浅谈高速公路服务区及收费站建筑节能

宗　泽 / 陕西省交通建设集团公司

浅谈高速公路服务区及收费站建筑节能

宗泽 / 陕西省交通建设集团公司

我国所颁发的可持续发展战略目标的根本体现便是建筑节能，基于世界生态化建设快速发展的大环境，建筑节能不仅是建设设计的主要潮流，还是建筑科技发展及应用的创新点。对建筑进行节能设计与建筑，可以在很大程度上推动我国国民经济实现快速且健康的持续发展。我国高速公路的建设地点一般选定在城乡结合区，由于此类地形区设施较为分散，没有良好的能源供应效率，而高速公路工程建筑需要消耗大量的能源，在很大程度上扩大了公路的能源成本，因此，对高速公路进行节能设计具有十分关键的重要性以及必要性。

高速公路；收费站；节能建筑

1.引言

在高速公路建筑过程中，应用节能设计，不仅可以降低高速公路工程的能源消耗量，节约工程建设成本，还能延长高速公路的使用年限，不仅可以推动高速公路的经济效益、社会效益以及服务效益得以全面发挥，还可以促使我国国民经济实现进一步发展。

2.服务区建筑节能规划设计

高速公路服务区相对于城市建筑而言，所处的环境有着较大区别，一般城市的建筑密度较大;不过一般服务区都处于比较空旷的环境，有着丰富的风力、阳光、绿地等的自然资源，不过一般没有能够利用的市政资源和设施，需要自身解决城市里一切的供给，因此高速公路服务区的供给并没有我们想象的那么低。(1)服务区的选址规划。在对高速公路服务区的规划时，必须结合高速公路的整体规划，不能脱离高速公路的附属这个角色，还要结合选址地点的地形特点予以填平、挖平等操作，同时还必须考虑到服务区周边的排水、供水、通信、供电、地方道路等的配套市政设施情况，进行选址规划。做到既成本最低，又能满足服务区的正常功能。(2)服务区总体的布局。总体的服务区布局要做到功能分区合理、便于使用的最高原则原则，决不能因为其他的目的而脱离服务区的基本功能而本末倒置。对于服务区室内外功能做好科学的规划，尽量避免资源浪费。服务区内综合楼、停车场、机修间、加油站之间要相互处理好关系。停车场既要避免对综合楼产生过大的干扰，又要保证车流顺畅;加油站既要避免出现交通堵塞，又要让停车场的车辆顺利便捷地到达。服务区的服务流程为后加油、先停车，因此停车场的规划是非常重要的。将服务区综合楼放置在场地的中央，这样有利于服务区对外提供各种服务，综合楼的前后侧设计为停车场，便于第一时间进行加油服务。场地两侧设计为配件食品专卖，这样前后两个方向的车在加油时可以少走一段路就能提供各种补给。采用停车场45度前进出车、前进停车的方式，客货车分区的停放，场地后侧设计为大车停车场，这样大车对其他车辆和服务站的影响就降到最低。(3)建筑物环境的设计。首先服务区综合楼应该选择长方形体型，南北朝向是大部分的选择。规划服务区的建筑第一要满足使用的功能要求，因此还要将综合楼顺应工艺流线布置，在设计时，尽量将所有的房间设计为南北通透的格局，这样在炎热天气时南北自然风可以为服务区内的房间自然降温，降低了空调的使用强度，达到了节能的目的。其次是绿化建筑。作为服务区建设必不可少的一部分，在进行设计的时候要在满足使用功能之余，尽量做到美观，给驾驶员以美丽的心情。所以，设计综合楼时应该考虑局部设置的内庭绿化，用于改善建筑环境。最后，铺地广场也是节能设计必须要考虑的。鉴于服务区的首要任务是停车，因此所有的服务区都会选择混凝土地面来满足承重需求。然而，混凝土路面有着较高的吸热能力，尤其在炎热晴天的，它在大量储存、吸收了太阳的辐射能量之后，使得地表温度高于正常温度很多，因此会以辐射的形式又将热量释放回来，此时在服务区停车场就会有严重的烘烤和灼热感，且由于大量的热没有被利用，又给人带来烦恼。所以，在服务区不停靠大型车辆的地方，可以考虑用水性地面，甚至可以选择当下最新的热电池来铺地面，即使效率只有5％即可满足服务区的用电量，甚至可以并网输出电。这样，废热被清除或者再利用，达到了节能的目的。

3.屋顶绿化

在建设节约型社会的主导思想下，建筑节能成为当今社会的一个热点话题，而建筑节能的中心是在不影响人们舒适度前提下，降低建筑的耗能。尤其对于我国南方的部分地区的夏热冬冷特征而言，在建筑夏季的隔热是建筑节能的要点。

