（环境工程专业论文）客运枢纽内部环境评价方法研究.pdf

中文摘要 中文摘要 摘要：本文在既有理论的基础上针对客运枢纽内部环境开展分析研究，提出了一 套完整的客运枢纽内部环境评价：疗法，以期为未来客运枢纽的设计、运营和管理 提供科学依据与理论参考。 目前国内外在室内环境方面的研究主要侧重于图书馆、住宅等的空气质量、 热舒适、声环境等单个方面的研究，而客运枢纽较之其他公共场所独具特性，对 客运枢纽内部环境进行评价研究是非常必要的。所以本文根据客运枢纽运营使用 中的特性归纳出其内部环境的构成要素，进一步分析所有构成要素对旅客身心健 康的影响。基于客运枢纽的特殊性，本文主要从拥挤度、热湿环境、空气环境、 声环境、光环境、色彩环境、空间环境七个方面入手，总结了影响旅客舒适度的 环境指标，并选取信息熵理论作为内部环境评价方法，对构建的内部环境综合评 价指标体系进行整合并最终确定一个综合评价结果。最后，以北京南站和北京西 站为例，根据实际情况进行指标筛选，运用建立的评价模型进行综合评价，根据 评价结果可知二氧化碳浓度、空气异味、采光系数、室内卫生四个指标对评价结 果贡献相对较大，北京南站的室内环境接近于舒适，而北京西站的环境就差很多。 本文通过分析评价结果，提出了改善客运枢纽内部环境的对策和建议，最大程度 的改善客运枢纽内部环境，提高旅客的舒适度，促进旅客与环境的协调发展。 关键词：客运枢纽；内部环境；舒适度；评价 分类号： a b s t r a c t 一一 a bs t r a c t a b s t r a c t ：o nm eb a s i so fm ee x i s 血gt h e o r i e s ，t h i sp 叩e r 趾a l y z c sa n d r e s e a r c h e s m e 咖a le n v 曲衄e n to fp a s s e n g e r 仃a i 印o r th u b ，a n dp u t sf o 刑矾a s e to fc o i r l p l e t e e v a l u 以o nm e 也o d ，s 0a st 0p r o v i d es c i e n t i f i cb a s i sa n dt h e o r e t i c a lr e f e r e n c ef o rh u b d e s i g n ，o p e 枷o n 觚dm a n a g e m e n t b a s e do n 仕i er e s e a n hp r e s e n t 5 ；i 船l t i o no f t h ew o r l d 诵d er e l e v 趾tm e o r i e s ，t h j sp a _ p e rh i g l d i g m s 1 es p e c i a lc h a r a c t e r i s t i c so fp a s s e n g e r 仃a n 呐r th u bb yc o m p a n n gw 曲 。也e rp u b l i cp l a c e s ，s 咖m a r i z e sm l ；e s s e n t i a l l 矗粥t o r so f 也ei n t e m a le n v 沛n m e n t ，a 1 1 d 缸曲g e t s 位i n n u e n c eo np a s s e n j ；e r sp h y s i c a la n dm e n _ t a lh e a l t l l n e 鸡b a s e d o nt l l e s p e c i a lc h a 珊c t 舐s t i c s ，越sp 印e rs 砌su p 仕l ee n v i r o n m e n t i 1 1 d e x e s 讲址c hi r 皿u e n c ed e - 黻o f 也ep a s s e n g e rc o 幽n b yp r o c e e 咖gw i t h 舶ms e v e nr e s p e c t s 删c hm c l u d e c r o w d e dd e 孵e ，h o tw e te n v 的m 眦a i re n v 衲i l i i l e n t ，s o 眦de n v 油m e n t ，l l g b te n v 卜 r o m e n t ，c o l o re n v i r o 衄e n t 趾ds p i c ee n v 的m e n t ，a n ds e l e c t sm e 胁m a t i o n e n 仃0 p y1 1 1 e o r ya sm ei n t e m a le n v 沛皿e i n te v a l u a t i o nm e 1 0 d ，w b j c hi i l t e g m t i i l gm e i n t e m a l e n v i r o m e n tc o m p r e h e n s i v ee v a l u a _ t i o n 砌e xs y s t e m 舭de v e n n l a l l yd e 士l n e ac o m p r e h e i l s i v ei n d e x f i 越l y ，a c c o r d i n gt o 仕l ea c t 岫ls i t u a t i o no f l eb e i j i n gs o u mg t a t i o n a n d b e i 讧n gw e s ts 蜥o n ，i tc a l lb el e a l n c d 让l a ta i rs m e l l ，1 i 出血gc o e m c i e n t 踟1 di n d o o r h e a 岫a r e 证l el a r g e s tc o 曲曲u t i o i l st o l ee v 批n r e su _ hb yl l s m gt h e o 姗a t i o n 酞昀p yt h e o r yt 0c a l c u l a t et h e 砌e xs y s t e mo f m es c r e e n i n g ，w h a t sm o r e ，也e 砌o o r e n v 拍姗e n to fb e i j i i l gs o 讪s 觚3 ni sm u c hb 眦rt l l 觚b e i j 咄w e s t 似i o l l 触e r a 1 1 a j y s i n ge v a l m o nr e s u l t s ，t h i sa r l ：i c l ep u tf o 蹦聊dt h em e a s u r e sa n d c o i t e m e a s 。u r e s f o ri m p r o v 吨位硫锄a le n v 沛皿l e n to fp a s s e n 萨r 衄1 s p o r r th l l b ，i m p r o v e d 龇i n t e r - 越e n v 拍i l i n e n to fp a s s e n g e r 仃a n s ：p o r th u b 缸m e s t ，e i l l l a i l c e dt h ep a s s e n g e rc o 脚o r t l e v e l ，p r o m o t e d t 1 1 ep a s s e i l g e r s 锄d ：o o r d i i l a t e dd e v e l o p m e n t 唧o r d s ：p a s s e n g e r 仃a i l s p o i th u b ；i n t e m a le n v i r o n m e n t ；c o m f o r r cl e 、，e l ；e v a l u - a t i o n c i 。a s s n o ： 致谢 本论文是在我最尊敬的导师季常煦教授的悉心指导和严格要求下完成的，每 一细微之处无不凝聚着导师对我的谆谆教诲。回顾两年的硕士生活，导师渊博的 知识、深厚的思想、前瞻的视野、敏锐的科学洞察力、严谨的治学态度和科学的 指导方法，给予我极大的帮助和鼓舞，这些都必将成为我今后工作中宝贵的精神 财富，使我刻骨铭心、终身难忘。我将深刻牢记导师的恳切教导和殷切希望，更 加勤奋学习与努力工作。在此，谨向两年来精心教导我成长的季常煦教授表达学 生最崇高的敬意和真挚的感激! 同时，论文的完成得到了实验室全体同学的支持。在此，感谢李乾博士、负 丽芬博士、高龙博士和张蜇硕士对论文撰写所提出的许多宝贵意见，有力地促进 了论文的顺利完成。两年的研究生时光里，正是他们的陪伴让我深切感受到团队 的团结、友爱与温馨。 感谢我的母校一北京交通大学，是母校给我提供了优良的学习环境；感谢我 的父母，是他们无微不至的照顾和支持才使我能够在学校专心完成学业。 另外，还要衷心地感谢在百忙之中对论文进行评审和指正的专家和学者们! 最后，谨向多年来对我的成长给予指导、关心和帮助的老师、家人、同学和 朋友们致以最诚挚的谢意! 图目录 图目录 图1 技术路线图8 图2 客运枢纽内部环境的构成一9 图3 室内空气环境的影响因素1 2 图41 2 色彩图1 5 图5 不同色彩人的不同感觉1 6 图6 北京南站交通衔接方式示意图5 3 图7 北京西站高架候车室分布图5 4 图8 北京南站高架候车大厅平面图5 6 图9 北京南站候车大厅采光天窗6 2 图1 0 北京南站灯光效果6 3 图1 1 北京西站北站房6 6 图1 3 北京南站的北进站口6 7 图1 2 北京南站的南进站口6 7 表目录 表目录 表1 噪声对人体健康的影响1 3 表2 指标选取原则2 5 表3 初定的客运枢纽内部环境评价指标体系2 6 表4 铁路客运站候车室候车服务水平2 7 表5 候车大厅监测点要求3 0 表6 室内热环境评价指标分级标准3 1 表7 人体表面的对流换热系数h ，3 2 表8 热感觉分级标准3 2 表9 室内c 以浓度分级标准一3 3 表1 0 典型微生物污染源及其传播途径和特性3 7 表1 l 客运枢纽内部声环境指标分级标准3 9 表1 2 噪声的语言干扰及与正常讲话的最大距离之间的关系3 9 表1 3 客运枢纽采光系数分级标准4 0 表1 4 照度水平指标分级标准一4 0 表1 5 三类权重确定方法的优缺点一4 9 表1 6 主要客运枢纽站的分工5 3 表1 7 最终的客运枢纽内部环境评价指标体系一5 5 表18 北京西站候车区域光环境一6 4 表1 9 北京南站和北京西站的所有评价指标数据一6 9 绪论 1 绪论 1 1 研究背景 随着科学技术和生产力的飞速发展，现代城市的集聚效应与规模效应日益增 强，与日俱增的客流及车流对交通运输体系的运能提出了重大考验。