地鐵車站建筑設(shè)計中防火安全問題的探討

王化宇

摘 要：隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的逐漸發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)的出現(xiàn)為地鐵車站建筑的設(shè)計帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，能夠最大程度地避免火災(zāi)的發(fā)生及對乘客造成人身安全威脅。然而，在地鐵車站中能夠引起火災(zāi)的火源多種多樣，如乘客攜帶易燃或易爆火源、地鐵自身由于電器設(shè)備的故障而產(chǎn)生的火源、列車的碰撞與脫軌造成的火源、自然災(zāi)害產(chǎn)生的火源及人為縱火等。因此，從上述這些方面采取措施，對地鐵車站進(jìn)行建筑設(shè)計優(yōu)化就能夠有效防范火災(zāi)的發(fā)生，為地鐵車站的安全提供保障。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;建筑設(shè)計;防火;安全

1、地鐵車站建筑防火分區(qū)的劃分及相關(guān)問題

1.1、設(shè)備及管理用房區(qū)防火分區(qū)的劃分

對于車站兩端的設(shè)備及管理用房區(qū)，一般是按照地《鐵設(shè)計規(guī)范規(guī)范》及《地鐵設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》中的相應(yīng)要求來劃分防火分區(qū)，而對于站臺層兩端的設(shè)備區(qū)是否應(yīng)單獨地劃分為防火分區(qū)，各地存在一定的差異。文章認(rèn)為將站臺層設(shè)備用房區(qū)劃分為防火單元比較合理：（1）就車站而言，其由3部分組成：公共區(qū)、設(shè)備區(qū)與軌行區(qū)，公共區(qū)通過站臺門系統(tǒng)與軌行區(qū)分隔，設(shè)備區(qū)通過外圍墻體與軌行區(qū)分隔，而整個設(shè)備區(qū)外圍墻體全部采用防火分隔墻，相對其所處的空間，本身就形成了一個較大的相對獨立的防火單元。（2）站臺層設(shè)備房間基本都是獨立的，其開門方向面向軌行區(qū)，而軌行區(qū)基本無可燃源，可看做一個相對安全的區(qū)域，這與一般防火分區(qū)內(nèi)走道等公共空間是有所區(qū)別的。

1.2、公共區(qū)防火分區(qū)的劃分

《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014）2018版[1]對于防火分區(qū)的定義為：在建筑內(nèi)部采用防火墻、樓板及其他防火分隔設(shè)施分隔而成，能在一定時間內(nèi)防止火災(zāi)向同一建筑的其余部分蔓延的局部空間。《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB50157-2013）28.2.2-1地下車站站廳和站臺公共區(qū)劃分為一個防火分區(qū)，站臺層公共區(qū)是通過站臺門系統(tǒng)與設(shè)備用房及軌行區(qū)進(jìn)行相應(yīng)的分隔，而站臺門不得作為防火分隔裝置。

2、地鐵車站防火的設(shè)計策略

2.1、防火分區(qū)的劃分

地鐵地下車站面積從幾千平方米到上萬平方米，多為地下二層站，地下一層為站廳層，地下二層為站臺層。站廳和站臺的公共區(qū)應(yīng)為一個防火分區(qū)，設(shè)備與管理用房區(qū)與站廳和站臺的公共區(qū)應(yīng)劃為不同的防火分區(qū)，每個防火分區(qū)的面積不應(yīng)大于1500㎡，地下多線換乘站共用一個站廳公共區(qū)時，站廳公共區(qū)面積不應(yīng)大于5000㎡。一般站廳層的兩端均為設(shè)備用房，一端較大的有人區(qū)設(shè)備用房為一個防火分區(qū)，面積不應(yīng)大于1500㎡;另一端面積較小的設(shè)備用房和站臺層設(shè)備用房，為減少機(jī)械排煙設(shè)備的設(shè)置，可劃分為不大于200㎡的兩個或三個防火分區(qū)。當(dāng)?shù)叵掠猩虡I(yè)時，商業(yè)區(qū)與站廳層公共區(qū)應(yīng)劃分為不同的防火分區(qū)。兩個防火分區(qū)（如車站公共區(qū)和設(shè)備及管理用房區(qū)）之間應(yīng)采用耐火極限不低于3.0h的防火墻分隔;防火分區(qū)的樓板其耐火極限不應(yīng)低于1.5h。火災(zāi)時需要運作的房間（如控制室、變電所、通信機(jī)房、消防泵房、通風(fēng)機(jī)房、蓄電室等）應(yīng)采用耐火極限不低于2.0h的防火分隔墻與其他部位隔開。防火門、防火卷簾等，其耐火極限均應(yīng)遵循現(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016中的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計。代替防火墻的防火卷簾耐火極限不低于3.0h。

