地鐵站空間設計中的材料與工藝探究

張南洋，徐艷華

（常州大學，江蘇 常州 213164）

1 引言

近幾年的國內(nèi)掀起了一股建設地鐵的狂潮，地鐵不僅僅可以緩解擁堵的城市交通，還可以提升城市的文明形象，為城市的經(jīng)濟發(fā)展以及文明城市形象的塑造有著重要的作用。但是早期的國內(nèi)地下空間出現(xiàn)弊端，尤其突出在對材料及工藝上，地鐵站空間裝修后的問題層出不窮。因此對地鐵站空間的材料與工藝進行分類并且探究便成了當務之急。

2 地鐵站空間設計的概論

2.1 地鐵站空間設計原則

2.1.1 安全性原則

地鐵站空間通常由候車區(qū)、疏散通道、購票區(qū)以及設備區(qū)組成。后期還會增加地下的商業(yè)區(qū)。地鐵站空間是屬于公共區(qū)，那么就要滿足乘客進出站的基本的通行功能，再者由于地鐵人行走路線相對復雜。有些地鐵站出入口有幾十個，再遇到上下班客流高峰，地鐵站空間出現(xiàn)了局部堵塞的現(xiàn)象。甚至出現(xiàn)接踵而至人擠人的現(xiàn)象，這樣隨時可能發(fā)生危險。為了避免在客流高峰時發(fā)生危險的事故，如乘客在樓梯踏步時不慎滑倒墜落從而受傷的事故等。因此在地鐵站空間設計中，在乘客通行的地面要采用防滑的石材飾面。其次由于地鐵站空間裝修后可能會產(chǎn)生甲醛等有揮發(fā)性的氣體，這些氣體是危害身體健康的有害物質(zhì)。因此在地鐵站空間材料的選擇上，所選擇的材料要符合國家環(huán)保檢測的要求，再者由于地鐵站屬于公共空間，要具備一定防火等級。重視安全性是設計的第一原則。所以在地鐵站的疏散通道，候車區(qū)所使用的的吊頂、地面、墻面以及其他公共設施的材料要用符合國家的防火等級材料。

2.1.2 區(qū)域特性原則

隨著科技發(fā)展以及通訊信息技術的普及，一個城市的交通工具也是可以傳遞當?shù)氐奈幕畔ⅲ罔F站作為城市中人流量最大的公共場所，可以向人們傳遞城市信息。在人們乘車的過程中，可以了解當?shù)氐娘L土人情、人文環(huán)境，還可以積極培養(yǎng)人們的集體感，傳播中國特色社會主義的價值觀。因此在地鐵站的裝飾中采用不同材料來體現(xiàn)地域文化，例如在常州地鐵一號線的文化宮站通過展示銅板浮雕展示了當?shù)匚幕厣＜扔醒b飾材料也兼顧到地域文化特色。所以地鐵站設計中設計人員應該多考察當?shù)氐牡赜蛭幕厣浞掷玫赜蛭幕厝パb飾地鐵站空間。讓乘客在乘車的同時感受到當?shù)氐膫鞒形幕?/p>

2.1.3 功能性原則

由于地鐵站空間是地下建筑，與普通的室內(nèi)空間裝修不一樣，所以在選擇材料上要尊重功能性的原則。地鐵站是一個公共空間，就要求其長期運行使用所以就要求所使用的材料具備有耐久性，還需要有便于安裝的特性，因為材料后期要維護或者更換。其次地鐵站屬于地下空間，地下空間就具有潮濕性，裝飾材料在地下空間要具備防水性、防潮性。為了能夠避免潮濕性所帶來的難題，在地鐵站的全方面刷涂防水涂料。在其他日常維護中要注意材料的應該具有良好的化學性質(zhì)，尤其在意是否具有耐堿耐酸的性質(zhì)。在清潔方面，需要考慮到地鐵站的材料是否具有良好的耐污性，是否便于保養(yǎng)。在噪音方面，地鐵站有設備運行區(qū)，以及地鐵在進出站的時候有著大量的噪音，因此地鐵站空間就需要具有一定的隔材料來吸收機器和地鐵的噪音。同時，列車在到達站點的時候伴隨著一股負風壓，這會引起一定的共振，因此為了提升地鐵站的抗震性，在材料上就需要特定材料來減少其共振。因此在地鐵站的設計中要遵循其功能性，根據(jù)實際情況滿足地鐵站使用的功能型。

