动态空间

上个世纪,意大利主要都市的城市化发展受到了现有铁路线及火车站的制约,首先体验到了真正的“边缘化”,其次常常为“门槛”理念所困扰。

这种观点如今有了重大改变:一条条城市铁路轨道隐藏地下,而众多首次按“智慧”站点设计的火车站现在不仅可以视作全国性和地区性运输网络中单纯的转运节点,亦可以作为开展各种交流会等社会活动场所。

新Tiburtina 车站项目代表着意大利交通文化的一个转折点:除了在项目设计和建造方面综合了一些最先进的技术标准外,又可称为名副其实的城市活动和人流的蓄水池,为发展社会新一代车站迈出了第一步。

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项目计划介绍

该项目的主要制约因素是按照航空港典型的多层次重叠的空间功能模型,跨域轨道和站台,利用最少量支柱作为支撑,架设一条桥式廊道,以维持现存铁路和车站的业务活动。

从建筑构成角度出发,我们对该建筑的支承结构原理进行了研究并获得了重要的成果,从而令其支承结构以大型构件为基础,廊道是一个宽50m、高10.5m 的巨大的平行六面体建筑,架设在十几根间距几米的支柱(直径2m)上。采用这种支承方式,总体上,廊道内部因无支承构件而相对独立,其空间呈连续畅通,这就具备了应对旅客通行和输送的高柔性的功能,因其与廊道顶部相联系的空间内设置若干辅助功能而进一步强化了该功能的柔性化。这种方案最大限度地降低因列车通过和停驻所衍生出的结构临界性,即避免了悬挂结构的振动传导问题,自然减弱了振动,从而优化了悬空薄壁楼板的结构跨。在评价建筑项目与环境之间的相互影响时,这就孕育了优先利用形状的理念——而不是依靠技术来解决该项目所面临的一些主要技术问题,进而设计出了现代化处理廊道极端气候状况所需要的生态气候系统。这些支柱还支撑着廊道以外、为安装太阳能电场布置的上层三维网状结构,其上悬挂着去应力金属构件和特殊水晶玻璃板构成的透明立面以及水平廊顶。门厅总计11,400m2,走廊4,300m2, 旅客服务用房2,500m2, 办公室1,450m2,商业区10,600m2, 加上会议室、展览厅与陈列室(2,150m2), 市政服务用房(1,000m2),技术中心和技术设施用房(8,600m2),相应的建设费用约为1.56亿欧元。

生态气候概念

玻璃廊道由太阳能供暖而非空气调节实现的生态气候,利用生物气候潜能实现其供暖方式不仅涉及立面和屋顶被动遮阳的可能性,而且也关系到温室效应能持续生产的热空气。

针对建筑物朝向和太阳运动关系开展的阴影动态变化进行研究并获得了9种不同的日射类型,而利用特殊连续摄影术可以区分出多类型的玻璃表面与之对应成像效果,藉此调整太阳光线的透射率。具体来讲,即在主立面上安装垂直遮阳板,在办公室旁安装水平遮阳板。另外,安装直接遮阳防晒系统(防晒网、百叶窗、遮阳格栅等),以解决应对宽大平顶上的太阳辐射。

夏季,利用热空气的上升运动,触发对流循环,将新鲜空气引入廊道内部。在廊道平顶顶上的设置若干专用通风烟囱,并在其上系上外部网状结构,其断面设计有利于抽吸内部热空气。

冬季,始终依靠自然对流,使废气从烟囱中排出,并与外部空气交换,从而将新鲜空气供给廊道内部。所有装置和系统均具便于管理、维护简单,且无需人力干预的特点。

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中心和终端

供热中心安装了两台燃气锅炉(每台3,000kW),而供冷中心配备两组离心式制冷压缩机(每组3,000kW),旁侧安装了两座冷却塔(每座3,600kW),采用井水补水,并配两组增压机组(每组36m3/h)和两个蓄水池(每个200m3)。

