某地下大型地鐵停車場及其上蓋物業的消防設計探討

劉 磊

(鄂州市消防支隊，湖北 鄂州 436000)

某地下大型地鐵停車場及其上蓋物業的消防設計探討

劉 磊

(鄂州市消防支隊，湖北 鄂州 436000)

以某地下大型地鐵停車場為例，分析了大型地鐵停車場及其上蓋物業的火災危險性，以及在防火分隔、人員疏散等消防設計中存在的問題，提出了相應的建議措施。同時對地鐵停車場的防排煙、火災自動報警系統、消防撲救等設計進行了探討，為同類工程提供參考。

地鐵停車場；上蓋物業；消防設計

0 引言

地鐵作為緩解城市交通壓力的有效環保工具正被越來越多的城市采用。通常是一條地鐵線路設一個停車場，其占地面積大，在城市建設用地日趨緊張的情況下，建設難度越來越大。隨著國家一系列促進節約用地政策的出臺，建設節約型地鐵停車場，并對其上蓋空間開發利用顯得十分重要[1]。

地鐵停車場作為地鐵行車系統中的重要部分，主要負責對車輛進行運營管理、停放檢查及保養[2]。上蓋物業建筑開發即在其上蓋范圍修建商業、辦公及住宅等建筑。這種在縱向上組合的建設模式在國內尚處起步階段，國家相關規范對此類建筑的消防設計并無明確規定，使得此類建筑的消防設計無據可依。對其進行消防設計可采用具有一定耐火極限的蓋板將蓋下與蓋上建筑進行分隔，蓋上建筑參照民用建筑相關規范標準進行設計，且其疏散路線不與蓋下建筑共用或交叉。本文以某大型地鐵停車場為例，參照《建筑設計防火規范》[3](以下簡稱《建規》)對工業廠房的規定對其消防設計進行探討。

1 工程概況

某地鐵大型地下停車場是該地鐵系統的保障基地，承擔列車停放和列檢、一般故障處理、清洗及定期消毒等日常維護工作，主要由停車線、列檢線、洗車線等組成。如圖1所示，停車列檢庫為地下兩層，總建筑面積約為19萬平方米。

圖1 停車場功能分區示意圖

停車場上蓋物業總體布局為首層機動車車庫，車庫上再布置住宅，車庫周邊沿街布置配套商業。住宅全部按南北朝向布置，建筑層數達12層，在上蓋外圍設有4棟100 m高的含辦公、酒店及公寓等功能的高層建筑，地鐵OCC大樓和集中商業則設置在高層裙房中，如圖2所示。

2 消防設計

2.1 生產火災危險性分類

停車場及上蓋物業建筑的組合較為特殊，上蓋平臺以上為民用建筑，平臺以下為工業建筑。我國《地鐵設計規范》[4]將停車場定義為停放車輛，以及承擔車輛的運用管理、整備保養、檢查工作的基本生產單位，但對該生產單位的建筑性質、火災危險等級等問題沒有詳細規定。地鐵停車庫主要為停放地鐵車輛，其材料主要為不燃材料。車庫內沒有明火作業，機車全電動牽引進站，不帶燃油，也沒有任何其他可燃的氣體和固體。停車庫內工作人員主要集中在停車列檢庫區，咽喉道岔區為無人區且無任何可燃物。即使有少量火災危險性較大的生產部分(如油漆)占停車場面積的比例往往也低于5%，在設計時基本參照《建規》，將停車場定性為戊類廠房。另外，北京市地方標準《城市軌道交通工程設計規范》(DB 11/995-2013)第24.2.16條第5款規定車輛綜合基地內停車庫、列檢庫、月檢庫和洗車庫以及堿性電池室火災危險性定為戊類。上述規定與目前大多數地鐵車輛基地項目設計定性相吻合。本文所述地下停車場設計時主要依據《建規》對戊類廠房的要求，但因為地鐵停車場列檢工藝需求和列車長寬尺寸的限制，導致停車列檢庫防火分區劃分和人員疏散設計無法滿足規范要求。

圖2 停車場上蓋物業開發示意圖

2.2 防火分隔

地鐵停車場防火分隔不僅包含自身內部防火分區的劃分，還需要關注停車場與上蓋物業建筑之間的防火分隔。《建規》第3.3.1條和3.3.3條對廠房的防火分區規定如下：(1)廠房的耐火等級、層數和每個防火分區的最大允許建筑面積除本規范另有規定者外，應符合表1(規范中表3.3.1)的規定。(2)廠房內設置自動滅火系統時，每個防火分區的最大允許建筑面積可增加1.0倍。當丁、戊類的地上廠房內設置自動滅火系統時，每個防火分區的最大允許建筑面積不限。

由上述條款可知，當設有自動滅火系統的地鐵停車場位于地上時，防火分區面積可不限；而當該地鐵停車場設于地下時，單個防火分區最大允許建筑面積不應超過2 000 m2。由于地鐵列車載客量大，編組一般6～8節車廂，停放空間長度往往近200 m，建筑柱距通常達10 m以上，難以控制在2 000 m2以內。檢修架設、大型列檢設備在不同列車之間交替使用等工藝需求均需要較大的防火分區，同時列車進庫的行進方向無法采用防火墻等固定分隔措施。而停車列檢庫跨度、高度較大，通常分布有地鐵列車接觸電網，也無法設置防火卷簾進行有效分隔。

