浅析地下轨道交通车站建筑防火设计要点

发表时间:2021/4/8   来源:《建筑实践》2020年36期   作者:胡义超
[导读] 近年来,随着中国经济的强劲发展,城市的发展越来越快,
        胡义超
        中铁大桥勘测设计院集团有限公司华东分公司
        【摘  要】  近年来,随着中国经济的强劲发展,城市的发展越来越快,城市化率越来越高,城市的边际不断扩大,以及城市用地成本的急速增加,都对城市交通的运行水平有了越来越高的要求;其中运行安全高效,占用地面面积小的轨道交通,无疑成了大城市解决日益增加的交通需求的最优解。伴随地下轨道交通的大规模建设,大量专业技术人员进入地铁设计领域。对于初次接触地铁车站建筑设计的技术人员,防火设计是最重要的设计点。本文主要从建筑设计角度,对地铁车站设计中的防火要点进行梳理总结,并就一些设计难点进行阐述。
        【关键词】  地铁车站;建筑设计;防火

0  引言
        每个地铁车站都是一个城市交通枢纽节点,客流的聚集性十分明显。对于这样人员密集的公共交通建筑,在面对火灾等突发危害,及时有效的疏散车站滞留乘客,是我们在防火设计中最需要把握的重点。地铁车站因其完全位于地下的特殊性,其与外部联络的安全疏散口一般较少,加之地下大空间封闭环境通风效果较差,火灾期间容易产生烟气积聚,都加重了火灾发生时的危害性以及人员疏散的困难程度。这要求我们在地铁车站建筑设计时,采用完善的防火设计,确保火灾发生时,人员能够快速安全疏散,减少火灾造成的人员伤害和经济损失。
        下文我们将对地下轨道交通车站防火设计进行简要的阐述和总结。
1  防火分隔
         1.1功能分区
        在地铁车站的设计阶段,一般根据有效站台和配线形式结合周边环境现状以及规划对车站规模和功能进行把控。如果车站不带配线,那么就按照标准站模式把车站站厅层(图1)

中部 为公共区。如果车站设置配线,则根据周边远期规划和现状确定配线上方地下一层区域有无开发价值,有开发价值的设置地下一层物业开发区,并在端头配设物业开发设备管理区;相反没有开发价值的则按照刀把形式设置配线,从而减小车站规模及造价,同理其功能区划分同标准站。
1.2耐火等级
        地铁车站防火设计,可参照相关规范规定。按照防火标准4.1.1条及4.1.2条和防火规范5.13条相关规定,地铁车站及其附属地下部分耐火等级为一级;地面建构筑物耐火等级为二级。
         1.3防火分区
        地下车站公共区可以划分为一个防火分区。
        标准站站厅公共区面积一般满足防火标准4.2.1条要求,但是部分换乘站站厅共用公共区面积会超过五千平。防火标准条文解释中只说明当面积超标时需要采取防火分隔措施,此时可以采用防火卷帘及防火墙把站厅层公共区划分为两个防火分区,同时防火卷帘的设置应满足防火规范6.5.3条的要求。上述是按照规范意见执行,但是实际中,公共区用大段墙体分隔会造成公共空间的使用不便,根据相关专家建议:站厅公共区防火分隔措施可采用双道防火卷帘进行分隔,但需征得当地消防审查主管部门的认可。
        设备管理用房区防火分区划分应防火标准4.2.2条的要求。其中防火分区面积计算时可以减去消防水泵房等有水房间的建筑面积。
        实践中,一般将车站小端头非公共区划分为两个防火分区,设置环控机房等无人房间的设备区划分为一个防火分区;风道等无人区划分为另一个防火分区。大端设备管理用房划分为一个面积不大于1500 m2的有人防火分区;如果设备区面积大于1500 m2,则将环控冷水机房等无人设备用房单独划分为一个防火分区;另外再把风道等无人区单独划分为一个防火分区。
        以上为车站部分防火分区划分,如果车站设置物业开发区,则需按照防火规范划分。
        根据防火规范5.3.4条相关内容的解释:地铁物业开发区内当业态为商店营业厅、展览厅时,每个防火分区最大建筑面积可以做到两千平。当考虑其他业态时,则按照5.3.1条规定,物业开发区域每个防火分区面积不大于一千平。且当考虑设置歌舞娱乐游戏场所时,应满足防火规范5.4.9条规定。
        物业开发区配套设备用房按照防火规范5.3.1条规定,每个防火分区面积不大于两千平。实践中,一般把设备区防火分区面积控制在一千平以下,以满足设置一个安全出口的要求。
2  安全疏散
         2.1 节点疏散
        一般车站公共区应至少设置2个楼扶梯组,同时站厅和站台公共区安全出口及楼扶梯的设置应满足防火标准5.1.10条的要求。
        车站站台公共区作为人流最密集,疏散距离最远的区域,火灾工况下其安全疏散能力至关重要。实践中,我们一般设置3组楼电扶梯组,沿车站纵向均匀分布,使站台任意一点至疏散楼扶梯口距离小于50m。
        站台楼扶梯疏散能力应满足防火标准 5.1.2条规定:
        T=(Q1+Q2)/0.9[A1(N-1)+A2B]≤4.0min
        从防火标准中可以知道自动扶梯参与了安全疏散,这是考虑到自动扶梯目前在地铁车站中普遍使用,如果按照防火规范中要求,自动扶梯不参与疏散,那么车站将需要增设大量楼梯,代价很大。综合考虑经济安全等方面,地铁设计规范规定地铁疏散中自动扶梯可参与疏散。
         乘客自站台通过楼扶梯疏散至站厅付费区后,需要通过自动检票机和疏散门疏散至站厅非付费区。
         火灾工况下,检票机及疏散门的疏散能力应该满足防火标准5.1.3条规定:
         A3+LA4≥0.9[A1(N-1)+A2B]
         2.2 公共区安全疏散
        车站站厅层公共区安全出口的设置应满足防火标准5.1.4条的要求。
        根据防火标准5.1.10条的内容要求:公共区内任一点至最近安全出口走行距离不大于50m。
        这就要求一般车站公共区至少设置两个安全出口且要使公共区均位于50m最大疏散距离内。同时也要根据客流预测报告,确保安全出口通道宽度及所设置楼扶梯的通行能力满足控制期内高峰小时客流的疏散要求。即安全出口楼扶梯组设置满足设计规范28.1.12条规定中公式的要求:T=1+(Q1+Q2)/0.9[A1(N-1)+A2B]≤6.0min。公式中“1”min为人的反应时间。
        出入口通道的设置应注意设计规范28.4.3.条和防火标准5.2.6条的内容要求。
         2.3 设备区安全疏散
        设备用房的每个防火分区一般应至少设置两个安全出口,具体应满足防火标准5.2.1条的内容要求。
        疏散门至最近安全出口的直线距离应满足防火标准5.2.5条的要求。同时实践中一般把袋形走道控制在20m以内,以免设置机械排烟系统。
        疏散通道宽度一般至少设置1.8m宽,以满足设计规范28.2.10条要求
         2.4 物业开发区安全疏散
        防火规范5.5.9条:物业开发区防火分区面积大于一千平,应至少设置两个直通室外安全出口;除此之外应至少设置一个直通室外安全出口;
公共区安全出口只有楼梯参与疏散,楼梯和防火门疏散宽度应满足防火规范5.5.21条中关于相关业态的总净宽度要求。
3  其他防火要求
        3.1、地铁车站人行楼梯除公共区楼梯外,均采用封闭楼梯,当车站大于、等于三层时,应按防烟楼梯间设置。
        3.2、与车站相接的地下、地上物业开发区等公共场所,应各自单独划分防火分区,连接处应采取防火分隔设施。相关防火措施要求应满足防火标准4.1.6条的要求。
            图3

