淺談“綠色、低碳”在高速公路服務區設計中的應用

＊解云翔

（利茲大學 地球與環境學院 英國西約克郡 LS29JT）

經濟的飛速發展離不開完備的交通設施的扶持。而高速公路是方便、靈活、快捷的現代化交通設施的典型代表，是在經濟發展中占有重要地位的便捷基礎設施。

高速公路的蓬勃發展促使了高速服務區的出現。高速服務區給出行人員提供休息場所；給汽車提供加油、檢修等服務的現代化設施綜合體。高速服務區在一定程度上保障了行車安全，降低了駕駛人員及乘客的疲勞程度和汽車使用時間，并有助于樹立其所在地區的良好形象。

高速公路服務區獨特的地理位置，使其成為獨立于城市之外的基礎設施，這意味著服務區的能源消耗和污物處理無法完全依賴城市內的體系。這會造成服務區的資源無法被合理運用，污水污物排放問題得不到解決，外墻保溫系統耗能大等一系列問題，久而久之對高速服務區的發展造成不良影響，甚至危害生態平衡。此外，如果沒有應用適當的環保技術建造高速服務區，會使高速服務區的日常管理成本費用飆升，從而耗費大量的人力、物力、財力。從長遠眼光來看，這不利于高速服務區未來的發展。

目前，對于建設現代化的基礎設施來說，綠色建筑成為維持生態平衡的主力軍。如若把綠色建筑運用在高速服務區的建設中，不僅能減少高速服務區的耗能量，節約能源，更高效率的處理污水污物，還會促進高速服務區的發展。而對維護生態環境而言，綠色建筑在高速服務區中的運用有利于發展生態平衡，構建循環環境。

因此，把綠色、低碳的概念融入到高速公路服務區的設計中來，是現今和未來的趨勢，也是我們努力的方向。

1.場地規劃現狀調研

（1）場地選址是否安全、健康。本文調查研究的對象是某高速服務區，具有重要的文化和經濟價值。通過對現有某高速服務區的調研，發現其占用了大量的農田和綠地，這在一定程度上破壞了該地區的生態平衡。該高速服務區地形較平緩，周邊無高山或河流，無地質斷裂構造，不存在塌方和地表凹陷等風險。此外，該服務區遠離河北市區和京津唐工業地帶，沒有火、爆、電磁輻射等有害物質的侵擾。總之，該服務區選址合理。

（2）場地綠化。該高速服務區周邊的綠色植被稀少，且種類單一。而且，其植被分配未結合河北省的氣候特點。此外，周邊綠化均為高速綠化帶的延伸，缺乏美化市容，遮陽降溫，調節溫差等實際作用。筆者通過調研還發現，該高速服務區使用的植被中，非本地植物較多，這在一定程度上造成了維護植被的成本昂貴，養育植被的方法困難，使得植被的壽命大大減少。根據服務區相關工作人員的介紹，很多景觀植被生命周期短，所以他們不得不重新栽培。這造成了資源的浪費。

2.主體建筑的配套設施的現狀調研

（1）配套設施的布局規劃。停車場：該服務區的停車場是往來車輛停靠，安全檢查，貨物整理的重要場所。通過調研，筆者發現該服務區的停車場的布局形式為前后分離型。這意味著對不同車型的停放有明確的劃分，避免車輛擁堵，提高往來行人的安全。服務區中心廣場：該高速服務區的廣場位于停車場和主體建筑之間，成為了二者的隔離帶；筆者認為，這樣的設計有利于人車分流，提高行人安全性。加油站：經筆者調研發現，高速服務區的加油站屬于出口型加油站，加油站位于服務區末端，這使得加油車輛必須先進入服務區內排隊等候，雖然緩解了高速公路的交通壓力，但對高速服務區的承載量構成威脅。此外，還應在出口加油站設置明顯的地標。

（2）外圍結構（外墻）設計。該高速服務區的主體建筑僅有兩層，且該服務區采用框架結構。根據政府頒布的 《綜合樓內外墻熱工性能氣溫恒定表》顯示，外表面溫度多為18-22℃，內表面溫度為23-25℃。

筆者對該服務區的內外表面做了為期十二個小時的測試。測試結果顯示十二個小時內，內墻溫度基本保持在24℃左右，墻溫度始終在18℃以下，這說明該高速服務區的外墻保溫性能還需提高。

（3）天然采光、自然通風。目前，該服務區的天然采光條件是很理想的。其建筑群采用大面積的玻璃窗，下午四點以后仍不需要輔助照明。但是，由于布局朝向存在問題，自然通風條件受到阻礙。雖然有大面積的玻璃窗，但是處于無法開啟的狀態。而且，由于排風力度不足，衛生間反味現象嚴重，廚房排煙效果不理想，這對室內空氣質量帶來了不利影響。

