城市綠色公交站臺設(shè)計策略研究

劉丹楓　茅可心　黃斐汐　夏中天　周媛

【摘 要】 本文以城市公交站臺為研究載體，探討了在城市高速發(fā)展的進(jìn)程中，如何通過城市中隨處可見的小型建筑物的改造和創(chuàng)新性設(shè)計，來有效地推動有機(jī)綠色城市的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】 城市公交站臺 建筑設(shè)計 有機(jī)綠色

源自國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目，項目編號： 201210613029

引言

自18世紀(jì)第一次工業(yè)革命蒸氣機(jī)的出現(xiàn)，“公交系統(tǒng)”作為一種全新的交通形式，開始遍布人們的出行生活。1974年快速公交系統(tǒng)（BRT）第一次在巴西庫里蒂巴建成，自此在世界范圍內(nèi)各種類型的快速公交系統(tǒng)得到了廣泛的運用，“公交站臺”也在無形之中體現(xiàn)了城市經(jīng)濟(jì)文化現(xiàn)象的展現(xiàn)、審美趣味的導(dǎo)向、市民生活環(huán)境的改造與美化等多方面的社會功能。

1 現(xiàn)狀與問題

在中國現(xiàn)今大多數(shù)的公交站臺都采用單面圍合加出挑頂棚的建構(gòu)方式，在功能舒適性上其弊端顯而易見。不可否認(rèn)這種形式在一定程度上也有其優(yōu)點。一是在材料的使用上節(jié)約建設(shè)材料，二是單面圍合的站臺有良好的通透性。但在人性化、現(xiàn)代化、多功能化和綠色節(jié)能上，現(xiàn)存的公交站臺形式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，并且存在著諸多問題。

1）使用功能不完備。通過大量的調(diào)研發(fā)現(xiàn)大多數(shù)站臺都缺少一些必要的功能設(shè)備設(shè)置。

2）缺乏環(huán)境舒適性。在夏冬季極端天氣里，市民在等車環(huán)境中都無法享受到一個讓人舒適的環(huán)境，進(jìn)而影響到乘車的心情。

3）缺乏一定的靈活性。在城市高速發(fā)展的今天，公交站臺的拆遷變化每日都在發(fā)生，其現(xiàn)存形式往往都無法適應(yīng)城市發(fā)展的速度，缺乏必要的靈活性。

針對公交站臺存在的種種問題，世界各地的許多國家都開始紛紛致力于城市公交站臺的設(shè)計與創(chuàng)新，并且出現(xiàn)了大量運用新技術(shù)、新造型、新材料的具有地域特色的公交站臺。然而在這些方面中國卻舉步不前。

2 設(shè)計策略的研究

2.1 節(jié)能手法創(chuàng)新

2.1.1 可視化綠色覆蓋

在現(xiàn)行城市規(guī)劃設(shè)計當(dāng)中，綠色景觀的設(shè)計都成為城市規(guī)劃中的工作重心。公交站點采用的都是公交站臺結(jié)合行道樹布置的方法，借用行道樹來提供給人遮陽等的空間。這種方式雖說可行性較高，但畢竟過于被動有悖有機(jī)綠色城市發(fā)展的趨勢。可視化綠色覆蓋旨在結(jié)合公交站臺的建構(gòu)形式和建筑材料，使公交站臺本身就能成為營造城市綠色環(huán)境的小景觀點。

1） 金屬結(jié)構(gòu)框架綠色凹槽設(shè)計

公交站臺可以看作一種簡單的板柱體系，結(jié)構(gòu)的支撐柱通過改造可以做成帶有凹槽的金屬結(jié)構(gòu)，而在其凹槽之中又可以種植一些帶狀的綠色植被，充分利用建筑本身的結(jié)構(gòu)材料來實現(xiàn)綠色設(shè)計。

2） 站臺頂棚綠色植物間隔覆蓋

自柯布西耶提出屋頂花園以來，世界各地的建筑廣泛采用了這一設(shè)計手法。“屋頂花園”這個概念同樣可以運用到公交站臺這種小型建筑物上，間隔分布在站臺頂棚的綠色植物散落在城市的各個角落，成為城市中無處不在的綠色小景觀。

2.1.2 相變材料應(yīng)用手法創(chuàng)新

相變材料的節(jié)能原理在冬夏兩季不同。在夏季材料受熱融化，在從固體變?yōu)橐后w的同時吸收大量的熱，從而降低室內(nèi)環(huán)境溫度。而在冬季白天，相變材料通過太陽能蓄熱，到夜晚寒冷時，材料釋放白天所收集的熱量，為室內(nèi)供暖。

在相變材料的傳統(tǒng)應(yīng)用手法上，如若直接將相變材料---石蠟灌入中空的材料間層中，石蠟受熱融化后，全部堆積到圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部，會導(dǎo)致材料上下部分蓄熱效果不一。經(jīng)過反復(fù)實驗與研究，發(fā)現(xiàn)將石蠟依附在金屬網(wǎng)上固定，效果較好。這是由于金屬受熱導(dǎo)熱均勻，網(wǎng)格細(xì)膩易于固定。將相變材料固定在金屬網(wǎng)上之后與EPS泡沫板相結(jié)合，其改造有效改善實驗效果，故在材料的固定方式上得以創(chuàng)新。

