城市轨道交通工程冷却塔设置方案研究

城市轨道交通工程冷却塔设置方案研究

陈波

（中国铁路设计集团有限公司广东分公司，广东省深圳市518000）

摘要：城市轨道交通工程车站冷却塔为空调系统热交换设备，担负地下站空调制冷系统与室外热交换，是城市轨道交通工程重要的地面附属设施之一。通过调研总结城市轨道交通工程的工程实例，本着冷却塔满足功能需求的前提下，减少占地、加强美化的原则，分析研究地铁冷却塔与城市功能空间的联系，统一设计标准，规范冷却塔设置形式、占地、适用条件、技术标准、景观设计方向，充分体现城市轨道交通的人性化设计，保证城市的景观环境。

关键词：冷却塔、设计原则、技术要点、景观方案

前言

为了高标准、高水平、高质量地建设城市轨道交通工程，保障城市轨道交通工程车站设施正常使用，保证城市轨道交通工程工程做到安全可靠、技术先进、保护人身和财产安全，提高服务水平，充分体现轨道交通的人性化设计，保证城市的景观环境。

1冷却塔的构成及总体设计原则

1.1冷却塔的构成

冷却塔是空调制冷系统的室外终端热交换设备。

车站内空调产生的热量通过冷却水散热，热水流入冷却塔，让空气与热水在塔内交换，水被冷却后，又回到车站，再重新带走车站内的热量。

车站内人员、设备、新风的热量经过4次热交换，最后由冷却塔散发到室外大气中。

图1冷却塔示意及工作原理图

1.2总体设计原则

（1）冷却塔的总体设计应符合城市规划、景观、环评及环保要求。

（2）冷却塔在满足功能需求的情况下，应尽可能的减少设备数量，优化冷却塔尺寸；

（3）有条件与周边建筑结合的，应与周边业主进行协商，优先考虑将冷却塔与周边建筑相结合；

（4）冷却塔应具有针对火灾、水淹、风灾、地震、冰雪和雷击等灾害的预防措施；

2冷却塔设置形式及适用性条件

(1)地面安装冷却塔：是指冷却塔基础及冷却塔完全设置在地面以上。宜采用方形横流塔，适用于一般城市建成区域；冷却塔两侧绿化带不宜小于1米，并能利用绿化遮挡冷却塔的区域；一般情况下，宜使用地面安装冷却塔。

(2)基础下沉安装冷却塔：是指冷却塔基础设置在低于地平面的敞开基坑内，冷却塔基础及底部低于地平面，冷却塔进风口底部高于地平面。宜采用方形横流塔，适用于对冷却塔高度有一定限制要求的区域。冷却塔两侧绿化带不宜小于1米，并能利用绿化遮挡冷却塔；冷却塔周围地势需高于百年一遇防淹水位非常工况下水位500mm。

(3)下沉安装冷却塔：是指冷却塔基础与塔体均设置在敞开基坑内，冷却塔出风口顶部低于地平面。宜采用方形横流塔，适用于无设置地面冷却塔条件的区域。冷却塔周围地势需高于百年一遇防淹水位非常工况下水位500mm。一般情况下，不宜使用下沉安装冷却塔，对有特殊要求区域，经地铁公司审批同意后方可采用。

(4)与周边建筑结合安装冷却塔：是指冷却塔与周边建筑相结合设置。宜采用方形横流塔，适用于有条件与周边建筑结合的区域；可考虑人性化设计，尽量减小对周边环境的影响。

(5)地下封闭式安装冷却塔：是指冷却塔基础与塔体均设置在封闭基坑内，基坑设置进、排风井与室外大气联通。宜采用鼓风式冷却塔，当在不满足(1)、(2)、(3)、(4)的条件下，可采用地下封闭式安装冷却塔。

