淺談高鐵站換乘大廳防火設計的幾點思考

葛秀方（合肥市公安消防支隊，安徽 合肥 230061）

淺談高鐵站換乘大廳防火設計的幾點思考

葛秀方（合肥市公安消防支隊，安徽 合肥 230061）

隨著改革開放的不斷深入和社會經濟的迅速發展，越來越多的高鐵站建筑尤其是大空間、大跨度建筑投入使用。但高鐵站換乘大廳的防火分區、人員疏散等方面的防火設計存在一些超出現有消防技術規范的要求，為了滿足換乘大廳旅客、貨物的周轉和寬敞的乘車環境，對高鐵站的換乘大廳防火分區、人員疏散等方面存在的問題及解決辦法進行了分析。

高鐵站；換乘大廳；防火設計；思考

0 前 言

截至2011年底，中國鐵路營業里程已達 9.3萬km，到2012年10月底，投入運營的高速鐵路總里程達7735km，占世界高鐵總里程超過30%，穩居世界第一。中國鐵路完成的旅客周轉量與鐵路貨物周轉量在過去7年內復合增長率分別為6.8%、5.1%，周轉量在2012底居世界第一位。鐵路建設，尤其是高鐵建設，對于我國經濟發展具有舉足輕重的地位。為此高鐵站的建設也日益增多，為了滿足旅客及貨物的周轉，高鐵站的體量也越來越大，對消防安全的要求也越來越高，本文結合合肥市高鐵南站來談談換乘大廳的防火設計要求。

1 工程概況

合肥市高鐵南站是集各種交通換乘方式為一體的大型綜合交通樞紐，融匯了高速鐵路、城際鐵路、軌道交通、公路客運、快速公交等多種交通模式的換乘及銜接，是合肥市最重要的陸上客運交通門戶。南站總占地面積70萬m2，總建筑面積26.59 m2。主要有南北廣場、線下場站、樞紐運營管理中心和長途汽車站等幾大功能區塊。北廣場面向老城區，占地面積約4.61萬m2，內設地下1層，地下2層，換乘大廳主要設置在地下一層。

2 換乘大廳主要存在的問題

①換乘大廳的面積大。換乘大廳的面積小的幾千平方米，大的有上萬甚至達好幾萬平方米，但是內部無法按《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）等規范劃分防火分區，造成防火分區超面積。

不同耐火等級建筑的允許建筑層數、防火分區最大允許面積 表1

直通疏散走道的房間疏散門至安全出口的直線距離 表2

表1中規定的防火分區最大允許建筑面積，當建筑內設置自動滅火系統時，可按本表的規定增加1.0倍；局部設置時，防火分區的增加面積可按該局部面積的1.0倍計算。

②換乘大廳的跨度大。有的跨度有上百甚至幾百米，難以按照《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）等規范設定疏散距離。一旦發生火災事故，人員不能及時疏散到安全地帶，會造成更大的人員傷亡。

建筑物內全部設置自動噴水滅火系統時，其安全疏散距離可按表2的規定增加25%。

3 防止火災蔓延的若干概念

3.1 獨立防火分區

在大空間內，往往不允許按照規范的防火分區要求設置防火墻或防火卷簾等設施，但針對一些辦公、機電房、附屬用房等，可以使用獨立防火單元的形式把這些區域單獨保護，從整個大空間中獨立出來。

所謂獨立防火防火單元是針對大空間局部具有圍護結構的用房，采用耐火極限不低于2h的隔墻、1.5h樓板進行保護，隔墻的門、窗等開口設甲級防火門或甲級防火窗。由于防火單元往往處于大空間內，而大空間其他高火災荷載區也都設有專門的保護措施，所以防火單元的提出為設計提供了靈活性，能使大空間防火保護有的放矢，層次分明。

