地鐵換乘車站站廳公共區防火設計

鄭雁秋

（江蘇省無錫市消防支隊，214000，無錫∥高級工程師）

目前，地鐵建設已從單線進入網絡化，出現了多線換乘車站且換乘線路共用一個站廳公共區。這類車站的站臺和站廳公共區面積遠遠超過單一車站公共區面積。例如：無錫地鐵1號線三陽廣場站（如圖1），站廳公共區和地下二層1號線站臺、地下三層2號線站臺層劃為一個防火分區，面積達19 307.4 m2。在空間大、人員密集、安全疏散難以解決的情況下，仍然將站臺、站廳公共區劃分為一個防火分區，顯然不合理。為此，GB50490—2009《城市軌道交通技術規范》第7.3.18條第4款規定：多線換乘車站共用一個站廳公共區，且面積超過單線標準車站站廳公共區面積2.5倍時，應通過消防性能化設計分析，采取必要的消防措施。但在該規范的執行的過程中還存在一些疑慮，如：對單線標準車站站廳公共區面積如何理解？對性能化設計分析所采取的消防措施如何把握？筆者通過無錫三陽廣場站工程實踐，對地下多線換乘車站站廳公共區防火設計進行討論，與同行商榷。

圖1 無錫三陽廣場站透視圖

1 無錫三陽廣場站工程概況

無錫三陽廣場站位于中山路和人民路交叉路口下，1號線車站沿中山路方向設置，與沿人民路方向的2號線車站形成十字型換乘（見圖2）。車站地下一層為1、2號線共用站廳層，其中間為站廳公共區，分為付費區和非付費區，設有3個付費區；2號線東西兩端和1號線南北兩端均為物業開發部分（見圖3）。地下二層為1號線車站設備層和2號線車站側式站臺層。其中2號線兩個側式站臺分別設有3組樓扶梯至站廳層付費區，同時分別設有1組換乘樓扶梯與1號線島式站臺相連（見圖4）。地下三層為1號線島式站臺層，其兩端為設備管理用房區，中間為旅客乘降區，設有3組樓扶梯至站廳層付費區，同時設2組換乘樓扶梯分別聯系2號線2個側式站臺（見圖5）。

圖2 無錫三陽廣場站總平面圖

圖3 無錫三陽廣場站地下一層示意圖

圖4 無錫三陽廣場站地下二層示意圖

三陽廣場站是無錫軌道交通線網中最重要的車站之一，遠期客流相當大，且周邊商業發達，兩種客流交織，故該站還需實現地上地下的立體交通，以緩解區域交通壓力。三陽廣場站共用站廳公共區和1號線、2號線站臺層劃為一個防火分區，且共用站廳公共區和轉換廳面積之和約為13 500m2，遠遠超過了單線標準車站站廳公共區面積2.5倍。此外，地下1層站廳周邊有較大的空間作為商業開發。因此，根據《城市軌道交通技術規范》第7.3.8條，對該工程進行了性能化設計評估及復核，采取了必要的消防措施。

圖5 無錫三陽廣場站地下三層示意圖

2 三陽廣場站消防性能化設計評估要點

據無錫三陽廣場站消防性能化分析，其火災危險性可能表現為列車車廂起火，站臺層行李火災，以及站廳層售票機、檢票機及行李起火。本文對設計的消防安全性采用定性和定量分析，以保護生命安全等為消防安全目標，提出以下解決方案。

（1）控制車站內可燃物數量，降低火災危險性。針對可燃物分布狀況采取控制措施，例如：禁止在樓扶梯口附近擺設攤位店鋪；加強車站內消防安檢，禁止地鐵乘客攜帶易燃易爆物品進入車站內；布置在車站站廳和站臺公共區的電氣線路均要求使用低煙無鹵阻燃型電纜并進行漏電保護，避免使用年限增加后由于電氣線路老化等原因引發火災。