3.存在的問題及設計成果

（1）缺乏美感。通過調研，不難發現該服務區存在一些設計痛點。首先，規劃公共設施及建筑物的設計已經無法滿足日益進步的大眾美學。該地區有一些風俗文化但是該服務區并沒有利用風俗文化的優勢建造具有特色的文化服務區。

所以，提出的設計理念是采用傳統與現代相結合的建筑風格，來改造現在該高速服務區的建筑樣貌。該設計的靈感之一來自于中國書法的“山”字的演變，靈感之二采用對 “海”字的象形法；主建筑主要體現山的硬朗巍峨，樓前的曲線倒“山”形構筑物與樓頂設置的海浪形鋼結構廊架，與遠處曲線為主用以體現海之柔美的加油站棚頂相呼應。整體設計在體現它的地域特色之余，予人以全新的視覺感受。這樣的設計既體現了中國特有的文字之美，也體現出其特色。

（2）基礎設施不足。該服務區的來往車輛和游客日益增多，這意味著對交通動線的分配需要重新規劃。所以，在筆者的設計成果中，兩側的公路服務區都采用兩條主要機動車動線的設計。一條是需要加油的常規動線，另一種是不需要加油，只是作為旅客快速休息或者應對緊急事件的快速動線。

而且，目前該服務區的硬件設施已無法滿足日益增多的游客需求。雖然目前該服務區具備傳統硬性服務設施，但是通過游客的反饋可以看出目前的服務區收費方式更新收銀方式。此外，更多的人文關懷應當融入進新時代的公共設施建設中，例如殘障人群友好型設計，孕嬰友好型設計，AI技術等。

所以在筆者對該服務區的設計中，對服務區的功能分區進行了重新規劃。除了傳統服務區具備的停車加油和車輛維修外，還增設了餐飲部，住宿部，兒童游樂區，孕嬰哺乳區，民俗展示藝術館，特產超市，商務會議室，茶室等。

（3）缺乏可持續性。隨著黨和國家與時俱進的領導方針，可持續發展，綠色新能源等概念日益成熟。然而，這些先進思想并沒有在該高速服務區的設計中體現出來。所以，在引入了綠色節能的能源使用，如在超市安裝節能攝像頭，節能燈具。在餐廳內部的后廚中，引入節水系統。這樣的功能布置一是呼應可持續發展和節約資源的建設方針，二是讓服務區真正做到節能減排，讓大眾感受到該服務區的環保意識，為其所在省市的形象建設增光添彩。

（4）小結。前文通過對某高速服務區的深入調研，從場地規劃，主體建筑分析了該服務區的現狀，發現了該服務區存在缺乏美感，基礎設施不足，缺乏可持續性的問題。所以，把風情文化與現代風格建筑相結合，提出利用中國書法的“山”字和“海”字作為主體建筑的設計基底。此外，為彌補基礎設施的不足，重新劃分了該服務區的功能區域；且深入貫徹落實可持續發展的方針，在服務區內推行使用環保能源，符合低碳、綠色的生態觀念。

4.高速綠色服務區關鍵技術論證

(1)氣候分析

河北省屬于是溫帶大陸性氣候。此氣候的特點是四季分明，冬季平均氣溫3℃以下，夏季平均氣溫17℃至29℃。其降水量呈地形特征分布，降水多分布在東南地區，西北地區毗鄰黃土高原，降水稀少。

(2)建筑圍護結構節能技術體系

該高速服務區建筑樓層偏低，但體系龐大，因此采用外墻外保溫體系能夠有效節能。經過調研分析，認為該服務區可使用巖棉，聚氨酯硬泡和聚苯乙烯泡沫進行外墻保溫。巖棉外保溫體系成本低廉，且墻體內部水分可以及時排出，有利于增長其使用周期；聚氨酯硬泡外保溫體系已經實現了工廠化和機械化的有機統一，造價低廉，黏附力強，保溫、密封效果好。且聚氨酯硬泡預熱后炭化，擁有良好的阻燃性；聚苯乙烯泡沫外保溫體系防火性差，通常用于高層混凝土建筑，使用時將聚苯乙烯板放入外墻模版內側，與外墻鋼筋連接。該高速服務區建筑為低層建筑，客流量和承載量都較大，因此適合使用巖棉外保溫體系和聚氨酯硬泡外保溫體系相結合的節能技術。

