探析绿色交通建筑的创新设计论文_郭凌松

探析绿色交通建筑的创新设计论文_郭凌松

江苏纬信工程咨询有限公司 江苏南京 210014

【摘 要】近年来,随着交通建设的发展,交通建筑形态设计出现了新的设计理念和趋势。当前,我国处于交通枢纽大量建设阶段,但在设计理论和运营管理方面也面临功能复合化、性能绿色化以及设计数字化的新挑战 。文章针对交通建筑设计要点进行分析探讨。

【关键词】交通建筑;绿色建筑;要点;

1.现代交通建筑的特点

1.1 功能复合化

当代交通建筑开始由单一的交通功能转变为集交通、娱乐、休闲、商业、居住等多职能为一体的城市交通综合体,为人们提供便捷交通的同时满足多方位的城市需求。上海虹桥交通枢纽不仅涵盖机场航站楼、高铁站、地铁、磁悬浮等多种交通体,还整合了周边其他公共交通设施及城市公共服务设施,将整片用地合理划分为长三角协作园区、总部经济与商务办公区、国际会议与采购中心区、高端商业商务办公区以及滨水休闲绿化带,形成了以交通枢纽为核心,以服务业为重点的城市补充性副中心,为区域内人们出行、工作和生活都提供了便利。

1.2 性能绿色化

建筑性能绿色化对复杂的交通建筑设计提出了挑战。以北京南站为例,站房采用五层立体式布局。地上的高架层用以旅客进站和候车,地面层则为站台层,股道、站台、车站办公以及设备服务用房,均设置在本层。换乘大厅、汽车库以及设备功能用房在地下一层,地下二、三层则实现了地铁与车站无缝对接,有效提高土地使用效率,同时能源系统也需要有效设计,采用了冷热电三联供等节能设计与太阳能、污水热源泵系统等新能源结合。

对于使用者而言,交通建筑的绿色化还在于:①以多种城市职能的复合可以满足人们出行的便捷所需;②使用绿色装饰材料并采用空气引流、渗入或渗出的手段来优化交通建筑室内的空气质量,保证健康的环境,使人们身心愉悦;③满足包括弱势群体在内的所有乘客的出行便利,无障碍坡道、垂直电梯、盲道、声音提示等都是必要的设计内容。

1.3 设计数字化

当代交通综合体比传统的交通建筑功能设计更为复杂,其中多种交通方式复合后的交通换乘体系设计和安全疏散设计都不同程度地增加了设计难度,需要利用当代数字化手段进行分析与设计。使用传统的2D图纸和3D建筑模型来呈现建筑时,各空间及其细节信息无法形成联系,在功能流线、节能和形体方面的设计完成后也不能保证顺利实施。而各专业相互之间无法进行实时比对,在庞大的交通建筑设计当中就容易产生较大的误差,一旦图纸出现错误,相应的平面、立面、剖面节点大样等各专业的图纸都需要修改,不但工作量巨大,而且极其容易再次出现错误。数据时代所带来的建筑信息数据技术可以将所有建筑的细节信息记录在建筑模型当中,各专业在统一的模型平台上修改,设计师能从宏观的角度去整体把握。

2 绿色交通建筑设计创新的要点分析

2.1 功能上的多重复合与运营效率的要求

绿色交通建筑要实现多种功能空间的高度综合,同时满足乘客快速换乘的需求,这也对当代交通建筑空间形态的变化带来了新的设计挑战。

(1)多功能空间组合

交通建筑综合体提供全面而多层次的城市功能。与城市交通网络联接时,综合利用地面、地下和高架道路多种形式来实现与城市交通的融合,同时完成快速换乘。作为交通枢纽,交通建筑与城市人流、车流、物流的衔接设计成为了其中的关键。多种流线组织、保证各种目的的使用者在多样性空间中的效率与舒适,需要设计上的创新。

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(2)立体换乘空间

集合各种交通方式于一体的特性使得立体化的交通换乘空间成为交通综合体建筑的必然选择。不同的交通方式因其自身的特点,使得它们并不处于同一个物理层面上,在与城市衔接时,周边的地形地貌、城市道路网的条件也使得交通布局呈现立体化的态势。因此,平面交通流线与纵向流线该如何衔接才能进行便捷换乘的问题是立体化设计中的关键。

