淺談高速公路服務區及收費站建筑節能

宗　澤 / 陜西省交通建設集團公司

淺談高速公路服務區及收費站建筑節能

宗澤 / 陜西省交通建設集團公司

我國所頒發的可持續發展戰略目標的根本體現便是建筑節能，基于世界生態化建設快速發展的大環境，建筑節能不僅是建設設計的主要潮流，還是建筑科技發展及應用的創新點。對建筑進行節能設計與建筑，可以在很大程度上推動我國國民經濟實現快速且健康的持續發展。我國高速公路的建設地點一般選定在城鄉結合區，由于此類地形區設施較為分散，沒有良好的能源供應效率，而高速公路工程建筑需要消耗大量的能源，在很大程度上擴大了公路的能源成本，因此，對高速公路進行節能設計具有十分關鍵的重要性以及必要性。

高速公路；收費站；節能建筑

1.引言

在高速公路建筑過程中，應用節能設計，不僅可以降低高速公路工程的能源消耗量，節約工程建設成本，還能延長高速公路的使用年限，不僅可以推動高速公路的經濟效益、社會效益以及服務效益得以全面發揮，還可以促使我國國民經濟實現進一步發展。

2.服務區建筑節能規劃設計

高速公路服務區相對于城市建筑而言，所處的環境有著較大區別，一般城市的建筑密度較大;不過一般服務區都處于比較空曠的環境，有著豐富的風力、陽光、綠地等的自然資源，不過一般沒有能夠利用的市政資源和設施，需要自身解決城市里一切的供給，因此高速公路服務區的供給并沒有我們想象的那么低。(1)服務區的選址規劃。在對高速公路服務區的規劃時，必須結合高速公路的整體規劃，不能脫離高速公路的附屬這個角色，還要結合選址地點的地形特點予以填平、挖平等操作，同時還必須考慮到服務區周邊的排水、供水、通信、供電、地方道路等的配套市政設施情況，進行選址規劃。做到既成本最低，又能滿足服務區的正常功能。(2)服務區總體的布局。總體的服務區布局要做到功能分區合理、便于使用的最高原則原則，決不能因為其他的目的而脫離服務區的基本功能而本末倒置。對于服務區室內外功能做好科學的規劃，盡量避免資源浪費。服務區內綜合樓、停車場、機修間、加油站之間要相互處理好關系。停車場既要避免對綜合樓產生過大的干擾，又要保證車流順暢;加油站既要避免出現交通堵塞，又要讓停車場的車輛順利便捷地到達。服務區的服務流程為后加油、先停車，因此停車場的規劃是非常重要的。將服務區綜合樓放置在場地的中央，這樣有利于服務區對外提供各種服務，綜合樓的前后側設計為停車場，便于第一時間進行加油服務。場地兩側設計為配件食品專賣，這樣前后兩個方向的車在加油時可以少走一段路就能提供各種補給。采用停車場45度前進出車、前進停車的方式，客貨車分區的停放，場地后側設計為大車停車場，這樣大車對其他車輛和服務站的影響就降到最低。(3)建筑物環境的設計。首先服務區綜合樓應該選擇長方形體型，南北朝向是大部分的選擇。規劃服務區的建筑第一要滿足使用的功能要求，因此還要將綜合樓順應工藝流線布置，在設計時，盡量將所有的房間設計為南北通透的格局，這樣在炎熱天氣時南北自然風可以為服務區內的房間自然降溫，降低了空調的使用強度，達到了節能的目的。其次是綠化建筑。作為服務區建設必不可少的一部分，在進行設計的時候要在滿足使用功能之余，盡量做到美觀，給駕駛員以美麗的心情。所以，設計綜合樓時應該考慮局部設置的內庭綠化，用于改善建筑環境。最后，鋪地廣場也是節能設計必須要考慮的。鑒于服務區的首要任務是停車，因此所有的服務區都會選擇混凝土地面來滿足承重需求。然而，混凝土路面有著較高的吸熱能力，尤其在炎熱晴天的，它在大量儲存、吸收了太陽的輻射能量之后，使得地表溫度高于正常溫度很多，因此會以輻射的形式又將熱量釋放回來，此時在服務區停車場就會有嚴重的烘烤和灼熱感，且由于大量的熱沒有被利用，又給人帶來煩惱。所以，在服務區不停靠大型車輛的地方，可以考慮用水性地面，甚至可以選擇當下最新的熱電池來鋪地面，即使效率只有5％即可滿足服務區的用電量，甚至可以并網輸出電。這樣，廢熱被清除或者再利用，達到了節能的目的。

3.屋頂綠化

在建設節約型社會的主導思想下，建筑節能成為當今社會的一個熱點話題，而建筑節能的中心是在不影響人們舒適度前提下，降低建筑的耗能。尤其對于我國南方的部分地區的夏熱冬冷特征而言，在建筑夏季的隔熱是建筑節能的要點。

