地铁站空间设计中的材料与工艺探究

张南洋，徐艳华

（常州大学，江苏 常州 213164）

1 引言

近几年的国内掀起了一股建设地铁的狂潮，地铁不仅仅可以缓解拥堵的城市交通，还可以提升城市的文明形象，为城市的经济发展以及文明城市形象的塑造有着重要的作用。但是早期的国内地下空间出现弊端，尤其突出在对材料及工艺上，地铁站空间装修后的问题层出不穷。因此对地铁站空间的材料与工艺进行分类并且探究便成了当务之急。

2 地铁站空间设计的概论

2.1 地铁站空间设计原则

2.1.1 安全性原则

地铁站空间通常由候车区、疏散通道、购票区以及设备区组成。后期还会增加地下的商业区。地铁站空间是属于公共区，那么就要满足乘客进出站的基本的通行功能，再者由于地铁人行走路线相对复杂。有些地铁站出入口有几十个，再遇到上下班客流高峰，地铁站空间出现了局部堵塞的现象。甚至出现接踵而至人挤人的现象，这样随时可能发生危险。为了避免在客流高峰时发生危险的事故，如乘客在楼梯踏步时不慎滑倒坠落从而受伤的事故等。因此在地铁站空间设计中，在乘客通行的地面要采用防滑的石材饰面。其次由于地铁站空间装修后可能会产生甲醛等有挥发性的气体，这些气体是危害身体健康的有害物质。因此在地铁站空间材料的选择上，所选择的材料要符合国家环保检测的要求，再者由于地铁站属于公共空间，要具备一定防火等级。重视安全性是设计的第一原则。所以在地铁站的疏散通道，候车区所使用的的吊顶、地面、墙面以及其他公共设施的材料要用符合国家的防火等级材料。

2.1.2 区域特性原则

随着科技发展以及通讯信息技术的普及，一个城市的交通工具也是可以传递当地的文化信息，而地铁站作为城市中人流量最大的公共场所，可以向人们传递城市信息。在人们乘车的过程中，可以了解当地的风土人情、人文环境，还可以积极培养人们的集体感，传播中国特色社会主义的价值观。因此在地铁站的装饰中采用不同材料来体现地域文化，例如在常州地铁一号线的文化宫站通过展示铜板浮雕展示了当地文化特色。既有装饰材料也兼顾到地域文化特色。所以地铁站设计中设计人员应该多考察当地的地域文化特色要充分利用地域文化元素去装饰地铁站空间。让乘客在乘车的同时感受到当地的传承文化。

2.1.3 功能性原则

由于地铁站空间是地下建筑，与普通的室内空间装修不一样，所以在选择材料上要尊重功能性的原则。地铁站是一个公共空间，就要求其长期运行使用所以就要求所使用的材料具备有耐久性，还需要有便于安装的特性，因为材料后期要维护或者更换。其次地铁站属于地下空间，地下空间就具有潮湿性，装饰材料在地下空间要具备防水性、防潮性。为了能够避免潮湿性所带来的难题，在地铁站的全方面刷涂防水涂料。在其他日常维护中要注意材料的应该具有良好的化学性质，尤其在意是否具有耐碱耐酸的性质。在清洁方面，需要考虑到地铁站的材料是否具有良好的耐污性，是否便于保养。在噪音方面，地铁站有设备运行区，以及地铁在进出站的时候有着大量的噪音，因此地铁站空间就需要具有一定的隔材料来吸收机器和地铁的噪音。同时，列车在到达站点的时候伴随着一股负风压，这会引起一定的共振，因此为了提升地铁站的抗震性，在材料上就需要特定材料来减少其共振。因此在地铁站的设计中要遵循其功能性，根据实际情况满足地铁站使用的功能型。

2.2 地铁空间设计中存在的问题

相较于早期的城市地铁站而言，缺乏地域特色且室内设计形式较为单一。此外，在材料的使用方面也相对匮乏。早期的防水材料的缺乏或者功效不佳导致地铁站空间普遍存在渗水的情况。乃至现在刚投入使用的地铁站遇到下雨天，地面也会出现潮湿、顶部漏水等情况。在地铁站空间中，有些装饰材料不具有耐久性，地面的瓷砖在长期使用后，有些地砖出现了裂缝的状况。玻璃在日晒情况下爆裂的情况。因此在空间的设计中要考虑到具有安全的材料，适合耐久性的材料。

3 地铁站空间设计中的材料与工艺

3.1 吊顶材料及其工艺

在地铁站的室内空间，地铁站的天花板上有着各种设备管线、照明线路以及消防管道。这些都需要人员去定期维护，因此地铁站的天花设计要符合维修过程的拆、装以及上人操作等因素。再者避免各种管线、通风系统、消防报警装置太多显露在外面，给人杂乱无章的感觉。这就需要一种掩藏式的吊顶。在吊顶的装饰材料中主要包括铝方通、铝天花板、涂料等。