2.2 地鐵空間設計中存在的問題

相較于早期的城市地鐵站而言，缺乏地域特色且室內(nèi)設計形式較為單一。此外，在材料的使用方面也相對匱乏。早期的防水材料的缺乏或者功效不佳導致地鐵站空間普遍存在滲水的情況。乃至現(xiàn)在剛投入使用的地鐵站遇到下雨天，地面也會出現(xiàn)潮濕、頂部漏水等情況。在地鐵站空間中，有些裝飾材料不具有耐久性，地面的瓷磚在長期使用后，有些地磚出現(xiàn)了裂縫的狀況。玻璃在日曬情況下爆裂的情況。因此在空間的設計中要考慮到具有安全的材料，適合耐久性的材料。

3 地鐵站空間設計中的材料與工藝

3.1 吊頂材料及其工藝

在地鐵站的室內(nèi)空間，地鐵站的天花板上有著各種設備管線、照明線路以及消防管道。這些都需要人員去定期維護，因此地鐵站的天花設計要符合維修過程的拆、裝以及上人操作等因素。再者避免各種管線、通風系統(tǒng)、消防報警裝置太多顯露在外面，給人雜亂無章的感覺。這就需要一種掩藏式的吊頂。在吊頂?shù)难b飾材料中主要包括鋁方通、鋁天花板、涂料等。

3.1.1 鋁方通

鋁材的工藝就是板材鋁方通又叫做U型方通、U型槽，是這幾年比較流行的吊頂材料之一，因為鋁方通重量輕，具有開闊的視野，良好的通風系統(tǒng)以及便于安裝消防系統(tǒng)，通常用于公共空間內(nèi)，如地鐵站、高鐵站、醫(yī)院等室內(nèi)吊頂裝飾，該材料具有耐高溫、無毒無污染、防潮、防塵、抗腐蝕、抗沖擊力強、耐久性好；自身重量輕，結構牢固，不易脫落，易于拆裝且不易磨損，便于吊頂內(nèi)部設備的維護與檢修等優(yōu)點。

鋁方通的表層有粘合層，顏色一般以白色、黑色、木紋色等，其他顏色可按客戶的色板定制生產(chǎn)。然而不同的工藝對于鋁方通的使用壽命也是不相同的。現(xiàn)在鋁方通涂層工藝主要有粉末靜電噴涂，熱印轉(zhuǎn)木紋，聚酯噴涂，氟碳噴涂，滾涂，滾涂木紋，覆膜，磨砂拉絲等。

粉末靜電噴涂是這幾年較為流行的新技術，它有著較為環(huán)保且生產(chǎn)效率高的特性，因此技術被廣為使用。粉末靜電噴涂工藝首先是選擇型材進行檢測是否合格的產(chǎn)品，然后對產(chǎn)品進行脫脂處理，待水洗干凈后，再進行等離子的水洗去除靜電，晾干后將產(chǎn)品進行鉻化，然后再進行一次等離子的水洗，保護好鉻化的效果。洗好之后進行控水處理，再進行烘干處理保證其干爽無水分。接著通過吹掃的步驟去除產(chǎn)品表面灰塵，然后進行噴涂粉末涂料，最后等其固化后檢查是否有瑕疵的地方。因此，粉末靜電噴涂施工簡單，涂層厚度為30 μm以上，有較好的保護性、沖擊性、耐磨性、防腐蝕、耐候性還有其成本較低，用于地鐵站這樣的地下空間較為合適。氟碳噴涂是一種較為高檔次的噴涂，它的價格較高，在國外早已開始運用了，最近幾年才在國內(nèi)使用于鋁制材料。在化學性質(zhì)上氟碳漆能夠避免褪色，在室外中具有良好的抗腐蝕性，在機械方面，氟碳噴涂還具有良好的耐磨性。因此由于其優(yōu)異的表現(xiàn)，越來越受到行業(yè)的青睞。氟碳噴涂的工藝首先將產(chǎn)品進行前期的處理然后進行鉻化接著進行烘干處理后還需要進行第二次上架進行油漆的涂裝最后進行烘烤固化。

聚酯噴涂是一種多組分漆，它是用聚酯樹脂為主要的一種較為優(yōu)質(zhì)的厚質(zhì)漆。聚酯漆的漆膜比較豐滿，層面較厚，因此具有良好的耐候性、抗沖擊性、耐磨擦、防腐蝕但是噴涂的效果沒有氟碳漆好，聚酯漆容易受力脆裂，怕太陽光線照射會褪色。聚酯噴漆工藝首先是將產(chǎn)品水洗處理表面的凹凸部分。然后進行風干烘干產(chǎn)品表面的水分，然后進行聚酯油漆的噴涂后進行風干固化。

