城市軌道交通車站建筑消防設(shè)計的技術(shù)難點探討

陳嘉穎

（中鐵第六勘察設(shè)計院集團(tuán)城市軌道交通與隧道設(shè)計研究院，北京 100000）

1 引言

城市軌道交通車站作為人流密集的重要交通樞紐，其消防設(shè)計至關(guān)重要，消防設(shè)計的科學(xué)性和合理性直接關(guān)系著乘客和工作人員的生命安全以及車站的順利運(yùn)營。然而，由于車站建筑的特殊性和復(fù)雜性，消防設(shè)計面臨著諸多技術(shù)難點，如何有效應(yīng)對人員疏散和應(yīng)急通道設(shè)計、火災(zāi)探測與報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)，以及滅火設(shè)備的配置等問題，成為消防工程師和設(shè)計團(tuán)隊面臨的挑戰(zhàn)。

2 人員疏散和應(yīng)急通道設(shè)計

2.1 設(shè)計合理的疏散通道和應(yīng)急出口

設(shè)計疏散通道時，需要綜合考慮車站的規(guī)模和客流量，通過詳細(xì)的客流分析了解高峰和低峰時段的人員流動情況，以及各個區(qū)域的人流聚集點和疏散需求，從而確定合理的通道接口位置和寬度。通道的長度需要結(jié)合車站既有的條件確定，應(yīng)做到一站一策。同時，還應(yīng)考慮通道的通暢和順直，避免出現(xiàn)過于曲折或有突出障礙物的情況，以確保疏散通道在疏散狀態(tài)下暢通無阻，最大限度地保證乘客的安全。

設(shè)計應(yīng)急出口時，需要考慮緊急情況下人員快速撤離的需求，應(yīng)設(shè)在易于辨識和到達(dá)的位置，同時具備足夠的寬度和容量，以便大規(guī)模的人員疏散。在設(shè)計出口通道時，還需要充分考慮通道的安全性和可靠性，包括應(yīng)急照明設(shè)施的設(shè)置、出口標(biāo)識的清晰度，以及出口門的易于開啟和順暢通過等。

針對車站內(nèi)的特殊區(qū)域，如站臺和換乘區(qū)域，也需要設(shè)計相應(yīng)的疏散通道和應(yīng)急出口。在站臺設(shè)計中，應(yīng)考慮到不同車型和列車長度的適配，在疏散計算時，充分考慮站臺列車車站與公共區(qū)樓扶梯點位的距離，以確保疏散樓扶梯與列車車門的對應(yīng)關(guān)系合理；在換乘區(qū)域的設(shè)計中，應(yīng)考慮到不同線路之間的連通性，確保乘客在換乘時能夠快速、便捷地疏散和到達(dá)相應(yīng)的出口。

2.2 考慮人員疏散的時間和安全性

針對人員疏散的時間，設(shè)計人員需要根據(jù)車站的規(guī)模、客流量和緊急情況的不同，科學(xué)評估人員疏散的時間需求。通過模擬和仿真分析，可以預(yù)測不同情況下的人員疏散速度和撤離時間，從而確定合理的通道設(shè)計和出口設(shè)置?？紤]到人員疏散時間的緊迫性，通道寬度、出口數(shù)量和位置應(yīng)合理布置，以最大限度地提高疏散效率[1]。

安全性是人員疏散和應(yīng)急通道設(shè)計中不可忽視的重要因素。在設(shè)計中，設(shè)計人員需要充分考慮人員疏散的安全性，以確保人員在疏散過程中不受到傷害或造成擁堵。通道的設(shè)計應(yīng)符合相關(guān)建筑和消防法規(guī)的要求，確保通道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、無阻礙物和易于清理。此外，應(yīng)加強(qiáng)通道的防滑設(shè)計，以減少人員在疏散過程中的摔倒風(fēng)險，并提供足夠的照明設(shè)施，確保疏散通道在緊急情況下的良好可見性。

