淺析地鐵車站建筑專業相關人防系統設計

紀成亮

(安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

0 引 言

合肥市軌道交通3號線為《合肥市城市軌道交通近期建設規劃(2014～2020)》中的首條軌道交通線，為西南-東北走向，全長37.278 km，設地下站29座[5]。

根據《中華人民共和國人民防空法》第十四條之規定：“城市的地下交通干線以及其他地下工程的建設，應當兼顧人民防空需要”，合肥市軌道交通3號線工程為地下鐵道兼顧人民防空需要、平戰結合的綜合利用工程。地下車站、地下區間平時以交通運營為主，戰時為城市人民防空體系的重要連接線，與人防疏散干道相聯，保障城市戰時人員疏散、物資轉移的交通安全，緊急情況下車站作為緊急人員掩蔽部和物資儲備庫使用[5]。

1 設計原則

為提高城市整體防災抗毀能力，按照“交通為主，兼顧人防”的設計原則，合肥市軌道交通3號線工程中的人防工程設計應在不影響平時使用的條件下，充分利用軌道交通已有的有利條件，對關鍵部位、重要設施，參照人民防空戰術技術要求，采用防護功能平戰轉換技術措施，在規定轉換時限內達到防護標準及要求[1]。

2 防護標準

依據《軌道交通工程人民防空設計規范》(RFJ 02-2009)中第3.0.2條：“防護單元的抗力級別和防化等級應按國家確定的人防城市類別和城市人防建設規劃確定[3]。”

依據合肥市人民防空辦公室《關于合肥城市軌道交通3號線工程兼顧人民防空意見的復函的批復》(合人辦〔2015〕107號)：“合肥市城市軌道交通工程兼顧人防要求的地下車站及相關區間隧道，按甲類人防工程的防護標準進行設防，其中，防核武器和常規武器的抗力級別為6級，防化等級為丁級或丙級。”

綜上，合肥市軌道交通3號線工程人防按甲類人防工程，防核武器和常規武器的抗力為6級，防化等級為丁級[5]。

3 每個防護單元掩蔽人數

依據《軌道交通工程人民防空設計規范》(RFJ 02-2009)中第4.2.3條：“單線防護單元的緊急掩蔽人數應符合表4.2.3的規定。多線換乘車站合并設置防護單元時，緊急掩蔽人數最多不超過3 000人[3]。”

綜上，合肥市軌道交通3號線工程每個防護單元的掩蔽人數為：普通車站,為1 000人;換乘車站、帶物業開發的車站,為1 500人(暫定)。

4 人防設計范圍

《軌道交通工程人民防空設計規范》(RFJ 02-2009)中第1.0.2條規定：“軌道交通工程人民防空設計的范圍應包括：地下車站、地下區間，以及附屬于軌道交通地下車站主體及區間隧道以外，獨立設置的安裝重要設備的地下工程[3]。”

因此，合肥市城市軌道交通3號線工程地下車站及地下區間隧道、地下區間風井均按人防設防考慮。

5 防護單元的劃分

5.1 劃分原則

《軌道交通工程人民防空設計規范》(RFJ 02-2009)中第4.2.1條規定：“一個車站與一個相鄰區間宜為一個防護單元。”(簡稱“一站一區間”)各防護單元內部設備應自成系統[3](圖1)。

圖1 防護單元示意

5.2 換乘車站

換乘車站原則上宜分線劃分防護單元(包括相鄰區間隧道)；若與相鄰線路車站主體結構無法分隔時，可合并為一個防護單元(圖2)。被合并車站人防設計(掩蔽人數、出入口數量、內部設備要求等)仍按一個獨立防護單元的標準設計[5]。

