浅谈铁路通信信号房屋扩建改造设计

通信信号房屋作为铁路的重要设施，在铁路运输生产中发挥着重要作用，通常集中设置在信号楼或行车室内。前几年由于造价受限，通信信号机械室的面积严格按照设备尺寸布置。近年来随着铁路路网的增加及电气化改造，信号设备不断更新，经常导致机械房屋面积不足需要扩建;在一些车站甚至存在不同时期建设的信号楼并存的情况。在铁路建设快速发展的今天，如何使信号楼设计得既经济合理又有利于将来发展的需要是一个课题。笔者从有利于扩建改造角度谈一谈自己的几点看法。

1、问题的提出

1.1 通号房屋的主要功能：

铁路通信设备是指挥列车运行、组织铁路运输、进行设备维护以及各种公务联络的必不可少的设施。通信机械室是安装、维护铁路通信机械设备的房间。铁路信号房屋是安装电气集中连锁设备和供操纵维护人员使用的场所。行车作业人员在室内通过各种电气设备集中控制全站道岔转换和信号机开放，指挥全站机车车辆运行[1]。由于通信信号都是铁路运输生产重要的指挥系统，一般将两者集中布置合建成信号楼(多层)或行车室(单层)。

1.2通信信号房屋设计要求：

1.2.1选址：通号房屋选址时，除满足常规的安全环保要求及铁路建设和城市规划的要求外，还应考虑视线良好、指挥作业方便、节省电缆和便于通信及电力线路的引入等，故一般设于站场中心附近。在新建大型客站时，也可以与站舍合并建造。

1.2.2工艺要求：除建筑平面及层高首先要满足设备布局要求外，室内环境还要满足温度、湿度、洁净度等要求，并做好防火、防水、防震、防雷、防噪声、防静电等措施[2]。特别是防雷及防电磁兼容，铁道部运输局于2008年下发了“运基信号[2008]362号关于对铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护进行补充规定的通知”，该通知要求对安装电子设备的机房宜进行更完善的室内法拉第笼屏蔽，并且新建、改建、扩建工程中的信号雷电综合防护工程必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入运用。

1.3、扩建改造的必要性：

随着近年来铁路的快速发展，即使当时在设计中已按远期设计年度要求为远期生产房屋的扩充与调整预留了条件，机械室面积还是远远满足不了铁路发展的需要，由于在运输生产中的指挥作用及选址的特殊性，信号楼(行车室)移位新建不仅困难而且会影响运输生产。因此如何合理选择扩建改造方案是当前面临的普遍问题。

2、扩建方案：

2.1贴既有建筑接建：

一般的信号机械室设于建筑物端头，贴既有建筑接建是最常见的扩建形式。因为接建的机械室也需要大空间，并且要与既有的信号楼连通，所以接建部分多采用框架结构，这样既布置灵活，又可以与既有建筑结构完全脱开，对于信号机械室设在一层的建筑非常合适。需要注意的是设计不仅要考虑设备布置的需要，同时也要考虑到接建后的建筑整体效果。附图一~三为某线电气化改造工程中几个典型的机械室接建实例。其中附图一及附图二为信号综合楼。附图一接建部分设备布局及电缆引入都很方便，但接建后建筑体型不太美观;附图三由于房间用途不能调整，也在外侧接建，但电缆沟槽路径较长。附图二为常规的信号楼布局，接建方便也不影响整体美观。还有的信号楼建在路基较高的站场上，如果仍采用这种方式，接建机械室需要高架一到两层，房屋造价会比较高。
某线电气化改造工程中几个典型的机械室接建实例

2.2. 既有房间改造：

该方案是将与机械室相邻的既有房间进行改造，例如在附图三中如果房间用途能够调整，可以将小房间墙体拆除，按照设计要求改造成大空间的机械室。如果为一层，可以在地面开挖电缆沟槽;如果机房在楼层，电缆可以在架空的防静电地板下穿行。改造后由于机械室楼面荷载加大，需要对既有楼板(或梁)等承重构件进行验算，如不满足则需要加固改造。常用的加固方法有碳纤维及粘钢加固法。此方案综合指标比较经济合理，但局限性是如需加固，下部房间在施工期间要被占用影响使用，如果该房间分属不同的单位，协调起来难度较大，所以在制定方案时必须充分调研并论证实施的可行性。

3、对新建信号楼设计的几点建议：

3.1建筑设计

3.1.1房屋总图布置：要充分考虑机械设备远期发展的需求，在选择规划场地时，一定要在机房一侧预留足够的空间以利于将来的扩建。

3.1.2个体设计：在铁路通信信号房屋平面设计中，首先应满足工艺布置要求，不仅在核定机械室面积时适当留有余地，在层高、房间布局及内部交通流线(包括确定楼梯、厕所、内承重墙的位置)等方面也要为远期生产房间的扩充与调整创造较灵活的条件。同时楼内各层应尽可能具有通用性，注意协调好包括电缆沟槽及各类管线的走向等，为未来的扩建预留条件。

以往车站的非生产性建筑(如行政办公、生活房屋等)不与通信信号房屋合并建造。近年来为节约用地美化站区环境，更倾向于将不同功能的房屋尽可能整合形成综合建筑。一般基于工艺要求，将信号机械室设于综合房屋的尽端。其它生产生活房屋放于另一侧成为独立一部分并设单独的出入口，以免干扰生产。笔者建议也可以在靠近信号机械室一侧设综合维修等生产辅助用房，独立向站台开门。因为这类房屋调整起来比较方便，当需要扩建时将房间腾出按设备用房对其稍加改造就可以投入使用。

3. 2结构设计：

3.2.1结构形式：《建筑抗震设防分类标准》[2]第5.3.3规定，铁路建筑中，高速铁路、客运专线(含城际铁路)、客货共线Ⅰ、Ⅱ级干线和货运专线的铁路枢纽的通信、信号房屋抗震设防类别划为重点设防类，应比本地区地震基本烈度提高一度采取抗震设防措施。所以新建的通信信号房屋采用框架结构，不仅有利于抗震，而且方便布局调整及今后的改造。

3.2.2活荷载取值：

《铁路生产设备房屋设计暂行规定》[3]第2.0.1.4条规定，无扩建条件的生产设备房屋，其面积宜按设备远期使用要求确定，近期应综合利用。因此考虑到未来的发展，可以将与机械室相邻房间的活荷载按机械室活荷载取值，这样虽然梁板的配筋比原来稍大一些，但是会给未来改造时提供方便并且大大节省投资，综合起来看还是比较经济的。

4、结语

既有信号房屋扩建改造比新建设计要复杂一些，在选择方案时可以根据各站情况综合考虑，在保证不影响正常安全运营的同时还需要充分考虑到方案实施的可行性及经济合理性。

参考文献：

[1] 铁路工程设计技术手册《房屋建筑》(中国铁道出版社)

[2] 《铁路生产设备房屋设计暂行规定》铁建设[2010]63号

[3] 《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)