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設計單位? 東南大學建筑設計研究院有限公司 建筑技術與藝術（ATA）工作室
項目地點? 河北石家莊正定
建成時間 2025年
占地面積? 27000平方米
建筑面積 2200平方米
本文文字由設計單位提供。
/ 古城的停車充電困境與新能源基礎設施的契機
河北省正定縣作為國家歷史文化名城，始建于北周，歷史悠久，文化底蘊深厚。縣城內建有“九樓四塔八大寺，二十四座金牌坊”，素有“古建藝術寶庫”美稱。近年來，古城內停車場基礎設施難以滿足日益增長的游客、居民需求。
為了解決市民和游客在新能源汽車充電方面的難題，正定縣決定對縣城內的22個既有停車場、鄉鎮的14個既有停車場進行全面升級改造，總用地面積約為36萬平方米。其中，先期實施的兩處既有停車場毗鄰旅游景點及古城墻，市民和游客停車需求量大，具有典型性和示范作用。
但受制于古城中電力設施缺乏的局限，充電樁單純依賴市電供給難以滿足其用電負荷要求，反而加劇了新能源汽車充電難的矛盾。而“光儲充”作為一種小型自我供電系統，利用光伏發電產生的余電存儲到儲能設備中來承擔供電、充電任務，不失為一種在有限的空間資源下實現本地能源生產與用電負荷基本平衡的有效手段。
▲ 項目視頻? ?時差影像
/ 設計策略
新能源汽車在快充的15—20分鐘內，使用者會有怎樣的需求？停車場可以利用這一段時間為使用者提供哪些人性化的服務？怎么利用一次建設的契機為未來的技術升級留出發展空間？這些問題是設計者需要解決的功能難點。同時，城市中的停車場改造也是城市更新的一部分，考慮到其所處歷史、人文環境與生態的重要性，新能源基礎設施需兼顧實用功能與文化傳承的雙重需求。
因此，設計將新能源基礎設施劃分為能源系統、支撐系統、服務系統、管廊系統、海綿系統五個板塊，共同形成一種織補古城的更新策略。
1、支撐系統
在停車位上方覆蓋支撐大棚構筑物，一方面可為人員和車輛提供遮風避雨的環境，另一方面通過標志性的形象為古城提供特色景觀，同時大棚也可作為信息發布和廣告植入的載體，為日常運營創造一些收益。支撐大棚采用可復制的單元模塊，以便于批量生產、快速建造和降低成本。
2、能源系統
光儲充一體化能源站，在支撐大棚頂部布置分布式光伏組件，并耦合大容量儲能設備，實現綠電就地消納、削峰填谷，為新能源汽車快充提供低碳、可靠、低成本的清潔電力，構建“光伏+儲能+充換”的零碳交通能源網絡，可作為在古城這種市電負荷壓力比較大的區域的有力補充。
3、服務系統
在新能源停車場內適當建設一些服務用房，利用新能源汽車快充中的15—20分鐘補能期間為使用者提供自助辦理、休息等候、零售、如廁和車機系統升級等服務。
4、海綿系統
通過停車場中的下凹綠地、具有收集雨水功能的屋面，以及與雨水管網相連的地下雨水蓄水池的設計，實現對雨水的收、儲、排、蓄的功能整合。
5、管廊系統
將包含強電、弱電的地下綜合管廊與光伏大棚的地下基礎進行一體化設計，除了避免二次開挖浪費之外，也便于后期的維護及檢修。
/ 綠電森林
趙云廟停車場緊鄰趙云廟景點和古城墻，占地約1.3萬平方米。場地周邊有不少高大的喬木，光伏停車棚采用了一種葉莖的造型，以期與周邊古木蔥郁的自然環境相協調。13個“葉莖”單元組成的支撐結構覆蓋面積達3048平方米。
每個支撐單元采用鋼結構體系，立柱為圓管鋼柱，通過柱頭的鼓狀剛接節點與18條徑向主梁相接。主梁向上傾斜出挑，其遠端與正六邊形鋼邊梁外框連接，主梁間設連系次梁增加結構自身穩定性。
屋頂的光伏組件由碲化鎘光電玻璃與鋼龍骨組成。從柱頂向上升起圓短柱聯合方鋼龍骨，與6條通往六邊形頂點的主鋼梁之間構成一個桁架梁，桁架梁同時也承擔光電玻璃的支撐龍骨的部分荷載。
光電玻璃屋面形成中心高、四周低的排水坡度。基本單元之間沿六邊形邊梁通過焊接相連，單元之間的相互合力共同構成多組門型框架，以此來形成一個由13個單元組成的協同受力的整體，從而有效地抵御結構的豎向荷載變形和水平荷載變形。