3 火災(zāi)探測與報警系統(tǒng)設(shè)計

3.1 選擇適合車站建筑特點的火災(zāi)探測設(shè)備

1）設(shè)計人員需要考慮車站建筑的規(guī)模和布局，以確定合適的火災(zāi)探測設(shè)備類型。車站通常分為室內(nèi)區(qū)域和室外區(qū)域，每個區(qū)域的火災(zāi)探測需求不同。室內(nèi)區(qū)域可能存在各種各樣的火災(zāi)風(fēng)險，如電氣設(shè)備故障、煙霧和熱源等，因此，需要使用多種類型的火災(zāi)探測設(shè)備，包括煙霧探測器、熱探測器和火焰探測器等。而室外區(qū)域則主要考慮到火災(zāi)的早期探測和快速報警，可以采用氣體探測器或紅外線探測器等特殊類型的設(shè)備。

2）基于車站建筑的使用環(huán)境選擇火災(zāi)探測設(shè)備。車站通常存在較高的人流量、噪聲和振動等干擾因素，因此，在選擇火災(zāi)探測設(shè)備時，需要考慮其抗干擾能力和可靠性。例如，可以選擇具有抗干擾功能的探測器，以減少誤報和漏報的可能性。此外，車站環(huán)境還可能存在惡劣的氣候條件，如高溫、濕度和腐蝕性氣體等，因此，需要選擇具有良好耐受性和適應(yīng)性的火災(zāi)探測設(shè)備。

3）車站建筑的布局和結(jié)構(gòu)特點也需要考慮在火災(zāi)探測設(shè)備選擇中。車站內(nèi)部可能存在大跨度、高層高度和復(fù)雜的管線系統(tǒng)，這會影響火災(zāi)探測設(shè)備的布設(shè)和安裝方式。在選擇設(shè)備時，需要充分考慮車站的結(jié)構(gòu)特點，確定最佳的設(shè)備布局和安裝位置，以確保火災(zāi)的早期探測和快速報警。

3.2 建立火災(zāi)探測與報警系統(tǒng)

在建立火災(zāi)探測與報警系統(tǒng)前，需要進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險評估和需求分析，并根據(jù)評估結(jié)果確定系統(tǒng)的需求和規(guī)模。在評估中，應(yīng)考慮建筑結(jié)構(gòu)、人員流量、火災(zāi)擴(kuò)散路徑等因素，確定系統(tǒng)所需的探測器類型、報警設(shè)備布局，以及報警信號的傳輸方式等。然后，根據(jù)車站建筑的布局和消防安全需求，設(shè)計合理的報警設(shè)備布局，確保探測器的位置覆蓋范圍合理，能夠及時探測到火災(zāi)發(fā)生的位置，并觸發(fā)報警系統(tǒng)。同時，還需要考慮探測器的安裝高度、間距和靈敏度等因素，以確保系統(tǒng)的敏感性和可靠性。對于大型車站建筑，可以采用分區(qū)報警的方式，將車站劃分為不同的區(qū)域，在每個區(qū)域配備相應(yīng)的探測器和報警設(shè)備，實施系統(tǒng)的集成與聯(lián)動。火災(zāi)探測和報警系統(tǒng)應(yīng)與其他安全系統(tǒng)進(jìn)行集成與聯(lián)動，以確保火災(zāi)事件的及時響應(yīng)和處理。例如，可以將火災(zāi)報警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)動，實現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生時的視頻監(jiān)控、照明控制和自動噴水等緊急措施。這樣的集成與聯(lián)動可以提高火災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)的效率和準(zhǔn)確性，幫助人員及時疏散和采取適當(dāng)?shù)臏缁鸫胧2]。

4 自動滅火系統(tǒng)設(shè)計

4.1 選擇適合車站建筑的自動滅火系統(tǒng)