3.2 防火隔離帶

防火隔離帶是指為阻止火災大面積延燒，起著保護生命與財產功能作用的隔離空間和相關設施。防護隔離帶阻隔火災和煙氣向隔離帶另一側蔓延的基本原理在于：①防火隔離帶內不設任何可燃物，避免了火災通過可燃物表面連續蔓延，同時通過設置足夠的寬度，使得防火隔離帶一側發生火災時，另一側不會因為火災的熱輻射兒引起著火；②通過設置行之有效的煙氣控制系統，將煙氣控制在起火分區內或通過防火隔離帶排出，杜絕煙氣進入防火隔離帶另一側建筑空間。

避免因火源熱輻射引起火蔓延的最小距離計算方法，如式（1）：

式中：R為可燃物與火源中心的距離（m）；Q為火源的熱釋速率（kW）；q為臨界引燃輻射熱流量，建議取為10kw/m2。

式（1）適用于在開放區域或高大空間中安全距離的估計。

空間內煙氣層之下可燃物接收到來自煙氣層的輻射熱可以用式（2）表示：

式中：qs為可燃物接收到的煙氣熱輻射（kW/m2）；ε為煙氣的發射率；σ為史蒂芬—波爾茲曼常數，5.67×10-11kW/（m2.k4）；TS為煙氣層溫度（K）；FS為可燃物對煙氣層的輻射角系數。

需要達到替代物理防火分隔的功能，防火隔離帶除了要實現對火災輻射蔓延進行阻隔外，還需實現對煙氣蔓延的阻隔作用，這可以通過加強防火隔離帶兩側的煙氣控制及隔離帶自身的煙氣控制系統來實現。

4 人員疏散的若干概念

4.1 準安全區

對于大型公共建筑，當人員到達相鄰的疏散分區（該疏散分區與著火區域采用防火墻、防火卷簾、防火門、窗等開口或樓板分隔）或者疏散樓梯間，通常可以認為人員離開了火災的直接威脅，到達了準安全區。

通常認為人員離開建筑到達室外安全區域才算完成疏散，但對于大型公共建筑，由于建筑體量和面積較大，人員難以短時間內完成疏散到達最終的室外安全地點。而正由于大型公共建筑的建筑體量和面積較大，局部起火時只要控制得當，火災和煙氣就不會再短時間內威脅到遠離起火點區域內的生命安全，此時引入準安全區的設計就較好地緩解了人員疏散時多面臨的壓力，這些準安全區域相對著火區域安全得多，建筑內人員可選擇首先遠離著火區，疏散到準安全區再向建筑室外疏散。

4.2 分階段疏散

首先對受火災等緊急事件直接影響的區域而不是同時對整個建筑實施疏散，根據事先制定的應對措施、有序地疏散整個建筑，稱之為分階段疏散策略。

迅速離開著火區是十分必要的，對規模超大的建筑通常需要應用分階段疏散的策略，將受火災威脅的人群首先疏散到相對安全的區域，然后再疏散到室外安全地區。

4.3疏散人數

待疏散人員的數量是整個疏散分析中極為重要的基本數據，疏散路徑、疏散樓梯的個數和寬度等設計都直接受到疏散人數的影響，在同樣的疏散距離、疏散出口和疏散寬度等條件按下，疏散人員的數量將對疏散所需要時間起到決定性的作用。利用人流量法確定待疏散人員數量是簡單而實用的方法。人流量法適用于機場、車站等人員流動速度快，停留時間短的場所，人員數目=每小時人數×平均停留時間/60分鐘，并根據區域的預計人流量計算人數。

4.4 疏散距離

疏散距離指從建筑平面內一點到最近疏散出口的距離，過長的疏散距離除了需要更多的行走時間外，還可能會導致人員無法認清出口而做出錯誤的判斷。

由于高鐵站建筑規模和工程布局的限制，疏散樓梯或出口不能都被布置在適當的位置，這樣導致了疏散距離過長的問題。但是換乘大廳開敞通透，疏散線路和出口明確并應有明顯的疏散誘導標志，這為疏散距離適當擴大引起的不力因素提供了一定補償，但是疏散距離的合理性和安全性要通過性能化分析論證。