圖2 換乘站防護單元示意

6 防護單元間區間隔斷門的設置

6.1 設置原則

兩個防護單元之間的兩個區間隧道正線上各同步安裝雙向受力的區間防護密閉隔斷門一道，為各防護單元之間的分界(圖3)。

圖3 區間隔斷門示意

6.2 設置位置

對盾構隧道，防護密閉隔斷門設在車站站端盾構工作井內端墻處并向站內開啟(圖4)。

圖4 區間隔斷門位置及開啟方向示意

對明挖隧道及礦山法隧道，防護密閉隔斷門宜設在區間隧道內并靠近車站站端的直線段內[8-10]。

6.3 區間隔斷門設置過程中需注意的問題

(1)區間隔斷門宜設置在靠近站端的直線段內，向站內開啟。

(2)區間隔斷門須避開線路小半徑、大坡度地段，并應避開凹形豎曲線的影響。區間隔斷門應設在線路縱坡小于10‰的縱坡上。

(3)當設置在非直線段時，門孔尺寸須根據所處位置的曲線半徑、線路超高值進行相應的加寬、加高，為了滿足軌道鋪裝要求，要與所在線路的法線重合[8]。

(4)區間隔斷門設計過程中其他注意事項：① 區間隔斷門開啟范圍內(以門軸側為圓心，門寬+1.0 m;門上凈高0.8 m為半徑畫圓)不能有障礙物;② 為保證門框墻上有足夠的穿墻密閉套管的預埋位置，區間隔斷門的門框墻應與端頭井內襯墻之間留有 1 000 mm 的空間。鉸頁側側墻長不小于2 000 mm，閉鎖側不小于1 500 mm;③ 為滿足區間隔斷門吊鉤的安裝要求，活塞風孔宜留出吊鉤的安裝位置；中板預埋隔斷門吊鉤；如活塞風孔無法避開區間隔斷門的吊鉤，吊鉤可以在上一層的頂板下預埋。

7 出入段線隔斷門的設置

7.1 設置原則

線路出入段線應設置出入段線防護密閉門和出入段線密閉門各一道；出入段線防護密閉門應向外開啟，出入段線密閉門宜向外開啟(圖5)[5]。

圖5 出入段線隔斷門位置及開啟方向示意

7.2 布置形式

如圖6所示[5]。

圖6 出入段線隔斷門布置示意

8 車站附屬人防設計

8.1 總體設計

車站附屬是人防設備最集中的地方，其總體設計如圖7所示。

圖7 人防戰時出入口、戰時風道位置示意圖

8.2 車站出入口人防設計

(1)戰時出入口：《軌道交通工程人民防空設計規范》(RFJ 02-2009)中第4.3.1條規定：“每個防護單元戰時人員出入口不應少于2個(不含連通口和垂直式出入口)，并應有不少于1個直通室外地面的戰時主要人員出入口(垂直式除外)。各戰時人員出入口之間的距離不宜小于15 m，并宜設置成不同朝向[3]。”車站出入口設計如圖8所示。

圖8 人防戰時出入口布置平面圖

(2)其余平時出入口：車站除戰時人員出入口以外的其余各平時人員出入口，均宜優先采用人防門封堵，如圖9所示[5]。

圖9 人防戰時封堵出入口布置平面圖

(3)消防疏散樓梯出入口：消防疏散樓梯平時人員出入口，應采用人防門封堵，如圖10所示[5]。

圖10 疏散樓梯人防布置設計要點

(4)預留連通口： 軌道交通工程與相鄰地下工程，有連通規劃的或相鄰地下工程有商業開發需要，連通道和連通口應一次設計、施工到位。

無連通規劃的可采用隱式預留，每個車站不少于2個，連通口設置在附屬出入口與主體之間的外墻上，宜對角布置。

預留隱式洞口2 000 mm×2 000 mm，主體結構預設暗梁、暗柱便于需要時打開(圖11)。

圖11 預留隱式連通口平面圖

8.3 車站風亭人防設計

(1)戰時清潔式進(排)風：設防車站考慮戰時清潔式進(排)風，利用其車站的平時環控機械進(排)風井、進(排)風道設置人防戰時清潔式進(排)風口、進(排)風道。戰時進、排風口宜分別設置在車站的兩端，如圖12所示。

圖12 人防戰時風道位置示意圖

(2)隔絕式防護：其他戰時不用的通風豎井，宜采取一道防護密閉門實施門式封堵，如圖13所示。

圖13 人防戰時封堵風道位置示意圖

(3)防護密閉封堵板：如戰時不用的通風豎井受限制無法采取一道防護密閉門實施門式封堵時，選用防護密閉封堵板實施臨戰封堵。《軌道交通工程人民防空設計規范》(RFJ 02-2009)中第4.3.4條規定：“臨戰時采用預制構件進行封堵的平時通風口在一個封堵單元中不宜超過4個，采用水平封堵的平時通風口不宜超過1個。對臨戰時采用預制構件垂直封堵的平時通風口，應設置安裝人員實施封堵后的撤退路徑[3]。”封堵板設計如圖5所示[5]。

圖14 封堵板設計要點示意圖

8.4 帶物業開發的車站

利用車站折返段、存車線等上層地下空間作商業、物業開發時，該部分可納入車站的同一防護單元內，但應在開發空間部位增加設置不少于 1 個戰時人員出入口，宜結合該部分的平時獨立的進、排風井，設置該開發空間范圍獨立的戰時進、排風系統。

8.5 全地下的主變電所

《軌道交通工程人民防空設計規范》(RFJ 02-2009)中第4.2.1條規定：“附屬于軌道交通地下車站主體及區間隧道以外，獨立設置的安裝重要設備的地下工程，宜單獨劃分防護單元。”

