绿色建筑节能技术在铁路客运站房设计中的应用

绿色建筑节能技术在铁路客运站房设计

中的应用摘要：随着国家碳达峰、碳中和相关政策陆续出台和实施，低碳环保、绿色建筑的概念变得越发重要。铁路客运站房设计应根据当地的气候特点，充分考虑建筑朝向、日照以及建筑空间与设备选型等因素，通过各种新型节能技术在建筑、结构、暖通、电气等专业中的应用，使之符合绿色建筑的设计理念，实现建设绿色节能型铁路客运站房的目标。关键词：绿色建筑；铁路客运站房；节能技术近年来中国铁路建设迅速发展，铁路运输网络更加稠密，铁路客运车站作为铁路运输系统的重要组成部分，具有人员流动性强、建筑公共空间大、使用舒适度要求高、建筑能源消耗快的特点。铁路客运车站的设计既要适应现代铁路运营及管理模式，又要满足可持续发展的要求。本文将就绿色建筑节能技术在铁路站房设计中的应用进行探讨。建筑平面布局及体型节能设计在建筑节能设计中，建筑体形系数是一个重要参考指标。合理的建筑平面布局和形体可以有效地减少能源消耗。体形系数与建筑物的节能设计密切相关，建筑物接触室外空气的外表面积直接影响建筑物的能源消耗。建筑物的表面积越小，外部防护结构的热损失就越少，因此，如果减小建筑物的外表面积，则可减少建筑的能源消耗。但减少建筑物外表面积的同时也会限制建筑室内使用空间。这就要求建筑师在设计过程中，充分考虑使用功能和能源消耗的关系，在合理设计建筑平面布局、建筑物外观形状和建筑室内空调温度的基础上，通过专业软件模拟通风、空调、供暖和其他条件，反复对比后最终选择一个平面功能布局合理，既能满足建筑节能要求、又能保证室内温度舒适性的方案。这是新建站房项目方案设计成功的关键，也是实现绿色节能型铁路客运站房建设目标的基础。外围护结构节能设计建筑外围护结构主要包括建筑外墙、屋顶、门窗和楼地面等。外围防护结构的节能效率在整个建筑物的节能设计中占有重要位置。外墙保温节能系统作为外墙的主要部分，它的隔热性能将直接影响建筑物的能源消耗。当外墙保温材料的隔热性能达到一定标准时，外围护结构的节能效果将大大提高。外墙保温系统分为三种方式：墙体自保温、外墙外保温和外墙内保温。在铁路车站的设计中，通常采用墙体自保温结合外墙外保温系统。墙体材料通常采用保温性能突出的加气混凝土砌块，加气混凝土砌块里面有许多封闭的小孔，具有良好的保温隔热性能；外墙外侧粘贴岩棉类的保温材料以达到节能设计的要求，这种方法既节省了能源，又提高了内部空间的利用率，同时兼顾了经济效益。屋面保温节能设计：外墙保温性能提高后，要提高节能效率，需进一步提高加强屋面保温隔热措施。在考虑到自身重量和传热系数的同时，还必须调整隔热材料的吸收系数，以避免大量的吸收太阳辐射热量。铁路车站一般有大跨度金属屋顶，在设计中通常使用金属夹芯保温屋面板。在建筑设计中，应注意避免水分进入保温层，影响保温隔热效果。对于大型枢纽车站，考虑到房间进深较大，通常采用的方式是通过屋顶天窗引入自然光线，达到增加舒适度和节约照明用电的目的。虽然屋顶天窗的透明部分很小，但它对内部环境却有很大影响。因此，天窗的面积和热特性必须严格控制。外墙门窗的节能设计：普通窗户的导热系数要比墙体材料高得多。外窗与墙体的比例越大，幕墙的透明部分面积越大，建筑物供暖和空调所需的能源就越多，这不利于建筑物的节能。因此，为了建设节能的铁路车站，必须控制窗墙比。外窗不仅有采光、通风功能，而且有一定的隔热功能。