现阶段，单 一交通方式的功能结构已经无法满足旅客多方式的出行需求，多交通方式立体交 叉衔接的客运枢纽作为大规模客流集散地，在城市交通和经济发展中的地位已日 益凸显。 客运枢纽内部环境作为枢纽规划设计、建设和运营中的一项重要内容，贯穿 于旅客进出枢纽的全过程。舒适的内部环境可以为旅客营造良好的换乘条件，在 充分保障旅客身心健康和出行安全的同时，能极大地提高出行效率，减少旅客安 全隐患，更能充分发挥枢纽的集散效能。 然而，近年来，环境污染日益加剧，导致无数悲剧发生，让人们越来越懂得 环境对人类生存健康的重要性。据统计，室内空气污染常常高出室外5 1 0 倍， 有时甚至1 0 0 倍。人的一生中约有7 0 9 0 的时间是在各种不同的室内环境中度 过，人类的疾病有6 0 以上是由室内污染引起的，中国室内装修协会环境监测中 心公布我国每年由于室内空气污染引起的死亡人数已达1 1 1 万人，平均每天约3 0 4 人。近年来，大量事实表明，建筑环境对人的生理( 包括生理反应、发病率) 产 生了大量的消极影响：在建筑设备工程中不少磨光花岗石成为室内氨气的来源； 许多新型装修材料日夜散发着各种有害化合物；各种管道设备和装修死角成为病 原菌和虫害的孳生地( 如公共建筑中的地毯) 。除了水污染、大气污染、噪声污染 等危害人类健康，还有噪光污染正严重损害着人们的眼睛，更导致全国近视比率 迅速攀升。有关卫生专家认为，视觉环境是形成近视的主要原因，而不是用眼习 惯，所以营造良好的光环境也比较重要。要想保障人体健康，对室内空气环境的 监测和改善已刻不容缓。 总之，室内环境对人的身心健康有很重要的影响。随着生活水平的提高，旅 客对出行环境的要求也越来越高。特别是枢纽内的候车空间，拥挤的人流、嘈杂 的声音、各种各样的气味等令旅客感到很不舒服。 目前，虽然国内很多单位都在积极开展室内环境的相关研究，但与国外相比， 尚缺乏系统性，具体表现为公共：卫生学、环境社会学、环境心里学、工效学和建 筑物理等学科相对独立，难以形成合力。因此，至今为止尚未形成具有针对性、 北京交通大学硕士学位论文 成熟的室内环境评价标准，针对客运枢纽的环境评价就更少。我国大多数人都在 研究超市、商场、办公楼、居民环境等，而对客运枢纽这样高密度聚集场所的环 境评价很少。目前官方测得并公布的一系列的环境数据，都是在枢纽建筑建成后、 投入使用前测得的，而客运枢纽较之其他公共建筑最大的不同就是客流量大、流 动性强，聚集的旅客会对温度、空气湿度、噪声等造成很大影响，所以评价客运 枢纽内部环境时必须考虑旅客数量等特定条件，充分考虑客运枢纽在运营中的特 殊性，建立一种与旅客相关、容易理解、较为直观、实用性强的环境综合评价方 法，为客运枢纽的运营提供决策支持。 导致客运枢纽内部环境不好的原因有很多，例如设计、设备、设施、管理等 多方面的因素，我国客运枢纽建设正处于快速发展时期，很多城市的客运枢纽尚 在起步阶段，客运枢纽运营时内部环境状况对乘客出行的选择有很大影响。如何 改善客运枢纽内部环境质量，提高乘客舒适度，增加公共交通出行客流量来缓解 城市交通拥堵问题，是很值得探讨的。因此，在理论结合实际的基础上，开展客 运枢纽内部环境评价方面的研究是十分及时和必要的。 1 2 研究的目的及意义 1 2 1 研究目的 随着经济的迅速发展、居民消费观念和消费结构的转变，城市居民对出行环 境的要求也越来越高，舒适、高品质的出行环境成为人们普遍关心的问题。但是 很多客运枢纽的室内环境都存在一定的问题，很多方面并不能让旅客感觉舒适。 本文面向现役的客运枢纽，利用信息熵理论确定一个对客运枢纽内部环境指标体 系进行综合评价的理论方法，并把北京南站和北京西站这两个具有代表性的客运 枢纽作为案例，对它们的内部环境进行实地调查，利用建立的综合评价方法对以 上两个客运枢纽进行综合评价，根据评价结果找到不足之处，最后根据存在的不 足对客运枢纽提出相应的改善措施，从而达到以下目的： ( 1 ) 能够准确的知道客运枢纽内部环境的评价内容及其影响因素、计算方法、 分级标准等； ( 2 ) 建立一种与旅客相关、直观、实用性强的客运枢纽内部环境综合评价方法， 以期为以后制定相关的评价标准作参考； ( 3 ) 挖掘出现役客运枢纽内部环境中的潜在不足和安全隐患，提出优化建议和 改善措施。