正定县新能源基础设施项目 / 东大院ATA工作室

编辑：王子怡 | 校对：王子怡 | 2025.10.16 16:14

设计单位 东南大学建筑设计研究院有限公司建筑技术与艺术（ATA）工作室

项目地点 河北石家庄正定

建成时间 2025年

占地面积 27000平方米

建筑面积 2200平方米

本文文字由设计单位提供。

/ 古城的停车充电困境与新能源基础设施的契机

河北省正定县作为国家历史文化名城，始建于北周，历史悠久，文化底蕴深厚。县城内建有“九楼四塔八大寺，二十四座金牌坊”，素有“古建艺术宝库”美称。近年来，古城内停车场基础设施难以满足日益增长的游客、居民需求。

为了解决市民和游客在新能源汽车充电方面的难题，正定县决定对县城内的22个既有停车场、乡镇的14个既有停车场进行全面升级改造，总用地面积约为36万平方米。其中，先期实施的两处既有停车场毗邻旅游景点及古城墙，市民和游客停车需求量大，具有典型性和示范作用。

但受制于古城中电力设施缺乏的局限，充电桩单纯依赖市电供给难以满足其用电负荷要求，反而加剧了新能源汽车充电难的矛盾。而“光储充”作为一种小型自我供电系统，利用光伏发电产生的余电存储到储能设备中来承担供电、充电任务，不失为一种在有限的空间资源下实现本地能源生产与用电负荷基本平衡的有效手段。

▲ 项目视频 ©时差影像

/ 设计策略

新能源汽车在快充的15—20分钟内，使用者会有怎样的需求？停车场可以利用这一段时间为使用者提供哪些人性化的服务？怎么利用一次建设的契机为未来的技术升级留出发展空间？这些问题是设计者需要解决的功能难点。同时，城市中的停车场改造也是城市更新的一部分，考虑到其所处历史、人文环境与生态的重要性，新能源基础设施需兼顾实用功能与文化传承的双重需求。

因此，设计将新能源基础设施划分为能源系统、支撑系统、服务系统、管廊系统、海绵系统五个板块，共同形成一种织补古城的更新策略。

1、支撑系统

在停车位上方覆盖支撑大棚构筑物，一方面可为人员和车辆提供遮风避雨的环境，另一方面通过标志性的形象为古城提供特色景观，同时大棚也可作为信息发布和广告植入的载体，为日常运营创造一些收益。支撑大棚采用可复制的单元模块，以便于批量生产、快速建造和降低成本。

2、能源系统

光储充一体化能源站，在支撑大棚顶部布置分布式光伏组件，并耦合大容量储能设备，实现绿电就地消纳、削峰填谷，为新能源汽车快充提供低碳、可靠、低成本的清洁电力，构建“光伏+储能+充换”的零碳交通能源网络，可作为在古城这种市电负荷压力比较大的区域的有力补充。

3、服务系统

在新能源停车场内适当建设一些服务用房，利用新能源汽车快充中的15—20分钟补能期间为使用者提供自助办理、休息等候、零售、如厕和车机系统升级等服务。

4、海绵系统

通过停车场中的下凹绿地、具有收集雨水功能的屋面，以及与雨水管网相连的地下雨水蓄水池的设计，实现对雨水的收、储、排、蓄的功能整合。

5、管廊系统

将包含强电、弱电的地下综合管廊与光伏大棚的地下基础进行一体化设计，除了避免二次开挖浪费之外，也便于后期的维护及检修。

/ 绿电森林

赵云庙停车场紧邻赵云庙景点和古城墙，占地约1.3万平方米。场地周边有不少高大的乔木，光伏停车棚采用了一种叶茎的造型，以期与周边古木葱郁的自然环境相协调。13个“叶茎”单元组成的支撑结构覆盖面积达3048平方米。

每个支撑单元采用钢结构体系，立柱为圆管钢柱，通过柱头的鼓状刚接节点与18条径向主梁相接。主梁向上倾斜出挑，其远端与正六边形钢边梁外框连接，主梁间设连系次梁增加结构自身稳定性。

屋顶的光伏组件由碲化镉光电玻璃与钢龙骨组成。从柱顶向上升起圆短柱联合方钢龙骨，与6条通往六边形顶点的主钢梁之间构成一个桁架梁，桁架梁同时也承担光电玻璃的支撑龙骨的部分荷载。

