地鐵車站冷卻塔與城市立交橋合建布局方案研究
——以深圳市10號線五和站為例

虎繼興

（1.蘭州交通大學建筑與城市規劃學院；2.中鐵第五勘察設計院集團有限公司）

1 引言

隨著城市軌道交通網絡化，地鐵車站的站點分布密度越來越高，站址周邊環境也更為復雜，地鐵車站冷卻塔布置同時面臨更高的技術要求，需要統籌考慮城市景觀、城市規劃、空間布局等因素。冷卻塔作為地鐵車站空調制冷系統的主要設備，自身工藝要求較高，從建筑設計角度來看，在條件允許的情況下，冷卻塔的布局應盡量與選址周邊的建構筑物結合設置，實現城市土地及城市空間的充分利用。

深圳市10號線五和站位于龍崗區布龍路與五和南路交叉口，車站沿五和南路南北向布置，布龍路上方有五和立交橋上跨地鐵車站。五和站冷卻塔選址位于立交橋下方，利用橋下空間設置冷卻塔，實現了城市空間的立體化發展，同時滿足設備工藝以及城市規劃條件，對于冷卻塔與城市立交橋結合建設的工程項目具有一定借鑒意義。其具體位置如圖1所示[1]。

圖1 五和站冷卻塔站址環境示意圖

2 冷卻塔布局形式

冷卻塔作為地鐵車站主要站外設備，由于設備進風側與出風側的空間要求，建筑空間布局要以滿足設備功能為第一原則，再根據選址周邊環境，合理布置冷卻塔所需空間[2-3]。根據設備要求及空間布局特點，冷卻塔布置一般分為地上冷卻塔、下沉式冷卻塔、地下冷卻塔三種形式。其中，地上冷卻塔以及下沉式冷卻塔一般選用方形橫流塔，而地下冷卻塔一般選用鼓風式冷卻塔。

1）地上冷卻塔

地上冷卻塔是將冷卻塔布置于地面上，通常分為兩種形式：①冷卻塔直接布置于地面上；②冷卻塔與地面其他建構筑物結合，布置于建構筑物頂部[4]。

2）下沉式冷卻塔

下沉式冷卻塔是指冷卻塔基礎低于地面，設備布置在開敞的基坑內。通常分為兩種形式：①冷卻塔基礎局部低于地面，但冷卻塔進風口高于地面；②冷卻塔基礎及進風口均低于地面，冷卻塔部分或者完全位于基坑內[5]。

3）地下冷卻塔

地下冷卻塔是指冷卻塔及基礎布置在封閉的地下空間內，地下空間通過設置新風井與排風井滿足設備的通風需求。

3 五和站冷卻塔方案比較

3.1 布局概況

10號線五和站位于五和南路與布龍路交叉口，車站沿五和南路呈南北向布置。站址周邊環境存在建筑密度大，構筑物、地下管線繁多等特點。沿布龍路有東西向五和立交橋，單座橋面寬13m，橋面縫寬2m，橋下空間長25m、寬28m、凈高5m。經過方案研究，五和站冷卻塔布局采用與周邊建筑結合設置的方案，將冷卻塔布置于五和立交橋下。在滿足設備工藝要求的前提下，將冷卻塔與城市立交橋合建，首先，可以解決冷卻塔占地問題，實現城市空間的立體化利用，減少城市建設用地的浪費，提高土地資源的利用率；其次，通過立交橋的體量與冷卻塔體量形成對比，成功弱化冷卻塔自身體量，將冷卻塔融于城市環境中，實現冷卻塔建設與城市環境協調統一的效果。

3.2 方案比較

1）方案一

方案一采用下沉式冷卻塔，塔體與立交橋保持垂直關系。根據設備工藝要求，冷卻塔頂部需要滿足通風距離要求不小于2m，因此冷卻塔基礎需要下沉2.5m，將冷卻塔布置于開敞基坑內，這也是冷卻塔與城市立交橋合建的常規布局方案。其空間關系如圖2所示。

2）方案二

方案二采用地面冷卻塔，塔體與立交橋保持平行關系，將冷卻塔布置于兩座橋梁中間，冷卻塔出風口正對橋梁縫隙，充分利用橋下空間與橋面之間縫隙實現冷卻塔的通風要求。其空間關系見圖3。

3）方案比較

方案一下沉式冷卻塔空間布局靈活，不受立交橋位置因素的控制，僅需滿足冷卻塔頂部通風口與橋梁底部的距離要求即可，通風口不會對橋面上方行車環境形成影響。其缺點是需要將冷卻塔基礎及塔體下沉，需要開挖基坑，工程量較大，并且會有地下管線成為控制因素。

方案二地面冷卻塔充分利用橋梁空間布局特點與冷卻塔設備的工藝要求，實現冷卻塔與立交橋在空間布局上的完美融合。冷卻塔位于地面以上，具有環境控制條件少，避免市政管線的遷改工作，施工難度較小。其缺點是立交橋結構會影響冷卻塔設備的通風效果，冷卻塔出風直接排向立交橋，對橋面交通環境具有一定影響。

圖2 下沉式冷卻塔空間示意圖

圖3 地面冷卻塔空間示意圖

綜上所述，方案二在地鐵車站冷卻塔與城市立交橋合建的方案中有一定創新，既滿足冷卻塔的設備工藝要求，也不影響立交橋的功能，實現了城市空間立體、高效利用，為最優方案。

4 結語

五和站冷卻塔布局位于立交橋下方，采用地面冷卻塔的布置方式。首先，利用橋下空間，較大條件滿足設備工藝的通風要求。其次，打破了冷卻塔與城市立交橋合建的常規下沉式方案，充分挖掘立交橋的結構特點，實現冷卻塔與立交橋的結合，在減少冷卻塔對城市景觀影響的同時，也提高了城市空間的立體化利用。整體來說，本項目冷卻塔與城市立交橋結合建設的案例實現了在建筑功能、工程造價、設備工藝等方面的高度、合理、高效融合，為地鐵車站室外冷卻塔與城市立交橋的合建提供了新思路，在冷卻塔同城市立交橋結合建設的工程中具有重大的實踐價值和指導意義。

隨著城市軌道交通網絡化的不斷發展，地鐵車站的站點密度越來越大，在面對城市化越來越高的地區而言，站外冷卻塔設置面臨越來越復雜的站址環境，因此對于冷卻塔布局與城市景觀、城市規劃、城市空間等要素協調建設提出了更高要求。針對冷卻塔工藝要求，其設置應該根據站址環境合理選擇布局形式，針對不同布局方案，深化研究選址周邊環境條件，充分挖掘可利用條件，提高冷卻塔與周邊建構筑物結合建設的協調性與可行性，實現城市景觀、城市規劃、建筑功能、設備工藝等多方面的充分融合。