减少地铁车站出入口设置排烟机房对城市景观的影响研析

孔维峰

（中铁第一勘察设计院，陕西 西安 710000）

1 工程概况

太原地铁2 号线是太原市城市轨道交通的主要线路，敷设方向为从南到北，经过了小店区、迎泽区、杏花岭区和尖草坪区4 个行政区。线路沿线客流量较大，将南部新城区与北部旧城区联系起来，统筹连接迎泽与长风两个市级商业中心以及龙城与小店南两个市级副商业中心；将太原客运北站与太原客运南站两大长途汽车客运枢纽串联起来；有效带动太原市整体经济统筹发展，并拉动北部老城区的改造发展，并方便人们出行和生活。

规划太原地铁2 号线南起杜家寨，从南沿人民南路、长治路、解放北路、恒山路与新兰路向北，终于太原市北部的南寨，2 号线线路总长32.9km。全线共设1 座车辆段、1 座停车场、2 座主变电站与1 座控制中心。太原地铁2 号线全线分为两期工程建设，先建成一期工程，即人民南路至西涧河段，总长23.647km；后建成二期工程，即杜家寨至人民南路段和西涧河至南寨段，总长9.253km。

太原地铁2 号线一期工程起点站为西桥站，沿人民南路、长治路、解放北路向北敷设，终点为西涧河站，线路总长度23.647km，共设23 座车站，其中7 座换乘站；其余均为标准站，设1 座车辆段与综合维修基地，位于人民南路以东、十号路以南的地块中；1、3、4、5 号线与2 号线合用一个控制中心，控制中心位于龙城大街以北、长治路以东的地块中。

2 选题理由

（1）太原城市轨道交通2 号线部分车站出入口通道长度超60m，通道超60m 的出入口数量占整条线出入口总量的10%。依据《地铁设计规范》（GB 50157—2013）第28.4.3.2 条连续长度大于60m 的地下通道和出入口通道需设置机械排烟设施，2018 年12 月实施的《地铁设计防火标准》对通道的长度计算更加严格，出入口设置排烟机房的数量占比增加[1-4]。

（2）传统排烟机房体量较大，设置形式不仅影响城市整体景观，而且占地面积大，另外增加土建投资费用。针对出入口设置排烟机房如何减小对城市景观的影响及降低土建造价展开研究，并推广用于地铁出入口设计，如图1 所示。

图1 传统出入口排烟机房

3 现状调查

针对各地开通运营的地铁线路，出入口设置排烟机房的城市如成都、天津、哈尔滨、南京、西安等，到现场进行了现状调查。

（1）排烟机房一般长4m，宽3m，高度大于2m，结构为钢筋混凝土，结合出入口设置于出入口背侧。

（2）地面排烟机房与出入口结合设置体量较大，排烟机房需要设置百叶及检修门，与出入口造型难以融合，对周边地块的景观影响较大，且增加了征地、拆迁投资。

4 设定目标

4.1 研究目标

（1）研究减少出入口设置排烟机房对城市景观影响。

（2）研究并确定出入口设置排烟机房的推广方案。

4.2 目标可行性分析

（1）借鉴国内已开通运营地铁线路的设计经验，根据已开通运营的线路，研究排烟机房设置形式并结合本条线路实际情况进行分析，得出合理可行的方案。

（2）与各专业配合研究排烟机房的设置方案，在满足规范前提下形成合理可行的设计方案。

5 原因分析

（1）排烟机房未与出入口造型一体化设计，与城市景观融合难度大。

（2）排烟机房体量大，占用地面空间大，对周边地块的景观影响较大。

（3）排烟机房设置在地面，不仅占用地面空间，还因为需独立设置检修门、百叶等，影响地面景观。

就目前这3 种情况进行了原因研究与分析，并把原因与结果分析绘制出因果关系图，如图2 所示。

图2 因果分析系统

6 确认主因

对3 个末端因素进行逐一研究与分析，最后确定主因，表1 为主因确认表。

表1 主因确认表

确定了以下主要因素。

（1）排烟机房造型单一，没有融合城市特有元素。

（2）排烟机房体量较大。

（3）排烟机房独立设置在地面。

7 制定对策

表2 为对策表。

表2 对策表

8 实施对策

通过对规范以及相关资料的学习分析，就地铁车站出入口超60m 需要设置排烟机房，经过调查分析现有出入口设置排烟机房的设计与施工等情况，并在广泛调研及征求专家的意见后，确定以下实施对策。