1）根據(jù)車站建筑的特點和火災(zāi)風(fēng)險分析，選擇合適的自動滅火系統(tǒng)類型。常見的自動滅火系統(tǒng)類型包括噴霧滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)和泡沫滅火系統(tǒng)等。噴霧滅火系統(tǒng)適用于火災(zāi)風(fēng)險較大的區(qū)域，如電氣設(shè)備房和機(jī)房，能夠通過細(xì)小的水霧粒子進(jìn)行火災(zāi)撲滅；氣體滅火系統(tǒng)適用于密閉空間和對水敏感的場所，如電梯井和計算機(jī)機(jī)房，通過釋放滅火氣體來抑制火災(zāi)；泡沫滅火系統(tǒng)適用于易燃液體儲存區(qū)域，通過產(chǎn)生覆蓋層來隔離氧氣，達(dá)到撲滅火災(zāi)的效果。

2）考慮自動滅火系統(tǒng)的啟動和控制方式。自動滅火系統(tǒng)的啟動和控制方式有多種選擇，如煙霧探測器、溫度探測器、火焰探測器、手動啟動按鈕等。根據(jù)車站建筑的布局和火災(zāi)風(fēng)險分布，選擇適當(dāng)?shù)膯雍涂刂品绞?，可以提高自動滅火系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和靈敏度。例如，在人員密集區(qū)域設(shè)置煙霧探測器和溫度探測器，可以快速感知到火災(zāi)的跡象，并啟動滅火系統(tǒng)進(jìn)行撲滅；在易燃液體儲存區(qū)域設(shè)置火焰探測器，可以及時發(fā)現(xiàn)明火，并啟動相應(yīng)的滅火措施。

3）在自動滅火系統(tǒng)設(shè)計中，還需要考慮滅火劑的選擇和供應(yīng)方式。滅火劑是自動滅火系統(tǒng)中起到滅火作用的關(guān)鍵元素，選擇適合車站建筑的滅火劑類型和供應(yīng)方式是確保自動滅火系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要因素。常見的滅火劑包括水、干粉、氣體等。根據(jù)車站建筑的特點和火災(zāi)風(fēng)險，選擇合適的滅火劑類型具有關(guān)鍵意義。

4.2 設(shè)計合理的滅火系統(tǒng)布局和噴頭位置

1）設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)車站建筑的平面布局和功能分區(qū)，合理劃分滅火區(qū)域。車站建筑通常包含不同的功能區(qū)域，如候車區(qū)、通道、電梯井等。根據(jù)這些功能區(qū)域的不同特點和火災(zāi)風(fēng)險分析，可將車站建筑劃分為不同的滅火區(qū)域，每個滅火區(qū)域應(yīng)具有明確的邊界，以便在發(fā)生火災(zāi)時能夠準(zhǔn)確啟動相應(yīng)的滅火系統(tǒng)。

2）根據(jù)滅火劑的特性和火災(zāi)風(fēng)險，選擇合適的噴頭類型和位置。不同的滅火劑和火災(zāi)類型對噴頭類型和位置有不同的要求。例如，對于使用干粉滅火劑的滅火系統(tǒng)，噴頭通常采用噴灑式或噴射式。噴灑式噴頭適用于需要覆蓋較大面積的區(qū)域，如候車大廳；而噴射式噴頭適用于需要精確噴射滅火劑的區(qū)域，如電氣設(shè)備房。在確定噴頭位置時，需要考慮火災(zāi)風(fēng)險分布、通風(fēng)情況、人員活動區(qū)域等因素，確保噴頭能夠覆蓋到火災(zāi)區(qū)域，并最大限度地減少滅火劑的浪費(fèi)。

3）還需考慮滅火系統(tǒng)的覆蓋范圍和噴頭密度。覆蓋范圍是指滅火系統(tǒng)能夠有效覆蓋的區(qū)域范圍。根據(jù)火災(zāi)風(fēng)險和建筑布局，確定滅火系統(tǒng)的覆蓋范圍，以確?；馂?zāi)發(fā)生時噴頭能夠及時觸發(fā)并覆蓋到火源區(qū)域。噴頭密度是指單位面積內(nèi)的噴頭數(shù)量，在高火災(zāi)風(fēng)險區(qū)域或需要更快速滅火響應(yīng)的區(qū)域，可以適當(dāng)增加噴頭密度，以提高滅火效果。