（2）采取可燃界面非連續化的手段提高防火分隔的有效性。由于站廳東南西北四端均存在物業開發，面積約為2 900～3 900m2不等，特別是南北向只設置了一道防火卷簾，因此防火卷簾兩側的走道不得設置任何可燃物，并保留足夠寬度的隔離帶，使可燃物不連續，防止可燃物在不同區域之間被引燃，同時也為人員疏散留下足夠的通道（見圖6、7）。此外，車站公共區和周圍設備區采用了防火墻和甲級防火門進行嚴格分隔。1號線和2號線站臺之間連通的2部換乘樓梯采用耐火極限不低于3.0h的防火卷簾分隔。

（3）優化防排煙系統。站廳公共區發生火災時，關閉站廳和站臺公共區的送風系統，開啟站廳起火防煙分區的排煙系統，通過通往地面的出入口補風，形成下行風流，控制煙氣不蔓延進入樓扶梯，以不影響人員通過出入口向地面疏散的安全性。站臺公共區發生火災時，關閉站廳和站臺公共區的送風系統，開啟起火站臺公共區的排煙系統，通過樓扶梯補風，形成下行風流，控制煙氣不蔓延進入樓扶梯，并阻隔煙氣往站廳層蔓延；同時，將換乘樓梯的防火卷簾降至底部，防止煙氣通過換乘樓梯蔓延至相鄰站臺層，將火災控制在起火站臺公共區。站臺軌行區發生火災時，關閉站廳和站臺公共區的送風系統，開啟起火站臺軌行區的軌頂排煙系統和站臺公共區的排煙系統。

圖6 無錫三陽廣場站地下一層北側防火隔離帶

圖7 無錫三陽廣場站地下一層南側防火隔離帶

（4）可靠的疏散策略。當站廳公共區發生火災時，打開所有自動檢票口和所有欄柵門，引導站廳層的人員疏散至地面安全區域。而站臺的人員疏散有兩種模式：一是通過到站列車將人員疏散至相鄰車站，要求站廳發生火災時停止正常運營，處于上一站和本站區間隧道內的地鐵列車本站不停靠，越站行駛；離上一站最近的一列列車在上一站停靠以后將人員全部下完，空車到達本站站臺，將站臺的人員全部運至下一站安全區域。二是人員向上疏散至起火站廳層，再疏散至地面安全區域，區間隧道內的所有列車在本站均越站行駛。當站臺軌行區發生火災時，停車側自動打開所有滑動門（如有故障即刻打開應急門），打開所有自動檢票口和所有欄柵門，引導站臺軌行區列車內的人員和站臺公共區的人員疏散至相對安全的站廳層，再疏散至地面安全區域。

基于三陽廣場站的消防安全策略，性能化量化分析表明：車站起火后的人員可用安全疏散時間大于所需安全疏散時間，故車站內起火時站內的人員可以實現安全疏散。站廳層起火后，在排煙系統的作用下，煙氣主要集中在起火的防煙分區，而防煙分區可有效地起到抑制煙氣蔓延的作用，故站廳層面積雖然較大，但是安全疏散不會受到威脅。在一部自動扶梯失效的情況下，起火站臺疏散所需時間均小于《地鐵設計規范》規定的6.0min，能夠滿足地鐵車站疏散的要求。

3 多線換乘站站廳防火設計的要點

3.1 限制共用站廳公共區的最大允許建筑面積

由于地鐵多線換乘站站廳及站臺公共區劃為一個防火分區，使得防火分區貫穿多層，且周邊有較大的商業開發空間，因此其消防安全問題主要有：人員密度大，疏散難度大，逃生時需經過多個地下層才能到達地面；建筑布局復雜，消防人員無法短時間到達火災現場進行滅火救援，火災撲救難度大；換乘車站客流大，乘客攜帶的行李多，火災荷載加大，熱釋放速率大，煙霧量大；由于商業開發與車站本體不同時使用，車站投入使用時，商業開發還處于建設或閑置狀態，因而影響車站出入口或其他位置的正常使用；站廳面積大，為小型商鋪提供了可利用的空間，但加大了消防安全管理難度。盡管《城市軌道交通技術規范》第7.3.18條規定可通過消防性能化設計分析采取必要的消防措施，但從工程實踐看，主要措施還是控制可燃物、設置防火隔離帶，以及有效疏散和防排煙等。措施的可靠性還有賴于消防設備的施工及產品質量、消防安全管理制度和水平等。