同时研究结果还可以作为客运枢纽内部环境设计的理论指导和参考依 据，最终促进旅客与环境协调发展； ， 绪论 ( 4 ) 实现以人为本，最大程度地维护旅客的切身利益，督促客运枢纽改进服务 机制，提高服务水平，提升内部环境的管理效率。 1 2 2 研究意义 目前，我国客运枢纽在设计、建设与运营中存在很多问题，设计者和管理者 更多考虑的是复杂的功能和流线组织，很容易忽视空间人性化的心理需求。论文 通过对客运枢纽内部环境的分析，构建客运枢纽环境质量评价体系，并研究改善 枢纽内部环境质量的途径，以保障乘客的舒适度，提高交通运营效率，为客运枢 纽的规划设计、建设与运营方案的制定及实施提供环境质量方面的参考依据，使 客运枢纽候车空间功能更加合理化，环境更加人性化。论文研究具有以下意义： ( 1 ) 对旅客的意义。环境对旅客的生理影响有：如果旅客长时间处在不舒适的 候车大厅中内会产生各种不良反应：眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、困倦、头痛、 恶心、头晕、皮肤瘙痒等，空气不流通有利于疾病传播、内外温差太大容易感冒、 噪音太大容易造成听觉障碍、光线太亮容易损害眼睛等。除了上述身体伤害外环 境不舒适更容易让旅客出现心情烦躁、情绪低落、紧张等心理问题，所以当枢纽 内部环境不好时对旅客的身心都会有所伤害。通过开展客运枢纽内部环境综合评 价，挖掘出客运枢纽内部环境存在的问题，并进行合理优化及改善，提高客运枢 纽内部旅客的换乘舒适度，从而避免因为客运枢纽内部环境问题对旅客出行所造 成的不良影响。 ( 2 ) 对管理者的意义。第一，通过开展客运枢纽内部环境综合评价，有利于管 理者掌握内部环境现状，在追求旅客舒适的过程中找出可以改进的措施，不断提 高客运枢纽的服务水平。第二，管理者在客运枢纽中的时间要比旅客多得多，长 期处在环境质量差的空间内会造成人体免疫力下降、诱发癌症、白血病等，枢纽 内部环境质量的提高对管理者的身心健康也大有益处。 ( 3 ) 对设计者的意义。为了设计完全符合旅客出行的客运枢纽内部环境，设计 者必须充分了解旅客对环境的需求，并思考满足旅客需要的设计条件。通过客运 枢纽的环境评价结果，可以充实设计者的参考资料，提升设计品质。 ( 4 ) 对城市交通的意义。面对日益严重的城市交通堵塞和环境恶化等问题，改 善交通出行结构，提高公共交通的吸引力，提倡多种交通方式的换乘出行，是解 决诸类问题的根本途径。客运枢纽作为多种交通方式汇集的重要节点，改善内部 环境，可以吸引大量旅客换乘出行，对缓解城市交通问题影响深远。 ( 5 ) 对经济的意义。世界银行的一份研究报告表明：中国每年由室内环境污染 造成的损失高达1 0 6 亿美元；美国每年仅建筑综合症的医疗费用和劳动生产率的 北京交通大学硕士学位论文 损失也需6 0 0 0 万美元【1 】。因此，改善客运枢纽内部环境质量以达到旅客舒适的要 求，对降低此类经济损失具有重大贡献。 1 3 研究的相关概念 在论述之前，有必要对研究所涉及的基本概念进行阐述，并将研究范围界定 清楚，以便对论述内容有一个清晰的认识和理解。 1 3 1 相关概念 ( 1 ) 客运枢纽 客运枢纽是大规模客流的集散地，是城市对内、对外交通的网络节点，是融 铁路、公路、水运、航空及城市交通等多种交通运输方式所连接的固定设备和移 动设备为一体的综合运输空间结构。 客运枢纽为出行旅客提供上下车、交通换乘、候车、信息获取、旅客集散等 诸多服务，同时也是实现客运车辆的停放、维护保养、指挥调度等运营作业的场 所【2 1 。 ( 2 ) 环境和室内环境 环境是围绕人类生命活动并对其有影响的所有外界影响与力量的总和，分为 自然环境和社会环境。它是人类生存和发展的基础，也是人类开发和利用的对象。 按照范围大小区分，环境可以分为特定的空间环境、车间环境、生活区环境、城 市环境、区域环境、全球环境和星际环境等。从环保的角度，环境是受人类活动 影响、部分遭到污染、与人类直接相关的生产和生活环境。 室内环境是相对于室外环境而言的人们生产、生活所居住环境的总称，研究 对象为全封闭或半封闭的空间，特别是内部具有某种或某几种特殊污染源的空间【3 】， 大致分为公用建筑和民用建筑。 ( 3 ) 环境评价 环境评价( e n v 拍i u n e n t a la s s e s s m e n t ) 是环境心理学的一个领域，是人们认识环 境、保护环境、建设环境的基础。对于本文来说主要根据客运枢纽使用时的情况， 以国家相关环境标准或污染物在环境中的极限值作为依据，采用科学的评价标准 和评价方法对环境质量的优劣进行定量描述，并划分等级、说明及评定，以得到 目前环境受污染的程度。此外，分析挖掘出室内环境质量的危害因素和危害程度， 并提出科学、合理、可行的改善措施。 ( 4 ) 建筑环境学 d 绪论 建筑是指在自然环境不能令人满意时，为了满足使用者的安全与健康及生活 生产过程的需要创造出来的一个微环境。建筑环境学( b l l i he n v 的姗e m ) 是指在 建筑空间内，满足其使用功能的前提下，如何营造让使用者感觉健康、舒适和高 效的室内和室外环境的一门科学。