3技术要点

3.1一般规定

(1)冷却塔的总体布局应符合城市规划、城市综合交通规划、环境保护和城市景观的要求，并应处理好与地面建筑、城市道路、地下管线、地下构筑物及施工时交通组织的关系。

(2)设在地上的冷却塔，当设于路侧时，应设在规划道路红线以外。当经规划部门同意后，可设于道路红线以内，贴临道路红线，但需满足人行道通行要求。

(3)冷却塔应靠近车站主要冷负荷侧设置。

(4)集中供冷的车站应选择在偏远的地方设置冷却塔；

(5)冷却塔的选址应在满足工程要求的基础上，结合工程项目特点及沿线环境条件，根据工程环境影响报告书及其批复意见，按照环境保护要求，确定冷却塔选址位置和预留环境防护距离。在有条件的情况下，冷却塔可采用基础下沉安装或下沉安装，但应满足工艺要求。

(6)按照《地铁设计规范》（GB50157－2013）的要求，地上的冷却塔与敏感建筑之间的噪声防护距离应符合表4.6-1的规定。当防护距离不能满足要求时，应在常规消声、降噪设计的基础上强化噪声防护措施。

3.2技术要点

(1)冷却塔应当采用围栏进行隔离，围栏距塔体的距离除应满足管线布置的需求，尚应满足人员检修的需求。

(2)冷却塔优先采用单排连体布置，当多组冷却塔并排布置时，塔体非进风侧间距不宜低于1.2米。

(3)车站风亭与冷却塔间的冷却水管应采用管沟敷设。管沟敷设需考虑后期的可维护性，穿道路地段需考虑重载车辆碾压、冲击载荷的承载能力。

(4)冷却塔的出风口部距离新风亭口部不小于15m，距离活塞风亭口部不小于10m。

(5)设备选型应选用符合国家现行标准《玻璃纤维增强塑料冷却塔》GB7190的有关噪声限值的冷却塔的规定。

(6)当冷却塔噪声防护距离不能满足要求时，应采取消声、隔声等综合降噪措施，并落实工程环境影响报告书及其批复意见的措施要求。

表1冷却塔距敏感建筑物的噪声防护距离

4冷却塔景观方案

4.1景观设计原则

冷却塔的造型、色彩应与城市景观相协调；冷却塔的景观设计应简洁、明快，宜减小体量，减少对城市景观的影响；应因地制宜，在满足功能的前提下，可设计成城市景观小品；景观方案应尽可能标准化、模块化，同时考虑运营维护，材料的互换性好。

4.2围栏设计

冷却塔的围栏应保证散热缝隙，满足通风要求；冷却塔的围栏应有防攀爬功能。

材料选用原则：应满足强度的需求，减少后期运营维护量；不易生锈，具有良好的耐腐蚀性；价格宜便宜，应考虑防盗。

材料的类型：常用的围栏材料有玻璃钢，方钢喷塑，镀锌方钢，穿孔板，铝板，金属扩张网，仿真绿色植物等。

4.3景观方案

（1）常规方案适用于对景观要求一般的城市建成区域，围栏材质一般采用玻璃钢或方钢。

图2常规方案示意图

（2）全包围方案适用于对城市景观要求较高的区域。围栏材料一般选用玻璃钢、铝板、穿孔板等材质；穿孔板应保证60%以上透孔率，满足通风要求；立面造型宜根据周边环境进行设计，色彩应和谐统一

图3全包围方案示意图

（3）仿真绿色植物方案适用于对城市景观要求较高的区域，推荐在有人看护的地带采用，如主题文化公园、下沉广场等。

图4仿真绿色植物方案示意图

5结论

本文通过分析城市轨道交通车站冷却塔的构成，总结了冷却塔的设置形式及适用性条件，提出了冷却塔建筑布置及环评的技术要点，最后提供了三种冷却塔围栏的建筑布置思路，希望对各城市的轨道交通工程冷却塔设置提供解决方案。

参考文献

[1]王新华.地铁冷却塔设置方式对城市环境的影响分析.洁净与空调技术.2017.4

[2]杨乃清.轨道交通工程中下沉式冷却塔设计要点探析.建材与装饰.2017.51