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摘要：当前城市空间的扩展已成为一种趋势，地下城市空间的开发和利用也很普遍。 随着城市规模的扩大，地下城市有望成为可持续城市发展的重要模式。由于地铁建筑物形状的复杂性，所用功能的多样化以及防火设计的特殊性，地铁枢纽站在着火风险方面也与其他标准火车站大不相同。防火设计必须在地下空间的安全设计中发挥重要作用，因为一旦发生灾难，人们的生命和财产将遭受重大损失。本文分析并详细介绍了与城市地下空间的消防安全设计有关的关键方面。
关键词：地铁；城市地下空间；防火安全设计；金阳路站
引言
中国的大城市建设正在朝着高标准和国际化的方向发展，提倡对城市地下空间发展的要求。大型而复杂的现代建筑正在日益兴起。这些建筑物在功能，建筑材料，结构形状，空间大小和辅助设备方面与传统建筑物大不相同，因此在消防安全方面产生了许多新问题。现有的所有建筑物消防法规均符合所有要求。在对金阳路地铁站进行分析的基础上，提出了防火的相关设计方案，增强了灭火能力，合理化了地铁站的布局。
一、地铁火灾的特点
与地上工程相比，地下工程是由于地下开挖。建成的建筑空间仅是内部空间，没有外部空间，无法打开窗户，并且连接到外部的通道很少。因此，在发生火灾时，烟雾和热空气将无法及时排出，热量会迅速积聚，并且会迅速碰撞发生火灾。另外，在火灾中难于排出有毒气体，例如大量的二氧化碳和一氧化碳，这些气体的浓度急剧上升，对被困人员造成极大的伤害。另外，由于不能排出浓烈烟，它散布在整个地下空间，造成能见度很差，且烟雾使人窒息，极大地影响了疏散。
除了上述地下空间的特征外，地铁空间的特征也有自己的特点。首先，人流量很大。作为一种运输空间，很多人长时间聚集在地铁中，但是当发生火灾并发生疏散障碍时，其后果是无法估量的。第二，疏散条件差。首先，地铁通常在地下，地铁通常有多个楼层，每层都有很多人。尤其是地铁的出入口很长，有时会超过100m，一旦发生火灾，从地下空间撤离到地面会花费一些时间。疏散人员更加困难，因为烟流的速度比人员疏散的速度快得多。其次，由于疏散时疏散扶梯很少，而自动扶梯也缺乏，因此狭窄扶梯也被用作避难梯，狭窄的扶梯很难做到将如此多的人载到地铁空间。加上检票口等障碍物，乘客逃脱更加困难。同样，如果列车在隧道内着火，则乘客逃生的唯一方法是在列车的始端和末尾使用宽度仅为80cm的直接紧急疏散门，其结果是可以想象的。
二、消防方案与金阳路站基础数据核算
1防火分区
根据《地铁防火设计标准》，在地铁设计防火区中，车站设备管理区必须划分为与车站和站台的公共区域不同的灭火区。金阳路站共分为7个防火分区。站厅层站台层的公共区为一个防火分区，面积为2806.43㎡（其中站厅层防火分区面积为1343.65㎡，站台层防火分区面积为1462.78㎡）；站厅层西端环控机房及设备用房分为1个防火分区，面积为1120.9㎡，站厅层西端设备管理用房分为2个防火分区，面积分别为616.9㎡、1187.3㎡；站厅东端设备管理用房分为1个防火分区，面积为416.1㎡；站台层左右端设备管理用房各为一个防火分区，面积分别为481.3㎡、94.11㎡。每个防火分区之间应采用耐火极限不低于3h的防火墙和甲级防火门分隔，在防火墙设有观察窗时，应采用甲级防火窗；防火分区的楼板应采用耐火极限不低于1.5h的楼板。如图所示。
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2防烟分区
地下建筑是封闭的空间，对流和通风条件非常差。万一发生火灾，将很难排出烟雾和热量。火灾中产生的浓烟使视野范围缩小，引起人们的心理恐慌，并增加了疏散的难度。火灾在地下建筑物中造成人员伤亡，主要是由于烟道气室倒塌，缺氧和中毒。浓烟还使消防员难以接近消防局来灭火。因此，有效的排烟已成为地下车站火灾救援的重要组成部分。在建筑设计方面，地铁车站的防烟设计尤为重要[5]。地铁站每个防烟分区的面积不超过2000m2。通常，车站的公共区域设有两个防烟分区，面积不超过2000m2。车站的公共区域与出入口走道，公共区域建筑物的平台和自动扶梯开口之间也应安装挡烟垂壁或墙壁。从挡烟垂壁底部到楼梯间的垂直距离至少应为2.3m。每个挡烟隔板均由防烟层或钢筋混凝土梁隔开，挡烟垂壁的高度在天花板表面以500mm以下。挡烟垂壁必须由具有A级燃烧性能且耐火性为0.5h或更长时间的材料制成。
3疏散设计
站台是地铁站人员最稠密的地区，是乘客到达地下最深的地方，也是连接到分段隧道的部分。因此，决定了起火危险和安全疏散的重要性。在“《地铁设计防火标准》中，疏散楼梯，自动扶梯和疏散走廊要保证长期或客流控制期从车站平台到车站大厅或其他安全区域的过境容量是到达列车的高峰。它规定，当超过高峰时间时，必须保证当时最大的乘客人数，载客量和等候人数在4分钟内到达车站大厅或其他安全区域的公共区域。在本站中的应用其公式为：