所有一次循环加热冷却回路的流量都是恒定的,而二次循环加热冷却回路的流量是可变的,配有恒压膨胀阀和变量阀。必要时利用降低或提高水温来管理变电站所设立的供热供冷分站中的终端管理设备,各连接区域安装辐射式供暖板(安装在地板下和天花板上,总面积为16,000m2),达到舒适的环境,且无需顾忌室内高度和廊壁的透明度,而与新风换气生态系统整合在一起。

餐饮区和旅客候车区采用单区型全空气空调系统,配两台风机供室内排风循环和新风引入之需,实现设备柔性运转,以适应用户数量的变动;根据气候条件,可提供自然冷却。

在办公室和类似场所内,配置一次性风混合空调系统(卫生通风和环境湿度控制)和两组四管管道式暖风机(安装于天花板上和地板下,控制温度)。

这种系统不仅可以有效地控制太阳辐射和内源负荷预先设定系统,而且能够提供定制局部微气候条件的可能性。对于系统设备连续运行的其它服务区,则按以下几种情况组网:

— 封闭商业区入口和餐饮区入口前用的新风和热水/冷冻水,这些区域预计配备两组全空气式空调机组;

— 单单开放商业区用的热水/冷冻水,配备与上述情况相似的空调设备并从总连接口引入新风。

洗手间里,安装辐射供暖器,并辅之以臭气排出系统;仓库内,根据具体条件安装暖风机。

建造新车站时, Pietralata 厅附属空间容纳了老车站之前所有的功能。在过渡阶段,热水(45℃)和冷冻水(7℃)由设在该厅屋顶上的多功能机组提供。一旦新供热中心和主干设施投产,该区域所有设备均通过阀门和挡板进行简单切换,与主管网连接,避免中断对用户的服务。

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空调系统

现在概要归纳一下两个大厅、地下广场和连接厅的空调系统规模的主要几点。

Nomentano 厅和地下广场(需要供热需求总量1,632,9kW,其中消耗量为41%;供冷需求总量2,049.2kW, 其中60%为回收能量和内部负荷;外部新风需求量:96.214m3/h);

— 连接厅:一次风(41,350m3/h), 辐射供暖板安装在地板下和天花板上;

— 商业区: 仅换气设施(52,464m3/h)和风道;

— 服务机构用房、地方铁路警察用房、控制室、礼拜室:全空气空调装置(合计2,400m3/h);

— 跨厅(3,155.4kWt,消耗45%;3,064.5kWf,回收能量和内部负荷,63.7%;换气260,905m3/h);

— 连接厅:一次风(182,000m3/h),辐射供暖板安装在地板下和天花板上;

— 商业区:仅换气设施(57,838m3/h)和风道;

— 贵宾室,全空气空调装置 (12,347m3/h);

— 办公室与候车厅:空调(8,720m3/h);

— 行李寄存服务处:辐射供暖板和换气扇;

— Pietralata 厅(1,085.8kWt,消耗:1,066.2kWf,回收能量和内部负荷,61%;换气54,109m3/h);

— 连接厅:一次风(33,000m3/h),辐射供暖板安装在地板下和天花板上;

— 会议室,售票处,办公室:全空气空调装置(分别为6,750、900和13,459m3/h);

— 行李寄存服务处:暖风机。

对于空气分配回路,采用中低压高速管道系统适用的矩形和/或圆形截面的风道,依靠镀锌管夹固定,全部配备消声器并在风道外部包覆隔热保温材料。总的说来,风道管网内的最高空气流速如下:一次风风道:6-8m/s;二次风风道:4-5m/s; 出风口和扩散管:2-3m/s。根据具体情况,向室内排风利用具有可调叶片螺旋作用的直线扩散管(仅送风)或出风口和扩散管(送风和回风)。

用水分配依靠以下几种管道:

— 热水管网(低温45-40℃,高温85-70℃)和制冷管网(供冷回路7-12℃;供热回路18-20℃),采用无缝碳钢管(直径3″以下)和UNI 7287(大直径钢管);

