韓 云 趙 蕾 朱常琳

(西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院,710055,西安∥第一作者,碩士研究生)

風(fēng)亭是地鐵車站及區(qū)間隧道與外界進行空氣交換的端口,是地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)不可缺少的部分。作為地鐵線路和車站的地上附屬建筑,每一個區(qū)間段或車站附近都須設(shè)3～8個風(fēng)亭。地鐵沿線的風(fēng)亭數(shù)目增多,會帶來與城市規(guī)劃及建筑風(fēng)格難以和諧、影響周邊空氣質(zhì)量、噪聲大等一系列問題。對于建筑特色鮮明的古城西安,如何在滿足通風(fēng)功能的前提下做到風(fēng)亭與城市景觀協(xié)調(diào)融合,是地鐵建設(shè)初期值得重視的問題。為此,筆者對廣州地鐵地面附屬建筑物進行了實地調(diào)研和周邊環(huán)境的實測,指出存在的問題,并對西安地鐵風(fēng)亭建設(shè)提出幾點建議。

1 地鐵風(fēng)亭的分類和設(shè)置原則

1.1 地鐵風(fēng)亭的分類

按照通風(fēng)功能來分,地鐵風(fēng)亭包括新風(fēng)亭、排風(fēng)亭和活塞風(fēng)亭。根據(jù)地面可獲得的建設(shè)風(fēng)亭的空間狀況不同,各風(fēng)亭可以分設(shè)也可以合建?；钊L(fēng)亭的風(fēng)道長度以小于40 m為宜。為防止灰塵進入地鐵車站,一般新風(fēng)亭風(fēng)口距地面2 m以上。各風(fēng)亭口間距應(yīng)不小于5 m,以避免風(fēng)亭間相互串風(fēng),確保車站和區(qū)間的空氣品質(zhì)。

按照建造形式,地鐵風(fēng)亭大致可分為三種形式：

(1)獨立布置的有蓋風(fēng)亭。作為獨立設(shè)置的有頂蓋建筑物,其高度約為3～12 m,多采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),通過風(fēng)亭側(cè)墻出風(fēng),可包含一個或多個風(fēng)口,占地面積較大,通風(fēng)效果良好,不需要采取專門的防雨和防淹措施。若有蓋風(fēng)亭臨近地鐵出入口時,應(yīng)使出入口方向與風(fēng)亭的排風(fēng)口及活塞風(fēng)口錯開,或保持5 m以上的水平距離,以防止排出的氣體經(jīng)出入口重新進入車站內(nèi)。這種風(fēng)亭造價較高,設(shè)計和建造時應(yīng)盡可能使其外形與周圍建筑風(fēng)格保持協(xié)調(diào)一致,成為城市中的系列建筑小品。

(2)獨立布置的敞口風(fēng)亭。這種風(fēng)亭形式簡潔,可分為敞口矮風(fēng)亭和敞口高風(fēng)亭。敞口矮風(fēng)亭需滿足防淹的最低高度要求,一般適用于地面空間較大、周圍衛(wèi)生條件較好(如有綠化的廣場或綠化率較高的公園等處),以及較開闊的城鄉(xiāng)結(jié)合部。敞口風(fēng)亭初次投資低,但需要加設(shè)排水設(shè)施(如排污泵等)進行定期或雨季排污,并安排人員定期打掃,運行費用會有所增加。

(3)與建筑物合建的風(fēng)亭。將風(fēng)亭作為建筑物的一部分與既有建筑、同步建設(shè)的建筑或待建建筑合建。這種方式能夠解決車站附近用地緊張的問題,對已有周圍建筑的布局影響較小。但是,其通風(fēng)效果因合建建筑的約束會受到一定程度的影響,且對建筑周圍局部范圍內(nèi)的空氣品質(zhì)影響較大。這種風(fēng)亭主要適用于地面建筑物較密集、沒有條件設(shè)置獨立風(fēng)亭的情況下,如城市繁華地段及人流密集的商業(yè)區(qū)等。

1.2 地鐵風(fēng)亭的設(shè)置原則

地鐵風(fēng)亭作為城市景觀的構(gòu)成部分,可成為城市文化的載體。應(yīng)根據(jù)車站的位置、地面現(xiàn)有建筑物的狀況,綜合考慮地面未來建筑及道路的規(guī)劃等來確定風(fēng)亭的設(shè)置位置,盡量避免過長的風(fēng)井,以免影響通風(fēng)效果。采取與地面既有建筑合建的方案時,應(yīng)盡量以最小的代價對已有建筑進行改造,避免破壞建筑的主體結(jié)構(gòu),尋找安置風(fēng)亭的最佳部位以達到最佳的通風(fēng)效果。采用與未來規(guī)劃建筑合建的方案時,應(yīng)考慮未來建筑的形狀、風(fēng)格和功能,來確定風(fēng)亭的開口方向、尺寸,以減小對周圍環(huán)境的影響。

2 關(guān)于西安地鐵風(fēng)亭建設(shè)的思考

西安作為古都,城市的發(fā)展格局為十字網(wǎng)格狀。其地鐵線路的規(guī)劃亦保留了十字交叉、貫通東西南北的風(fēng)格。沿地鐵主干線路的已有道路和建筑狀況如圖1所示。結(jié)合西安的城市特色和氣候特點,筆者提出以下幾點建議,供地鐵建設(shè)者參考。

2.1 合建風(fēng)亭可作為西安老城區(qū)內(nèi)的優(yōu)先方案

在周圍既有建筑較密集的區(qū)域設(shè)置地鐵風(fēng)亭時,應(yīng)優(yōu)先考慮采用與地面建筑相結(jié)合的方案。這一方案在廣州的地鐵風(fēng)亭設(shè)置中很多見。例如：廣州地鐵3號線華師站——崗頂站區(qū)間活塞風(fēng)亭(含上下行線路兩個風(fēng)口)充分利用華師操場看臺側(cè)下部月牙形空間,與其圍墻合建,風(fēng)亭采用了與原圍墻統(tǒng)一風(fēng)格的材料和用色,保持了與周邊景觀和諧統(tǒng)一。崗頂站C出口處于人流密集的商業(yè)地段,設(shè)置了與商業(yè)大廈合建的風(fēng)亭(見圖2);各風(fēng)亭間隔和位置都符合地鐵設(shè)計規(guī)范要求,風(fēng)口氣流對人流不會造成明顯的不良影響,可保證良好的通風(fēng)效果。

圖1 西安地鐵沿線地面道路及建筑分布圖

圖2 崗頂站的合建風(fēng)亭

但是,風(fēng)亭與建筑合建時一定要注意盡可能減小對周圍環(huán)境的影響。例如,華師站E出口排風(fēng)亭和活塞風(fēng)亭的風(fēng)口分設(shè)在某3層學(xué)生宿舍樓的2層上(見圖3)。它雖符合《地鐵設(shè)計規(guī)范》中“設(shè)于路邊的風(fēng)亭開口底邊距地面高度不小于2 m”的要求,風(fēng)口間隔亦大于5 m,活塞風(fēng)口面積為4.0 m×2.5 m,機械風(fēng)口設(shè)2個,風(fēng)口截面積均為4.0 m×3.0 m;但在2008年7月 29日11：00對機械風(fēng)口的排風(fēng)速度進行現(xiàn)場實測時(室外溫度為31.4℃,風(fēng)速為0.5 m/s,風(fēng)速測點分別選在距2層樓地面為1.8 m、1.0 m和0.5 m的高度上),測得風(fēng)口格柵外的局部迎面風(fēng)速分別為4.9 m/s、4.38 m/s和3.95 m/s,出風(fēng)溫度約為 29.7℃,0.5 m高度處的出風(fēng)溫度為30.0℃?？梢?風(fēng)亭格柵局部迎面風(fēng)速大于4 m/s。這很可能是受建筑構(gòu)造限制而使氣流擴散不暢的緣故。風(fēng)速過大,易對過往行人造成強烈的吹風(fēng)感,也導(dǎo)致風(fēng)亭口附近噪聲較大。