地下車站站臺和站廳公共區劃為一個防火分區主要是針對單線車站，當多線換乘車站共用一個站廳公共區時，共用站廳公共區建筑面積不宜過大，應予以限制。車站站廳公共區是乘客集散的主要區域，是為乘客服務的標準模塊，設計應盡量標準化；其面積由遠期高峰小時客流的集聚量、站臺形式、車型及編組、售檢票方式、樓扶梯布局等綜合確定。無錫地鐵1號線有地下車站19座，其中單線車站為15座；2號線有地下車站18座，其中單線車站為13座；列車均采用B型6列編組，單線車站站廳公共區（不含站臺層）面積約1 400～1 800m2。筆者認為，應將《城市軌道交通技術規范》第7.3.18條中“單線標準車站站廳公共區面積2.5倍”的概念量化。即：單線標準車站站廳公共區面積可按2 000 m2計算，則多線換乘車站共用站廳公共區面積不宜超過2 000m2×2.5＝5 000m2。地下換乘車站共用站廳公共區面積不包含各線站臺層公共區面積，最大允許建筑面積控制為5 000m2在實際工程中是可以實現的，當確需超過5 000m2時，可采用防火分隔措施形成2個或2個以上共用站廳公共區。無錫三陽廣場站地下一層共用站廳層設置3個付費區，因此可以考慮采取防火分隔措施將共用站廳層分為3個共用站廳公共區。

3.2 限制車站內商鋪的總面積

通過消防性能化分析可以看出，控制車站內的可燃物數量、降低車站的火災危險性是一項重要措施。共用站廳面積大、客流量大，周圍連接商業開發，因此在車站內設置商鋪成為商家不愿意錯過的商機。但如果商鋪布置見縫插針，業態和格局變化萬千，則會給消防安全管理帶來很大困難。因此，限制車站內商鋪的總面積及采取有效的防火分隔措施極為重要。站臺層、站廳付費區和站廳非付費區乘客疏散區內，嚴禁設置商鋪和非地鐵用房。設置在站廳非付費區的商鋪不得經營和儲存火災危險性為甲類、乙類和丙1項儲存物品屬性的商品。每個站廳非付費區內商鋪的總面積不應大于100m2，商鋪連續面積不應大于75m2，每個商鋪單元面積不應大于50m2；商鋪單元之間以及與其他部位應采用防火墻或防火卷簾進行分隔，經營中不得使用明火。無錫三陽廣場站不僅是多線換乘站，還是地上地下立體交通樞紐，其站廳出入口通道不僅擔負地鐵站的疏散，而且需要保證地上地下立體交通的人流集散，因此，出入口通道內嚴禁設置商鋪。