由于玻璃的导热系数比砖墙高得多，所以提高窗户和门的隔热性能将大大提高建筑物的隔热性能。铁路客运站房外墙门窗设计的热技术性能指标要求包括：外门窗密封性、透明幕墙密封性、阳光透射比，外窗可见投影比等等。除了提高窗户和门的隔热性能外，还可以考虑在建筑中使用何种遮光技术。建筑物防晒在日照较强的地区，太阳辐射得热是铁路客运站房建筑的主要热负荷，而增设建筑外遮阳是减少太阳辐射的重要手段。在设计外遮阳构件时，首先需要确定当地的太阳高度角，再通过软件模拟太阳在不同高度和不同角度对建筑的照射范围，从而改变建筑外遮阳的尺寸，实现有效遮阳的目的。此外，建筑外遮阳可以作为外立面设计的一部分统一考虑，既能实现其遮阳功能，又能丰富立面外观。例如，海南环岛铁路海口火车站主要朝向为南北方向，主立面为大面积的玻璃幕墙。为了解决玻璃幕墙造成的光污染和日光照射问题，在北部和南部安装了大型的遮阳板。除了挑檐，建筑主立面外墙还采用了竖向木百叶的遮阳措施，这种做法有效阻挡了清晨和傍晚来自东西向的直射阳光，正午的阳光被挑出的屋檐有效遮挡，从而降低了建筑能耗。此外，车站建筑用浅色屋面及外墙，也能减少建筑物对太阳辐射热量的吸收。暖通空调及室内给排水系统节能确定适当的空调设计标准，防止能源浪费。选用高效、节能型产品，提高能源利用率。冷源设备的性能系数和综合部分负荷性能系数、风机的总效率及单位风量耗功率、水泵总效率及空调水系统的输送能效比均满足《公共建筑节能设计标准》的相关规定。风管、水管、冷媒管保温材料和厚度的确定，既考虑经济性，又要达到节能目的。一层公共区外门均设空气幕机，有效阻隔冷、热空气的侵入。空调系统设置完备的自动控制系统，实现空调系统的智能化运行，按需供冷，可靠、节能。充分利用室外管网供水压力直接供水。卫生器具及配件的选型符合现行行业标准《节水型生活用水器具》的要求。坐式大便器冲洗水箱的有效容积不大于6L，公共卫生间采用感应式水嘴和感应式冲洗阀小便器。水池、水箱均设溢流水位报警装置，防进水阀门故障时，水池、水箱长时间溢流排水。电气系统节能站房建筑电气设计的节能原则是在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源利用率，具体措施包括：采用节能型变压器，所有供配电设备均应采用国内工艺先进、技术成熟、节能的标准化设备及元件。变电所、配电箱尽量靠近负荷中心，避免迂回供电，减少线路损耗。采用LED光源和节能灯具，并要求灯具的反射罩具有较高的反射比。根据建筑物的使用功能、建设标准、自然采光条件等具体情况，对照明系统进行经济实用、合理有效的控制设计。公共区域的照明采用智能照明控制系统；办公、设备房屋采用分区、分组在就地控制措施，每个照明开关所控光源数尽可能少；走道等场所夜间采取能关掉部分灯具或降低照度的控制措施。按照明、动力设备、商业及不同使用单位分别设置计量装置进行电能计量、管理，促进使用单位自觉节能。设置电力能耗管理系统。该系统由中央监控工作站、现场控制器、其他监控系统、通信网络构成，能对站房内的各类机电设备，采用控制技术和通信技术进行自动监视、控制和管理，以达到节能、安全、提高管理水平的目的。结语建筑节能设计需要充分考虑因素的相互制约与影响，这是一个系统性和综合性的应用，需要各个相关专业密切合作，才能实现建设绿色节能铁路客运站房的目标。参考文献：余庄.建筑智能设计.北京：中国建筑工业出版社，2006年郭晶华.我国大型铁路客运站站房