        车站与周边地块连通接口一般分以下几种:
        1)出入口通道与商业设置连通接口;
        2)车站公共区与商业设置连通接口;
        3)出入口提升段中间平台与商业设置连通接口。
        根据专家建议:两道防火卷帘设置在靠近地铁出入口通道处,间距不宜过大,满足防火卷帘设备安装控件即可。
        车站和商业通过下沉广场相连时,地铁及商业均可利用下沉广场进行紧急疏散,疏散能力应满足客流最大的防火分区的疏散要求。下沉广场至地面的楼梯疏散能力应按照商业最大防火分区疏散能力计算宽度叠加地铁疏散通过能力计算宽度来执行。
        3.3、根据防火标准编制组意见关于4.1.5条的咨询回复:与商业合用的出入口在火灾工况时,不得作为地铁的疏散口。
后期咨询相关专家意见,如图4所示: 2号地铁出入口与商业共用出入口,在火灾工况下不得作为地铁疏散口。1号地铁出入口在火灾工况下双道防火卷帘隔断,地铁乘客可通过地铁1号出入口疏散至室外地面安全区域,商业人员可通过1号和2号商业出入口疏散至室外地面安全区域。因此地铁1号出入口可作为地铁的疏散出入口,地铁通道与商业分别设置疏散出入口,可视为不合用出入口。           图4 地铁与商业合用出入口

4  结论
        本文主要阐述了地下轨道交通车站关于防火分区,安全疏散以及物业开发相关的部分防火设计要点。在实际设计过程中,则有更多的防火设计相关内容需要通过对各规范的通读学习才能加以掌握。在此仅希望本文对新进入行业的建筑设计人员有所帮助。
参考文献:
[1]    北京市规划委员会. 地铁设计规范[M]. 中国建筑工业出版社, 2014.
[2]    中华人民共和国公安部. 建筑设计防火规范[M]. 中国计划出版社, 2018.
[3]    中华人民共和国公安部. 地铁设计防火标准[S]. 中国计划出版社, 2018.
[4]    中华人民共和国公安部. 建筑防烟排烟系统技术标准[S]. 中国计划出版社, 2018.
[5]    姚斌, 徐晓玲, 左剑,等. 自动扶梯运行方式对地铁站台人员安全疏散的影响[J]. 火灾科学, 2008(01):19-24.
[6]    日本国土交通省铁路局.地铁防火规范详解[M].向上(译).北京:中国建筑工业出版社,2009.

作者简介:胡义超(1992-),男,助理工程师,建筑学学士,主要从事地下轨道交通建筑设计。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: