广州市属于夏热冬暖地区，建筑围护结构以隔热功能为主，采用被动式节能措施。被动式节能设计技术的原则是运用低技术、低成本的设计手法降低建筑对能源的需求量从而达到节能的目的[3]。项目利用建筑空间和构件降低运行能耗，通过优化建筑空间布局、体型、朝向以及院落、天井与日照、自然采光通风等形成最优化的对应方式。室内主要功能空间至少60%面积比例区域的采光照度值不低于采光要求的小时数，平均不低于4 h/d(见图3)。地下空间采光主要将广场及四角区块地面空间的采光、通风、景观，延伸引入地下，使枢纽的整体空间设计更为生态、低碳和有机。

图3 采光系数分析

外围护结构中，屋顶采取保温隔热措施及绿化等减少建筑的太阳辐射得热量，从而降低空调能耗。加强外墙、屋面保温隔热措施，外墙采用保温砂浆，屋面采用绝热挤塑聚苯乙烯板等保温材料，外表面采用浅色涂料，控制东、西外墙及屋面内表面温度不超过限值36.70℃。项目立面设计在保持外立面美观的同时，优化飘板、构架等构件的外形和位置，使其具有更好的遮阳、导风等功能。

给排水、电力、暖通空调等节能设计都属于建筑设备节能，而建筑设备节能比重占建筑总节能的1/2，其主要是电力节能和暖通空调节能[4]。室内按功能分区设置空调系统，全空气空调系统采取全新风运行或可调新风比的措施。项目空调冷冻水及大型全空气空调系统设备采用变频控制方式。人员较多且集中的用房设置集中舒适性空调，采用水冷冷水机组。新风系统及全空气系统均考虑变频；各房间均可独立控制温度。

照明系统根据各场所功能要求、作息差异性、自然采光等因素确定。对于公共区域可采取定时、感应等节能控制措施，或采用照度调节的节能控制装置。给排水系统选用耐腐蚀、耐久性能、密闭性能好的管材管件；室外埋地管采用有效措施避免管网漏损。用水点供水压力不大于0.20 MPa。地下室二层采用市政压力直接供水，三层及以上采用变频设备加压供水。采用非传统水源(雨水)，经处理后回用于绿化灌溉和循环冷却水补水。

3.3 生活便利与智慧运行

交通无障碍环境建设的完整性、连续性、系统性是保障老年人及残障人士基本出行需求的基础[5]。设计中考虑行动不便乘客的乘车需求，各空间均考虑设置无障碍电梯、标识等与国铁或地方工程连接。

信息系统按照“安全实用、稳定可靠、技术先进、投资合理、功能完善、扩展灵活、使用方便、维护简单”的总体设计思路，通过对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，使系统具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的国际一流综合交通枢纽。能连续24 h长期不间断运行，满足项目建成国际一流综合交通枢纽的总体要求。通信信息系统设置交通枢纽综合信息管理平台，完成各通信信息子系统的统一监控管理、信息资源共享和系统功能的联动，具备作为“五主三辅”交通枢纽运营中心的能力。

由于枢纽内各运营主体的信息系统相对独立，仅存储管辖范围内的数据信息，各类信息的集中程度比较低，需要通过统一的枢纽数据资源管理中心实现与运输企业的数据共享与交换[6]。通信信息系统在正常情况下保证交通枢纽安全高效运营、在紧急情况下能迅速转变为供防灾救援和事故处理的应急指挥通信系统。

3.4 环境宜居与健康舒适

景观设计除满足交通功能外，应结合空间总体布局、建筑功能等以系统性、科学性及特色性构建区域景观系统[7]。项目场地内绿化选择适宜乡土植物，采用乔灌结合的复层绿化形式，使场地内绿化体系更富有层次感。种植区域覆土深度符合相关要求。项目下凹式绿地率达到60%。景观设计充分考虑海绵城市设计要点，结合屋顶、广场、道路设置种植屋面、透水地面、停车场、雨水花园、滞留地、下凹式绿地等，建立一个交通、游憩一体化的多维生态格局[8]。

大体量建筑群影响当地风的正常走向，建筑物风环境涉及行人舒适、安全以及建筑的设计功能是否合理[9]。室外风环境的评价方法目前主要采用方法有风洞试验、网络法及数值计算方法。本项目模拟计算采用的Phoenics软件，可以对本项目周边风环境进行模拟分析。报告中综合考虑流场、风速、风压三个因素，对本项目周边的风环境状况进行分析评价，并进一步为其室内自然通风适用性及舒适性分析提供参考数据(见图4)。

图4 夏季主导风速分布

地下室设置离心风机进行机械排风，机械补风量不小于排风量的80%。地下车库设置CO浓度检测系统，CO检测点与通风系统联动。声环境设计应尽可能简单化、模块化，用最少的投入获得最大的收益[10]。项目设备集中放置，做好隔声减震措施。外窗采用断热铝合金低辐射中空玻璃幕墙及铝合金装饰格栅，具有较好的隔声性能。外墙空气声隔声性能采用隔声构造处理，综合考虑其内外表面敷设一定厚度的砂浆，内墙可采用质量较大材料，楼板的空气声隔声性能，采用普通110 mm厚的钢筋混凝土楼板。

3.5 建筑安全与耐久

目前，绿色建筑呈现出鲜明的发展趋势，向更高质量、更注重人文关怀与环境友好的方向转变[11]。项目柱网间距采用9×12 m、18×20 m，灵活布置提升建筑适变性，减少室内空间重新布置时对建筑构件的破坏。建筑结构与设备管线分离设计的方式，既有利于建筑长寿化，又便于设备管线维护更新，从而达到延长建筑使用寿命目的。

填充墙等非结构构件，高厚比需满足稳定性计算要求。附属设施通过焊接、铆接或螺栓机械等方式连接；各类设备采用机械固定、焊接、预埋等牢固性构件连接方式或一体化方式与建筑主体结构可靠连接，明确连接方式、连接件材料及连接件的力学性能参数。

室内给水系统采用铜管或不锈钢管，电气系统采用低烟低毒阻燃型线缆、矿物绝缘类不燃性电缆、耐火电缆等，提升建筑部品部件耐久性。门窗反复启闭性能达到相应产品标准的2倍，遮阳产品机械耐久性达到相应产品标准的最高级，水嘴、阀门寿命达到相应产品标准要求的1.5倍。结构材料尽可能采用工业化生产的建筑预制构件。混凝土结构中梁、柱纵向受力普通钢筋采用不低于400 MPa级的热轧带肋钢筋。

4 建筑信息模型(BIM)技术运用

通过BIM技术应用，使项目建筑达到精细致设计与方案优化、提高协同设计质量与效率、交付与展示多样化、辅助施工减少误差的目的[12]。通过为施工的建筑和机电设备管线进行三维建模，并采用BIM技术可视化模型及管线碰撞检测功能，对现有建筑信息模型的各专业管线综合布置进行碰撞检查，避免施工过程中的返工、停工等现象发生，减少设计变更以确保施工质量和进度要求。向业主交付综合管线BIM设计模型，预留BIM模型在施工、运营阶段的应用接口，使BIM设计模型应用于工程全生命周期。

5 结束语

项目以低碳经济适用的绿色技术原则，在建筑全生命周期内为旅客带来最大实惠，提升了公共交通空间的性能与环境质量。通过绿色技术研发及其在发展中的推广应用以及节约和集约利用能源，提高了能源利用率，减少碳排放。通过以自然系统和谐、人与自然和谐为基础的社会和谐、经济高效、生态良性循环，形成互惠共生结构，建成具有“舒适、健康、智能、安全”的公共生态环境空间。