地铁车站消防设计中的安全问题分析与对策.pdf
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1、中 国 应 急 救 援CHINA EMERGENCY RESCUE38 中 国 应 急 救 援灭火救援安全与技术Safety&Technology for Fire&Rescue地铁车站消防设计中的安全问题分析与对策张建红 汤友生 孙海明 陈磊摘 要地铁在我国发展至今,已有 60 年的发展历程。尤其近二十年,地铁建设在我国取得了飞跃式的发展。即使在这样快速发展的过程中,地铁建设者、参与者也从未停止对地铁消防问题的摸索与探讨。而在这不断建设的过程中,由于每座车站内、外环境因素的不同,导致新的消防问题不断产生。本文针对地铁车站消防设计方面存在的防火分区划分、人员安全疏散、风井间距等方面存在的问题进
2、行分析并提出对策建议,为地铁消防设计和审验提供技术借鉴和有益探索。关键词:地铁车站 消防设计 问题分析 对策Analysis and Countermeasures of Safety Problems in Fire Protection Design of Subway StationZHANG Jianhong,TANG Yousheng,SUN Haiming,CHEN LeiAbstract:It has been 60 years since the development of subway in China.Especially in the past two decades,
3、the subway construction in China has made great strides in development.Even in the process of such rapid development,subway builders and participants have never stopped exploring and discussing the problem of subway fire protection.In the process of continuous construction,due to the different envir
4、onmental factors inside and outside each station,new fire problems are constantly emerging.This paper analyzes the problems existing in the fire protection design of subway station,such as fire compartment division,personnel safety evacuation,air shaft spacing and so on,and puts forward countermeasu
5、res and suggestions,which provides technical reference and beneficial exploration for subway fire protection design and verification.Keywords:Subway station;fire protection design;problem analysis;measures0 引言随着我国城市化进程的快速推进,地铁建设也进入了快速发展的阶段,相应的地铁消防安全问题也成为社会关注的焦点。在日常出行中,大家所接触到的地铁多为地下车站,其舒适性、便捷性深受广大人民群
6、众的喜爱。然而在消防安全方面,地下车站却面临诸多挑战:一旦发生火灾,对内,车站空间较封闭,烟火无法及时排出,导致毒烟迅速占领空间,能见度急速下降,对人员疏散不利;对外,城市高楼林立、道路车水马龙,从救援点到事故点有一定距离,不确定因素较多,对消防救援不利。具体的火灾成因,陈华杰1从人的因素、物的因素以及管理因素方面做了全面分析。因此,地下车站的消防跟普通地上、地下建筑的消防大有不同,不管是所处位置、使用功能、使用人群,均存在一定的特殊性。本文以当前地铁的发展态势为背景,结合相关规范及现场实际情况,对地下车站的部分消防难点进行论述,力求从设计层面减少或避免火灾的发生。1 地铁车站建筑的特殊性地铁
7、建筑包括车站建筑、车辆基地建筑、停车场建筑以及配套的变电站、控制中心等内容。而车站建筑又包括地下车站建筑、地面车站建筑以及高架车站建筑。在城市中,与乘客日常活动息息相关的多为地下车站建筑。因此,本文重点对地下车站建筑的消防问题展开论述,后文提到的地铁也特指地下车站建筑。在所有地下建筑工程中,地铁车站无疑是一个特殊的存在。其在消防方面的特殊性主要体现在以下几点:基金项目:中国联合工程有限公司重点技术开发项目(2023ZD-01)。灭火救援安全与技术2024 年/第 2 期/总第 104 期39CHINA EMERGENCY RESCUESafety&Technology for Fire&Res