圖3 設(shè)置于建筑2層的風(fēng)亭出風(fēng)口

對于氣候濕熱的廣州,吹風(fēng)對行人不會帶來太強烈的不適感。但是,在氣候干燥炎熱的地區(qū),設(shè)計時就必須注意這一點。如利用建筑來提高風(fēng)亭出風(fēng)口的高度,使排風(fēng)及活塞風(fēng)能夠迅速在周圍自由擴散,避免隧道風(fēng)井進、出口污濁的熱濕氣流對主干道行人造成不適的吹風(fēng)影響。

西安城墻以內(nèi)的老城區(qū)人流密度大、商業(yè)建筑多、高度有限、道路較窄,為降低風(fēng)亭對城市景觀和周圍環(huán)境的影響,可優(yōu)先考慮與既有建筑合建風(fēng)亭的方案。

2.2 敞口風(fēng)亭應(yīng)重視防塵和及時清掃

敞口風(fēng)亭的結(jié)構(gòu)簡單,造價低,若能夠得到廣泛應(yīng)用,則可減少地鐵的造價,也因其隱蔽性而減少對周圍環(huán)境的影響。例如,廣州地鐵3號線的大石站和番禺廣場站、4號線的官洲站B出口等均采用了敞口矮風(fēng)亭。這些車站人流較少,地面建筑數(shù)量不多,植被很好。官洲站B出口處的矮風(fēng)亭如圖4所示,風(fēng)口高度能夠達到防淹要求,風(fēng)井底部設(shè)有排水設(shè)施,開口處裝有安全格柵,符合規(guī)范對矮風(fēng)亭的要求。該風(fēng)亭機械風(fēng)口尺寸為4 m×5 m,活塞風(fēng)口尺寸為4 m×5 m,新風(fēng)井口尺寸為3 m×3 m。2008年8月2日13：00時,室外溫度33.4 ℃,風(fēng)速0.25 m/s,測得機械風(fēng)井出口風(fēng)速為0.45 m/s,出風(fēng)溫度為36℃;新風(fēng)井口風(fēng)速為1.25 m/s,進風(fēng)溫度為33.3℃;有列車經(jīng)過時,活塞風(fēng)井出口風(fēng)速為0.78 m/s,出風(fēng)溫度為34.1℃。各風(fēng)口參數(shù)均符合設(shè)計規(guī)范的要求。

圖4 官洲站的矮風(fēng)亭

西安地鐵線路穿越周邊的城鄉(xiāng)過渡區(qū)和遠郊區(qū),道路寬闊,對設(shè)置風(fēng)亭的限制較少,有許多符合設(shè)置敞口矮風(fēng)亭的環(huán)境,如大雁塔、鼓樓廣場、張家堡、北郊和東郊城鄉(xiāng)結(jié)合部等處,可以優(yōu)先考慮采用敞口風(fēng)亭。但是,西安地處黃土高原,干燥,灰塵較大,采用敞口矮風(fēng)亭方案時,應(yīng)重視對周邊的綠化,重視定時進行清掃。

2.3 注重風(fēng)亭建筑形式的多樣性及與周圍建筑環(huán)境的和諧

風(fēng)亭是體現(xiàn)城市風(fēng)格和特色的一種重要載體,應(yīng)力求與周圍環(huán)境完美融合。例如,廣州地鐵1號線烈士陵園站的風(fēng)亭帽就采用了與烈士陵園大門及圍墻風(fēng)格和色調(diào)一致的琉璃瓦,風(fēng)口百葉在烈士陵園中樹木的掩映下不顯得十分醒目,沒有因為其后建及功能特殊而對周圍環(huán)境造成不良的影響(見圖5)。又如,廣州地鐵2號線越秀公園站一端的獨立有蓋風(fēng)亭在平面上作了擴展處理,通過不同方向出風(fēng)或吸風(fēng),保持了5 m以上的風(fēng)口距離,壓縮了風(fēng)亭的總體高度;新風(fēng)、排風(fēng)和區(qū)間活塞風(fēng)井共4個風(fēng)口,采取分格處理的風(fēng)口格柵,與背后建筑玻璃窗分格呼應(yīng),裝修及用色互相協(xié)調(diào),突出了輕巧、現(xiàn)代的特點,減少了對后面建筑主立面的影響。再如,客村站設(shè)在珠影集團門口的風(fēng)亭;其造型給城市送去了一份藝術(shù)和時尚(見圖6),它用富有動感的曲線取代了剛勁挺拔的直線作為建筑的輪廓,形式活潑,其曲線化造型也與珠影的功能相符合。天河體育場等車站的風(fēng)亭也以簡單的曲線化建筑形式與周圍的建筑風(fēng)格保持了和諧的依存關(guān)系。