8.1 出入口与排烟机房整体设计并融入周边的景观

该方案将排烟机房完全设置于地面上，排烟机房结合出入口设置，排烟机房与出入口采用完全一样的材质，结合周边的景观环境，作为一个建筑小品融入周围的环境，同时排烟机房的检修楼梯与城市步行系统融合设计，达到理想的效果，如图3 所示。

图3 对策一

但是该方案如果未精心设计，后期完全达不到理想的状态并且对周边的景观影响较大。

8.2 优化机房尺寸、检修面积

该方案在常规地面排烟机房方案进行优化，缩小排烟机房规模，与出入口罩棚结合设置整体造型较好处理，对城市地面景观影响较小且建设投资费用较少，如图4 所示。

图4 对策二

该方案存在以下不足：①机房与出入口结合设置，制约出入口罩棚地面造型。②机房规模小，检修空间不足。

8.3 将排烟机房及主要设备设置于地下

（1）出入口通道旁设置排烟机房。

该方案将排烟机房设置在地下，外挂在出入口通道。将出入口出地面开洞尺寸扩大，出地面排风井与出入口罩棚结合设置，，出地面排风井面积较小，风井与出入口结合设置整体造型比较容易处理，对城市地面景观影响较小，同时减少征地面积，机房外挂在出入口通道，设备检修比较方便。

该方案存在以下不足：①机房独立设置地下，单独开挖引起土建费用增加，预估约30 万元。②需要面向通道开防火门，影响出入口通道整体装修效果。

（2）将土建夹层设置在出入口通道顶部作为排烟机房。

该方案将排烟机房设置在地下，将土建夹层设置在出入口通道顶部作为排烟机房。将出入口出地面开洞尺寸扩大，出地面排风井与出入口罩棚结合设置。排风井面积一般约2m2即可满足通风系统工艺要求，出地面风井与出入口结合设置，避免对城市景观影响，机房设置在出入口通道顶部土建夹层，增加土建投资费用约为5 万元，并减少征地面积，将土建夹层设置在出入口通道顶部作为排烟机房，隔墙及楼板所采用的是钢筋混凝土材料，满足规范要求的耐火极限要求。

9 效果检查

（1）出入口排烟机房设置在出入口通道顶部土建夹层，可避免对城市景观的影响，能够满足通风空调系统工艺要求，其系统通风排烟组织顺畅，如图5 所示。

图5 对策三

（2）减少征地面积，并且可节约土建投资费用。

（3）出入口与出地面风井的间距能够符合《地铁设计规范》中要求的10m 以上。并能够与出入口结合设置。

排烟机房位置选取、设施设备剖面布局、在经过业主、咨询、强审的讨论后，同意排烟机房布置方案，认为此方案有效的解决了排烟机房对城市景观的影响，并且能够节约土建投资费用，已通过施工图强制性审查，目前已按此方案开始施工图设计工作。

10 研究意义

（1）2 号线是太原城市轨道交通第一条建设线路，故目前的形成的结论性成果，对后续线路的超长出入口的设计及工程施工具有一定的指导意义。

（2）在工程设计中基于外部条件和工程自身的要求，常会有设计难点出现，首先准确、客观分析问题出现的主因，进而制定有效措施、逐步加以实施，最后解决问题。这是一套行之有效的运行体制，运行过程中，参与设计、课题研究成员需积极配合、互通信息是取得良好成果的有力保障。

我们将在系统地总结经验的同时，并在施工排烟机房结构的过程中对城市景观影响进行跟踪调查并分析论证，结合并根据实践情况，总结出一套完整且可实施性较强的方案，以期望对后续工程建设打下基础，以为后借鉴。