— 冷凝水排放采用铜管和镀锌钢管。

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 水暖设备系统和消防系统

供水中心配备两组增压泵(68.4m3/h)和两个水池(125m3):为整个车站供水 ,而地下车库则从城市公用供水管网引入一条分支。

卫浴用热水由集中燃气锅炉(232kW)提供,配缓冲水箱,供厨房(60℃)及淋浴室(45℃)使用。相反,洗手间配的是电热水器。水经自动净化式表面膜过滤器预处理,再经双柱容积式钠循环离子交换软化装置处理,然后与原水混合后送入管网。

从技术角度考虑,饮用水或处理水及排水的输水管网的管道,直至下水道入口,均采用UNI 414.8中系列无缝镀锌钢管及可锻铸铁管接头和特殊管螺纹配件,而各段总管与水工设备之间的管段规定采用孔网钢带聚乙烯管、铜管或类似材料。所有这些输水管道均作保温隔热包覆处理,以防发生冷凝现象。

排水管网如下构成:

— 雨水收集输送管道采用PVC管;

— 高密度聚乙烯污水管、下水管和排水总管配一次通风和观察装置;

— 大多数排放车库和厨房油污水的聚乙烯管道均设铸铁下水井和井盖,配下水管一次通风及整体预制式除油装置;污水除油后排入市政污水管网。

生产技术用水需通过并联两台自动净化式表面膜过滤器构成的过滤装置过滤,再经与上述类似的离子交换系统软化(将硬度从35℉-5℉),最后药站添加试剂进行化学处理。

根据各个区域的不同用途和火灾负荷,整个车站的消防工作依靠一个UNI 45消火栓网,和一组排量为1,560l/min,可供13个出水口同时喷水的增压泵,及针对更大火灾危害风险(行李寄存处)的排量为6,000l/min自动喷淋系统,而消防用水汲自4个蓄水池(每个115m3)。

地下车库有两层,配有带一组排量40l/min 压泵的消火栓网和一个排量1,000l/min喷淋网,由一个90m3水池保证供水。每一层车库的机械通风装置是相互独立的,以72,100m3/h的总排气能力至少换气3小时。

节能与安全

依靠三个技术区降低能耗。就有关外部空气交换量(总计大约410,000m3/h)而言,依靠双管板换热器回收排气余热,这种装置极易安装,装在授热单元和受热单元之间,对建筑方面的影响也较小。

水暖管网的特点是:主管路排量恒定不变,而辅助管路利用装在管路端点上的两通电动阀门和驱动电动泵电机的变频器,实现排量调整。

因为一年中平均用水量小于管网额定排量的70%,而在一年当中只有几天时间用水量会达到额定排量,所以,可以认为与只有恒排量的单一工况相比,这种管网设计可以节电60~65%。甚至通风空调系统也采用变排量设计:利用风量探头触发变频器,根据室内实际密度调节引入房间内的外部空气量。为了维持系统中所有设备的最高运行效率,保证在发生地震时运行可靠安全,这些设备均利用锚固装置固定且与支承结构构成一体,以求可承受同时发生的水平地震加速度0.5g/s和垂直地震加速度0.4g/s。万一发生地震,所采用的安装方式既能防止重要设备出现移位(因此采用抗震地基),又能避免因建筑结构变形和/或错移致使设备各部发生相对移动,而不会造成连接部断裂。

在建设阶段,除了只使用认证产品以外,还做好了以下工作:

— 避免部件、机械和设备横跨防震缝错位,使这类横跨交叉降低到最低程度;

— 设备系统安装绝对牢固, 用V型吊架沿管道和风道的水平段固定,使整个设备和管道连接固定成一个结构系统。

所有设备通过设在一间专门控制室内的集中监控系统实施管理。机器和管网的调整设定利用直接数控(DDC)的外围设备实现,该设备不是装在机器上,就是安装在专门区域内热流体设备的电气柜里。

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