它是一门反映人一建筑一自然环境之间关系的 科学，根据建筑的不同使用功能，从用户的角度来看，研究室内的空气温度、相 对湿度、气流的分布、空气品质、采光性能、照明、噪声等，以及他们的相互组 合所产生的效果，并对此进行科学的评价，为营造一个健康、舒适和高效的室内、 室外环境提供理论依据。 建筑环境学主要研究建筑内部和外部的空间环境，其主要内容有：建筑外环 境、室内空气环境、室内热湿环境、声环境、光环境、建筑环境的综合控制与评 价等。建筑环境学从现有建筑环境出发，掌握现有建筑环境的特点、基本理论与 变化规律，寻求现有建筑环境的不足之处，为以后的建筑工程设计提供必要的理 论基础【4 】。它研究的内容涉及热学、流体力学、物理学、心理学、生理学、劳动卫 生学、城市气象学、房屋建筑学、建筑物理等学科知识，所以它是一门跨学科的 边缘科学。 ( 5 ) 环境心理学 环境心理学是由纽约的普洛尚斯基( p r o s h a n s k y ) 、伊特尔森( i 慨l s o n ) 等学 者首先提出的，它是应用社会心理学中研究环境与人的心理和行为之间关系的一 个领域，又称人类生态学或生态心理学。社会心理学研究社会环境中人的行为， 从系统论的观点看，自然环境和社会环境是统一的，二者都会对行为有重要影响， 所以环境心理学是社会心理学中的一个领域。有些学者在很早的时候就对环境进 行了研究，但2 0 世纪6 0 年代以后环境心理学才成为一门学科【5 】。它涉及心理学、 社会学、人类学、风俗学、生态学以及人文地理学等学科领域，是一门跨领域的 综合性学科。 1 3 2 研究范围的界定 本文的研究对象是客运枢纽候车大厅的室内环境，它由候车大厅的顶面、侧 面、基面( 地面) 及其空间比例和空间内部的声、光、热等因素构成。客运枢纽跟 医院、图书馆等其他公共场所相比有其特殊性，主要体现在以下几点： ( 1 ) 客运枢纽的候车空间强调空间的导向性和秩序性。枢纽建筑相比于其他类 型的建筑，需要从空间组织上尽量做到快速有序地组织和分散人流。所以设计客 运枢纽时对空间的易识别性方面要求很高。枢纽内部的环境要保证能让旅客在最 短的时间内获得最全面、最及时、最准确的空间信息，使旅客在候车空间里能够 北京交通大学硕士学位论文 有序地按照设计者的预设进行移动。 f 2 ) 枢纽内旅客的行为目的性强。在客运枢纽中，因为旅客行为目标非常突出， 即使候车厅有充足的富余空间，候车的旅客一般也都集中于靠近检票口的区域， 短时间内可以忽视某些环境因素的负面影响。候车室的某些拥挤现象并不是由于 空间狭小( 除客运高峰时期外) ，而是由于旅客过于突出的行为目的使得旅客聚集 在小范围内造成的，候车旅客都不太会坐在离检票口太远的位置。所以候车室内 检票口方向上不能设计的太长，容易造成空间浪费。但不管候车厅有多大，某些 时段( 如检票前等待检票时段) 在检票口依然会造成拥挤。故拥挤不但与空间大 小有关，还与旅客的具体使用情况有重要关联，这个研究起来很复杂，所以本文 研究的环境不包括检票口检票时的复杂情况。 r 3 ) 客运枢纽聚集的旅客比较庞杂且流动性大。由于旅客来自全国各个地方， 身体状况及卫生条件存在巨大差异，旅客携带的细菌、病毒在客流量聚集的时候 很容易扩散或传染给其他人。客运枢纽内部的设备和物品等都是公共重复使用的， 很容易被污染或染上病菌，如果不消毒或消毒不彻底，可能会引起旅客之间的交 叉污染。客运枢纽对环境的要求比较严格，但要满足枢纽内所有旅客的舒适要求 不太现实，所以客运枢纽的内部环境要力求满足大部分旅客的需求。 ( 4 ) 客运枢纽的客流量随季节的波动性大。例如春运和暑期时，学生和务工人 员出行需求的大幅度增加使客运枢纽的客流量达到高峰；而春、秋两季客流量相 对来说较少。 ( 5 ) 客运枢纽内部旅客人均携带行李件数多、体积大。据调查，绝大多数的候 车旅客会将携带的大件行李放在候车室的通道里或座位下，造成候车空间的大量 占用，致使原本空间不足的候车室更加拥挤。此外，这些行李还会妨碍清洁人员 对地面卫生的打扫，使地面上的卫生死角或容易滋生细菌的地方无法得到及时有 效的清理。 ( 6 ) 旅客人均候车时间长。特别是大型的铁路客运枢纽，有些中转换乘的旅客 候车时间最多将长达数小时，在这数小时的候车时间里，旅客会产生大量的生活 垃圾，对客运枢纽内部环境造成很大的影响。 ( 7 ) 候车大厅设置的座位较多。除了检票期间，大部分旅客在候车时都坐在座 位上。旅客坐着候车和站着候车相比，人均候车面积要大；灯光的测量位置要比 其他场所要低；保洁人员不太容易打扫干净设置座位的地方。 绪论 1 4 研究方法和技术路线 1 4 1 研究方法 本论文通过深入研究有关客运枢纽、环境评价、环境心理学、建筑环境学等 方面的主要内容，确定了对环境优劣进行定量描述的方法，并以国家规定的环境 标准或污染物在环境中的极限值作为依据，对定量指标进行等级划分，建立了客 运枢纽内部环境综合评价的方法和理论；通过对北京南站和北京西站两个案例的 分析研究，验证了评价方法的实用性和有效性，最后分析当前客运枢纽存在的问 题，并提出科学、合理、可行的改进措施，以期为今后我国客运枢纽的设计、运 营、管理提供科学依据。