綠色建筑節(jié)能技術在鐵路客運站房設計中的應用

綠色建筑節(jié)能技術在鐵路客運站房設計

中的應用摘要：隨著國家碳達峰、碳中和相關政策陸續(xù)出臺和實施，低碳環(huán)保、綠色建筑的概念變得越發(fā)重要。鐵路客運站房設計應根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c，充分考慮建筑朝向、日照以及建筑空間與設備選型等因素，通過各種新型節(jié)能技術在建筑、結構、暖通、電氣等專業(yè)中的應用，使之符合綠色建筑的設計理念，實現(xiàn)建設綠色節(jié)能型鐵路客運站房的目標。關鍵詞：綠色建筑；鐵路客運站房；節(jié)能技術近年來中國鐵路建設迅速發(fā)展，鐵路運輸網(wǎng)絡更加稠密，鐵路客運車站作為鐵路運輸系統(tǒng)的重要組成部分，具有人員流動性強、建筑公共空間大、使用舒適度要求高、建筑能源消耗快的特點。鐵路客運車站的設計既要適應現(xiàn)代鐵路運營及管理模式，又要滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。本文將就綠色建筑節(jié)能技術在鐵路站房設計中的應用進行探討。建筑平面布局及體型節(jié)能設計在建筑節(jié)能設計中，建筑體形系數(shù)是一個重要參考指標。合理的建筑平面布局和形體可以有效地減少能源消耗。體形系數(shù)與建筑物的節(jié)能設計密切相關，建筑物接觸室外空氣的外表面積直接影響建筑物的能源消耗。建筑物的表面積越小，外部防護結構的熱損失就越少，因此，如果減小建筑物的外表面積，則可減少建筑的能源消耗。但減少建筑物外表面積的同時也會限制建筑室內(nèi)使用空間。這就要求建筑師在設計過程中，充分考慮使用功能和能源消耗的關系，在合理設計建筑平面布局、建筑物外觀形狀和建筑室內(nèi)空調(diào)溫度的基礎上，通過專業(yè)軟件模擬通風、空調(diào)、供暖和其他條件，反復對比后最終選擇一個平面功能布局合理，既能滿足建筑節(jié)能要求、又能保證室內(nèi)溫度舒適性的方案。這是新建站房項目方案設計成功的關鍵，也是實現(xiàn)綠色節(jié)能型鐵路客運站房建設目標的基礎。外圍護結構節(jié)能設計建筑外圍護結構主要包括建筑外墻、屋頂、門窗和樓地面等。外圍防護結構的節(jié)能效率在整個建筑物的節(jié)能設計中占有重要位置。外墻保溫節(jié)能系統(tǒng)作為外墻的主要部分，它的隔熱性能將直接影響建筑物的能源消耗。當外墻保溫材料的隔熱性能達到一定標準時，外圍護結構的節(jié)能效果將大大提高。外墻保溫系統(tǒng)分為三種方式：墻體自保溫、外墻外保溫和外墻內(nèi)保溫。在鐵路車站的設計中，通常采用墻體自保溫結合外墻外保溫系統(tǒng)。墻體材料通常采用保溫性能突出的加氣混凝土砌塊，加氣混凝土砌塊里面有許多封閉的小孔，具有良好的保溫隔熱性能；外墻外側粘貼巖棉類的保溫材料以達到節(jié)能設計的要求，這種方法既節(jié)省了能源，又提高了內(nèi)部空間的利用率，同時兼顧了經(jīng)濟效益。屋面保溫節(jié)能設計：外墻保溫性能提高后，要提高節(jié)能效率，需進一步提高加強屋面保溫隔熱措施。在考慮到自身重量和傳熱系數(shù)的同時，還必須調(diào)整隔熱材料的吸收系數(shù)，以避免大量的吸收太陽輻射熱量。鐵路車站一般有大跨度金屬屋頂，在設計中通常使用金屬夾芯保溫屋面板。在建筑設計中，應注意避免水分進入保溫層，影響保溫隔熱效果。對于大型樞紐車站，考慮到房間進深較大，通常采用的方式是通過屋頂天窗引入自然光線，達到增加舒適度和節(jié)約照明用電的目的。雖然屋頂天窗的透明部分很小，但它對內(nèi)部環(huán)境卻有很大影響。因此，天窗的面積和熱特性必須嚴格控制。外墻門窗的節(jié)能設計：普通窗戶的導熱系數(shù)要比墻體材料高得多。外窗與墻體的比例越大，幕墻的透明部分面積越大，建筑物供暖和空調(diào)所需的能源就越多，這不利于建筑物的節(jié)能。因此，為了建設節(jié)能的鐵路車站，必須控制窗墻比。外窗不僅有采光、通風功能，而且有一定的隔熱功能。由于玻璃的導熱系數(shù)比磚墻高得多，所以提高窗戶和門的隔熱性能將大大提高建筑物的隔熱性能。鐵路客運站房外墻門窗設計的熱技術性能指標要求包括：外門窗密封性、透明幕墻密封性、陽光透射比，外窗可見投影比等等。