地鐵車站防火、防煙及安全疏散的建筑設計

王冬

【摘要】隨著我國經濟、科技以及現代化建設的飛速發展，城市人口、汽車數量大幅增長，交通壓力逐年提升；與此同時，各種形式的公共交通工程也應運而生，而城市地下鐵道交通工程（以下簡稱“地鐵工程”）則以它高效、舒適、安全以及有效緩解城市交通壓力的優勢特點，正逐步成為很多大中城市交通發展的趨勢。作為地鐵體系組成中最重要的一部分——地下車站，由于其空間狹小密閉、人流密度大、內部組成復雜，成為了火災的隱患區，因此本文將從建筑專業的角度出發，探討地鐵車站防火、防煙及安全疏散設計，旨在加強設計的安全性及規范性，減少地鐵火災危害與人員損失。

【關鍵詞】地下車站；防火；防煙；疏散；建筑設計

引言：地鐵車站作為公共交通建筑，來往人員復雜，乘客所帶物品種類及行為難以控制，加之其內部又具有大量電子、電氣設施，因此潛在的火災隱患多。而作為地下建筑，其不像地上建筑有較多的疏散門、窗與外界相連，一旦發生火災，其內部人員疏散路徑及有毒煙氣的抽排能力均相對有限，并且外部消防設施和人員不易接近火點，撲救工作難以展開，因此地鐵車站的建筑設計在防火、防煙與安全疏散方面，就顯得尤為重要。現從以下幾個方面，進行闡述、分析并提出個人的理解。

1、防火分區及防火分隔

1） 單線地下車站防火分區及注意事項

（1）單線地下車站站臺和站廳公共區劃為一個防火分區；

（2）設備管理區每個防火分區的最大允許建筑面積不應大于1500㎡。

（3）消防泵房、污、廢水泵房、廁所、洗盥、茶水、清掃等室及純風道、避難走道、室內防火隔離帶等面積可不計入防火分區的面積。

此處需要注意的是，車站主體部分的風道要根據具體工程情況，確定是否劃分為一個防火分區，因為車站風道的長短及內部布置往往受外部邊界條件的限制，在條件允許的情況下，風道足夠長，可將環控設備布置在車站主體以外的風道內，在這種情況下，主體范圍內的風道可視為純風道，符合規范要求，可不計入防火分區面積；但在風道長度受限、環控設備須設置在主體范圍內的風道內時，則該風道不能視為純風道，因此，該主體范圍內的風道應計入防火分區面積。

2）多線換乘地下車站防火分區及注意事項

根據《地鐵建筑設計防火規范[征求意見稿]》（第4.2.3-3、4.2.5條）中的規定：

（1）當多線換乘車站共用一個站廳公共區時，其建筑面積不能超過5000㎡，當超過時，應通過專題研究確定。

（2）多線組合換乘車站如“冂”、“Y”、“△”、“H”、“艸”等形式應滿足下列規定：

① 每條線各自站臺與站廳公共區劃為一個防火分區；

②搭接處均采用防火隔斷。

針對該條要求，其中的“專題研究”即為消防性能化分析，當《地鐵設計規范GB50157-2013》還未實施之前，在很多城市的地鐵設計過程中，出現換乘站站廳面積超5000㎡時，參照本條要求以及《城市軌道交通技術規范（GB50490）》提出的“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的2.5倍時，應通過消防性能化安全設計分析”的要求，都是做消防性能化分析，并得到當地消防部門的認可；但《地鐵設計規范GB50157-2013》實施后，其中明確規定并量化了換乘站共用站廳不得超5000㎡，且并未提及在困難情況下可進行“消防性能化分析”的許可，因此這表示在后續的地鐵設計過程中，如果換乘站共用站廳超過5000㎡，將不能再通過“消防性能化分析”這一“非常規”手段來解決問題，只能在兩站站廳交界處設置防火隔斷以滿足規范和消防要求。而根據《建筑設計防火規范GB50016-2014（第五次報批）》第6.5.3條以及《人民防空工程設計防火規范GB50098-2009》第4.4.3條的規定：防火分隔部位設置防火卷簾時，當防火分隔部位的寬度不大于30m時，防火卷簾的寬度不應大于10m；當防火分隔部位的寬度大于30m時，防火卷簾的寬度不應大于該部位寬度的1/3，且不應大于20m。根據上述規定，意味著如果換乘站共用站廳超過 5000㎡，須采取防火墻和防火卷簾結合的形式對共用站廳進行空間分隔，不能只通過防火卷簾進行防火分隔，因此車站共用站廳整體空間效果會受到較大影響。

