孔維峰

（中鐵第一勘察設計院，陜西 西安 710000）

1 工程概況

太原地鐵2 號線是太原市城市軌道交通的主要線路，敷設方向為從南到北，經(jīng)過了小店區(qū)、迎澤區(qū)、杏花嶺區(qū)和尖草坪區(qū)4 個行政區(qū)。線路沿線客流量較大，將南部新城區(qū)與北部舊城區(qū)聯(lián)系起來，統(tǒng)籌連接迎澤與長風兩個市級商業(yè)中心以及龍城與小店南兩個市級副商業(yè)中心；將太原客運北站與太原客運南站兩大長途汽車客運樞紐串聯(lián)起來；有效帶動太原市整體經(jīng)濟統(tǒng)籌發(fā)展，并拉動北部老城區(qū)的改造發(fā)展，并方便人們出行和生活。

規(guī)劃太原地鐵2 號線南起杜家寨，從南沿人民南路、長治路、解放北路、恒山路與新蘭路向北，終于太原市北部的南寨，2 號線線路總長32.9km。全線共設1 座車輛段、1 座停車場、2 座主變電站與1 座控制中心。太原地鐵2 號線全線分為兩期工程建設，先建成一期工程，即人民南路至西澗河段，總長23.647km；后建成二期工程，即杜家寨至人民南路段和西澗河至南寨段，總長9.253km。

太原地鐵2 號線一期工程起點站為西橋站，沿人民南路、長治路、解放北路向北敷設，終點為西澗河站，線路總長度23.647km，共設23 座車站，其中7 座換乘站；其余均為標準站，設1 座車輛段與綜合維修基地，位于人民南路以東、十號路以南的地塊中；1、3、4、5 號線與2 號線合用一個控制中心，控制中心位于龍城大街以北、長治路以東的地塊中。

2 選題理由

（1）太原城市軌道交通2 號線部分車站出入口通道長度超60m，通道超60m 的出入口數(shù)量占整條線出入口總量的10%。依據(jù)《地鐵設計規(guī)范》（GB 50157—2013）第28.4.3.2 條連續(xù)長度大于60m 的地下通道和出入口通道需設置機械排煙設施，2018 年12 月實施的《地鐵設計防火標準》對通道的長度計算更加嚴格，出入口設置排煙機房的數(shù)量占比增加[1-4]。

（2）傳統(tǒng)排煙機房體量較大，設置形式不僅影響城市整體景觀，而且占地面積大，另外增加土建投資費用。針對出入口設置排煙機房如何減小對城市景觀的影響及降低土建造價展開研究，并推廣用于地鐵出入口設計，如圖1 所示。

圖1 傳統(tǒng)出入口排煙機房

3 現(xiàn)狀調查

針對各地開通運營的地鐵線路，出入口設置排煙機房的城市如成都、天津、哈爾濱、南京、西安等，到現(xiàn)場進行了現(xiàn)狀調查。

（1）排煙機房一般長4m，寬3m，高度大于2m，結構為鋼筋混凝土，結合出入口設置于出入口背側。

（2）地面排煙機房與出入口結合設置體量較大，排煙機房需要設置百葉及檢修門，與出入口造型難以融合，對周邊地塊的景觀影響較大，且增加了征地、拆遷投資。

4 設定目標

4.1 研究目標

（1）研究減少出入口設置排煙機房對城市景觀影響。

（2）研究并確定出入口設置排煙機房的推廣方案。

4.2 目標可行性分析

（1）借鑒國內已開通運營地鐵線路的設計經(jīng)驗，根據(jù)已開通運營的線路，研究排煙機房設置形式并結合本條線路實際情況進行分析，得出合理可行的方案。

（2）與各專業(yè)配合研究排煙機房的設置方案，在滿足規(guī)范前提下形成合理可行的設計方案。

5 原因分析

（1）排煙機房未與出入口造型一體化設計，與城市景觀融合難度大。

（2）排煙機房體量大，占用地面空間大，對周邊地塊的景觀影響較大。

（3）排煙機房設置在地面，不僅占用地面空間，還因為需獨立設置檢修門、百葉等，影響地面景觀。

就目前這3 種情況進行了原因研究與分析，并把原因與結果分析繪制出因果關系圖，如圖2 所示。

圖2 因果分析系統(tǒng)