除了提高窗戶和門的隔熱性能外，還可以考慮在建筑中使用何種遮光技術。建筑物防曬在日照較強的地區(qū)，太陽輻射得熱是鐵路客運站房建筑的主要熱負荷，而增設建筑外遮陽是減少太陽輻射的重要手段。在設計外遮陽構件時，首先需要確定當?shù)氐奶柛叨冉?，再通過軟件模擬太陽在不同高度和不同角度對建筑的照射范圍，從而改變建筑外遮陽的尺寸，實現(xiàn)有效遮陽的目的。此外，建筑外遮陽可以作為外立面設計的一部分統(tǒng)一考慮，既能實現(xiàn)其遮陽功能，又能豐富立面外觀。例如，海南環(huán)島鐵路?？诨疖囌局饕驗槟媳狈较?，主立面為大面積的玻璃幕墻。為了解決玻璃幕墻造成的光污染和日光照射問題，在北部和南部安裝了大型的遮陽板。除了挑檐，建筑主立面外墻還采用了豎向木百葉的遮陽措施，這種做法有效阻擋了清晨和傍晚來自東西向的直射陽光，正午的陽光被挑出的屋檐有效遮擋，從而降低了建筑能耗。此外，車站建筑用淺色屋面及外墻，也能減少建筑物對太陽輻射熱量的吸收。暖通空調(diào)及室內(nèi)給排水系統(tǒng)節(jié)能確定適當?shù)目照{(diào)設計標準，防止能源浪費。選用高效、節(jié)能型產(chǎn)品，提高能源利用率。冷源設備的性能系數(shù)和綜合部分負荷性能系數(shù)、風機的總效率及單位風量耗功率、水泵總效率及空調(diào)水系統(tǒng)的輸送能效比均滿足《公共建筑節(jié)能設計標準》的相關規(guī)定。風管、水管、冷媒管保溫材料和厚度的確定，既考慮經(jīng)濟性，又要達到節(jié)能目的。一層公共區(qū)外門均設空氣幕機，有效阻隔冷、熱空氣的侵入。空調(diào)系統(tǒng)設置完備的自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的智能化運行，按需供冷，可靠、節(jié)能。充分利用室外管網(wǎng)供水壓力直接供水。衛(wèi)生器具及配件的選型符合現(xiàn)行行業(yè)標準《節(jié)水型生活用水器具》的要求。坐式大便器沖洗水箱的有效容積不大于6L，公共衛(wèi)生間采用感應式水嘴和感應式?jīng)_洗閥小便器。水池、水箱均設溢流水位報警裝置，防進水閥門故障時，水池、水箱長時間溢流排水。電氣系統(tǒng)節(jié)能站房建筑電氣設計的節(jié)能原則是在充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下，減少能源消耗，提高能源利用率，具體措施包括：采用節(jié)能型變壓器，所有供配電設備均應采用國內(nèi)工藝先進、技術成熟、節(jié)能的標準化設備及元件。變電所、配電箱盡量靠近負荷中心，避免迂回供電，減少線路損耗。采用LED光源和節(jié)能燈具，并要求燈具的反射罩具有較高的反射比。根據(jù)建筑物的使用功能、建設標準、自然采光條件等具體情況，對照明系統(tǒng)進行經(jīng)濟實用、合理有效的控制設計。公共區(qū)域的照明采用智能照明控制系統(tǒng)；辦公、設備房屋采用分區(qū)、分組在就地控制措施，每個照明開關所控光源數(shù)盡可能少；走道等場所夜間采取能關掉部分燈具或降低照度的控制措施。按照明、動力設備、商業(yè)及不同使用單位分別設置計量裝置進行電能計量、管理，促進使用單位自覺節(jié)能。設置電力能耗管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由中央監(jiān)控工作站、現(xiàn)場控制器、其他監(jiān)控系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡構成，能對站房內(nèi)的各類機電設備，采用控制技術和通信技術進行自動監(jiān)視、控制和管理，以達到節(jié)能、安全、提高管理水平的目的。結語建筑節(jié)能設計需要充分考慮因素的相互制約與影響，這是一個系統(tǒng)性和綜合性的應用，需要各個相關專業(yè)密切合作，才能實現(xiàn)建設綠色節(jié)能鐵路客運站房的目標。參考文獻：余莊.建筑智能設計.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006年郭晶華.我國大型鐵路客運站站房