2.2、防煙分區(qū)的劃分

地鐵地下車站環(huán)境密閉，火災(zāi)時高溫濃煙蔓延很快，因此，室內(nèi)地面至頂棚或頂板高度小于6m的車站公共區(qū)、設(shè)備和管理用房應(yīng)劃分防煙分區(qū)。站廳和站臺的公共區(qū)每個防煙分區(qū)建筑面積不宜大于2000㎡，設(shè)備及管理用房區(qū)不宜大于750㎡，防煙分區(qū)不得跨越防火分區(qū)。相鄰防煙分區(qū)之間和站廳至站臺的樓扶梯等開口四周臨空部位應(yīng)設(shè)擋煙垂壁;擋煙垂壁的下垂高度不應(yīng)小于500mm，其下緣至地面、樓梯踏步面的垂直距離不得小于2.3m。從結(jié)構(gòu)頂板下凸出不小于500mm的結(jié)構(gòu)梁，可視為擋煙垂壁;公共區(qū)吊頂與其他場所相連部位的頂棚或吊頂線處于兩個防煙分區(qū)的分界線的，且其高差大于500mm時，該分界線處可不設(shè)擋煙垂壁。

2.3、人員安全疏散設(shè)計

車站站臺是地鐵車站中人員最密集的區(qū)域，也是乘客到達(dá)地下的最深場所，同時也是跟區(qū)間隧道相通的部位。因此決定了它的火災(zāi)危險性和安全疏散的重要性。通常地鐵車站站臺層到站廳層都設(shè)有2組或2組以上的樓、扶梯，該樓、扶梯的通過能力，應(yīng)按車站的超高峰設(shè)計客流量確定，超高峰設(shè)計客流量應(yīng)為車站預(yù)測遠(yuǎn)期或客流控制期高峰小時客流量乘以車站的超高峰系數(shù)（取1.1～1.4）并應(yīng)按遠(yuǎn)期或客流控制期計算得來的。并應(yīng)滿足發(fā)生火災(zāi)的情況下，4min內(nèi)將遠(yuǎn)期或客流控制期超高峰小時一列進(jìn)站列車所載的乘客及站臺上的候車人員全部撤離站臺，并能在6min內(nèi)全部疏散到站廳公共區(qū)或其它安全區(qū)的要求。地鐵車站站臺上的人行樓梯和自動扶梯宜沿車站縱向均勻設(shè)置，同時應(yīng)滿足站臺有效長度內(nèi)任一點距最近梯口或通道口的距離不得大于50m。

T1=（Q1+Q2）/{0.9[A1（N-1）+A2B] ≤ 6min

式一中：

Q1—遠(yuǎn)期或客流控制期中高峰小時1列進(jìn)站列車的最大客流量時1列進(jìn)站列車的載客人數(shù)（人）;

Q2—遠(yuǎn)期或客流控制期中高峰小時站臺上的最大候車乘客人數(shù)（人）;

A1—一臺自動扶梯通過能力[人/（min·m）];

A2—單位寬度疏散樓梯的通過能力[人/（min·m）];

N—用作疏散的自動扶梯的數(shù)量;

B—疏散樓梯的總寬度（m），每組樓梯的寬度應(yīng)按0.55m的整倍數(shù)計算;

T2= 1+（Q1+Q2）/{0.9[A1（N-1）+A2B]}≤ 6min

式二中：

Q1—遠(yuǎn)期或客流控制期中高峰小時1列進(jìn)站列車的最大客流斷面流量（人）;

Q2—遠(yuǎn)期或客流控制期中高峰小時站臺上的最大候車乘客 （人）;

A1—一臺自動扶梯通過能力[人/（min·m）];

A2—疏散樓梯的通過能力[人/（min·m）];

N—自動扶梯數(shù)量;

B—疏散樓梯的總寬度（m），每組樓梯的寬度應(yīng)按0.55m的整倍數(shù)計算;

式二中的“1”為人的反應(yīng)時間;（N-1）為考慮1臺自動扶梯損壞不能運行的機(jī)率。

綜上所述，地鐵不僅給人們的日常出行帶來便利，在地鐵建筑中存在的火災(zāi)隱患也能給乘客的生命安全造成威脅。近些年，隨著地鐵的普及使用，世界各國出現(xiàn)地鐵火災(zāi)的案例數(shù)不勝數(shù)，造成了重大的人員傷亡。因此，在地鐵車站建筑中配置防火設(shè)備，如消火栓、滅火器、水槍等;建筑的裝修材料在耐火等級與耐火極限方面都得到了加強(qiáng)，能夠有效延緩火災(zāi)發(fā)生的時間以及火勢的蔓延;在建筑中設(shè)計劃分防火區(qū)、防煙區(qū)等，減少火災(zāi)帶來的人員傷亡或設(shè)備建筑資源的損耗;在區(qū)間隧道中設(shè)置疏散通道與消防專用通道，利于人員的及時疏散以及消防員的及時救火，從而最大程度地保障地鐵車站建筑的安全，維護(hù)地鐵的正常穩(wěn)定運行，為乘客的安全出行保駕護(hù)航。

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