在研究过程中本文遵循的方法包括： ( 1 ) 定性研究方法和定量研究方法相结合； ( 2 ) 综合分析与比较分析相结合； ( 3 ) 紧密联系实际，理论与实际相结合。 7 北京交通大学硕士学位论文 1 4 2 技术路线 图1 技术路线图 f i g u r e1t e c l l i l o l o g yr o a d m 叩 8 客运枢纽内部环境评价理论基础 2 客运枢纽内部环境评价理论基础 2 1 客运枢纽内部环境的构成及影响因素 建设客运枢纽的主要目的就是利用一定的条件和手段创造旅客出行需求的环 境，以满足旅客的出行需求。随着科学技术的发展，大量新材料、新设备的使用， 使得人们在室内的生活变得更方便，感觉更好。现代的客运枢纽不仅要求建筑结 构安全、造型新颖美观、功能合理，还必须能保证使用者在建筑内的健康和舒适， 满足人们物质文明和精神文明的需求。而且客运枢纽还要协调解决既满足室内环 境舒适性又要实现降低能源消耗、保护环境之问的矛盾。 图2 客运枢纽内部环境的构成 f i g u r e2c o m p o s i t i o no fp a s s e n g e rh u bi i l t e m a le n v i r o 姗e n t 参照建筑环境学和以往的文献资料，根据客运枢纽的特殊性，将客运枢纽的 内部环境分为：拥挤度、热湿环境、空气环境、声环境、光环境、色彩环境、空 间环境七个方面，对客运枢纽内部环境进行评价时，也大致从这七个方面进行评 价分析，保证客运枢纽的内部环境能满足旅客在健康、舒适、效率三个方面的需 求。如图2 客运枢纽内部环境的构成所示。 9 北京交通大学硕士学位论文 2 1 1 拥挤度 人群行为理论认为拥挤的人群容易使个人丧失理智，单纯感情化，增加恐慌， 产生不安全感。在客运枢纽候车室，经常发生争吵甚至打架等现象就是拥挤带来 的后果。拥挤是一种消极的状态，它会令人不愉快、烦躁不安、抑郁消沉，除了 心理上的消极影响外，拥挤还会对我们的生理产生影响。高密度会使有害病毒易 于传播、令人们的脉搏和血压指数明显增高，导致较高的死亡率和精神病发病率。 拥挤度的影响因素有： ( 1 ) 客运枢纽的候车厅面积。客运枢纽设计与运营时，一般按照功能进行分区， 一层分布售票大厅、安检区、换乘大厅、站台等，二层分布候车大厅、安检区。 旅客在售票大厅、换乘大厅等区域渡过的时间一般较短，大部分时问都处在候车 大厅等待列车发车，所以候车大厅的环境状况对旅客的影响最大，本文评价的内 部环境也主要考虑候车大厅的环境。评价拥挤度时也只考虑候车大厅的拥挤状况， 故最重要的影响因素就是候车厅面积。 ( 2 ) 客运枢纽的客流量。客运枢纽的客流量有明显的季节性，它会随着季节的 变化而有所不同，例如冬季春运时，学生、务工人员等使客运枢纽的客流量达到 高峰，夏季的暑假期间，学生客流量会较多，而春、秋两季客流量相对最少。客 流量还随着列车时刻表的不同而有所变化。客运枢纽的进站客流包括三个方面： 出发客流、送站客流和闲散客流。出发客流是乘坐枢纽内交通工具出发的旅客数 量。送站客流是随亲朋好友一起进入车站候车室等候列车，直到亲朋好友乘列车 出行后，从出站口离开的旅客数量。闲散客流是指没有固定工作、自由分散在铁 路客运站的社会闲杂人员。 ( 3 ) 个人差异。在人的日常生活中，每个人都有个人空间。个人空间像一个围 绕在人体周围的气泡，腰以上呈圆柱形，自腰以下逐渐变细，这一气泡随着人的 移动而移动，它是一个人心理所需要的最小的空间距离，当有人对这一空间侵犯 和干扰时会引起心里不安和焦虑。个人空间会受情绪、人格、年龄、性别、环境 等的影响。研究表明，男性所需的个人空问大于女性，高密度在男性身上产生的 消极影响要比女性更加强烈。当客运枢纽服务的旅客类型不同时，每个人所需的 个人空间不同，人与人的间距不同，相同的面积所容纳的人数也不相同，每个人 感受到的拥挤感也不同。 2 1 2 热湿环境 客运枢纽的候车大厅一般都处于枢纽建筑的二层，相比于其他建筑来说，受 1 0 客运枢纽内部环境评价理论基础 室外阳光、风速与天气的影响比较大，客运枢纽的热湿环境主要从温度、相对湿 度、风速三个方面分析。室内环境的空气温度决定了人体表面与环境的对流换热 量；潮湿的空气使皮肤的“黏着性”增加而令人感觉不舒适；风速除了影响人体 与环境的显热和潜热交换速率以外，还影响人体的皮肤触觉感受，使人有不舒适 的吹风感。在较凉的环境下，吹风会强化冷感觉，对人体的热平衡有破坏作用； 在较暖的环境下，吹风感是一种气流增大引起皮肤及黏膜蒸发量增加以及气流冲 力产生的不愉快的感觉。旅客与外界环境还有潜热交换( 显热是随着潮湿空气的 温度变化吸收或放出的热量；潜热是跟潮湿空气中水蒸气浓度的变化有关的热量) ， 主要通过皮肤蒸发、呼吸、出汗散湿带走身体热量。高温环境下，空气湿度过高 会增加旅客的热感；反之，低温j 不境时，空气湿度偏高将导致衣物潮湿，降低衣 服的热阻，强化衣物与人体的传热，增加人体的冷感。 影响热湿环境的因素有室外气象条件、室内发热、产湿量以及采暖和空调系 统的运行方式。