熱印轉(zhuǎn)木紋是一種新型的產(chǎn)品，其木紋對金屬有著很強的附著力，經(jīng)過轉(zhuǎn)印之后木紋的紋理較為清晰，其特點就是易于清潔，沒有甲醛，顏色分明。熱印轉(zhuǎn)木紋的工藝首先做好生產(chǎn)前的準備，根據(jù)型材的大小準備好所需要的木紋紙的大小。然后將木紋熱轉(zhuǎn)印包裹住在耐高溫且密封性好的管狀塑料膠帶，接著打開閥門，緩慢進行抽真空，直至能夠緊貼在基材上面。

3.1.2 鋁天花板

地鐵站的室內(nèi)空間吊頂裝飾材料也通常用鋁天花板。該材料更加輕便耐用。表面經(jīng)過特殊工藝處理擁有抗靜電、不落塵、不沾塵等特點。

這都要歸功于鋁天花板的工藝和材質(zhì)。該材料最大的優(yōu)勢是實用性極高，且安全系數(shù)有保證，噴涂了氟碳的鋁單板不易玷污，便于清潔保養(yǎng)。氟涂料膜的非粘著性，使表面很難附著污染物，更具有良好的自潔性，是一種綠色環(huán)保的建筑材料。還有大部分的鋁天花板大都采用穿孔鋁板，這樣具有很強的抗風能力，可以有效抵抗地鐵站的地鐵出入站所產(chǎn)生的負風壓。在這一過程中還可以有效減少噪聲的產(chǎn)生。其次還可以有效抵抗突如其來的地震，確保其連接的穩(wěn)定性具有良好的抗震性。

鋁天花板生產(chǎn)工藝是采用優(yōu)質(zhì)鋁合金板材作為基材。所采用先加工后噴涂的工藝，通過數(shù)控方式可用折彎、沖孔、滾弧、焊接、打磨、拋光等成形方法使用產(chǎn)品呈各種幾何形狀，最大限度地滿足建筑及造型的要求，能充分體現(xiàn)設計的創(chuàng)意，彌補了預涂板和復合板造型單一的缺點。

3.2 地面材料及其工藝

地鐵站地面的選材一定要與墻體的整體相呼應，因為這樣就可以使地鐵站的風格得到統(tǒng)一，因此所在地鐵站中大多使用的是淺灰的花崗巖石材飾面，在保持了地鐵站室內(nèi)照明的同時，整個地鐵站空間的干凈整潔，也給乘客帶來了乘坐地鐵的喜悅感。再者地鐵站地面材料大都使用的是耐磨地磚，這樣的地面材料雖然耐磨防滑，但不能耐滲和防塵。尤其是江南地區(qū)每當進入梅雨季節(jié)，雨水可以滲透地面上，在酸性雨水的浸泡中，地鐵站的地面因腐蝕出現(xiàn)地磚松動的現(xiàn)象。同時地下水反滲透到地面造成地面積水濕滑，不僅影響著交通流暢同時也威脅著乘客的安全。

地鐵站的地面裝飾主要以花崗巖石材的地面為主。主要是以淺灰、深灰兩種顏色為主。花崗巖質(zhì)因為其特殊構造所以質(zhì)地堅硬具有耐磨 、耐壓、耐火、耐酸、耐堿及腐蝕氣體的侵蝕的材料特性。花崗巖的內(nèi)阻尼系數(shù)大，能夠有優(yōu)異的防震、減震效果。其次，由于花崗巖的造價低廉、裝飾效果好、材料特性優(yōu)異。因此目前很多城市的地鐵站都會使用花崗巖這類的石材。

由于花崗巖有著諸多的優(yōu)勢，所以用途十分廣泛。加工工藝種類繁多。現(xiàn)在加工工藝的不同可以分為光面、亞光面、機切面、酸洗、燒面等。根據(jù)使用不同，采用不同的加工方式。

光面的花崗巖表面很光滑，經(jīng)過多次磨光具有鏡面效果，有著良好的光澤度。在室內(nèi)燈光的照射下能夠使室內(nèi)明亮。光面的加工工藝中，需要對花崗巖原石表面多次磨平，然后用樹脂磨料在其表面進行拋光處理，讓花崗巖具有其光澤的表面，使其光澤度達到百分之百。充分達到對光的反射性強，展示花崗巖石材本身的紋理質(zhì)感。