對于一幢在夏季建筑而言，從外圍外表面受到的太陽輻射日照和強度時數來看，最大的是水平面，然后是東、西向，較少的是南向。屋頂的外表面在太陽輻射強烈的作用下表面溫度急劇的升高，以熱傳導方式直接的傳向了室內，對室內的溫度造成了很大的影響，因此屋頂隔熱非常的重要。

對太陽輻射來說綠化層的遮蔽效果是指綠化層遮擋太陽輻射能量的比率，例如灌木類綠化層我們能夠選擇輻射儀來測量綠化層的上面以及下面朝向天空的輻射強度，不過對于草類的綠化層，輻射儀因為尺寸過大而不能置于該類綠化層之下，所以嘗試在實驗中采用一種近似的方法，即采取2個熱流感應片置于水平綠化層的上面和下面空氣中，對通過感應片的熱流進行測量，如圖1所示。用二者比值來近似估計綠化層對太陽輻射的遮蔽效果。結果顯示，當氣溫超過34℃時，有屋頂綠化的房屋，室內可降溫2～5℃，空調負荷可減少15％以上。

1.綠化上層熱流感應片;2.綠化下層熱流感應片圖1　綠化層對太陽輻射的遮蔽率測試方法

4.通風節能設計

在夏季，人們往往難以忍受酷暑，多數都會選擇安裝空調對溫度進行調節，但是這不僅需要消耗大量的電能，其氟利昂還會導致全球變暖，其用的電也是出自發電廠，同樣會造成污染和能量的浪費。因此，在建筑設計過程中，必須考慮采用南北通透的結構來保持良好的通風性。痛風性良好的建筑可以實現空氣對流，從而有效降低室內熱量，這樣可以達到節能減排的目的，且由于自然風冷卻，會比空調降溫更加自然環保。此外，建筑裝修材料以及結構維護材料中有好多含有苯，甲醛，甲苯等有害物質，如果通風性能較差，如果僅僅使用空調來調節溫度，不僅會造成能源浪費，由于有害物質難以及時排除，屋內空氣質量下降，還會引起身體不適甚至是多種疾病的發生。建筑具有良好的通風性能，在有效節約能源之外，還能確保建筑內部環境具有良好的自然性，從而改善人們的日常生活質量。目前，我國應用較為廣泛的通風節能技術有風動效應、煙囪效應以及地下風涼效應。

5.建筑遮陽設計

在對高速公路服務區規劃遮陽設計時，設計人員要對當地的各項因素進行綜合考慮，一般來說，包括建筑的使用功能、經濟成本、技術成熟與否以及當地氣候特點等，從而確保遮陽設計滿足人們對建筑提出的自然采光、通風以及冬季陽光照射、夏季遮陽的要求。在初始的設計時，可以將其規劃為中間、內部雙重遮陽的技術來進行施工，這種內遮陽的施工技術在國外比較成熟，在國內也有很多建筑在使用，效果非常好，只不過相關的成本費用較大。內遮陽的應用原理是反射照入房間內部的直射光漫，從而消減房間內的太陽輻射程度，不僅可以有效規避眩光現象，還可以確保房間溫度處于恒定狀態，是一個天然的恒溫系統，但無法直接用于遮陽。

6太陽能設計

在高速公路建筑施工過程中，廣泛應用的太陽能技術有兩個：一是，光伏發電系統；二是，熱水系統。在建筑中合理應用熱水系統，不僅可以為人們的日常生活，例如，洗浴、炊事等，提供熱水，還能滿足人們對制冷以及供暖的需求。而在建筑中合理應用光伏發電系統，可以滿足人們對電能的需求，此外，由于太陽能不但具有光能，還具有熱能的特點，可以將太陽能電池和熱電池聯用串聯起來，目前我國已經有相關的專利產品，將其聯用可以大大提高發電效率，且能夠將其用于屋頂，墻面以及開闊的地方，滿足節能的目的。提高建筑的太陽能利用效率。

7 .結語

本文在闡述了高速公路服務區節能的設計規劃，多個方面闡述了高速公路服務區及收費站建筑節能的方法，包括太陽能設計，屋頂綠化，遮陽設計，通風設計等。節能是人類永恒的話題，在高速公路服務區及收費站的建筑方面，也可以做到多方面的節能。節能可以分為省和收集兩方面，相信做好了這兩方面，我國高速公路服務區及收費站的運營成本會更低，節能事業也能蒸蒸日上！

［1］ 朱智勇. 江蘇省高速公路建設與建筑節能設計研究［J］.建筑節能，2015,(2) : 28－29.

［2］ 王宏義. 高速公路建筑節能設計研究［J］. 交通世界(建養機械)，2015，(6) : 95－96．

［3］趙定國, 唐鳴放, 薛偉成, 等.輕型屋頂景天綠化的降溫效果[J] .建設科技, 2016(13) : 104-105.