2.1.3 對傳統(tǒng)集熱墻的改造創(chuàng)新

傳統(tǒng)集熱墻原理是利用陽光照射到外面有玻璃罩的深色蓄熱墻體上，透明蓋板和厚墻外表面之間的夾層空氣，通過熱壓作用使空氣流入室內(nèi)向室內(nèi)供熱，同時墻體本身直接通過熱傳導(dǎo)向室內(nèi)放熱并儲存部分能量，夜間墻體儲存的能量釋放到室內(nèi)。傳統(tǒng)集熱墻一般是針對我國北方太陽能豐富且晝夜溫差較大的地區(qū)，僅針對冬季寒冷天氣加以改善，而不能良好改善其他部分城市冬冷夏熱的天氣環(huán)境。

對于此問題的創(chuàng)新改造先從夏季現(xiàn)狀出發(fā)，首先將透明蓋板撤去取消空氣間層，再將傳統(tǒng)集熱墻的深色蓄熱墻體改為白色，使其能夠在夏季陽光照射的情況下利用淺色墻面將陽光反射，而在冬季則利用集熱墻基本原理加以創(chuàng)新，由于集熱墻空氣間層與公交站臺室內(nèi)形成了溫差會產(chǎn)生熱壓作用使得空氣流動，因而在墻上端與下端分別安裝PCM管從而形成空氣出口與進(jìn)口，加快了空氣交換，使得冬季站臺室內(nèi)溫度盡快升高。與此同時，集熱墻形成空氣保溫間層，與此同時加入相變材料石蠟層制成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄能使其夜晚放熱，共同為建筑保溫。

2.1.4 太陽能的利用

城市公交站臺的一些設(shè)施需要利用電能，如廣告牌，電 話亭及自動飲料機(jī)等等，若在站臺頂棚的設(shè)計中加設(shè)太陽能板來儲蓄電能，則更為綠色環(huán)保。

2.2 城市公交站臺建筑造型創(chuàng)新

2.2.1 公交站臺功能的優(yōu)化

現(xiàn)存城市公交站臺熱舒適性差、建筑功能過于單一，解決熱舒適性的策略已在上文節(jié)能手法中進(jìn)行了探索。建筑功能上，傳統(tǒng)公交站臺排隊等候空間不明確，各路公交車停靠位置混雜。針對此問題提出的可能解決手法是：根據(jù)公交站臺的使用情況劃分出每路公交車的候車空間，在兩個候車空間之間設(shè)置排隊空間，并在排隊點地面上醒目地標(biāo)識出公交車線路號，方便公交司機(jī)清晰可見每一站的具體停靠點，這樣將有力地保證了候車與乘車秩序性。

2.2.2 公交站臺的“可拼裝，好拼裝”

如今在很多領(lǐng)域都已提出了“拼裝”的概念，如集裝箱拼接等，“拼裝”形式的出現(xiàn)為人類的生活帶來了極大的方便。同理公交站臺設(shè)計也可引入“拼裝”的形式，即公交站臺可分解成單元模式，每個單元都有自己獨有的建筑功能，實現(xiàn)“功能可拼裝”。其次，維護(hù)結(jié)構(gòu)均可以預(yù)制且大批量生產(chǎn)，到現(xiàn)場后可快速拼裝，每個單元體也可以被拼接在一起，實現(xiàn)“建筑好拼裝”。這種拼裝的形式也能更好地適應(yīng)城市高速發(fā)展的需求，提供更加人性化的公交系統(tǒng)服務(wù)。

3 展望

近100年來傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展雖然帶來了城市的繁榮，提高了人們的生活水平，但也帶來了能源短缺、環(huán)境污染，交通擁堵等一系列問題。在公交站臺等一些與日常生活息息相關(guān)的交通建筑中，城市發(fā)展中潛在的問題變得更加突顯，解決它們顯得愈加迫切。在日后的研究中應(yīng)該從提出新的空間組織方式，植入符合需求與時俱進(jìn)的建筑功能，大量運用新型環(huán)保節(jié)能建筑材料等。如此不僅可以美化城市的交通環(huán)境，更可以提升城市文化和改善生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1] 江哲豐.現(xiàn)代城市公交站臺設(shè)計初探[J].藝海.2011（08）

[2] 魯揚.公交站臺應(yīng)該體現(xiàn)城市品味[N]. 中華建筑報.2007-03-13（005）

[3] 莊春龍. 青藏高原北部地區(qū)相變輕質(zhì)哨所太陽能采暖研究[D]. 重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院 2011

[4] 劉倩妮，陳寧. 與建筑一體化石蠟類相變材料研究與應(yīng)用[J].能源研究與信息.2008（02）

[5] H.Saha.Heat Transfer characteristics solar thermal storage of water filled cans as solar thermal storage medium：comparative test data analysis.Abstracts of Selected Energy Technology.1979