圖5 烈士陵園站地鐵風(fēng)亭

地鐵風(fēng)亭外形靈活多樣,設(shè)計時應(yīng)避免機械地生搬硬套,避免風(fēng)亭造型過于單一。設(shè)計人員應(yīng)充分重視地鐵站及地面附屬建筑的美學(xué)效果,使風(fēng)亭的外型更加多樣化,與城市的文化氛圍和建筑風(fēng)格相匹配。這對于歷史文化名城西安來說是至關(guān)重要的。西安古建筑和近代仿古建筑眾多,不同區(qū)域建筑風(fēng)格差異很大,因此,設(shè)計風(fēng)亭時應(yīng)相應(yīng)地保持與所在地段的建筑及環(huán)境的和諧。如在老城區(qū)附近的地鐵風(fēng)亭,可力求與周圍的古建筑及仿古建筑風(fēng)格統(tǒng)一;2號線南門站風(fēng)亭與雄偉壯觀的明城墻的配合、大雁塔南北廣場站風(fēng)亭與千年古剎間的配合等,都應(yīng)反復(fù)論證和比較來確定。而在穿越高校密集的南郊和東郊的線路段,可考慮利用校園中較大的綠地來設(shè)置風(fēng)亭。

圖6 客村站的曲線化風(fēng)亭

2.4 注重風(fēng)亭的后期化管理,確保其通風(fēng)功能,減少對環(huán)境的影響

地鐵風(fēng)亭對站內(nèi)的空氣品質(zhì)、防排煙效果有決定性作用,所以,風(fēng)亭的日常管理是一項不容忽視的工作。廣州地鐵對風(fēng)亭的管理理念很先進,但仍存在一些管理方面的問題。比如,客村站的風(fēng)亭超過1/3的風(fēng)口有效面積受到廣告設(shè)施的遮擋(見圖7),這會嚴重影響到風(fēng)亭的通風(fēng)及排煙功能的正常發(fā)揮。筆者認為,地鐵的運營管理應(yīng)將經(jīng)濟效益置于系統(tǒng)正常安全運行之后。

圖7 受到遮擋的風(fēng)亭

另外,地鐵排風(fēng)亭中的風(fēng)機是長期的低頻噪聲源,影響范圍為6～20 m。為減小其影響,應(yīng)盡量選用小風(fēng)量、低風(fēng)壓、聲學(xué)性能優(yōu)良的風(fēng)機,必要時應(yīng)在風(fēng)亭出風(fēng)口加消聲百葉或者在風(fēng)機上加裝消聲器。

由于排風(fēng)時會攜帶隧道及站內(nèi)各類裝修材料散發(fā)的有機揮發(fā)氣體及積塵,因此,定期對地鐵進風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)及其過濾裝置進行清潔也是一項值得長期重視的工作。

3 結(jié)語

在滿足地鐵風(fēng)亭通風(fēng)功能的前提下,通過多樣化的風(fēng)亭型式來保持其與地面建筑及周邊環(huán)境的和諧,是承載城市文化、渲染城市特色的一種方式,在地鐵工程設(shè)計中應(yīng)得到重視。采取合理的設(shè)計方案、設(shè)備配置和科學(xué)的管理,可以減小排風(fēng)及活塞風(fēng)對周邊熱環(huán)境及空氣品質(zhì)的影響,降低噪聲。

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