高速公路零碳綠色服務區設計

【摘 要】隨著社會經濟的不斷發展，高速公路的建設里程不斷增多，人們交通出行也更加便捷。但與此同時，環境問題也愈發明顯。為保證高速公路的可持續發展，需要從各方各面重視環境保護。服務區作為高速公路的特殊節點，承擔著至關重要的作用。本文以沿江高速的紅格服務區為例，分析紅格服務區的零碳生態理念，探討如何將生態綠色理念揉融進高速公路服務區中。

【關鍵詞】高速公路服務區； 綠色服務區； 可再生能源； 建筑設計

【中圖分類號】TU201.5【文獻標志碼】A

0 引言

全球碳減排控制進程加速，已成為全球各政治體和經濟體共識。在國內，黨的“十八大”將生態文明納入“五位一體”總體布局，綠水青山就是金山銀山理念已成為各行業綠色、低碳、循環發展的內生動力。以習近平總書記新時代中國特色主義思想為指導，全面貫徹黨的“二十大”精神，立足新發展階段，貫徹新發展理念，服務構建新發展格局，圍繞碳達峰碳中和發展目標，進行交通運輸行業的綠色低碳發展。

1 中國高速公路服務區現狀

1990年9月，全長為375 km的遼寧沈大高速公路建成通車，掀起了高速公路建設的高潮［1］。截至2022年中國共有36條高速公路國道線，通車里程達17.7萬km，共有約4 600個高速公路服務區，平均面積大約為16.2萬m2，規模位于世界前列。

中國高速公路服務區主要由7類設施構成，包括引道、停車場、旅客休息區、加油區、車輛維修區、綠地、休閑廣場，滿足了司乘人員的基本需求，但仍存在部分問題［2］。對服務區周邊地區的可再生能源沒有進行系統且深入的了解研究，服務區周圍的綠色資源沒有被充分利用。比較單一的考慮建筑和景觀效果，從而忽視了服務區的生態性。設計過程中注重材料的價格而缺少對其碳排放量的考究。

2 零碳生態綠色服務區

零碳生態綠色服務區主要從低碳化、節能化、智慧化、循環化四大方面展開。實現供給端的低碳化，充分利用紅線內用地及構造物，實現分布式可再生能源利用；實現消納端的節能化，充分利用自然條件，實現室內室外各個設備的節能化，避免資源浪費；實現管控端的智慧化，對各設備進行自動監測與調控，實現碳排放動態調控與可視化展示；實現廢棄物的循環化，通過小型設備實現對雨水的收集、污水的凈化、固廢降解，減少對外排放量。

3 沿江高速紅格服務區設計研究

3.1 項目概況

G4216線寧南至攀枝花段高速公路起于涼山州寧南縣城南側，順接擬建的G4216線金陽至寧南段高速公路，順接已建成通車的G4216線攀枝花至麗江段高速公路，路線全長166.167 km。紅格服務區依托于沿江高速公路，位于攀枝花市鹽邊縣紅格鎮境內。紅格鎮光熱資源豐富，氣候炎熱少雨，四季變化不明顯，干、雨季分明。多年平均氣溫20.5 ℃。生長期年平均365天，無霜期年平均355天。年平均日照時數2 700 h。0 ℃以上持續期365天。年平均降水量800～850 mm。降雨集中在每年6—10月，其中7月最多（圖1）。

3.2 低碳模型下的建筑方案設計

高速公路服務區建筑的建設和裝修，均需要使用大量材料，但目前大部分設計都對低碳材料的選擇不重視。同時由于材料本身存在著一些問題導致其不能完全滿足高速公路服務區建筑功能要求，給服務區建筑帶來了一系列安全隱患，使高速公路服務區的建筑質量和環保性都受到了一定影響。［3］所以，在方案設計階段，就應該充分考慮建筑材料的碳排放量，在不影響建筑基本功能和滿足國家和行業相關規定的前提下，選擇低碳材料的使用。以不銹鋼和型鋼為例，不銹鋼的CO2排放量（生產含運量）為1 446.39 kg/t，型鋼的CO2排放量（kg）（生產含運量）為982.16 kg/t。同時，建筑應充分利用熱空氣原理，當夏天室內溫度過高時，智能控制系統自動對屋面碲化鎘發電玻璃進行電動控制、打開天窗，從而達到自然通風、降低能耗、智慧控制、低碳環保的目的（圖2）。