5 解決問題的措施及對策

5.1 防止火災蔓延措施

利用符合規范要求的防火分隔物與其他區域分隔，設備用房獨立防火單元采用耐火極限不低于2.0h的隔墻、1.5h的樓板與其他區域分隔，換乘大廳不設固定可燃物，單個商店面積不大于100m2，連續布置的商店總面積不大于500 m2，商店不得銷售甲乙類商品，并采用不燃材料裝修，

5.2 火災自動探測報警措施

高度小于6m的區域及防火單元內設常規式感煙探測器，高度大于6m的中庭及區域設光截面感煙探測器，并設雙波段圖像火焰探測器作為強化措施。

換乘大廳內人員流動區域處設置帶消防電話插孔的手動報警按鈕。一旦感煙探測系統探測到火災信號，即發出火災警報，聯動排煙風機，消控中心應立即檢查是否發生火災，通知換乘廳人員開始疏散。語音廣播系統報警系統與公共廣播合用，在火災發生后分區域播送應急廣播，引導人員疏散。

5.3 控滅火措施

換乘大廳及防火單元內設自動噴水滅火系統，并采用快速響應噴頭作為強化措施；按室內消火栓要求設置消火栓；按《建筑滅火器配置設計規范》（GB50140）配置移動式滅火器。

5.4 防排煙措施

設機械排煙系統，自然補風，地下層及地上層應分別設置；如合肥市高鐵南站北廣場的換乘大廳，空間低于6m的區域，需設立防煙分區，擋煙垂壁下垂高度不應小區 500mm，防煙分區按不大于 500m2設計，排煙口離防煙分區最遠點的距離小于30m，排煙量不小于60000m3/h設計，空間高度大于6m的區域可不劃分防煙分區 ，排煙量依據《防排煙技術規程》（DGJ08-88-2006）進行估算，為控制煙氣不影響首層人員，排煙量應大于26.2m3/s，按不小于100000m3/h設計，排煙口離該區最遠點的距離小于30m。

換乘廳內采用獨立防火單元設計的商店設機械排煙系統，該系統與換乘廳空間的排煙系統分開設置并直接排向室外，獨立防火單元排煙量按防火單元面積每平方米不小于60m3/h。感煙探測系統，一旦探測到信號即啟動排煙風機。

5.5 人員疏散措施

除按常規設置吊掛式指示牌外，地面設電光源消防安全疏散指示標志，間距不大于10m；設現場語音廣播系統，火災時實時廣播引導人員疏散。

6 結束語

目前，我國的高速鐵路建設發展突飛猛進，為了提高高鐵運輸的效率和乘車環境，高鐵站建設的規模和體量也在不斷的增加，同時也面臨了很多消防設計方面的問題，如防火分區、疏散距離、消防設施的選型等，為了消除源頭上的火災隱患，一定要按照消防法規、標準進行設計，對超出現行規范的設計，一定要經過性能化設計專家論證，形成一致意見，才能作為設計時的采用意見，從而為我國的高鐵運輸提供一個良好的消防安全環境。

［1］GB 50016—2014，建筑設計防火規范［S］.

［2］DGJ08-88-2006，建筑防排煙技術規程［S］.

［3］GB50116-2013，火災自動報警系統設計規范［S］.

［4］GB50222-95，建筑內部裝修設計防火規范［S］.

［5］GB50157-2003，地鐵設計規范［S］.

［6］GB15631-2008，特種火災探測器［S］.

［7］霍然，等.性能化建筑防火分析及設計［M］.合肥：安徽科技出版社，2005.

TU352.5

B

1007-7359（2016）02-0216-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.076

葛秀方（1973-），男，浙江長興人，畢業于中國人民武裝警察部隊學院，工程師。