如果不考虑运行：孑式，客运枢纽热湿环境的影响因素可分为外扰 因素和内扰因素，外扰主要指室外气候参数例如室外空气温度、湿度、太阳辐射 强度、风速、风向，都可以通过传热、传湿、空气渗透使热量和湿量进入室内， 对室内的热湿环境产生影响。内扰因素主要指室内设备、照明、旅客及工作人员 的散热和散湿。室内湿源主要指：卫生间的散湿；室内的旅客及工作人员、设备、 照明的散热量和散湿量，是热湿负荷中的主要组成部分；枢纽内部照明设备向环 境散发的是显热；所有设各的散热和散湿取决于设备特点和工艺流程。 客运枢纽热湿环境的舒适感还跟旅客的年龄、性别、季节、人种等有关。国 外一些学者通过实验发现：老年人跟年轻人相比喜欢较高的室温；女性比男性更 喜欢高一点的室温；大部分旅客对热舒适条件的要求是相同的，但对不舒适环境 的忍耐能力是不同的。我国地域辽阔，南北跨越热、温、寒几个气候带，气候类 型多种多样，各地区居民生活习惯不同，不同地区之间经济发展不平衡，客运枢 纽运送的旅客来自于全国各个地：孑，这些旅客的经济承受能力不同，人体适应能 力不同，旅客对热环境的感受必将存在差异。客运枢纽内部热湿环境不可能满足 所有旅客的要求，但是要尽力满足大部分旅客的要求。 2 1 3 空气环境 近年来我国含s v o c s 的室内材料、复合木家具等建筑装饰装修材料产量居世 界首位，但我国缺乏有关这些材料和物品有害物限量的法规和标准。而且我国室 外污染严重，污浊的室外空气进入室内，加剧了室内空气污染。客运枢纽内一天 二十四小时一直都有旅客集散，很多设备都必须一直处于工作状态，容易产生很 北京交通大学硕士学位论文 多废气或其他污染物。当旅客在候车期间客运枢纽内良好的空气环境可以让人感 到神清气爽、精力充沛、心情愉悦，而客运枢纽内恶劣的空气环境会使人感觉身 体不适，例如眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、困倦、头痛、恶心、头晕、皮肤瘙痒 等，室内空气质量低劣时还会引发哮喘甚至癌症【6 】。历史上很多传染性疾病都是通 过空气传播的，例如：2 0 0 3 年严重急性呼吸综合征( s e v e f ea c u t er e s p i r a t o r y s 、，n d r o m e ，简称s a r s ) 、2 0 0 4 年的禽流感和2 0 0 9 年的h 1 n 1 病毒感染。室内空 气污染可以分为三类：物理污染( 如粉尘) 、化学污染( 如有机挥发物) 、生物污 染( 如细菌) 。 图3 室内空气环境的影响因素 f i 目l r e3f a c t o r s 疆l e c t i n go fi n d o o ra i re n v i m 姗e n t 影响客运枢纽内部空气环境的因素有：枢纽的建筑设计、聚集的旅客数量、 建筑与装修材料、枢纽外部因素以及枢纽工作人员的控制操作等，如图3 室内空 气环境的影响因素所示。旅客的新陈代谢会产生很多化学物质，其中1 4 9 种从呼 吸道排出，有些污染物在达到4 定浓度时会使人感到有异味。另外随着旅客的呼 吸与交谈，很多病毒和细菌也会通过飞沫传播，据前苏联科学院环境卫生研究所 报道，人肺可排出2 5 种毒物。目前有些客运枢纽建筑单纯为了外观新颖独特，舍 弃传统建筑中人性化的元素，大量使用一些热辐射高又不隔热的玻璃幕墙，然后 配备大量的空调，依赖巨大的能源消耗来应付不必要的冷热负荷，造成枢纽内部 环境不健康。跟人工通风系统的空气循环相比，旅客呼吸自然通风进入的新鲜空 气舒服很多，工作效率也高。有些玻璃幕墙( 如茶色的) 含有放射性元素钴，在 阳光照射下形成反射性污染，严重时会破坏人的造血功能，引发癌症和其他疾病。 2 1 4 声环境 客运枢纽室内声环境关系到旅客的安全，尤其是紧急情况下语音信息的传递。 客运枢纽内部环境评价理论基础 另外噪声会使旅客精神分散疲惫、心烦、注意力不集中，更会损伤听力，一般说 来，8 5 d b 以下不至于危害听觉，但超过8 5 d b 则可能发生危险。 表1 噪声对人体健康的影响【7 】 噪声 d b 对人的影响造成的损害 会感觉受到干扰、头痛、恶心、烦躁、不安、焦虑、易怒；忽视别人 3 m 石5仅限于心理 的需求；不能集中精力从事脑力劳动；上课、听报告时接收的信息量 降低；工作能力受损，昏昏欲睡；增强已怒旅客的攻击性。 心理影响稍 唾液分泌减少；胃蠕动频率及幅度增加；心脏悸动量减少( 心理压力 大，还会影响 减少的表现) ；血管收缩，动脉末梢的血液阻力增大；脉冲波增加； 6 5 ，9 0呼吸加快( 新陈代谢加快) ；颅内液压增高；脑电波频谱中低频成分 植物神经的 加大；大脑皮层功能受到抑制；大脑下皮层功能受到刺激；瞳孔扩大； 活动 内分泌系统反应，刺激人体免疫系统和消化系统。 9 0 1 2 0心理影响和植物神经的影响均较大，还有可能造成不可恢复的听觉机构损伤。 芝1 2 0经过相当短的声冲击后，内王f 就会遭受到永久性损伤。 客运枢纽内一直都有大量的旅客集散，噪声主要由周围的环境和旅客交谈所 产生的。人的正常谈话声为7 0 d b 左右，当枢纽内环境噪声增大时，旅客就不得不 提高音量或缩短谈话距离。