亞光面和光面的步驟都是一樣的，都是經(jīng)過打磨平整，用樹脂磨料進行表面的磨光處理。但是由于其表面的光澤度低，大概在30左右，雖然能有一定的光澤度，但是其反射光還是比較弱。常用于灰色系的石板材料。

火燒面的加工工藝流程中，首先根據(jù)所需要的板塊進行切割。然后對花崗巖石塊的表面進行磨平。接著對花崗巖的表面用火槍進行在高溫800~1 000 ℃下的火焰炙烤。這樣石材表面的一些雜質(zhì)被燒掉了，再摸上去有一種刺手的粗糙感。最后在高溫下進行粗加工形成花崗巖的粗飾面。

3.3 墻面材料及其工藝

3.3.1 搪瓷鋼板

搪瓷鋼板是一種新型復合材料。現(xiàn)階段多用于地鐵站的柱子的包圍，在鋼板的表面上瓷釉涂搪步驟以防止生銹。相較于其他的墻面材料，有著許多優(yōu)質(zhì)的特征，具有硬度高、耐磨、耐高溫搪瓷鋼板是由先進的制作技術與傳統(tǒng)的琺瑯工藝相結合，由高密度鋼材經(jīng)過十幾道工藝制作高溫燒制而成。高于普通鋼鐵，低于寶石。地鐵由于人流密集、復雜，對防碰撞要求高，防火等級要求高。因此相較于其他的墻面材料，搪瓷鋼板有著良好的耐沖擊性的優(yōu)點。

其一有著超強的耐酸堿性，可在表面進行藝術表現(xiàn)的特點。搪瓷鋼板由于在外表面鍍上一層保護膜，隔絕了鋼板與空氣直接接觸，從而保護了鋼板整體性。搪瓷鋼板普遍的應用在人們的生產(chǎn)生活上。搪瓷鋼板的色彩可以按所需要的用途在加工的過程中進行噴涂，也可以通過壓花工藝壓制花紋圖案。不僅色彩豐富多樣而且搪瓷鋼板的形狀尺寸都可以定制，可塑性很強。它可以應用于廣告的印制、可以噴涂可以彩繪、甚至可以做一些宣傳牌、指示牌、展示牌等。具有多樣的功能。印制在鋼板上的圖案不用擔心會變形脫落，因此通常可以看到地鐵站名印在搪瓷鋼板上，不僅達到藝術裝飾效果，而且是地鐵站最醒目的地方，讓乘客記住這個站點，達到設計的目的。

其二有著耐臟、耐刮擦、安全環(huán)保的特點。搪瓷鋼板以其特有瓷玉質(zhì)感使得表面易于清潔、耐磨性強，要遠遠高于氟碳噴涂和粉末噴涂。在環(huán)保安全方面，搪瓷鋼板從選材到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的污染氣體或者污染物質(zhì)非常的少，不會對環(huán)境造成很大的壓力。搪瓷鋼板原材料都是無毒無害的健康材料，沒有放射性危害，而且經(jīng)過上千度的高溫高壓的烘烤，材質(zhì)健康安全。

搪瓷鋼板基本由兩種涂搪工藝制成：一種是浸搪，另一種是靜電干噴。

（1）浸搪工藝上釉的搪瓷鋼板燒制。①釉料的配制：按照配方稱取原料和水倒入搪瓷球磨中，蓋上蓋子，將球磨放入KM快速研磨機中固定研磨。②浸搪、烘干：用夾子夾住鋼板浸入盛有配制好釉料的容器中，使其表面覆有均勻的釉面。把浸搪好的鋼板樣板放入電熱恒濕鼓風干燥箱中干燥5 min。③燒制：將烘干后的各塊鋼板樣板放入電阻爐內(nèi)燒制。

（2）靜電干噴工藝上釉的搪瓷鋼板燒制。①噴涂：將鋼板拿到靜電干噴房內(nèi)，用靜電干噴在樣板表面噴一層搪瓷靜電底釉，在噴底釉的基礎上再用靜電干噴一層搪瓷靜電面釉。②燒制：工藝同上，但在控制燒制溫度和時間上不同。