(3)创新设计

传统的设计方法应对复杂的交通枢纽设计,单从2D视角很难清晰地分析复杂的空间与空间的相互关系,也无法真实地处理场地信息、气候信息、材料信息甚至人的行为信息。而在数据时代,BIM是一种数据的集合,它具有信息化、可视化、关联性和可实体模拟的特性,可以很好地解决新型交通建筑设计中的难点。BIM将项目的环境信息、人行为信息和城市路网信息集合后可以使建筑师在设计阶段就知道多功能空间布局的合理性和导向标识的设置方式是否最优,设计完成后,将所有的建筑信息导入模拟软件进行环境模拟和人流分析。

2.2 性能提升与绿色安全的要求

综合交通枢纽主体空间是整个建筑中人流聚集度最高、能源消耗量最大的功能空间,提升它的绿色生态性能是性能优化的核心问题。对于候车厅来说,绿色生态性能的提升有如下几方面的要求。

(1)能源的节约与利用

交通建筑的耗能与排放主要是在使用阶段,要想实现绿色节能就必须在提高建筑空间利用率的同时配合能源再利用系统来降低能耗,并且运用适当的技术手段来降低有害气体的排放。上海虹桥站就是利用紧凑合理的功能布局,实现各层面互通来节省空间,提高城市土地和建筑空间的利用率;再利用大型的采光屋面进行自然采光;空调系统使用自然能源与再生能源共同制冷,带走室内余热余湿,而且能提供新鲜清洁的自然空气,取得节能环保和改善室内空气品质的双重效果。上海虹桥站还实现了大面积的太阳能发电,安装23910块太阳能光伏板,形成了一个特大的光伏发电系统,年平均上网电量为600万kWh,成为了当时世界上最大的单体太阳能屋面,形成了大型站房站台雨棚的一种模式。

(2)乘客的健康与安全

交通建筑绿色性能优化的第二个层次就是优化乘客的乘车候车环境。良好的室内通风系统及温湿度调节系统可以有效提升室内的环境舒适度。同时,增加建筑室内外的绿化率也是一种最为经济有效的净化空气质量的措施。

在交通综合体建筑当中,除了最基本的舒适度要求以外,视觉、听觉等感官的舒适和可达性的便捷也是构成健康建筑空间的因素。在柏林中央站的设计中,利用中央的十字中庭大厅连接五个功能层就是为了形成可视度高的立体空间布局。

(3)设计创新

合理的土地利用、主被动节能、空气净化以及可达性设计都使交通建筑朝向绿色标准看齐,但在实际应用当中是否能够达到绿色建筑的评价标准却并没有一个清晰的答案。但当建筑师利用BIM软件,就可以将建筑相关的所有数据信息都用来辅助建筑设计阶段的推敲,直到达到节地和性能优化的绿色建筑标准。BIM技术软件所提供的详尽可靠的设计信息和深度的建筑模型可直接应用于节能模拟软件进行模拟分析,从而判断绿色交通建筑是否达标。

2.3 复杂的设计程序与协同的操作运行要求

当代绿色交通建筑多样化的功能和大量的需求促使交通综合体建筑信息的完备。信息的复杂性决定了设计程序的复杂性。此外,交通建筑运行维护方面的要求也更为苛刻,只有缜密的设计、准确无误的数据交换、项目各方顺畅的沟通才能保证整个项目的完美呈现。传统的设计方法需要大量图纸表达来完成交通建筑的复杂设计,这无疑会消耗巨大的人力成本和时间成本。因此,现代新型交通建筑的发展必然需要使用新的设计思维,新型的技术手段和新的设计方法。

3.结束语

当代交通建筑多种交通方式的换乘和大量客流的聚集为其带来的是更多的需求,单一功能的交通建筑早已无法满足乘客多样化的需求,综合性交通建筑发展带来的是建筑在功能流线、换乘系统、绿色节能等方面更高的要求。总之,以新的技术手段引领整体协同为原则的全新设计流程,才能够满足当代绿色交通建筑发展的需求。

参考文献:

[1]王晶,陆化普,曾坚.基于绿色换乘的高铁枢纽接驳体系建构. 城市规划,2014(11)

[2]何小洲,过秀成,杨涛,等.基于换乘空间的高铁枢纽换成设施布局方法.现代城市研究,2014(4)

论文作者:郭凌松

论文发表刊物:《低碳地产》2016年第6期

论文发表时间:2016/9/23

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