8、cue(1)地下车站通常设置在道路下方,与外界的联系只有出入口和通风井,且数量有限,对疏散和救援不利2;(2)内部空间相对封闭,烟雾扩散迅速,且排热、排烟、补风均需借助机械风机才能完成;(3)逃生路径和救援路径均为单向;(4)逃生人员组成架构复杂,涵盖各个年龄层级,紧急情况下,极易发生踩踏事件;(5)救援空间有限,难以使用大型灭火设备。(6)地铁项目为民生工程,造价昂贵,使用年限达 100 年之久,影响力极大;一旦发生火灾,不仅会造成严重的经济损失,而且可能对建筑造成不可逆的破坏。因此,考虑到地铁的特殊性,必须从根上预防或减小火灾的发生,尽量规避可能导致火灾发生的不利因素;再辅以后期的安检、巡
9、查等管理手段,将火灾发生的概率降至最低、危险性降至最小,从而确保乘客的人身安全。2 地铁车站中遇到的消防安全问题 2.1 站厅公共区面积超过 5000m2的车站的防火分区划分问题地铁设计规范3中规定:地下换乘车站当共用一个站厅时,站厅公共区面积不应大于 5000m2;而地铁设计防火标准4规定,站厅公共区的建筑面积不宜大于 5000m2。很多人以为地铁设计防火标准在地铁设计规范后面出版发行,而地铁设计防火标准中用词为“不宜”,是不是突破 5000m2也没有问题?其实不然,站厅公共区面积的加大无疑增加了火灾和烟气的蔓延面积,对人员疏散及其不利。但是根据目前各大城市对车辆编组及型号的选择,造成两线共
10、用站厅的面积接近或略超5000m2,若采取防火分隔,不免造成公共区视线的遮挡和资源不能共享的问题。对策:在遇到站厅公共区面积略超5000m2的情况时,建议组织专家论证或做特殊消防设计,在加强其他消防功能的前提下,可不采取防火分隔措施;若站厅公共区面积远超 5000m2时,应果断采取防火分隔措施,将各公共区防火分区面积控制在 5000m2以内。陈海龙5对车站站厅公共区面积大于 5000m2的划分做了较为详细的示意图,总结了几种换乘站的正确划分方式以及分隔措施,后续车站遇此问题可借鉴使用。2.2 车站出入口与排风井、活塞风井之间的距离问题地铁设计防火标准规定:排风井、活塞风井与车站出入口之间不应小
11、于10m;而条文解释中的示意图为排风井、活塞风井与车站出入口口部之间的距离不小于 10m,如图 1。问题:如果排风井、活塞风井设于车站出入口尾部,10m 间距是到出入口尾部还是口部?该问题是本人在地铁消防验收过程中遇到的,一经提出,引发了很多争议;不同的观点对施工现场的整改工作和建筑的外部效果也有不同程度的影响。一种观点认为:车站出入口在工况下作为补风口,为有效防止烟气倒灌,需保证排风井、活塞风井距离车站出入口口部的间距满足 10m 即可。另外一种观点认为:火灾工况下,排风井或活塞风井排出的烟气温度较高,如果两者没有拉开一定的距离,可能会造成车站出入口的玻璃屋盖在一定时间内遭受高温而损坏、破裂
12、,进而失去挡烟能力,造成烟气倒灌。因此,需保证车站出入口任何一边与排风井、活塞风井拉开 10m 的间距。这里提到的车站出入口屋盖指钢结构+普通钢化玻璃雨棚,以杭州常规出入口为例:出入口侧边一般采用 10+1.52PV+10 的钢化安全玻璃,顶部采用 8+1.52+8LOW-E的钢化安全玻璃。另查阅资料:5-10 厚的钢化玻璃其耐高温在 240-280 C。对于这两种观点,显然第二种考虑更为稳妥,但要拉开出入口尾部与排风井或活塞风井边缘 10m 的距离,会导致出入口通道或风道变长、建筑面积增大,从而导致投资增大,对周边环境的影响范围也增大。因此,该间距需要综合考虑。对策:出入口与风井出地面部分耐
13、火等级均为二级,根据建筑设计防火规范 GB 50016-2014(2018 年版)6第 5.2.2条规定:一、二级耐火等级的裙房和其他民用建筑之间的最小防火间距为 6m。意味着两建筑之间的距离大于等于 6m,可有效防止火势蔓延至相邻建筑。因此,出入口尾部与排/活塞风口口部拉开 6m 的防火间距可保证出入口尾部的玻璃免受高温烟气的破坏。同时,为避免烟气倒灌,出入口口部与排/活塞风口口部最近距离仍需保证 10m 以上。图1 排/活塞风井与出入口距离的示意图(单位:m)中 国 应 急 救 援CHINA EMERGENCY RESCUE40 中 国 应 急 救 援灭火救援安全与技术Safety&Tec
14、hnology for Fire&Rescue图 2 进风井与排风井竖向布置示意图(单位:m)图 3 进风井与排风井水平布置示意图(单位:m)2.3 配线上方物业区新、排风井的间距问题 地铁配线区上方的空间为地铁的衍生空间,常被用做物业开发,可通过出租商铺增加运营收入。在建筑防烟排烟系统技术标准GB51251-2017 未发布之前(后面简称为烟标),物业区新、排风井之间的距离参照地铁设计规范执行,规范规定:排风口口部应高于进风口口部 5m;高度相同时,进风与排风口部之间的水平净距不应小于10m。烟标于 2018 年 8 月正式施行,标准规定:进风口与出风口按竖向布置时,排烟出口口部应高于进风口
15、6m以上;水平布置时,两者边缘最小水平距离不应小于 20m。而随着标准的实施,各部门及专家认为配线上方物业区由于运营性质与地铁不同,当归属于普通民用地下建筑,不应再沿用地铁规范,应按照烟标施行。由于烟标中对进、排风井的两种布置模式规定了距离要求:采用竖向布置时,新风口按常规高出地面 1m 设置,排风口高于新风口 6m,则高达 7m,严重影响城市界面,如图 2;采用水平布置时,两者拉开距离为 20m,致使用地范围和土建面积变大,影响界面较广,进而导致造价较高,如图 3。可以看出,烟标 更为严格,一时也是引起不少争论,尤其土建已完工的工程。若按照烟标施行,不仅会造成大面积的工程整改和浪费,还会影响
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