T=（Q1+Q2）/{0.9•[A1（N-1）+A2•B]}≤4min
Q1— 远期或客流控制期中超高峰小时1列进站列车的最大客流断面客流（人）；
Q2 — 远期或客流控制期中超高峰小时站台上的最大候车乘客（人）；
A1 — 一台自动扶梯的通过能力（人/min•m）；
A2 — 疏散楼梯的通过能力（人/min•m）；
N——用作疏散的自动扶梯的数量（台）；
B — 疏散楼梯的总宽度（m），每组楼梯的宽度应按0.55m的整数倍计算。
车站站台至站厅采用2部上行扶梯、2部下行自动扶梯、1部净宽4.4mT型楼梯。两部净宽1.2m上下行楼梯。
紧急疏散总人数Q1+Q2：
初期：11040×1.2÷12+（2212＋70）×1.2÷12=1332人
近期：16193×1.2÷21+（3935＋143）×1.2÷21=1158人
远期：20277×1.2÷27+（5561＋382）×1.2÷27=1166人
经计算，初期早高峰为疏散客流控制期；
Q1=11040×1.2÷12=1104（人）
发车间隔站台上候车人数（不含工作人员）：Q2（2212＋70）×1.2÷12=228（人）
A1=7300/60=121.7（人/min•m）；
A2=3700/60=61.6（人/min•m）；
N =2；
B=4.2+1.2x2=6.6
T=（1104+228）÷0.9×[121.7×1+61.6×6.6]=2.8≤4min
车站设备的数量及楼扶梯的宽度能满足紧急状态下疏散要求。
人员可以疏散到通常有两个或两个以上的区域。从站台层到站厅层，楼梯和自动扶梯的数量和宽度是根据车站长时间的高峰时间乘客流量和车站的超峰值系数计算得出的。随着自动扶梯的使用增加，应该考虑将自动扶梯包括在用于事故疏散，楼梯和人员疏散的自动扶梯上。在正常条件下，硫的分散能力经计算为90％。发生火灾时，车站和门口的所有自动扶梯都将朝疏散方向移动，因此自动扶梯需要双向功能。站厅层公共区的安全出口设置必须满足以下要求：每个站厅公共区至少设置两个直通室外的安全出口，安全出口应分散布置且相邻两个出口之间的最小水平距离不得小于20m。换乘车站公用一个站厅公共区时，应按照每条线至少设置两个安全出口的标准进行设计。出入口通道的长度不应超过100 m，如果通道过长，则需设置安全出口，且保证出入口通道内任意一点到安全出口的距离不大于50m。应急灯安装在车站大厅，站台，门口，楼梯，重要机房，重要设备室等中，以便人们在发生灾难或故障时能够顺利撤离。除了在车站大厅，站台，楼梯，过道和行人过道的拐角处安装疏散标志外，还必须按照按防火规范的规定在主要疏散方向上安装自发光疏散标志。在操作和管理方面，为了方便事故发生时的疏散，每个车厢可以相互连接，乘客可以在车厢内移动以选择下车的车站，从而节省时间。最后有关安全驾驶的知识以及有关紧急疏散路线和措施的广告，应添加到车厢中。
二、地铁设计防火标准的调整对金阳路站的影响
我们知道现行地铁设计防火标准是18年发行的，与之前的版本有了一些调整，这些调整对金阳路站的设计布局也产生了一定的影响。
在之前的版本里对于地铁疏散的规定是在6min内所有人员从站台层撤离至站厅，包括1min 的反应时间并且其中下行扶梯是参与疏散的。而现行条文中去掉了这1min的反应时间并且明确指出下行扶梯不参与疏散那么至此考虑火灾工况下一部上行扶梯故障检修，另一部下行扶梯不参与疏散，则车站其中一组“双扶”扶梯不具备疏散能力，不满足站台公共区最远端距最近的疏散口不超过50m的要求。
故而在本站实际情况下我们根据现行地铁设计防火标准制定了6个比选方案，如下：
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我们在综合考虑了，造价、服务舒适度、符合规范等方面后，最终采取了12m站台，并且站厅站台公共区的柱子向上偏离中轴线600mm的做法，在两扶梯的侧面增加了一道楼梯，这样即使考虑火灾工况下一部上行扶梯故障检修，也能保证疏散距离小于50m。
四、总结
在许多现代大都市中，地铁已成为必不可少的交通方式，人们对此也越来越依赖。由于地铁挤满了很多人，所以地铁的安全性成为一个问题，必须彻底实施地铁的防火设计。设计师和决策者必须首先考虑防火安全。在各个方面，都应考虑地铁的疏散问题，以最大程度地减少地铁的灭火速度，并在发生火灾时确保乘客的安全。
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