該體系在服務區主建筑中的運用：服務區的主建筑采用玻璃幕墻，一是透光性好，二是具有冬暖夏涼，調節室溫的作用，這對北方城市建筑的可持續性有著重要的幫助。

屋頂增設圍墻以隔絕正在休息的旅客的視線，也隔絕了部分高速公路帶來的噪音和粉塵。屋頂花園植栽的加入充分的增加了綠化面積，使景觀植物與機動車隔離，避免受到尾氣粉塵等污染，更好的提升人的體驗。此外，屋頂采用鋼結構海浪形的曲線廊架，起到美觀和呼應主題的作用，寓意山海交融，與旁邊的加油站遙相呼應。建筑圍合的前廣場中央設計了一個倒“山”形的構筑物，與主建筑共同構成山字。如果從主建筑的剖面圖來看，外墻的流線型飾材的靈感同樣來自周圍連綿的山脈，顏色以灰色和白色為主，總體來說是新中式的風格，意在及符合大眾審美，貼近主題，也囊括豐富的功能性。

該體系在服務區前廣場中的運用：服務區的前廣場的棚頂采用鏤空設計，合理運用天光進行照明，節能環保。內部設有休閑座椅和餐桌，供游客快速休息，進餐。前廣場中央設計了一個倒“山”形的構筑物，與主建筑共同構成“山”字。它與主建筑共同構成服務區的建筑群，在“山”字中，它卻是曲線的，既打破了直線的單一性，又與“海”相結合。讓游客有種“依山傍海”的感受。

該體系在服務區加油站中的運用：該高速服務區現有的加油站的屋頂是厚重而不透光的，無法使室內恒溫，尤其在冬季時，對在加油站內的乘客和工作人員的健康都會構成威脅。此外，長期的光照不足會使加油站顯得灰暗而壓抑，且需要耗費電能提供照明。所以，在筆者的設計理念中，其采用有機高分子環保覆膜覆蓋屋頂，既美觀又透光，減少照明用電的浪費，實現可持續發展。主體采用鋼結構，節約成本，合理運用能源。

加油站的設計是山海主題中“海”的主要體現，利用象形法，模仿海浪形元素的設計。該體系在服務區側廣場中的運用：在調研中筆者發現，它的外墻降噪效果欠佳。所以，筆者在該服務區的側廣場與汽修區入口，設計了一個景觀圍墻，以隔絕噪音和灰塵，使旅客有更好的休閑體驗。

(3)該服務區的綠色景觀設計

對于北方城市的景觀植栽設計，施工，以及養護來說，四季溫差大，冬季氣溫低等不利因素一直是很大的挑戰。因此，北方城市在綠化方面，因噎廢食的現象時有發生。根據河北省氣候條件選擇合適的植物進行種植，不僅能夠提高植物的存活率，而且對發展延續本地植物品種也有重要意義。本設計選擇生命力頑強，養護相對容易的在地景觀植物進行植栽配置。

本設計方案在園林植物造景的種類選擇過程中，首先尊重本地植物的生長習性，在選擇中以喬木，灌木，草本為分類標準。喬木包括山楊，側柏；灌木和草本植物主要包括黃金側柏，千頭柏，萬峰檜，鋪地柏，興安檜，沙地柏，木賊麻黃，紫葉榛，葉子花。草本植物包括三色堇，雞冠花，百日紅，紫茉莉，半枝蓮以及石竹。

(4)小結

通過對服務區的地理位置，氣候特征等的分析，闡述了低碳、綠色的建筑體系在該地區應用的合理性；通過對新設計理念中使用的建筑外墻節能技術體系與綠色景觀設計的分析，為實現使用綠色節能建筑提供了理論基礎，并論述了設計理念。

5.結論

對高速公路服務區的建設是推動完備的現代化基礎設施的重要組成部分，它在促進國民經濟的發展上起到了里程碑式的作用。但是由于高速公路服務區的特殊地理位置，其獨立于城市建設體系之外，造成能源損失大，浪費現象嚴重，對當地的生態環境造成威脅。所以推廣低碳、綠色的建筑在現代化服務區中的運用顯得尤為重要。

首先，以某高速服務區為主要研究對象，通過對其場地和主體建筑的分析，發現了該服務區存在缺乏美感和可持續性、基礎設施不足等問題。提出的措施有：

（1）以中國古漢語的“山”和“海”字為雛形，對主體建筑進行二次改造；

（2）加強對服務功能區的細分，把更多的人文關懷和科技融入該服務區設計中，如殘障人群友好型設計，孕嬰友好型設計，AI技術等；

（3）積極貫徹可持續發展的方針政策，在服務區內推行使用節能型用品，符合低碳、綠色的生態觀念。

此外，根據其地區的氣候特征、地理位置為基礎，為該服務區的低碳、綠色建筑提出技術佐證。從三種不同材料去論證某服務區適合使用的建筑圍護結構節能技術體系。