3.3.2 干掛瓷磚

地鐵站由于工程量較大，所以其造價就需要控制，而干掛瓷磚造價低廉是入首。選其施工工藝就是將金屬掛件釘在墻面面上，然后將瓷磚吊掛在墻上，這樣的施工工藝避免了水泥砂漿的牢固度不夠而掉落的情況。瓷磚的原材料多由黏土、石英沙等等混合而成。各種的晶體分子之間具有很高的強度，因此其抗折強度之高。其次干掛所使用的瓷磚具有很好的吸水率和溫差變化小，地鐵站在地下空間中濕度較大，內(nèi)外溫差較大，瓷磚的特性能夠符合這樣的環(huán)境。其次干掛瓷磚不易變形的特點，保證了能夠具有耐久性。同時瓷磚是經(jīng)過1 200°高溫高壓燒制而成，瓷磚內(nèi)部不具有對人有危害的放射性的物質(zhì)。最后由于瓷磚的材質(zhì)輕便，同等質(zhì)量的一塊瓷磚少了其他水泥砂漿粘合物的質(zhì)量，因此能夠有效地降低建筑物的負載力，提高了地鐵站的安全性。

瓷磚的生產(chǎn)工藝和其他的磚塊有著本質(zhì)的區(qū)別，首先要進行配料，準備好所需要的各種的泥、砂、石粉以及輔料。然后按照工藝的配方進行配比，混合在一起，然后將這些配料輸送到磨機內(nèi)，通過球磨機的轉(zhuǎn)動使配料相互摩擦碰撞進行細化的過程，研磨細度達到1%~2%。經(jīng)過魔球后的醬料通過篩網(wǎng)過濾除去多余鐵雜質(zhì)和較為粗顆粒。因為不經(jīng)過篩網(wǎng)過濾含有鐵雜質(zhì)再經(jīng)過高溫燒制中氧化變成了黑色的氧化鐵。這樣造成了不美觀的瓷磚。接著將漿料進行熱交換、蒸發(fā)水分使其含水率變成5%~6%的顆粒狀粉料。粉料通過壓磚機沖壓成塊狀磚坯。接著將含水率在5%~6%的生胚磚通過干燥器變成含水率在1%的干燥生胚磚，通過此次步驟，強度得到加強。接著在干燥的生胚體的表面加上薄釉起到保護的作用。然后根據(jù)不同的工藝進行選擇上釉的方式，有甩釉、噴釉、淋釉等。隨后在已經(jīng)上釉的生胚磚的表面印上一定的花紋。最后將印好的生胚磚放置在高溫窯爐內(nèi)經(jīng)過1 200 ℃的高溫達到玻化成瓷的過程。經(jīng)過燒制后，瓷磚變得表面光滑、反光且堅硬耐磨。

3.3.3 浮雕墻面裝飾

在有些城市地鐵站能看到文化浮雕墻，而浮雕墻就是作為傳播城市歷史文化的載體，能讓人們了解城市的歷史。而且現(xiàn)在的浮雕種類繁多，有石材浮雕、木雕、金屬浮雕等等。不同的材質(zhì)傳遞出來不同厚重的文化。其次浮雕墻作為公共藝術的表現(xiàn)之一，是城市精神文明和物質(zhì)文明的顯現(xiàn)，正如常州地鐵一號線的文化宮站有著一幅銅板浮雕，場面震撼，提取運河兩岸商鋪林立，阡陌縱橫，農(nóng)田密布的古代常州景象。中間部分提取運河河岸線進行藝術創(chuàng)作，將古運河兩岸真實的歷史風貌展現(xiàn)出來，借古與今的變化傳遞常州在歷史長河中的巨大變遷，并將每一個時期的重要節(jié)點標注出來，將其打造成城市歷史文化的宣傳窗口，讓市民更加了解所生活的城市，增加文化認同感、歸屬感。

浮雕墻的工藝隨著科技的發(fā)展有著很大的進步。原先的浮雕墻面是老手藝人用工具鑿刻出來的。而現(xiàn)在主要是利用加熱過后的銅經(jīng)過反復的捶打制作出來。針對大型的作品需要用特殊的爐火鼓風加熱然后用皮錘反復敲打平整，形成所需要的畫面。

4 結語

通過對地鐵站空間的裝飾材料進行探析。分析地鐵站空間的吊頂、地面、墻面等方面，分析材料的特性和工藝，設計者在設計時要考慮到材料與工藝融合，再者考慮空間的色彩、燈光等因素。營造出一個舒適美好的車站空間氛圍，為乘客提供美好的出行感受。讓地鐵空間作為城市與乘客溝通的橋梁，重視當?shù)匚幕诘罔F站空間的表現(xiàn)，通過不同的裝修材料來體現(xiàn)城市悠久的文化底蘊和風土人情，讓地鐵站成為當?shù)厝藗冃闹械牟┪镳^。