3.3 強化物業開發與共用站廳公共區的防火分隔

無錫三陽廣場站四面均連接物業開發，其中東西向采用通道連接方式，分別設置兩道防火卷簾，且由地鐵和物業開發分別控制；南北向由于平面布局的限制無法采用通道連接方式，設置了一道防火卷簾，可同時由地鐵和物業開發控制。根據性能化設計要求，在南北向防火卷簾兩側利用物業和站廳的走道作為防火隔離帶。此處防火隔離帶與高大空間建筑設計中采用的防火隔離帶不同：該站廳層建筑高度有限，煙羽流豎直升騰流程短，熱煙氣層距離商品貨架上的可燃物距離較近，容易被點燃，故物業開發與共用站廳公共區之間設置的防火墻或防火卷簾仍很重要。當物業開發與共用站廳公共區采用防火卷簾分隔時，應嚴格控制防火卷簾用量，每樘防火卷簾的寬度不宜超過8m，相鄰防火卷簾之間應設置寬度不小于24m的防火墻，且保證防火卷簾產品和施工質量。利用走道作為防火隔離帶強化防火分隔，應滿足以下技術要求：防火隔離帶與商業區或地鐵站廳必須平緩連接，不得設置臺階；應有永久固定醒目的防火隔離帶標志，禁止他用；在防火隔離帶的地面和上空，禁止堆放物品，禁止懸掛氣球、條幅等可燃物；防火隔離帶地面上應設置發光疏散指示標志等；防火隔離帶宜劃分為獨立的防煙分區。

3.4 強化火災時煙氣的控制

地鐵車站面積較大，發生火災時，需要把煙氣控制在局部較小的范圍，防止其向整個車站樓層蔓延。這樣既有利于人員疏散，也有利于機械排煙。無錫三陽廣場站專家論證意見要求：站臺、站廳的防煙分區面積不應超過750m2，轉換廳應設置防排煙設施；在樓扶梯開口部位處應采取有效措施，確保向下氣流速度不小于1.5m／s。但是，防煙分區面積較小時，排煙系統的構成將極為復雜，保證系統運行有效性將存在很大困難，在設計、施工和管理中應予以重視。當下層站臺發生火災時，在浮力的作用下，煙氣會通過與上層相連的樓梯向上層站臺或站廳蔓延，此時樓梯也是人員向地面疏散的通道；如果樓梯口的四周沒有設置擋煙垂壁，煙氣會很快經樓梯進入上層區域。這既不利于人員的安全疏散，也會威脅上層站臺（廳）人員安全。因此，在下層站臺與上層相連的樓梯口四周，應設置擋煙垂壁作為防煙分隔。擋煙垂壁的下沿距吊頂的高度不應小于0.5 m，以阻擋煙氣向上層蔓延，同時蓄積起火層的煙氣，提高排煙效率。此外，空氣幕作為一種柔性的擋煙隔斷，設置于疏散通道口處或樓梯口等場所，也是非常有效的防煙措施。地鐵站臺和站廳應同時設置獨立的補風系統。地鐵站廳（臺）著火時，宜僅開啟發生火災所在的防煙分區的排煙系統。每個防煙分區的排煙系統應與消防控制系統聯動，并可單獨控制開啟。

地鐵站臺、站廳公共區內應盡量采用格柵或條柵等通透吊頂，以提高蓄煙能力。同時，宜將排煙口設置在吊頂上方。這樣，既可以利用吊頂空間的蓄煙作用，又能加強機械排煙的效果。目前通透吊頂沒有統一的設計規格，有孔板式、格柵式、條柵式等通透形式。吊頂的孔徑太小，則火災煙氣不容易穿過孔隙進入吊頂上部空間，不利于煙氣的蓄積和機械排煙，且可能使煙氣層高度下降得更低，對人員安全不利。孔徑較大但鏤空率較低，同樣不利于煙氣進入吊頂上部空間。應對通透吊頂的孔徑大小及鏤空率等進行深入研究，給出具體量化的規定。建議條柵式或格柵式等通透式吊頂盡量均勻分布，鏤空率應大于20%，鏤空孔的短邊尺寸（或直徑）不應小于4cm。