8.6 地下區間風井

設于區間的地下區間風井，應劃入該區間所屬的防護單元，直通地面的消防疏散出入口，設一道防護密閉門臨戰封堵。直通地面的活塞風道，進、排風井宜采取防護密閉門臨戰封堵。

8.7 其余與人防相關的設計要點

(1)各種穿越出入口、風井口等部位進出人防范圍的管線必須進行防護密閉處理，不得以繞行洞口方式通過。

(2)臨空墻板設置孔洞小于等于300 mm時按管線的防護密閉措施處理，當大于300 mm時，按平時預埋封堵框、戰時實行快速封堵的方式進行處理，但穿越孔洞的設施必須保證戰時可拆除或可截斷[2,3]。

9 平站轉換

(1) 依據《軌道交通工程人民防空設計規范》(RFJ 02-2009)[3]中第4.4.1條規定：“當轉換措施中采用預制構件時，應在設計中注明：預制件、預留孔(槽)等應在工程施工中一次就位，預制構件應與工程施工同步做好，并應設置構件的存放位置。”

(2) 下列項目應在工程施工、安裝時一次完成，不得實施預留設計和二次施工：① 戰時使用的出入口、通風口及其它孔口的防護設施；② 區間正線上的防護設施；③ 鋼筋混凝土或混凝土澆筑的結構或構件；④ 防爆波地漏、防爆波清掃口、給水引入管和排水出戶管。

(3) 對臨戰時采用預制構件進行垂直封堵的人員出入口，其洞口凈寬不宜大于7.0 m，凈高不宜大于3.0 m，在一個防護單元中的總數不宜超過2個。

(4) 車站每端至少應有一個平時專用通風口采用防護密閉門封堵。

(5) 對臨戰時采用預埋構件垂直封堵的平時通風口，其洞口凈寬不宜大于7.0 m,凈高不宜大于3.5 m。臨戰時采用預制構件進行封堵的平時通風口在一個防護單元中不宜超過4個。對臨戰時采用預制構件垂直封堵的通風口，應設置安裝人員實施封堵后的撤退路徑[2,3]。

(6) 防護功能轉換設計宜優先采用標準化、通用化、定型化的防護設備和構件。

10 設計中的常見問題總結

10.1 單元間區間隔斷門、出入段線人防門的型號(寬×高)如何確定？

由限界專業進行提資，可供選擇的區間隔斷門型號見表1。

表1

表2

10.2 單元間區間隔斷門、出入段線人防門設置位置如何確定？

由人防專業根據線路圖，進行人防單元劃分，確定區間隔斷門、出入段線人防門設置的初步方案，上傳給各相關專業(建筑、線路、限界等)，進行反饋，人防專業根據反饋情況，確定位置，發工聯單給相關專業[5]。

由于線路或車站的不穩定性，對于每一版新的線路或車站方案的提資，人防專業應及時更新，如有變動，要及時跟各相關專業協調溝通。

10.3 戰時人員出入口布置時，不能形成兩個對角布置，是否可行？

戰時人員出入口宜設置成不同的朝向,是為了戰時提高生存概率和方便人員進出。如果受場地的限制，無法實現對角布置，也可以同側布置，但需保證各戰時人員出入口之間的距離不小于15m，且至少有1個直通室外地面的戰時主要人員出入口[5]。

10.4 車站風亭人防門選型(寬×高)的標準是什么？

車站風亭人防門的寬度、高度，應根據各車站環控專業的過風面積要求土建工點建筑專業進行確定，為了保證全線車站的人防門選型的統一性，建議在車站高度能滿足人防門安裝及門上穿管要求的前提下，人防門的高度采用4 000 mm，如遇特殊情況人防門高度需降低，高度可選用3 000 mm、3 500 mm[6]。

10.5 車站疏散樓梯間人防門選型(寬×高)的標準是什么？

車站疏散樓梯間人防門一般為鋼結構單扇活門檻防護密閉門(中國標準院的非標設計是鋼結構單扇無門檻防護密閉門)，人防門的寬度一般有以下幾種型號：1 200 mm、1 500 mm、2 000 mm、2 500 mm；人防門的高度可全線保持統一，一般定位2 300 mm或2 500 mm。

有特殊高度要求的可選用國家人防行業標準圖集《人民防空工程防護設備選用圖集》(RFJ 01-2008)中規定的人防門[6]。

11 結束語

以上是結合合肥市軌道交通3號線工程人防系統專業下發的人防通用圖整理而成，同時匯集了多條線人防設計過程中的心得體會，各階段人防設計會簽的意見，人防問題梳理會專家發言等資料的精華部分，希望通過分析總結，自己對地鐵車站人防設計的認識更加全面、更加透徹，也希望這可以為設計同行提供一些參考。