3.1.1 铝方通

铝材的工艺就是板材铝方通又叫做U型方通、U型槽，是这几年比较流行的吊顶材料之一，因为铝方通重量轻，具有开阔的视野，良好的通风系统以及便于安装消防系统，通常用于公共空间内，如地铁站、高铁站、医院等室内吊顶装饰，该材料具有耐高温、无毒无污染、防潮、防尘、抗腐蚀、抗冲击力强、耐久性好；自身重量轻，结构牢固，不易脱落，易于拆装且不易磨损，便于吊顶内部设备的维护与检修等优点。

铝方通的表层有粘合层，颜色一般以白色、黑色、木纹色等，其他颜色可按客户的色板定制生产。然而不同的工艺对于铝方通的使用寿命也是不相同的。现在铝方通涂层工艺主要有粉末静电喷涂，热印转木纹，聚酯喷涂，氟碳喷涂，滚涂，滚涂木纹，覆膜，磨砂拉丝等。

粉末静电喷涂是这几年较为流行的新技术，它有着较为环保且生产效率高的特性，因此技术被广为使用。粉末静电喷涂工艺首先是选择型材进行检测是否合格的产品，然后对产品进行脱脂处理，待水洗干净后，再进行等离子的水洗去除静电，晾干后将产品进行铬化，然后再进行一次等离子的水洗，保护好铬化的效果。洗好之后进行控水处理，再进行烘干处理保证其干爽无水分。接着通过吹扫的步骤去除产品表面灰尘，然后进行喷涂粉末涂料，最后等其固化后检查是否有瑕疵的地方。因此，粉末静电喷涂施工简单，涂层厚度为30 μm以上，有较好的保护性、冲击性、耐磨性、防腐蚀、耐候性还有其成本较低，用于地铁站这样的地下空间较为合适。氟碳喷涂是一种较为高档次的喷涂，它的价格较高，在国外早已开始运用了，最近几年才在国内使用于铝制材料。在化学性质上氟碳漆能够避免褪色，在室外中具有良好的抗腐蚀性，在机械方面，氟碳喷涂还具有良好的耐磨性。因此由于其优异的表现，越来越受到行业的青睐。氟碳喷涂的工艺首先将产品进行前期的处理然后进行铬化接着进行烘干处理后还需要进行第二次上架进行油漆的涂装最后进行烘烤固化。

聚酯喷涂是一种多组分漆，它是用聚酯树脂为主要的一种较为优质的厚质漆。聚酯漆的漆膜比较丰满，层面较厚，因此具有良好的耐候性、抗冲击性、耐磨擦、防腐蚀但是喷涂的效果没有氟碳漆好，聚酯漆容易受力脆裂，怕太阳光线照射会褪色。聚酯喷漆工艺首先是将产品水洗处理表面的凹凸部分。然后进行风干烘干产品表面的水分，然后进行聚酯油漆的喷涂后进行风干固化。

热印转木纹是一种新型的产品，其木纹对金属有着很强的附着力，经过转印之后木纹的纹理较为清晰，其特点就是易于清洁，没有甲醛，颜色分明。热印转木纹的工艺首先做好生产前的准备，根据型材的大小准备好所需要的木纹纸的大小。然后将木纹热转印包裹住在耐高温且密封性好的管状塑料胶带，接着打开阀门，缓慢进行抽真空，直至能够紧贴在基材上面。

3.1.2 铝天花板

地铁站的室内空间吊顶装饰材料也通常用铝天花板。该材料更加轻便耐用。表面经过特殊工艺处理拥有抗静电、不落尘、不沾尘等特点。

这都要归功于铝天花板的工艺和材质。该材料最大的优势是实用性极高，且安全系数有保证，喷涂了氟碳的铝单板不易玷污，便于清洁保养。氟涂料膜的非粘着性，使表面很难附着污染物，更具有良好的自洁性，是一种绿色环保的建筑材料。还有大部分的铝天花板大都采用穿孔铝板，这样具有很强的抗风能力，可以有效抵抗地铁站的地铁出入站所产生的负风压。在这一过程中还可以有效减少噪声的产生。其次还可以有效抵抗突如其来的地震，确保其连接的稳定性具有良好的抗震性。

铝天花板生产工艺是采用优质铝合金板材作为基材。所采用先加工后喷涂的工艺，通过数控方式可用折弯、冲孔、滚弧、焊接、打磨、抛光等成形方法使用产品呈各种几何形状，最大限度地满足建筑及造型的要求，能充分体现设计的创意，弥补了预涂板和复合板造型单一的缺点。

