新建京张高铁清河站位于海淀区清河镇小营西路与西二旗大街之间,距离北京北站11公里,西侧紧邻地铁13号线和G7京新高速公路。作为京张高铁的第一大站,同时也是京张高铁在北京地区的始发站之一,对于绿色可持续设计十分重视,从方案阶段即开始考虑对于环境生态以及乘客的影响。采用了诸多绿色可持续技术措施,如设置下沉庭院、光导管加强自然采光;采用挑檐+可调节外遮阳构件有效降低太阳辐射得热;采用磁悬浮变频冷水机组显著提升冷源部分负荷性能,全面配置LED节能灯具,利用中 水冲厕等以替代传统水源,对室内污染物进行有效监控,保障旅客健康等。建筑节能率达到67.29%,非传统水源利用率达到22.14%,可再循环建筑材料用量比达到15.30%,为新时代铁路绿色客站的设计和建设起到行业引领和示范作用。
2022年北京冬奥会重点项目——新建北京至张家口铁路工程清河站项目于2018年顺利获得了由中国城市科学研究会颁发的绿色铁路客站三星级设计标识证书,为全国首个采用《绿色铁路客站评价标准》(TB/T10429-2014)进行评价并顺利获得三星级设计标识的铁路客站项目。
清河站总建筑面积14.6万平方米,包括国铁、地铁、市政三部分工程,为综合交通枢纽。清河站西侧紧邻运营中的城铁13号线以及运营中的京新高速,东侧紧邻城市现状办公及住宅,用地条件极为局促,且现状用地被运营中的线路及铁路站场完全打断,形成了割裂的城市局面。设计将13号线进行改造,将清河段的高架线路落地与铁路站场同场设计,这样不仅有效的节约了空间,同时大大减少了三条地铁间、地铁与国铁间的换乘距离,提高了交通效率。其次有效利用周边空间,节约了土地。将西侧京新高速桥下空间下挖处理,设计为站前广场、公交车场及出租车场。利用东侧有限的道路空间,采用立体交通的设计手法,使清河站与东部城区完美结合,达到了畅通融合的目的。最后,在有限的建设用地上,合理布置国铁、地铁的各项功能空间,在国铁、地铁流线简洁、畅通、不交叉的前提下,在地下一层实现了国铁换乘地铁,地铁换乘国铁的“零换乘”关系。并且在地下一层实现了东西两侧居民的自由通行“织补”了城市空间。
针对清河站大面积的西立面玻璃幕墙,西向设计了大屋檐出挑,以及智控翼帘型百叶建筑遮阳系统(以下简称智能百叶遮阳),弥补了玻璃幕墙不利于遮挡热辐射的缺陷。百叶横向间距500,进深450。抗风横梁及竖向抗风杆件设置在幕墙外侧,利用百叶系统进行遮挡。使清河站室内为完整的玻璃面,同时百叶利用横纵抗风结构进行连接,室外一侧进行很好的遮挡,同时避免百叶连接件造成的冷桥。智能百叶遮阳系统包含叶片、固定系统配件、驱动杆系统、马达组件、智能控制系统,如下图所示。
智能百叶结构示意图
此智能百叶遮阳系统可以具有手动、自动两种工作状态。自动运行模式下,对每组电机根据当前工况,进行计算调整百叶位置。经由红外线、无线电遥控或定时掌握,完成自动化,并且可应用阳光、温度、风等电子感到器,完成产品的智能化把持,总控单元检测风、光、雨传感器的异常信号,即可控制百叶旋转到相应设定的角度,达到提高室内舒适度的目的。既降低了人们的劳动强度,又延长了百叶的应用寿命。
智能百叶遮阳系统可以有效阻隔太阳光的直射,与没有任何遮阳的情况相比较,百叶可以切断60%左右的热量,并且还可以起到美化建筑外部形象的效果。百叶的翻转角度可以根据需要调节,夏季可以遮挡阳光,防止室内温度上升,冬季可以阻挡外流的热量,兼具一定的保温效能。
根据大型客站枢纽内广场用地紧张的现实情况,为节省土地资源,满足城市建设可持续发展的要求,探索开发利用铁路车场以上空间。将雨棚上盖南北两侧加以利用,布置为出租车、社会车及奥运期间大巴车的落客及室外停车等功能。并通过设置光导管优化站台空间环境。
光导照明系统是利用自然光照明的无电照明系统,可代替日间电照明有效降低建筑能耗,节能环保。使用原理为通过采光罩将太阳光进行收集捕捉,由导光管进行太阳光传输,通过漫射器将自然光洒向室内,如下图所示。
清河站南北两侧含高架落客平台跨度约375m,下方站台区域自然光采光困难,电照明系统需长时间维持在开启状态,耗电量大。采用光导照明系统,可有效利将自然光引入站台及广场区域,提供日间照明,还可通过与LED光源的结合使用,提供恒定舒适的照明效果。光导管采光罩采用平顶式和球形采光罩结合设置,以满足在绿化带、行车道等不同部位的布置需求。其中,平顶式采光罩面板可满足20t以下如小汽车、大巴车、消防车等车辆通过。
根据清河站的设计条件,采用清华大学自主研发的能耗模拟计算软件DeST-C进行三维建模,分析外墙传热系数、外窗太阳得热系数、窗墙比、外窗传热系数对于清河站全年累计冷热负荷的影响。采用DeST软件进行设计客站和等效客站的建筑全年冷热负荷的逐时动态模拟计算。通过围护结构热工性能的优化设计,清河站房的围护结构节能贡献率达到了6.53%。
本项目采用的节水水龙头、坐便器、小便器均满足1级节水效率用水量,采用节水高压水枪冲洗地面、道路浇洒。
清河站在公共区室内装修及外立面中处处秉承着重结构、轻装修、简装饰的理念。清水混凝土是名副其实的绿色混凝土:混凝土结构不需要装饰,舍去了涂料、饰面等化工产品;有利于环保:清水混凝土结构一次成型,不剔凿修补、不抹灰,减少了大量建筑垃圾,有利于保护环境;消除了诸多质量通病:清水装饰混凝土避免了抹灰开裂、空鼓甚至脱落的质量隐患,减轻了结构施工的漏浆、楼板裂缝等质量通病;清河在地下一层公共区内所有桥梁柱均利用清水混凝土一次浇注成型,不做任何外装饰,直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面,因此不同于普通混凝土,表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明、无碰损和污染,只是在表面涂一层或两层透明的保护剂,显得十分天然、庄重,体现出建筑最原始的美感。
清河站采用屋面挑檐、可调节外遮阳相结合的方式避免眩光,天窗采用站房吊顶金属圆管系统将直射光变为散射光,从而有效避免天窗眩光。
信息提供单位:北京清华同衡规划设计研究院有限公司