地铁车站冷却塔与城市立交桥合建布局方案研究——以深圳市10号线五和站为例

虎继兴

（1.兰州交通大学建筑与城市规划学院；2.中铁第五勘察设计院集团有限公司）

1 引言

随着城市轨道交通网络化，地铁车站的站点分布密度越来越高，站址周边环境也更为复杂，地铁车站冷却塔布置同时面临更高的技术要求，需要统筹考虑城市景观、城市规划、空间布局等因素。冷却塔作为地铁车站空调制冷系统的主要设备，自身工艺要求较高，从建筑设计角度来看，在条件允许的情况下，冷却塔的布局应尽量与选址周边的建构筑物结合设置，实现城市土地及城市空间的充分利用。

深圳市10号线五和站位于龙岗区布龙路与五和南路交叉口，车站沿五和南路南北向布置，布龙路上方有五和立交桥上跨地铁车站。五和站冷却塔选址位于立交桥下方，利用桥下空间设置冷却塔，实现了城市空间的立体化发展，同时满足设备工艺以及城市规划条件，对于冷却塔与城市立交桥结合建设的工程项目具有一定借鉴意义。其具体位置如图1所示[1]。

图1 五和站冷却塔站址环境示意图

2 冷却塔布局形式

冷却塔作为地铁车站主要站外设备，由于设备进风侧与出风侧的空间要求，建筑空间布局要以满足设备功能为第一原则，再根据选址周边环境，合理布置冷却塔所需空间[2-3]。根据设备要求及空间布局特点，冷却塔布置一般分为地上冷却塔、下沉式冷却塔、地下冷却塔三种形式。其中，地上冷却塔以及下沉式冷却塔一般选用方形横流塔，而地下冷却塔一般选用鼓风式冷却塔。

1）地上冷却塔

地上冷却塔是将冷却塔布置于地面上，通常分为两种形式：①冷却塔直接布置于地面上；②冷却塔与地面其他建构筑物结合，布置于建构筑物顶部[4]。

2）下沉式冷却塔

下沉式冷却塔是指冷却塔基础低于地面，设备布置在开敞的基坑内。通常分为两种形式：①冷却塔基础局部低于地面，但冷却塔进风口高于地面；②冷却塔基础及进风口均低于地面，冷却塔部分或者完全位于基坑内[5]。

3）地下冷却塔

地下冷却塔是指冷却塔及基础布置在封闭的地下空间内，地下空间通过设置新风井与排风井满足设备的通风需求。

3 五和站冷却塔方案比较

3.1 布局概况

10号线五和站位于五和南路与布龙路交叉口，车站沿五和南路呈南北向布置。站址周边环境存在建筑密度大，构筑物、地下管线繁多等特点。沿布龙路有东西向五和立交桥，单座桥面宽13m，桥面缝宽2m，桥下空间长25m、宽28m、净高5m。经过方案研究，五和站冷却塔布局采用与周边建筑结合设置的方案，将冷却塔布置于五和立交桥下。在满足设备工艺要求的前提下，将冷却塔与城市立交桥合建，首先，可以解决冷却塔占地问题，实现城市空间的立体化利用，减少城市建设用地的浪费，提高土地资源的利用率；其次，通过立交桥的体量与冷却塔体量形成对比，成功弱化冷却塔自身体量，将冷却塔融于城市环境中，实现冷却塔建设与城市环境协调统一的效果。

3.2 方案比较

1）方案一

方案一采用下沉式冷却塔，塔体与立交桥保持垂直关系。根据设备工艺要求，冷却塔顶部需要满足通风距离要求不小于2m，因此冷却塔基础需要下沉2.5m，将冷却塔布置于开敞基坑内，这也是冷却塔与城市立交桥合建的常规布局方案。其空间关系如图2所示。

2）方案二

方案二采用地面冷却塔，塔体与立交桥保持平行关系，将冷却塔布置于两座桥梁中间，冷却塔出风口正对桥梁缝隙，充分利用桥下空间与桥面之间缝隙实现冷却塔的通风要求。其空间关系见图3。

3）方案比较

方案一下沉式冷却塔空间布局灵活，不受立交桥位置因素的控制，仅需满足冷却塔顶部通风口与桥梁底部的距离要求即可，通风口不会对桥面上方行车环境形成影响。其缺点是需要将冷却塔基础及塔体下沉，需要开挖基坑，工程量较大，并且会有地下管线成为控制因素。

方案二地面冷却塔充分利用桥梁空间布局特点与冷却塔设备的工艺要求，实现冷却塔与立交桥在空间布局上的完美融合。冷却塔位于地面以上，具有环境控制条件少，避免市政管线的迁改工作，施工难度较小。其缺点是立交桥结构会影响冷却塔设备的通风效果，冷却塔出风直接排向立交桥，对桥面交通环境具有一定影响。

图2 下沉式冷却塔空间示意图

图3 地面冷却塔空间示意图

综上所述，方案二在地铁车站冷却塔与城市立交桥合建的方案中有一定创新，既满足冷却塔的设备工艺要求，也不影响立交桥的功能，实现了城市空间立体、高效利用，为最优方案。

4 结语

五和站冷却塔布局位于立交桥下方，采用地面冷却塔的布置方式。首先，利用桥下空间，较大条件满足设备工艺的通风要求。其次，打破了冷却塔与城市立交桥合建的常规下沉式方案，充分挖掘立交桥的结构特点，实现冷却塔与立交桥的结合，在减少冷却塔对城市景观影响的同时，也提高了城市空间的立体化利用。整体来说，本项目冷却塔与城市立交桥结合建设的案例实现了在建筑功能、工程造价、设备工艺等方面的高度、合理、高效融合，为地铁车站室外冷却塔与城市立交桥的合建提供了新思路，在冷却塔同城市立交桥结合建设的工程中具有重大的实践价值和指导意义。

随着城市轨道交通网络化的不断发展，地铁车站的站点密度越来越大，在面对城市化越来越高的地区而言，站外冷却塔设置面临越来越复杂的站址环境，因此对于冷却塔布局与城市景观、城市规划、城市空间等要素协调建设提出了更高要求。针对冷却塔工艺要求，其设置应该根据站址环境合理选择布局形式，针对不同布局方案，深化研究选址周边环境条件，充分挖掘可利用条件，提高冷却塔与周边建构筑物结合建设的协调性与可行性，实现城市景观、城市规划、建筑功能、设备工艺等多方面的充分融合。