对于一幢在夏季建筑而言，从外围外表面受到的太阳辐射日照和强度时数来看，最大的是水平面，然后是东、西向，较少的是南向。屋顶的外表面在太阳辐射强烈的作用下表面温度急剧的升高，以热传导方式直接的传向了室内，对室内的温度造成了很大的影响，因此屋顶隔热非常的重要。

对太阳辐射来说绿化层的遮蔽效果是指绿化层遮挡太阳辐射能量的比率，例如灌木类绿化层我们能够选择辐射仪来测量绿化层的上面以及下面朝向天空的辐射强度，不过对于草类的绿化层，辐射仪因为尺寸过大而不能置于该类绿化层之下，所以尝试在实验中采用一种近似的方法，即采取2个热流感应片置于水平绿化层的上面和下面空气中，对通过感应片的热流进行测量，如图1所示。用二者比值来近似估计绿化层对太阳辐射的遮蔽效果。结果显示，当气温超过34℃时，有屋顶绿化的房屋，室内可降温2～5℃，空调负荷可减少15％以上。

1.绿化上层热流感应片;2.绿化下层热流感应片图1　绿化层对太阳辐射的遮蔽率测试方法

4.通风节能设计

在夏季，人们往往难以忍受酷暑，多数都会选择安装空调对温度进行调节，但是这不仅需要消耗大量的电能，其氟利昂还会导致全球变暖，其用的电也是出自发电厂，同样会造成污染和能量的浪费。因此，在建筑设计过程中，必须考虑采用南北通透的结构来保持良好的通风性。痛风性良好的建筑可以实现空气对流，从而有效降低室内热量，这样可以达到节能减排的目的，且由于自然风冷却，会比空调降温更加自然环保。此外，建筑装修材料以及结构维护材料中有好多含有苯，甲醛，甲苯等有害物质，如果通风性能较差，如果仅仅使用空调来调节温度，不仅会造成能源浪费，由于有害物质难以及时排除，屋内空气质量下降，还会引起身体不适甚至是多种疾病的发生。建筑具有良好的通风性能，在有效节约能源之外，还能确保建筑内部环境具有良好的自然性，从而改善人们的日常生活质量。目前，我国应用较为广泛的通风节能技术有风动效应、烟囱效应以及地下风凉效应。

5.建筑遮阳设计

在对高速公路服务区规划遮阳设计时，设计人员要对当地的各项因素进行综合考虑，一般来说，包括建筑的使用功能、经济成本、技术成熟与否以及当地气候特点等，从而确保遮阳设计满足人们对建筑提出的自然采光、通风以及冬季阳光照射、夏季遮阳的要求。在初始的设计时，可以将其规划为中间、内部双重遮阳的技术来进行施工，这种内遮阳的施工技术在国外比较成熟，在国内也有很多建筑在使用，效果非常好，只不过相关的成本费用较大。内遮阳的应用原理是反射照入房间内部的直射光漫，从而消减房间内的太阳辐射程度，不仅可以有效规避眩光现象，还可以确保房间温度处于恒定状态，是一个天然的恒温系统，但无法直接用于遮阳。

6太阳能设计

在高速公路建筑施工过程中，广泛应用的太阳能技术有两个：一是，光伏发电系统；二是，热水系统。在建筑中合理应用热水系统，不仅可以为人们的日常生活，例如，洗浴、炊事等，提供热水，还能满足人们对制冷以及供暖的需求。而在建筑中合理应用光伏发电系统，可以满足人们对电能的需求，此外，由于太阳能不但具有光能，还具有热能的特点，可以将太阳能电池和热电池联用串联起来，目前我国已经有相关的专利产品，将其联用可以大大提高发电效率，且能够将其用于屋顶，墙面以及开阔的地方，满足节能的目的。提高建筑的太阳能利用效率。

7 .结语

本文在阐述了高速公路服务区节能的设计规划，多个方面阐述了高速公路服务区及收费站建筑节能的方法，包括太阳能设计，屋顶绿化，遮阳设计，通风设计等。节能是人类永恒的话题，在高速公路服务区及收费站的建筑方面，也可以做到多方面的节能。节能可以分为省和收集两方面，相信做好了这两方面，我国高速公路服务区及收费站的运营成本会更低，节能事业也能蒸蒸日上！

［1］ 朱智勇. 江苏省高速公路建设与建筑节能设计研究［J］.建筑节能，2015,(2) : 28－29.

［2］ 王宏义. 高速公路建筑节能设计研究［J］. 交通世界(建养机械)，2015，(6) : 95－96．

［3］赵定国, 唐鸣放, 薛伟成, 等.轻型屋顶景天绿化的降温效果[J] .建设科技, 2016(13) : 104-105.