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摘要：针对我国目前轨道交通车站建筑材料较为单一的现状，本文以英国伦敦金丝雀码头的木造地铁站为例，初步探索新型建材在交通建筑中的应用。
关键词：建筑材料；车站建筑；金丝雀码头地铁车站
1、项目简介
1.1 轨道交通工程项目简介
金丝雀码头地铁站（Canary Wharf Crossrail Station）为伦敦伊丽莎白号线（Elizabeth Line）的中间站。伊丽莎白号轨道交通工程（原Crossrail）目前是欧洲最大的基础设施建设项目，横跨伦敦东西部地区，全长约118公里，预计2018年通车。通车后高峰小时发车对数为12对，预计会扩充10%原地铁网络运量，极大缓解伦敦地铁的运载压力。金丝雀码头地铁站是换乘站，与一条市域地铁线和轻轨线（Docklands Light Railway）换乘。
1.2 车站建筑简介
金丝雀码头地铁站由建筑大师诺曼福斯特设计，位于英国伦敦金丝雀金融城——伦敦最现代的国际商务金融区。车站临近汇丰银行大厦旁的北港和波普拉区的住宅区。金丝雀码头车站共七层（包括屋顶花园），内部功能除站厅、站台外还包括零售业、展览、餐饮、娱乐休闲等，属于大型城市综合体。与一般车站不同，金丝雀码头车站革命性地选择了木材和ETFE膜作为地面主体建筑材料，打造了极富特色的拱形木屋顶，在钢筋混凝土与玻璃盒子的摩天高楼中间，为市民提供了一个温暖、平易近人的场所。木构屋顶的形象概念来自于金丝雀码头改造前，驶往西印度码头的船只。车站独特的形态唤起着当地人群的集体记忆——对码头往昔货运情景的追忆，同时提示着游客当地独有的历史文化。
2、新型建材的应用
2.1 胶合木
车站创新地使用了胶合木作为主要结构材料，营造了温暖独特的车站建筑场所。对比混凝土、钢等冰冷的材料，木材有着多变的纹理、温暖的色彩和天然的低碳优势，受到人群的广泛欢迎。然而由于造价、防火规范等的限制，木材在我国仍仅用于住宅、商场、办公楼等公共建筑，在交通建筑中利用率极低。在人们传统观念中，木材不适用于大跨度、防火等级高的公共建筑——因为原木是各向异性材料，其横纹与纵纹的力学性能差距较大，受力不均，且含水率易随着气候环境的变化发生波动，造成木材的开裂；且在潮湿的环境中，有着被虫蛀、腐烂的风险。然而随着材料科学的进步，木材的力学、防火、防腐等性能发生了革命性的突破，如在加拿大等国家盛行的CLT（Cross Laminated Timber）交错层积木板材。这种木材选择了经过脱水去疤处理的木方，将其横纹与纵纹交错垂直层叠放胶合，形成强度堪比混凝土的新型木材。这种新型木材剔除了各向异性的天然缺陷，是一种均质材料，且经过化学处理后，耐火等级大大增强。交错层积木板材适应于标准化、模块化生产，现场施工、拼装难度较低，不受外部气候的制约，能够极大提高施工效率，是一种理想的可持续绿色建材。金丝雀地铁站就是选用了这种云杉胶合层积木作为主要结构材料，并进一步发展了福斯特爵士的代表作——大英博物馆中庭的流线型玻璃屋顶。尽管木格构外壳的曲线优美流畅，然而整个屋顶结构中只设置了4根弯曲木梁。为了将直梁与曲梁无缝衔接，建筑师设计了特殊的多维钢节点，解决了木屋顶形体扭转的问题。
从地面可经过两座廊桥直达屋顶花园，木屋顶长310米，起拱高度近30米。木格构在顶部能够开启，引入阳光与雨水，对屋顶花园的植物进行天然的灌溉。木格构的两侧和尽端同样可以开启，将泰晤士河及两岸优美的风光尽收眼底。金丝雀码头地铁站，用木材塑造了一个表情温暖的城市交通建筑。
2.2 ETFE膜
为迎合交通建筑轻盈，通透的特点，车站结构上覆以ETFE膜作为表皮。ETFE膜是一种可循环再生材料，有着独特的优势，可作为玻璃的替代建材。ETFE膜韧性强，抗拉强度大，重量是玻璃的1%，能够有效降低结构的荷载。ETFE膜的熔点较高且燃烧后可自熄，不会融化滴落，能够满足防火等级较高的建筑的需求。同时抗污能力较强，雨水的冲刷即可完成表皮的自洁。ETFE膜体中间填充空气作为保温隔热层，同时可通过改变充气量，调整其遮光率和透光度，以充分利用太阳能，营造屋顶花园独特的微气候，甚至可以种植非本土植物。ETFE膜体透光率较好，使得车站在夜间像闪闪发光的肥皂泡，吸引着人群的来访。ETFE膜环保节能、使用寿命长、重量较轻、便于维修，然而ETFE膜体也有着不可回避的缺陷，它的隔声性能较差，只能用于声环境要求不高的建筑。
3、对我国的启示
材料是建筑的皮肤与衣服，彰显着建筑独有的性格和气质。无论是结构材料还是装饰材料，优秀的材料应符合自身的逻辑表达，是力与美的统一，恰如其分地扮演者骨骼或表皮的角色，赋予建筑特定的特色。目前我国交通建筑的建材仍以钢筋混凝土、钢材、玻璃等为主，导致建筑形象较为单一单板、冰冷生硬。随着TOD（Transportation Oriented Development）模式的不断升级，交通建筑成为了城市脉络中的关键节点，基于车站的城市综合体模式日渐成熟，车站建筑的重要性得到飞跃式提升。未来我国的车站建筑承担着城市门户和名片的作用，因此为改善我国车站建筑较为雷同的现状，应综合引入多种新型建材，丰富建筑表情，强化车站建筑的亲切与温暖感，打造平易近人的场所，促进人群的停留意愿，提升人群空间体验，从而提高车站建筑的社会效益与经济收益。
参考文献
[1] Bryant C，Westbury M，Yeow H，et al.Achieving more for less at Canary Wharf Crossrail station，London[J].Civil Engineering，2015，165（5）：50-57.
[2] Davies A，Macaulay S，Debarro T，et al.Making Innovation Happen in a Megaproject：London's Crossrail Suburban Railway System[J].Project Management Journal，2015，45（6）：25–37.
[3] 韩晶.伦敦金丝雀码头城市设计[J].世界建筑导报，2007（2）：100-104.
论文作者:山泉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/5/2
标签：金丝雀论文; 建筑论文; 车站论文; 码头论文; 木材论文; 伦敦论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;