3.2 地面材料及其工艺

地铁站地面的选材一定要与墙体的整体相呼应，因为这样就可以使地铁站的风格得到统一，因此所在地铁站中大多使用的是浅灰的花岗岩石材饰面，在保持了地铁站室内照明的同时，整个地铁站空间的干净整洁，也给乘客带来了乘坐地铁的喜悦感。再者地铁站地面材料大都使用的是耐磨地砖，这样的地面材料虽然耐磨防滑，但不能耐渗和防尘。尤其是江南地区每当进入梅雨季节，雨水可以渗透地面上，在酸性雨水的浸泡中，地铁站的地面因腐蚀出现地砖松动的现象。同时地下水反渗透到地面造成地面积水湿滑，不仅影响着交通流畅同时也威胁着乘客的安全。

地铁站的地面装饰主要以花岗岩石材的地面为主。主要是以浅灰、深灰两种颜色为主。花岗岩质因为其特殊构造所以质地坚硬具有耐磨 、耐压、耐火、耐酸、耐碱及腐蚀气体的侵蚀的材料特性。花岗岩的内阻尼系数大，能够有优异的防震、减震效果。其次，由于花岗岩的造价低廉、装饰效果好、材料特性优异。因此目前很多城市的地铁站都会使用花岗岩这类的石材。

由于花岗岩有着诸多的优势，所以用途十分广泛。加工工艺种类繁多。现在加工工艺的不同可以分为光面、亚光面、机切面、酸洗、烧面等。根据使用不同，采用不同的加工方式。

光面的花岗岩表面很光滑，经过多次磨光具有镜面效果，有着良好的光泽度。在室内灯光的照射下能够使室内明亮。光面的加工工艺中，需要对花岗岩原石表面多次磨平，然后用树脂磨料在其表面进行抛光处理，让花岗岩具有其光泽的表面，使其光泽度达到百分之百。充分达到对光的反射性强，展示花岗岩石材本身的纹理质感。

亚光面和光面的步骤都是一样的，都是经过打磨平整，用树脂磨料进行表面的磨光处理。但是由于其表面的光泽度低，大概在30左右，虽然能有一定的光泽度，但是其反射光还是比较弱。常用于灰色系的石板材料。

火烧面的加工工艺流程中，首先根据所需要的板块进行切割。然后对花岗岩石块的表面进行磨平。接着对花岗岩的表面用火枪进行在高温800~1 000 ℃下的火焰炙烤。这样石材表面的一些杂质被烧掉了，再摸上去有一种刺手的粗糙感。最后在高温下进行粗加工形成花岗岩的粗饰面。

3.3 墙面材料及其工艺

3.3.1 搪瓷钢板

搪瓷钢板是一种新型复合材料。现阶段多用于地铁站的柱子的包围，在钢板的表面上瓷釉涂搪步骤以防止生锈。相较于其他的墙面材料，有着许多优质的特征，具有硬度高、耐磨、耐高温搪瓷钢板是由先进的制作技术与传统的珐琅工艺相结合，由高密度钢材经过十几道工艺制作高温烧制而成。高于普通钢铁，低于宝石。地铁由于人流密集、复杂，对防碰撞要求高，防火等级要求高。因此相较于其他的墙面材料，搪瓷钢板有着良好的耐冲击性的优点。

其一有着超强的耐酸碱性，可在表面进行艺术表现的特点。搪瓷钢板由于在外表面镀上一层保护膜，隔绝了钢板与空气直接接触，从而保护了钢板整体性。搪瓷钢板普遍的应用在人们的生产生活上。搪瓷钢板的色彩可以按所需要的用途在加工的过程中进行喷涂，也可以通过压花工艺压制花纹图案。不仅色彩丰富多样而且搪瓷钢板的形状尺寸都可以定制，可塑性很强。它可以应用于广告的印制、可以喷涂可以彩绘、甚至可以做一些宣传牌、指示牌、展示牌等。具有多样的功能。印制在钢板上的图案不用担心会变形脱落，因此通常可以看到地铁站名印在搪瓷钢板上，不仅达到艺术装饰效果，而且是地铁站最醒目的地方，让乘客记住这个站点，达到设计的目的。

其二有着耐脏、耐刮擦、安全环保的特点。搪瓷钢板以其特有瓷玉质感使得表面易于清洁、耐磨性强，要远远高于氟碳喷涂和粉末喷涂。在环保安全方面，搪瓷钢板从选材到生产的各个环节中产生的污染气体或者污染物质非常的少，不会对环境造成很大的压力。搪瓷钢板原材料都是无毒无害的健康材料，没有放射性危害，而且经过上千度的高温高压的烘烤，材质健康安全。