3） 地下車站物業開發防火分區及注意事項

（1）線路配線上方物業開發

地下車站設計中，經常會根據線路行車需要，設置站前或站后配線，通常做法是將配線段納入車站，一并明挖處理，而配線上方的站廳層會形成大規模開敞空間，作為物業開發區使用，以增加商業價值。根據物業開發的業態形式不同，其防火分區的劃分也不同：

如果物業區業態形式為普通商業，當設有火災自動報警系統和自動滅火系統，且建筑內部裝修符合現行國家標準，其營業廳每個防火分區最大面積可為2000㎡；如果開發區的業態形式為餐飲，則最大防火分區面積為500㎡，如內部設置自動滅火噴淋系統時，最大防火分區面積可增加1.0倍，即1000㎡。

除上述要求外，其他相關的規定還有：

①利用地下車站配線上層空間作商業等開發部位，應與車站站廳公共區分隔成不同的防火分區。相連接處，應以通道相連形式，通道內設二道防火卷簾，兩防火卷簾的距離不宜小于6m，且由地鐵與開發分別控制。

②當開發空間與地下車站站廳公共區全長相接時，臨界面采用防火墻與防火卷簾的長度比例宜采用3：1。

（2）公共區小商鋪

①付費區、通道等乘客疏散區域嚴禁設置小商鋪；

③不得經營火災危險性為甲、乙、丙類（1項）物品；

④站內小商鋪的總面積不得大于100㎡，單處商鋪面積不得大于50㎡。

⑤商鋪應采用防火墻或防火卷簾與其他部位進行防火隔離。

2、防煙設計

由于地下空間封閉，通風條件差，火災發生時，濃重的毒煙對乘客的生存及消防施救工作均造成很大的影響，因此合理、規范的防煙設計也是十分重要的，其設計要點主要有：

1）車站劃分防煙分區時，不應跨越防火分區。防煙分區的劃分與車站的通風排煙模式應相匹配。

2）站廳、站臺公共區每個防煙分區面積不應大于2000㎡ ，設備及管理用房每個防煙分區面積不應大于750㎡。每個防煙分區應設置擋煙垂壁分隔。

3）公共區站廳至站臺之間樓扶梯開口四周，設擋煙垂簾，耐火極限不小于1小時，當火災時，除正對樓梯的垂簾下降至距地2.1m高度外，其余三面垂簾均下降至地面。站廳與通道相接處也應設置擋煙垂壁。

4）在設備管理用房區，采用隔墻到頂的形式分隔；在公共區，當吊頂透空率大于等于35%時，擋煙垂壁應設在結構板底面；當吊頂透空率小于35%時，擋煙垂壁應設置在吊頂下，吊頂上方采用防火板封至結構板底面，吊頂下方采用伸出吊頂500mm的防火玻璃進行防煙分隔，且擋煙垂壁設在吊頂下時，擋煙垂壁下緣至樓梯踏步面的垂直距離不應小于2.3m。

3、防火構造措施及裝修材料防火要求

1）車站主體內公共區自動扶梯側背外露部分及機械傳動部分均應以不燃材料包裹，出入口扶梯與樓梯相鄰的側面透空部分和樓扶梯之間的空隙以及扶梯和墻之間的空隙需用不燃板材或砌體封堵。

2）防火卷簾與建筑構件之間的縫隙以及管道、電纜、風管等穿過防火墻、樓板及防火分隔物時，應根據貫穿物特點，及形成的各種開口和孔隙大小，用與之相適應的防火封堵材料將空隙填塞密實，并達到防火分隔物耐火極限要求。對電纜等預留孔洞較大時，應用阻火包進行封堵。

3）管道穿隔墻和樓板時，應按照《建筑防火封堵應用技術規程》進行防火封堵。

4）防火卷簾應安裝在承重構件上，當卷筒不到結構梁板底且上部空隙較大時，應在卷筒上部設過梁，梁上砌不小于200mm厚的砌體封堵。

5）通道部位的防火門不到結構頂板時，其上設過梁，過梁上砌不小于200mm厚砌體封堵。

6）設在防火墻上的防火卷簾，應采用背火面溫升作耐火極限判定條件的特級防火卷簾，并具有停滯功能，其耐火極限不低于3h。設在疏散走道上的常開防火門，應具有火災時能自行關閉和信號反饋的功能。

