現(xiàn)代有軌電車工程變電所景觀優(yōu)化方案探討

孫虎

（長沙市軌道交通集團(tuán)有限公司，湖南 長沙 410000）

現(xiàn)代有軌電車是介于地鐵和常規(guī)公交運(yùn)量之間的一種軌道交通系統(tǒng)，具有運(yùn)量適中、技術(shù)先進(jìn)、投資較低(地方審批權(quán)限內(nèi))、運(yùn)營靈活、舒適性和景觀性好、環(huán)保無污染等顯著特點(diǎn)，適用于主城區(qū)的外圍新城（人口50 萬以上），開發(fā)區(qū)以及旅游景點(diǎn)之間的互聯(lián)線路。近年以來，以智軌（一種蓄電池儲能形式的虛擬軌道有軌電車）、超級電容有軌電車等為主體的新型軌道交通系統(tǒng)在國內(nèi)受到了普遍關(guān)注。

1 現(xiàn)代有軌電車的景觀化需求

如圖1 所示，與傳統(tǒng)有軌電車相比，現(xiàn)代有軌電車具有載客量大（3 節(jié)編組及以上）、結(jié)構(gòu)通透、運(yùn)行控制先進(jìn)、節(jié)能效果好（再生制動高比例吸收）等突出特點(diǎn)，是當(dāng)今高新技術(shù)的集合體。

圖1 傳統(tǒng)有軌電車與現(xiàn)代有軌電車

區(qū)別于地鐵、輕軌等軌道交通模式，現(xiàn)代有軌電車以地面線路為主，且多數(shù)敷設(shè)于既有公路的中央隔離帶上（少數(shù)以高架形式敷設(shè)），具有一定程度的獨(dú)立路權(quán)（仍然受路口控制）。對于這種穿梭于公路車流中的地面大型軌道交通車輛，整體工程的景觀性與城市形象關(guān)聯(lián)緊密。

2 現(xiàn)代有軌電車的景觀化影響因數(shù)

現(xiàn)代有軌電車工程的景觀化是一個系統(tǒng)工程，影響因數(shù)較多，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）車輛外觀；（2）車站結(jié)構(gòu)及橋梁造型；（3）道床美化；（4）輪軌噪音控制；（5）正線設(shè)備及設(shè)備用房的工藝布置。

其中，（1）～（4）主要由站前專業(yè)負(fù)責(zé)，（5）主要由站后專業(yè)負(fù)責(zé)。

本文主要研究正線設(shè)備及設(shè)備用房工藝布置對景觀性的影響。

受客流需求的限制和線路條件的限制，有軌電車的車站建筑規(guī)模普遍較小，多數(shù)以公交站臺的形式存在。

除變電所（或充電站，以下簡稱變電所）外，其他專業(yè)設(shè)備少或體積小，一般無獨(dú)立的單體建筑，作為全線唯一動力來源的變電所（或充電站），是車站范圍內(nèi)占地面積最大卻又難以回避的單體建筑，其土建布置的合理性直接影響線路的城市景觀效果，必須盡量縮減變電所建設(shè)規(guī)模，與周圍環(huán)境相匹配，以減少“存在感”。圖2 為有軌電車房建式變電所。

圖2 有軌電車房建式變電所

3 變電所優(yōu)化方案

結(jié)合現(xiàn)在有軌電車的技術(shù)特點(diǎn)，主要考慮采用以下幾種優(yōu)化方案：

3.1 箱式變電所

箱式變電所屬于整體設(shè)備，可以充分利用箱體以外的空間進(jìn)行設(shè)備檢修和維護(hù)。在箱體內(nèi)納入常規(guī)的高壓柜、變壓器、變流柜、控制屏，交直流電源等設(shè)備，其設(shè)備布置間距按照《高壓/低壓預(yù)裝式變電站》規(guī)范執(zhí)行，與土建形式的變電所設(shè)計執(zhí)行《20kV 及以下變電所設(shè)計規(guī)范》、《低壓配電設(shè)計規(guī)范》相比大大減小，總體占地面積可縮減50%左右。