表1 廠房的耐火等級、層數和防火分區的最大允許建筑面積

本地下停車場設計借鑒了地上丁、戊類廠房防火分區面積可不限的精神，設置下沉庭院提高停車場的通透性，并結合項目實際工藝劃分大區塊，按照不超過6 000 m2劃分防火分區，對列車進庫需要穿行的部位采用水幕分隔。同時為提高設置水幕位置的擋煙能力，避免火災時熱煙氣突破水幕而對其他區域造成影響，在水幕的上部設置1.5 m高的固定擋煙設施(如梁或固定擋煙垂壁)。

由于采用了蓋下工業廠房和蓋上民用建筑的組合形式，為最大限度地減小工業生產對人們正常生活的影響，同時基于安全考慮，需要對工業部分和民用部分完全分隔開，設計將蓋下建筑梁板柱的耐火極限均在規范的基礎上提高0.5 h，保證各自發生火災后互不影響。

2.3 疏散設計

《建規》要求地下戊類廠房內任一點到最近安全出口的距離不應大于60 m；而北京市《城市軌道交通工程設計規范》第24.2.58條規定車輛段綜合基地地下停車列檢庫室內疏散距離不應超過120 m。地鐵停車場人員疏散時基本無法橫向跨越軌道或列車，如果按照規范要求保證雙向疏散原則或設兩個安全出口，那么單列車的停靠空間就至少需要設置4部疏散樓梯，而停車列檢庫實際工作人員數量有限，其對環境熟悉，設置過多的疏散樓梯使用率不高，并且樓梯出地面對上蓋物業布局也將造成較大影響。而且因工藝需求，軌道兩側均無法預留足夠的空間設置疏散樓梯。因此，疏散樓梯僅能設置在停車列檢庫停車空間之外，由此將導致疏散距離遠超60 m。考慮到戊類廠房多是對不燃或難燃材料的加工，《建規》規定地上多層戊類廠房的疏散距離可不限，設計時采用下沉庭院改善通風采光性能，并在下沉庭院設消防車道，將下沉庭院營造成建筑首層的特點，以此改善疏散距離超標帶來的不利影響。

2.4 防排煙設計

停車列檢庫由于面積大，防排煙設計困難。通過多方論證，停車列檢庫區采用機械排煙、機械補風的方式，補風量為排煙量的50%。為提高排煙效率和便于控制風機啟動，停車列檢庫區劃分防煙分區，每個防煙分區面積不大于2 000 m2且設置獨立排煙系統，排煙量按60 m3·h-1·m-2計算。劃分防煙分區的結構梁和固定擋煙垂壁高度應不低于1.5 m。咽喉道岔區可認定為無人區且無可燃物，可不設置排煙系統。

2.5 自動報警系統設計

地鐵停車場空間較大，人員疏散距離長，當火災發生在車廂內部，如不能在早期進行補救，將給后期救援造成較大困難，因此，設置早期報警系統十分必要。結合火災源識別，停車場內可能發生的火災主要為列車電氣火災，此類火災在發生初期有陰燃階段，可能產生大量的煙和少量的熱。設計時充分考慮地鐵停車場空間高、上部空間管線接觸網多、結構柱多的特點，普通探測器均難以實現對該類空間火災的有效探測，故采用早期空氣采樣探測器。但是空氣采樣系統通常需在較為潔凈的環境內使用，而《火災自動報警系統設計規范》提出灰塵比較大的場所可選擇有過濾網和管路自清洗功能的管路采樣式吸氣感煙探測器，因此可采用具備上述功能的空氣采樣系統。

2.6 消防撲救設計

如前所述，為解決項目防火分隔和疏散設計難題，采用下沉庭院的方式引入自然采光通風改善地下停車場的安全性。下沉庭院引入消防車道并設置水泵接合器等消防設施以達到類似首層建筑的效果。由于地鐵停車場體量大，除在廠區外圍設計消防車道外，還應考慮消防車輛進入庫區的條件和進入上蓋進行撲救的條件。因此上蓋樓板應結合上蓋建筑撲救要求考慮消防車荷載，并滿足相應的坡度要求。地鐵停車場消防控制中心與上蓋物業消防控制中心各自獨立，應考慮實現火災信息共享，從而有效提高報警預警能力，為快速撲救提供保障。

3 結語

隨著城市化進程的加快，城市可利用土地資源逐漸枯竭，地鐵停車場及其上蓋物業開發作為一類新的建筑形式將越來越常見。本文針對某地下大型地鐵停車場及其上蓋的消防設計，分析了設計中存在的問題，對地鐵停車場及其上蓋物業的火災危險性和消防設計方案進行了探討，為類似項目提供一些消防設計策略。

[1] 肖中嶺.地鐵車輛段及綜合基地物業開發模式探析[J].都市快軌交通，2010,23(6):48-53.

[2] 胡朋志,郭玉霞.淺談地下式地鐵車輛段總平面布置的特點[J].科技信息，2008,(19):381-382.

[3] GB 50016-2014，建筑設計防火規范[S].

[4] GB 50157-2013，地鐵設計規范[S].

(責任編輯 李 蕾)

Research on Fire Protection Design of a Large Underground Metro Parking and the Superstructures

LIU Lei

(EzhouMunicipalFireBrigade,HubeiProvince436000,China)

Taking a large underground metro parking in case, this thesis analyzed the fire hazard of the large underground metro parking and the superstructure, expounded the separate fire protection, evacuation and other fire protection design problems, and put forward the corresponding suggested measures. While smoke control, automatic fire alarm system, fire fighting and other fire protection design of the metro parking are discussed.

metro parking; superstructures; fire protection design

2015-06-23

劉磊(1975— )，女(土家族)，湖北恩施人，高級工程師。

D631.6

A

1008-2077(2015)08-0063-03