3.5 確保人員疏散的安全性是根本原則

無錫三陽廣場站性能化設計分析了站廳層起火工況下，站臺層人員的兩種疏散模式的優缺點。采用模式一，站臺層人員整個疏散的過程均處于安全狀態，疏散安全性高；但是，該疏散模式對全線運營造成的影響相對較大，且需對站廳和站臺人員采用不同的疏散引導方式（站廳人員要盡快往地面疏散，而站臺人員則需要冷靜等待上一站清空列車的到來），管理難度較高。此外，疏散指示標識的設計也需要站廳和站臺分別設置和控制，以滿足不同火災工況下的疏散指引。即：站廳起火時，站廳層的疏散指示標識指引人員向地面疏散，而站臺層的疏散指示標識則不能指引人員向上面的站廳層疏散。采用模式二，不會對全線運營造成影響，區間內的列車只需在本站越站行使，站廳和站臺人員均向上疏散，疏散引導方式和疏散指示標識的設計均較為簡單；但站臺人員需要較長的時間穿越起火的站廳層，疏散過程中的危險性較大。無錫三陽廣場站站廳層起火工況下，站臺層人員疏散采用了模式二，且運營時刻安排盡量考慮本站的列車錯時到站，以避免出現兩列列車同時需要疏散的情形。在兩列列車同時到站的情況下，只有在軌行區發生火災時才需要對列車進行疏散，站臺工作人員組織非火災側的列車離開車站，保證站臺只需疏散一列列車。然而筆者認為，確保人員疏散的安全性應是根本原則，雖然當站廳層火災時，模式一的管理難度大，但仍然是值得推薦的。此外，可利用地鐵信息顯示系統、建筑標識系統，以及在站臺、站廳樓梯的每級臺階側面設置蓄光疏散指示標志等，強化人員應急疏散的標識和警示；疏散使用的自動扶梯傾角不宜大于30°，以便提高人員疏散效率。

3.6 設置自動滅火系統降低火災危險性

無錫三陽廣場站工程設置了室內外消火栓系統、自動滅火系統、事故機械排煙系統、火災探測報警系統、疏散應急照明和連續可視的發光指示標志等，能有效降低該工程火災危險性，對消防安全水平起著重要的保障作用。三陽廣場站自動滅火系統的設置借鑒了上海軌道交通7、9、10號線等的經驗及公安部《高壓細水霧在地鐵火災防治中的應用技術交流會議紀要》精神，站廳層設置閉式高壓細水霧滅火系統保護，站臺層在軌行區與站臺交接處設置高壓細水霧開式系統保護。高壓細水霧技術具有降溫、消毒和抑制煙氣的作用，其噴放形成的噴霧水幕通過卷吸與吸附作用，有效降低了人員逃生路徑上的有毒氣體濃度與煙氣溫度，提高了站廳、站臺能見度和火場氧濃度，對災害事故條件下保障地鐵人員安全疏散具有重要作用。筆者認為，地下車站、尤其是周圍連接物業開發或多線換乘的車站，站廳、站臺層應當設置自動滅火系統。地下車站中人員疏散和火災撲救難度大，因此提高自防自救能力、及早控制和撲滅火災、降低火災危險性尤為重要。地下車站站廳、站臺層自動滅火系統推薦采用高壓細水霧或水噴霧滅火系統，可減少地面濕滑和稀釋煙氣。

4 結語

多線換乘站共用一個站廳公共區，其允許建筑面積不宜過大，應量化控制，并采取控制可燃物、設置防火隔離帶，以及可靠的疏散方案和防排煙設施等來提高消防安全水平。同時，地下車站站廳、站臺層應設置自動滅火系統，以有效控制和撲滅火災，降低火災危險性。

［1］GB 50157—2003地鐵設計規范［S］.

［2］GB 50490—2009城市軌道交通技術規范［S］.

［3］DGJ 08－109—2004城市軌道交通設計規范［S］.

［4］四川法斯特消防安全性能評估有限公司.無錫地鐵1號線三陽廣場站消防安全性能評估報告［R］.成都：四川法斯特消防安全性能評估有限公司，2011.

［5］上海泰孚建筑安全咨詢有限公司.無錫地鐵1號線三陽廣場站消防安全復核評估報告［R］.上海：上海泰孚建筑安全咨詢有限公司，2011.

［6］曾國保.大型地鐵車站消防設計性能化分析［J］.鐵道工程學報，2009，2（125）：99.