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)新性設計,來有效地推動有機綠色城市的發(fā)展。
【關鍵詞】 城市公交站臺 建筑設計 有機綠色
源自國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目,項目編號: 201210613029
引言
自18世紀第一次工業(yè)革命蒸氣機的出現(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)濟文化現(xiàn)象的展現(xiàn)、審美趣味的導向、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方式,在功能舒適性上其弊端顯而易見。不可否認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遠不足,并且存在著諸多問題。
1)使用功能不完備。通過大量的調研發(fā)現(xiàn)大多數(shù)站臺都缺少一些必要的功能設備設置。
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計與創(chuàng)新,并且出現(xiàn)了大量運用新技術、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)劃設計當中,綠色景觀的設計都成為城市規(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綠色城市發(fā)展的趨勢??梢暬G色覆蓋旨在結合公交站臺的建構形式和建筑材料,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) 金屬結構框架綠色凹槽設計
公交站臺可以看作一種簡單的板柱體系,結構的支撐柱通過改造可以做成帶有凹槽的金屬結構,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構材料來實現(xiàn)綠色設計。
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計手法?!拔蓓敾▓@”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,為室內供暖。
在相變材料的傳統(tǒng)應用手法上,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,全部堆積到圍護結構底部,會導致材料上下部分蓄熱效果不一。經(jīng)過反復實驗與研究,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熱均勻,網(wǎng)格細膩易于固定。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向室內供熱,同時墻體本身直接通過熱傳導向室內放熱并儲存部分能量,夜間墻體儲存的能量釋放到室內。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口,加快了空氣交換,使得冬季站臺室內溫度盡快升高。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結構蓄能使其夜晚放熱,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施需要利用電能,如廣告牌,電 話亭及自動飲料機等等,若在站臺頂棚的設計中加設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??课恢没祀s。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置排隊空間,并在排隊點地面上醒目地標識出公交車線路號,方便公交司機清晰可見每一站的具體??奎c,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,維護結構均可以預制且大批量生產(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。
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。在日后的研究中應該從提出新的空間組織方式,植入符合需求與時俱進的建筑功能,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
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