為了突出葉莖的效果，所有的梁都采用上寬下窄的變截面倒梯形鋼梁，同時在立柱和主梁的夾角間設弧形鋼板相連，并一直沿柱身向下延伸到柱礎，這樣既符合結構的受力原理，又滿足了葉莖造型的外觀視覺效果。13組葉莖狀光電停車棚組合在一起，表面涂低飽和度的綠色防火涂料飾面，給人一種森林的印象，成為與周邊環境相融、同時吸引人前往使用的場所。
設計在這片“綠電森林”的地下、每株“葉莖”之間設置了混凝土管廊，用于走設備管線。管廊內部利用側壁設置鋼支架，中部空間可供檢修人員通行。管廊上部設置混凝土活動蓋板，有利于后期安裝充電樁及直流充電機，同時還預留了未來諸如車機升級等弱電設備的安裝位置。管廊隨構筑物基礎的聯系地梁一同施工，避免因工種施工時序不同而造成的重復開挖，提高了施工效率和結構的可靠性。
/ 充電市集
衛前路停車場位于正定古城墻邊的城市道路拐彎處，占地約1.4萬平方米。原有場地是一處水泥硬化地面的停車場，停車場的北側直通當地的旅游熱門地——旺泉古街和隆興寺，該區域交通便利、停車需求量大。
停車場內已建有一座公共廁所以及一個消防站，在此基礎上再配建光伏停車棚1644平方米、沿街零售服務用房、光儲充信息化展示控制用房等，使該區域更新后的功能充分滿足停車充電期間的人群需求。錯落有致的停車棚如同一個燈火通明的市集一般融入了古城的尺度與肌理中，形成和諧又醒目的形象特征。
光伏車棚的支撐系統采用鋼框架結構體系，立柱為H型鋼，與兩側弧形鋼梁形成一個對稱的雙坡屋架結構。多個屋架之間設置若干縱向橫梁以形成一個整體結構，確保了車棚的防火性能和穩定性能。
停車場的車棚通常體現出支撐少、大出挑的特點，在為車輛提供遮蔽的同時，還要滿足光伏組件的面積要求。同時為了和周邊傳統木結構建筑形式和諧統一，車棚結構優先采用小尺寸鋼梁和鋼柱來作為主受力構件。
因此，將光伏車棚的立柱設計為雙柱的形式，有效減小屋蓋懸挑長度，更容易實現屋蓋輕盈的效果，結構的穩定性和抗傾覆能力也得到進一步提高。通過在鋼梁、鋼柱的交接部位增加仿斗拱的鋼構件是一種減小結構出挑距離的有效途徑，形式上也有利于展現傳統歷史街區的建筑風貌元素。
屋面伏組件選用光伏瓦，其形式與傳統建筑瓦屋面類似，鋼檁條下部則安裝仿木鋁合金椽條，同時在立柱和鋼梁側面采用仿木紋鋁板、在屋脊處安裝鋁板脊飾，使其外觀形式在滿足防火性能的同時，具有一定的中國傳統木結構特征。
雙柱之間的空間被利用來設置廣告燈箱，不僅用于廣告運營，也配合柱頂燈具為棚下空間提供了舒適的漫反射照明，提高了夜間使用的安全性。
雙柱的基礎和地梁與地下混凝土管廊形成一體化設計，一方面有效增加了管廊的整體剛度，使其有利于抵抗車輛荷載對土壤的擠壓，另一方面也有便于管廊內部的線路穿行。管廊側墻安裝雙排、多層支架用于放置光纜、電纜等多功能的數據、電力管線。管廊上部設置混凝土活動蓋板便于安裝充電樁及直流充電機和日后的檢修維護。
/ 結語
在歷史文化名城、名鎮中，停車難、充電難是普遍存在的難題。基礎設施的建設既要解決各種現實的問題，還要注重傳統歷史風貌的保護。通過創新的結構設計和造型融合的光儲充一體化設計，并采用可復制的模數式、模塊化系統來適應不同停車場的變化，不僅適用于古城區域，還可以在其它需要結合傳統建筑風貌和自然景觀要求的場景中復制和應用，具有廣泛的適用性和推廣價值。
設計圖紙 ▽
完整項目信息
項目名稱：正定縣新能源基礎設施項目
項目地點：河北省石家莊市正定縣
項目類型：基礎設施
占地面積：2.7萬平方米
建筑面積：2200平方米
設計時間：2024年
建成時間：2025年
主持建筑師：李竹
方案及建筑施工圖：徐笑、陳斯予、黃潤開、王嘉峻
結構設計/機電設計/景觀設計：東南大學建筑設計研究院有限公司 綜合五院 風景園林院
建設單位：河北正宏新能源集團有限公司
施工單位：中鐵五局集團有限公司
攝影：時差影像
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