5 疏散和滅火設(shè)備的配置

5.1 配置適量的滅火器和滅火器設(shè)施

1）根據(jù)車站建筑的規(guī)模和布局，評估火災(zāi)風(fēng)險和滅火需求。車站建筑的規(guī)模和使用功能不同，火災(zāi)風(fēng)險和需求也會有所差異。通過對車站建筑進(jìn)行綜合評估，包括建筑面積、人員流量、火災(zāi)風(fēng)險分析等，可以確定滅火器和滅火器設(shè)施的配置需求。對于高風(fēng)險區(qū)域和人員密集區(qū)域，如候車廳、電梯井、通道等，需要配置較多的滅火器和滅火器設(shè)施，以提供更好的滅火響應(yīng)能力[3]。

2）選擇適合車站建筑特點和火災(zāi)類型的滅火器類型。常見的滅火器類型包括二氧化碳滅火器、干粉滅火器、泡沫滅火器等。不同類型的滅火器適用于不同的火災(zāi)類型。在車站建筑中，根據(jù)火災(zāi)風(fēng)險和特點選擇合適的滅火器類型是關(guān)鍵。例如，對于電氣設(shè)備房和機(jī)房等區(qū)域，應(yīng)配置二氧化碳滅火器，是因為二氧化碳滅火器對電器火災(zāi)具有良好的滅火效果，且不會對設(shè)備造成損壞。

3）滅火器的數(shù)量和布置也需要充分考慮。根據(jù)車站建筑的大小和功能區(qū)域劃分，確定每個區(qū)域所需的滅火器數(shù)量。在布置過程中，需要確保滅火器能夠方便人員接觸和使用，且能夠覆蓋到可能發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域。例如，在候車大廳等人員密集區(qū)域，滅火器應(yīng)設(shè)置在易于被人員察覺和接近的位置，以便在火災(zāi)發(fā)生時能夠迅速采取滅火措施。

5.2 考慮疏散設(shè)備的設(shè)置

1）應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)置是確保人員疏散的重要環(huán)節(jié)之一。在火災(zāi)發(fā)生時，煙霧和火災(zāi)可能導(dǎo)致車站建筑內(nèi)部的照明系統(tǒng)失效或可見度降低，因此，應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)置可以為人員提供充足的照明，確保民眾能夠清晰地看到逃生通道和出口標(biāo)識。應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)布置在疏散通道、樓梯間、候車廳等關(guān)鍵區(qū)域，以便提供必要的照明和指引。

2）緊急廣播系統(tǒng)在火災(zāi)疏散過程中發(fā)揮著重要的作用。通過緊急廣播系統(tǒng)，工作人員可以向乘客發(fā)送緊急疏散指示、火災(zāi)情況通報以及其他相關(guān)信息，幫助乘客迅速做出正確的決策和行動。緊急廣播系統(tǒng)應(yīng)覆蓋整個車站建筑，并具備良好的聲音傳播效果和可靠的運(yùn)行性能。在設(shè)置時，應(yīng)考慮到車站建筑的結(jié)構(gòu)特點和人員密集區(qū)域，合理布置廣播喇叭或揚(yáng)聲器，以確保廣播信息能夠清晰、準(zhǔn)確地傳達(dá)給所有人員。

6 結(jié)語

綜上所述，城市軌道交通車站建筑消防設(shè)計是一項復(fù)雜而關(guān)鍵的工作，涉及多個技術(shù)難點。通過綜合考慮人員疏散、火災(zāi)探測與報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)，以及疏散和滅火設(shè)備的配置等方面，可以建立安全、高效的消防防護(hù)體系，確保城市軌道交通車站的安全運(yùn)行和乘客的生命安全。在未來的發(fā)展中，隨著科技的不斷進(jìn)步，消防技術(shù)將不斷完善，從而為城市軌道交通車站的消防安全提供強(qiáng)大的保障。