噪声并非指所有的听觉刺激，而是不想要的声音，它 包含两个部分：心理成分( 不想要的) 、物理成分( 能被耳朵接收、被大脑知觉) ， 人耳可以听到的声音的频率范围是2 0 2 0 0 0 h z ，这个频率范围内的声音称为可听 声。莱曼( l e l l i i l a i l l l ) 曾研究和总结了不同大小的噪声对人体的影响，并将结果分 为四个“噪声级”，如表1 噪声对人体健康的影响所示。 描述声环境的基本物理量有：波长、频率、声速、声压、声功率、声强、纯 度、规律性，但常用分贝测量声音的物理成分或噪声的强度。影响噪声的因素有： 声源、介质、障碍物，还有绿色植被、气流和大气温度对声音的吸收。总之，车 站候车大厅可以通过合理的设计、布局达到舒适的声环境。 2 1 5 光环境 客运枢纽聚集的旅客在等候发车的时间里，大部分旅客选择看书、报、杂志 等，这些行为需要良好的光线，而且适宜的光环境可以振奋人的精神，保障旅客 的人身安全、视力健康，当枢纽室内光线不好时容易发生偷窃等不良行为，所以 光环境作为客运枢纽室内环境中的重要组成部分，在保障旅客人身安全和视力健 康等方面发挥着关键作用。客运枢纽使用的灯光也有颜色，灯光的颜色是因为不 同波长的光在视觉上呈现不同的颜色，白色灯光是由于各种波长光辐射均匀分布 北京交通大学硕士学位论文 所致。由于室内环境中各类材料所产生的光学性能的不同，造成了旅客不同的视 觉效果。因此，合理配置各类材料就可以改造光环境、营造出适合旅客出行的光 环境。 客运枢纽候车大厅的光环境应尽量利用天然光源，合理布置窗的面积和方位 显得至关重要。在进行天然采光设计时主要考虑采光口的形式、面积及位置。窗 不仅有采光的作用，还是自然通风的主要通道，但却是保温、隔热的薄弱环节， 这些特点与采光的要求有时是一致的，有时又是矛盾的，所以要综合考虑所有因 素设计枢纽内部自然光环境。在充分利用自然光的同时，再设计高效、舒适的人 工照明。国外统计数据表明照明能耗约占整个客运枢纽能耗的三分之一左右，所 以在保证舒适的室内光环境条件下，应最大限度地降低照明能耗。 2 1 6 色彩环境 客运枢纽内部色彩是由于光源发出的辐射照到物体表面后，物体表面对不同 波长的吸收率不同所致，物体吸收率较低的波长( 即反射率较高的波长) 所对应 的颜色便是物体所呈现的颜色。色彩对客运枢纽来说有以下三个方面的作用；装 饰性作用、标识性作用、舒适性作用。 ( 1 ) 装饰性作用。色彩可以渲染环境气氛，直接有效的表达建筑造型，将很普 通的形体变得美好，加强表现力，提高整体空间的艺术效果。合理的利用色彩组 合可以调节客运枢纽的空间结构，增加空间的主次关系，建立空间秩序感，在一 定程度上体现客运枢纽的特色与地域文化。色彩还可以结合光影，为人提供视觉 参照物，消除巨大空间给人带来的压抑感，对客运枢纽内部空间进行重新划分。 ( 2 ) 标识性作用。主要为旅客引导系统以及其他设施等的用色( 消防系统、售 票处等) ，这些地方的色彩要比普通背景清晰、醒目、明快，一般都有规定的颜色， 这样旅客容易发现与识别，加快人流疏导，减少乘客滞留。旅客看到具有标识性 作用的标识时会有明显的主观联想，从远处看容易识别的色彩顺序为红、绿、黄、 白，容易看清楚的对比色顺序为：黑黄、绿白、红白、蓝白、黑白。所以很多 指示方向的标识多用红、黄、绿、白、黑等颜色，以让旅客感觉清晰。 ( 3 ) 舒适性作用。旅客走进客运枢纽感觉舒服与否，很大程度上跟色彩搭配有 关。当一个空间过于空旷而且完全是白色或浅色调时，会使长久候车的旅客觉得 茫然，心理上也会觉得单调、空旷、乏味。因此必须根据实际客运枢纽空间结构， 合理设计色彩，使二者相得益彰8 1 。 1 4 客运枢纽内部环境评价理论基础 不同的色彩使旅客产生不同的温度感、轻重感、硬度感、膨胀感、远近感、 情绪感等；即使是同样一个色彩，也会因为性别、年龄、个性、生理状况、心情、 生活环境、风俗习惯的不同，不同人或群体会产生不同的心理感觉。 龋极 肾i 小擎，7 、；霉。霞色 i 。， ，一丫n 一一声中性徽隧色 母 - 一 f 一， k 止土一匹 ofi7 甲i 工1 艰暇匕 、，；一， 量中性色 中性微冷色 冷掇 图41 2 色彩图 f ? i g u r e 41 2c o l o r m 印s ( 1 ) 温度感：以蒙赛尔的2 4 色相环为例，红色使人联想到太阳、篝火等，让 人感觉温暖，所以红紫色、红色、橙色、黄色、黄绿色为暖色，橙色为极暖色。 蓝色让人想到海水，会有一种寒冷感，所以蓝紫色、紫色、蓝色、蓝绿色、绿色 为冷色，蓝色为极冷色。高纯度的冷色显得更冷，高纯度的暖色显得更暖。色彩 的温度感是人类长期生产、生活中形成的条件反射。有实验表明，把手放到同样 温度的热水里，多数测试者会说染成红色的水比染成蓝色的水温度高，这种主观 温差可以达到3 4 。 ( 2 ) 轻重感：它是物体色与人的视觉经验共同形成的重量感作用于人的心理结 果。颜色深浅不同会让入联想起轻重不同的物体。决定色彩轻重感的主要因素为 明度，人会觉得高明度的物体大而轻，低明度的物体小而重。 ( 3 ) 硬度感：主要指色彩会给人柔软和坚硬的感觉，它与色彩的明度和纯度有 关