3.2 資源整合

由于在車站內(nèi)，供電專業(yè)設(shè)備數(shù)量多，體積大，變電所是不可取消的建筑，而其他專業(yè)（例如通信信號）的設(shè)備數(shù)量相對較少。一方面，可以將其他專業(yè)的設(shè)備納入箱變，綜合考慮維護(hù)管理的分工，有條件的話可以在箱變內(nèi)設(shè)置獨(dú)立的間隔。另一方面，共享備用電源。常規(guī)設(shè)計中，通信信號一般采用UPS 電源（內(nèi)部本質(zhì)也是蓄電池），采用交流為設(shè)備供電，變電所所用電系統(tǒng)配置蓄電池，采用直流為所內(nèi)設(shè)備供電。備用電源系統(tǒng)存在重疊，因此可以在交直流屏中統(tǒng)一設(shè)置整流和逆變裝置，實(shí)現(xiàn)蓄電池的共享，減少所用電系統(tǒng)對箱變內(nèi)部空間的占用。

3.3 因地制宜

箱式變電所在車站的布置應(yīng)充分結(jié)合現(xiàn)場地形和周圍環(huán)境，開展因地制宜的結(jié)構(gòu)或外觀設(shè)計，提高景觀匹配度。具體可按照以下幾種情況考慮：

（1）側(cè)式車站。由于側(cè)式車站車站占地面積小，往往箱式變電所需要在路邊布置，通過埋管將電纜敷設(shè)到線路中心，如圖3 所示。

若征地困難，可以進(jìn)行模塊化分解，在電纜壓降允許的前提下，將對景觀影響大的模塊（例如變壓器部分）調(diào)整到隱蔽位置，將體積較小的模塊布置在就近位置，模塊之間盡量縮短距離。

圖3 側(cè)式車站適用的箱變布置方案

（2）島式車站。島式車站換乘簡便，是現(xiàn)代有軌電車的主要車站類型。受島式車站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，車站兩端會存在線路條件造成喇叭口，在當(dāng)?shù)貧夂驐l件允許的情況下，可考慮敞口全埋方案，降低箱變的視野高度。

圖4 島式車站適用的箱變電布置方案

由于喇叭口的寬度受限，該方案需要對箱變的寬度范圍內(nèi)的設(shè)備布置進(jìn)行特殊設(shè)計，即設(shè)備優(yōu)先采用單排布置，柜前檢修維護(hù)。變電所應(yīng)采用完善的防水措施：一方面變電所基坑四周的防水擋墻的頂標(biāo)高，應(yīng)高于地區(qū)50 年洪水位或內(nèi)澇最高水位；另一方面，做好電纜管線的壓力封堵，防止外水倒灌，并安裝機(jī)械強(qiáng)排設(shè)備。

（3）特殊場合。對于學(xué)校、商場、高端住宅小區(qū)、公園等場所，除了常規(guī)的殼體圖案噴涂或綠植遮擋外，箱式變電所還可以調(diào)整外觀風(fēng)格和結(jié)構(gòu)，對箱變外觀進(jìn)行嵌套式包裝，極端情況（周邊綠地）下可以將箱變整體布置到入房間式結(jié)構(gòu)中，以保證全線設(shè)備選型一致，如圖5 所示。

圖5 箱變的環(huán)境適應(yīng)方案

4 結(jié)語

作為一種與現(xiàn)代化城市節(jié)奏相適應(yīng)的大型地面軌道交通工程，現(xiàn)代有軌電車的景觀化設(shè)計能夠更好的提升市民的乘坐滿意度。在實(shí)際的建設(shè)管理過程中，需要應(yīng)抓住重點(diǎn)，積極協(xié)調(diào)，配合開展精細(xì)化設(shè)計，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代有軌電車對外的窗口作用。