6 確認主因

對3 個末端因素進行逐一研究與分析，最后確定主因，表1 為主因確認表。

表1 主因確認表

確定了以下主要因素。

（1）排煙機房造型單一，沒有融合城市特有元素。

（2）排煙機房體量較大。

（3）排煙機房獨立設置在地面。

7 制定對策

表2 為對策表。

表2 對策表

8 實施對策

通過對規(guī)范以及相關資料的學習分析，就地鐵車站出入口超60m 需要設置排煙機房，經(jīng)過調查分析現(xiàn)有出入口設置排煙機房的設計與施工等情況，并在廣泛調研及征求專家的意見后，確定以下實施對策。

8.1 出入口與排煙機房整體設計并融入周邊的景觀

該方案將排煙機房完全設置于地面上，排煙機房結合出入口設置，排煙機房與出入口采用完全一樣的材質，結合周邊的景觀環(huán)境，作為一個建筑小品融入周圍的環(huán)境，同時排煙機房的檢修樓梯與城市步行系統(tǒng)融合設計，達到理想的效果，如圖3 所示。

圖3 對策一

但是該方案如果未精心設計，后期完全達不到理想的狀態(tài)并且對周邊的景觀影響較大。

8.2 優(yōu)化機房尺寸、檢修面積

該方案在常規(guī)地面排煙機房方案進行優(yōu)化，縮小排煙機房規(guī)模，與出入口罩棚結合設置整體造型較好處理，對城市地面景觀影響較小且建設投資費用較少，如圖4 所示。

圖4 對策二

該方案存在以下不足：①機房與出入口結合設置，制約出入口罩棚地面造型。②機房規(guī)模小，檢修空間不足。

8.3 將排煙機房及主要設備設置于地下

（1）出入口通道旁設置排煙機房。

該方案將排煙機房設置在地下，外掛在出入口通道。將出入口出地面開洞尺寸擴大，出地面排風井與出入口罩棚結合設置，，出地面排風井面積較小，風井與出入口結合設置整體造型比較容易處理，對城市地面景觀影響較小，同時減少征地面積，機房外掛在出入口通道，設備檢修比較方便。

該方案存在以下不足：①機房獨立設置地下，單獨開挖引起土建費用增加，預估約30 萬元。②需要面向通道開防火門，影響出入口通道整體裝修效果。

（2）將土建夾層設置在出入口通道頂部作為排煙機房。

該方案將排煙機房設置在地下，將土建夾層設置在出入口通道頂部作為排煙機房。將出入口出地面開洞尺寸擴大，出地面排風井與出入口罩棚結合設置。排風井面積一般約2m2即可滿足通風系統(tǒng)工藝要求，出地面風井與出入口結合設置，避免對城市景觀影響，機房設置在出入口通道頂部土建夾層，增加土建投資費用約為5 萬元，并減少征地面積，將土建夾層設置在出入口通道頂部作為排煙機房，隔墻及樓板所采用的是鋼筋混凝土材料，滿足規(guī)范要求的耐火極限要求。

9 效果檢查

（1）出入口排煙機房設置在出入口通道頂部土建夾層，可避免對城市景觀的影響，能夠滿足通風空調系統(tǒng)工藝要求，其系統(tǒng)通風排煙組織順暢，如圖5 所示。

圖5 對策三

（2）減少征地面積，并且可節(jié)約土建投資費用。

（3）出入口與出地面風井的間距能夠符合《地鐵設計規(guī)范》中要求的10m 以上。并能夠與出入口結合設置。

排煙機房位置選取、設施設備剖面布局、在經(jīng)過業(yè)主、咨詢、強審的討論后，同意排煙機房布置方案，認為此方案有效的解決了排煙機房對城市景觀的影響，并且能夠節(jié)約土建投資費用，已通過施工圖強制性審查，目前已按此方案開始施工圖設計工作。

10 研究意義

（1）2 號線是太原城市軌道交通第一條建設線路，故目前的形成的結論性成果，對后續(xù)線路的超長出入口的設計及工程施工具有一定的指導意義。

（2）在工程設計中基于外部條件和工程自身的要求，常會有設計難點出現(xiàn)，首先準確、客觀分析問題出現(xiàn)的主因，進而制定有效措施、逐步加以實施，最后解決問題。這是一套行之有效的運行體制，運行過程中，參與設計、課題研究成員需積極配合、互通信息是取得良好成果的有力保障。

我們將在系統(tǒng)地總結經(jīng)驗的同時，并在施工排煙機房結構的過程中對城市景觀影響進行跟蹤調查并分析論證，結合并根據(jù)實踐情況，總結出一套完整且可實施性較強的方案，以期望對后續(xù)工程建設打下基礎，以為后借鑒。