7）地下車站所采用的裝修材料燃燒性能等級均應采用A級不燃材料。

8）站內固定服務設施廣告燈箱、電話亭等，應采用不低于B1級難燃材料。

9）面向公共區的觀察窗，應為C類甲級防火玻璃。

10）擋煙垂壁材料為不小于8mm厚防火玻璃，通過鋁合金板、膨脹螺栓固定于結構底板面。

11）裝修材料不得采用石棉、玻璃纖維、塑料類制品。

4、安全疏散

1）公共區內站臺至站廳的樓扶梯設計，應滿足火災時，在6min內將遠期或客流控制期超高峰小時一列進站列車所載乘客和站臺上的候車人員全部撤離到站廳或安全區的要求。按公式T=1+{[Q1+Q2]/0.9[A1（N-1）+A2B]}進行計算，其中，與舊版規范相比，由于站臺工作人員要組織乘客疏散，因此該人員數不再納入Q2的疏散人員中。

2）車站主要區域人員安全疏散距離：

（1）站廳及站臺公共區任一點距離通往地面的通道口距離不應大于50m；

（2）設備管理區內的房間，當位于兩個安全出口之間時，疏散門距離最近安全出口的距離不應大于40m；當位于袋式走道兩側或盡端時，疏散門距離最近安全出口的距離不應大于22m。

（3）地下物業開發區其室內任意一點到最近安全出口的直線距離不宜大于30m；當該防火分區設置有自動噴水滅火系統時，疏散距離可增加25%。

3）建筑面積大于50㎡的房間，應至少設置兩個疏散口（門），且相互間距不應小于5m，房間內最遠點至疏散口（門）的距離不應大于15m。

4）站廳公共區安全出口總寬度應根據相關計算確定，且至少要有2個直通地面的安全出口。

5）設備管理區安全出口數量不得少于2個，有人值守的防火分區至少應有1個直通地面的出入口。

6）地下換乘車站換乘通道不應作為安全出入口。

7）地下三層站消防疏散要求：

（1）疏散樓梯間應為防煙樓梯間（設防煙前室）；

（2）設備管理區內如果設置有人值守的房間，相應的防火分區應至少有一個直通室外地面的出入口通道。

根據上述要求，在設計過程中容易出現的問題是：以普通地下三層車站為例，各層劃分大致為：負一層為站廳層、負二層為設備層、負三層為站臺層，負一、負二層設備區內均設置了有人值守的房間，因此考慮共用消防疏散通道時。疏散路徑為：負二層設備區內的人員通過消防疏散通道進入防煙樓梯間，并通往負一層設備區，借助該設備區內的走道，通往消防疏散通道，然后出地面（詳見圖4.8-1、圖4.8-2）。

圖4-1 負二層（設備層）疏散路徑 圖4-2 負一層（站廳層）疏散路徑

此種設計方式貌似形成了一個完整的疏散路徑，但忽略了一個問題，即：火險時，負二層工作人員通過防煙樓梯間，并不是直接進入消防疏散通道出地面，而是疏散到了負一層設備區內，再經該設備區走道，進入消防疏散通道出地面。實際上只是從一個防火分區疏散到了另一個防火分區，并未實現規范要求的“直出地面”的原則。

因此，針對該問題，有兩種處理方式：

方式1：將負一層設備區防煙樓梯間與消防疏散通道間的這段通道按“避難走道”的標準進行設計。即：整個走道采用耐火極限不低于3h的防火墻圍合，走道內除兩端的疏散門外，不得設置任何房間門，并采取相應的防排煙、應急照明、消防通信等設施。這樣負二層設備區人員疏散時并未經過其他防火分區，而是直接進入消防疏散通道通往地面，符合規范中關于“直出地面” 的原則。

圖4.8-3-地下二層（設備層）疏散路徑 圖4.8-4-地下一層（站廳層）疏散路徑

方式2：負二層設備區與負一層設備區分別各設置一條消防疏散通道，通過同一個直出地面的樓梯間進行疏散。但此方式有時會受設備區內部布置的限制，土建工程量也會有所增加。

5、結語

隨著地鐵事業的快速發展，相關專業規范及設計措施對地鐵建筑防火設計的要求將會更加細致化、全面化、人性化，本文對地下車站防火、防煙及安全疏散方面做了淺析論述，雖不能面面俱到，但對今后相關設計可起到拋磚引玉的作用，也希望給地鐵設計者起到一定借鑒之用，擴展設計者的思路。

參考文獻

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