3.3 零碳策略下的景觀方案設計

針對原生優質種質資源做到盡可能的保護及利用。從方案層面出發，減少對林地和耕地的占用，充分調查分析當地植物現狀、氣候條件、水分、土壤等可能影響植物生長的環境因子。因地制宜，合理選擇，在雙碳目標下，優選固碳效益強的植物品種，強化植物的固碳效益。除了保護和選擇優良品種之外，植物的配置方式也很重要。不同的景觀植物的碳匯能力不同，故而應加強不同植物品種和群落的碳氧平衡調查，明確植物的生態幅及生態位，注意種間競爭、它感效應等影響，并據此使植物配置更加合理化。

根據調查研究，單位面積內固碳釋氧能力：草本花卉＞落葉喬木＞常綠灌木＞落葉灌木＞常綠喬木＞藤本。植物通過光合作用吸收二氧化碳生成有機物并釋放出氧氣，從而減少空氣中的二氧化碳含量。秉持科學性、生態性、藝術性和經濟性原則，研究打造低碳性、節約性園林，盡最大能力的通過園林技術手段減輕社會活動所產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳的“零排放”。充分應用新技術，推進太陽能、風能、生物能等綠色能源利用和 LED 等節能光源，將再生能源與園林景觀小品結合，在滿足人群游憩和服務功能的前提下，推動綠色能源的循環發展。合理處置園林建設廢棄物，因地制宜，變廢為寶，積極再利用。提升園林的使用年限，融入可持續理念，降低后期管理投入。除此之外，發揮景觀的低碳教育功能，建立低碳景觀展示場所，引導公眾了解和參與低碳生活等。景觀設計上應用可持續的方法設計出多層次、多結構、多功能、科學的植物群落，建立人、動物、植物和諧共處的新秩序，達到生態美、科學美、文化美和藝術美。

3.4 全壽命周期下的可再生能源設計

隨著再生能源的發展和推廣，越來越多的場景開始使用再生能源，綠色能源。而實現再生能源的全壽命周期是本次設計的重點。全壽命周期的本質在于“從自然中來，回到自然中去”。利用先進技術，對再生能源進行收集、轉化、儲存和使用，使其替代傳統能源。

紅格服務區充分利用光能，從“光儲直柔”四個方面進行研究。“光”指建筑中的分布式太陽能光伏發電設施。這些設施可以固定在建筑周圍區域、建筑外表面或直接成為建筑的構件。“儲”指建筑中的儲能設備，包括電化學儲能、生活熱水蓄能、建筑圍護結構熱惰性蓄能等多種形式。“直”指建筑低壓直流配電系統。“柔”指柔性用電。充分利用建筑及服務區邊坡等，通過太陽能光伏板、碲化鎘發電玻璃、風力發電機等發電設施進行發電，經過逆變器處理后對各用電設備進行供電，多余的電可以采用儲能設進行儲存，也可通過余電上網的形式賣出，從而節約能源（圖3）。

除了能源利用，還應使用技術手段將人類社會活動中產生的廢棄物進行凈化，處理，使其成為對自然無害的物質，完成全壽命周期的閉環。充分利用服務區占地面積大的特點，將場地內的雨水進行收集。經過戳污、過濾、沉淀、凈化等措施，將雨水用于沖廁、綠化灌溉、貨車加水等，從而達到循環利用、降低能耗、低碳環保的目的。通過地埋式一體化污水處理設備對服務區污水進行處理后，將清水用于沖廁、綠化灌溉等二次利用，從而達到循環利用、降低能耗、低碳環保的目的。在服務區按垃圾分類設置收集箱，減少土地侵蝕、提高經濟價值、減少環境污染、保護生態環境、變廢為寶，有效利用資源。提高垃圾的資源價值和經濟價值，力爭物盡其用。同時還可減少垃圾處理量和處理設備，降低處理成本，減少土地資源的消耗，具有社會、經濟、生態等多方面效益。

4 結束語

“綠色”理念越來越頻繁的出現在人們的視野中，從最開始的滿足基本功能需求逐漸變為綜合對周邊環境的影響進行整體規劃和設計。紅格服務區從實際出發，充分利用當地綠色資源，圍繞碳達峰碳中和的發展目標，打造零碳綠色服務區。不僅僅使該服務區實現能源閉環，更重要的是形成完整示范經驗，能夠在今后復制推廣，多地使用，反復探索，為高速公路綠色生態服務區的發展提供依托。

參考文獻

［1］ 解呂達.我國高速公路客運現狀、發展趨勢及相關政策［J］.交通企業管理， 1999（12）：2.

［2］ 蔣鵬，龔斌，彭靜，等.綠色公路下的景觀設計——以銀百高速大水坑服務區為例［J］.中南農業科技，2023，44（3）：181- 185，190.

［3］ 牟萬元.低碳綠色理念下高速公路服務區建筑設計研究［J］.居業， 2023（8）：112-114.

［作者簡介］郭蒙（1995—），女，本科，助理工程師，研究方向為公路景觀建筑設計。