光电玻璃屋面形成中心高、四周低的排水坡度。基本单元之间沿六边形边梁通过焊接相连，单元之间的相互合力共同构成多组门型框架，以此来形成一个由13个单元组成的协同受力的整体，从而有效地抵御结构的竖向荷载变形和水平荷载变形。

为了突出叶茎的效果，所有的梁都采用上宽下窄的变截面倒梯形钢梁，同时在立柱和主梁的夹角间设弧形钢板相连，并一直沿柱身向下延伸到柱础，这样既符合结构的受力原理，又满足了叶茎造型的外观视觉效果。13组叶茎状光电停车棚组合在一起，表面涂低饱和度的绿色防火涂料饰面，给人一种森林的印象，成为与周边环境相融、同时吸引人前往使用的场所。

设计在这片“绿电森林”的地下、每株“叶茎”之间设置了混凝土管廊，用于走设备管线。管廊内部利用侧壁设置钢支架，中部空间可供检修人员通行。管廊上部设置混凝土活动盖板，有利于后期安装充电桩及直流充电机，同时还预留了未来诸如车机升级等弱电设备的安装位置。管廊随构筑物基础的联系地梁一同施工，避免因工种施工时序不同而造成的重复开挖，提高了施工效率和结构的可靠性。

/ 充电市集

卫前路停车场位于正定古城墙边的城市道路拐弯处，占地约1.4万平方米。原有场地是一处水泥硬化地面的停车场，停车场的北侧直通当地的旅游热门地——旺泉古街和隆兴寺，该区域交通便利、停车需求量大。

停车场内已建有一座公共厕所以及一个消防站，在此基础上再配建光伏停车棚1644平方米、沿街零售服务用房、光储充信息化展示控制用房等，使该区域更新后的功能充分满足停车充电期间的人群需求。错落有致的停车棚如同一个灯火通明的市集一般融入了古城的尺度与肌理中，形成和谐又醒目的形象特征。

光伏车棚的支撑系统采用钢框架结构体系，立柱为H型钢，与两侧弧形钢梁形成一个对称的双坡屋架结构。多个屋架之间设置若干纵向横梁以形成一个整体结构，确保了车棚的防火性能和稳定性能。

停车场的车棚通常体现出支撑少、大出挑的特点，在为车辆提供遮蔽的同时，还要满足光伏组件的面积要求。同时为了和周边传统木结构建筑形式和谐统一，车棚结构优先采用小尺寸钢梁和钢柱来作为主受力构件。

因此，将光伏车棚的立柱设计为双柱的形式，有效减小屋盖悬挑长度，更容易实现屋盖轻盈的效果，结构的稳定性和抗倾覆能力也得到进一步提高。通过在钢梁、钢柱的交接部位增加仿斗拱的钢构件是一种减小结构出挑距离的有效途径，形式上也有利于展现传统历史街区的建筑风貌元素。

屋面伏组件选用光伏瓦，其形式与传统建筑瓦屋面类似，钢檩条下部则安装仿木铝合金椽条，同时在立柱和钢梁侧面采用仿木纹铝板、在屋脊处安装铝板脊饰，使其外观形式在满足防火性能的同时，具有一定的中国传统木结构特征。

双柱之间的空间被利用来设置广告灯箱，不仅用于广告运营，也配合柱顶灯具为棚下空间提供了舒适的漫反射照明，提高了夜间使用的安全性。

双柱的基础和地梁与地下混凝土管廊形成一体化设计，一方面有效增加了管廊的整体刚度，使其有利于抵抗车辆荷载对土壤的挤压，另一方面也有便于管廊内部的线路穿行。管廊侧墙安装双排、多层支架用于放置光缆、电缆等多功能的数据、电力管线。管廊上部设置混凝土活动盖板便于安装充电桩及直流充电机和日后的检修维护。

/ 结语

在历史文化名城、名镇中，停车难、充电难是普遍存在的难题。基础设施的建设既要解决各种现实的问题，还要注重传统历史风貌的保护。通过创新的结构设计和造型融合的光储充一体化设计，并采用可复制的模数式、模块化系统来适应不同停车场的变化，不仅适用于古城区域，还可以在其它需要结合传统建筑风貌和自然景观要求的场景中复制和应用，具有广泛的适用性和推广价值。