搪瓷钢板基本由两种涂搪工艺制成：一种是浸搪，另一种是静电干喷。

（1）浸搪工艺上釉的搪瓷钢板烧制。①釉料的配制：按照配方称取原料和水倒入搪瓷球磨中，盖上盖子，将球磨放入KM快速研磨机中固定研磨。②浸搪、烘干：用夹子夹住钢板浸入盛有配制好釉料的容器中，使其表面覆有均匀的釉面。把浸搪好的钢板样板放入电热恒湿鼓风干燥箱中干燥5 min。③烧制：将烘干后的各块钢板样板放入电阻炉内烧制。

（2）静电干喷工艺上釉的搪瓷钢板烧制。①喷涂：将钢板拿到静电干喷房内，用静电干喷在样板表面喷一层搪瓷静电底釉，在喷底釉的基础上再用静电干喷一层搪瓷静电面釉。②烧制：工艺同上，但在控制烧制温度和时间上不同。

3.3.2 干挂瓷砖

地铁站由于工程量较大，所以其造价就需要控制，而干挂瓷砖造价低廉是入首。选其施工工艺就是将金属挂件钉在墙面面上，然后将瓷砖吊挂在墙上，这样的施工工艺避免了水泥砂浆的牢固度不够而掉落的情况。瓷砖的原材料多由黏土、石英沙等等混合而成。各种的晶体分子之间具有很高的强度，因此其抗折强度之高。其次干挂所使用的瓷砖具有很好的吸水率和温差变化小，地铁站在地下空间中湿度较大，内外温差较大，瓷砖的特性能够符合这样的环境。其次干挂瓷砖不易变形的特点，保证了能够具有耐久性。同时瓷砖是经过1 200°高温高压烧制而成，瓷砖内部不具有对人有危害的放射性的物质。最后由于瓷砖的材质轻便，同等质量的一块瓷砖少了其他水泥砂浆粘合物的质量，因此能够有效地降低建筑物的负载力，提高了地铁站的安全性。

瓷砖的生产工艺和其他的砖块有着本质的区别，首先要进行配料，准备好所需要的各种的泥、砂、石粉以及辅料。然后按照工艺的配方进行配比，混合在一起，然后将这些配料输送到磨机内，通过球磨机的转动使配料相互摩擦碰撞进行细化的过程，研磨细度达到1%~2%。经过魔球后的酱料通过筛网过滤除去多余铁杂质和较为粗颗粒。因为不经过筛网过滤含有铁杂质再经过高温烧制中氧化变成了黑色的氧化铁。这样造成了不美观的瓷砖。接着将浆料进行热交换、蒸发水分使其含水率变成5%~6%的颗粒状粉料。粉料通过压砖机冲压成块状砖坯。接着将含水率在5%~6%的生胚砖通过干燥器变成含水率在1%的干燥生胚砖，通过此次步骤，强度得到加强。接着在干燥的生胚体的表面加上薄釉起到保护的作用。然后根据不同的工艺进行选择上釉的方式，有甩釉、喷釉、淋釉等。随后在已经上釉的生胚砖的表面印上一定的花纹。最后将印好的生胚砖放置在高温窑炉内经过1 200 ℃的高温达到玻化成瓷的过程。经过烧制后，瓷砖变得表面光滑、反光且坚硬耐磨。

3.3.3 浮雕墙面装饰

在有些城市地铁站能看到文化浮雕墙，而浮雕墙就是作为传播城市历史文化的载体，能让人们了解城市的历史。而且现在的浮雕种类繁多，有石材浮雕、木雕、金属浮雕等等。不同的材质传递出来不同厚重的文化。其次浮雕墙作为公共艺术的表现之一，是城市精神文明和物质文明的显现，正如常州地铁一号线的文化宫站有着一幅铜板浮雕，场面震撼，提取运河两岸商铺林立，阡陌纵横，农田密布的古代常州景象。中间部分提取运河河岸线进行艺术创作，将古运河两岸真实的历史风貌展现出来，借古与今的变化传递常州在历史长河中的巨大变迁，并将每一个时期的重要节点标注出来，将其打造成城市历史文化的宣传窗口，让市民更加了解所生活的城市，增加文化认同感、归属感。

浮雕墙的工艺随着科技的发展有着很大的进步。原先的浮雕墙面是老手艺人用工具凿刻出来的。而现在主要是利用加热过后的铜经过反复的捶打制作出来。针对大型的作品需要用特殊的炉火鼓风加热然后用皮锤反复敲打平整，形成所需要的画面。

4 结语

通过对地铁站空间的装饰材料进行探析。分析地铁站空间的吊顶、地面、墙面等方面，分析材料的特性和工艺，设计者在设计时要考虑到材料与工艺融合，再者考虑空间的色彩、灯光等因素。营造出一个舒适美好的车站空间氛围，为乘客提供美好的出行感受。让地铁空间作为城市与乘客沟通的桥梁，重视当地文化在地铁站空间的表现，通过不同的装修材料来体现城市悠久的文化底蕴和风土人情，让地铁站成为当地人们心中的博物馆。