臨空車輛基地咽喉區架空板消防設計探討

軌道交通資陽線臨空車輛基地位于地勢起伏較大的丘陵地區，綜合各方條件，在咽喉區設置架空板，將軌行區置于板上，將部分功能用房和小汽車停車場置于板夾層，最大程度集約節約利用土地資源。相比以往常規車輛基地架空板，本項目較為特殊，消防設計難度大，目前國內尚無類似案例可以借鑒。通過對架空板的消防設計進行專項研究，提出合理、可行的消防設計和技術措施，滿足現行規范的要求。

軌道交通； 車輛基地； 架空板； 消防設計

U231+.1A

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［定稿日期］2023-03-07

［作者簡介］羅程（1986—），男，本科，高級工程師，主要從事軌道交通車輛基地設計工作。

1" 項目背景

軌道交通資陽線臨空車輛基地位于資陽市雁江區汪家灣村附近，地塊長約1 050 m，寬約350 m，用地紅線面積約23.5 hm2。該區域為丘陵地形，地勢起伏較大，高程在375～440 m，現狀主要為農田、山林及部分民居。

車輛基地采用盡端式順向并列式布置，咽喉區位于用地北側，運用檢修庫（含綜合維修車間、運轉綜合樓）、鏇輪庫、調機工程車庫、物資總庫及材料棚、雜品庫和蓄電池間、綜合辦公樓等位于用地南側（圖1）。

根據車輛基地總平面布置，咽喉區大部分位于山谷地帶，山谷底部標高（382 m）與設計場坪標高（393 m）有接近11 m的高差。若該區域采用路基方案，將極大增加土石方工程量、路基支擋工程量、地基加固工程量和路基占地面積。此外，根據地勘資料，車輛基地內部挖方地段的土質不滿足路基填料的要求，需要遠距離購土，將進一步提高路基方案的工程投資；更為重要的是路基方案的工后沉降難以控制，施工進度無法滿足工期要求。經過技術經濟比選，該區域采用架空板形式，將軌行區設置于板上。同時，在滿足區域行洪的前提下，在架空板中部增加夾層，設置部分功能用房和小汽車停車場，充分利用了板下空間，極大地提高了土地利用率。本文主要針對2號架空板消防設計進行研究（圖2）。

2" 架空板簡介

2.1" 總體情況

架空板為多層混凝土框架結構，從上至下分別為頂板（393 m）、夾層板（386 m）和基礎層（382 m）：頂板布置有車輛基地的軌行區結構，包括軌道和帶有軌道庫房；夾層板布置有功能用房、汽車庫及連接通道；基礎層利用挖填平衡的方式統一至同一標高，夾層板和基礎層之間形成行洪通道。

架空板南北向通透，南側市政道路將于近期實施，北側市政道路尚處于規劃階段，為遠期實施；東西向與山體相連，連接處采用錐坡形式，坡面鋪設漿砌片石，坡底設置護腳墻。

架空板形狀為不規則的多邊形，南北方向最大尺寸約為206 m，東西方向最大尺寸約為162 m。頂板面積約為31 030 m2，夾層板面積約為24 983 m2。

2.2" 夾層板平面布置

經建設、運營、設計等各方綜合研究，決定將降壓變電所、污水處理站、物資存儲區和汽車庫布置于夾層板。其中降壓變電所、污水處理站位于板南側，戊類存儲區位于板北側，小汽車停車庫位于板中央（圖3）。各部分面積如表1所示。

2.3" 特殊性

相比常規車輛基地架空板，本項目架空板主要有如下特殊性，導致在消防設計上存在較大的難度。

（1）常規的車輛基地架空板一般四面通透，四個方向均可作為消防疏散使用；本項目架空板南北向通透、東西向被山體阻隔，僅南北向可作為消防疏散使用。

（2）本項目架空板南側規劃市政道路將于近期實施，北側規劃市政道路尚處于前期階段，為遠期實施。

（3）常規的車輛基地架空板底部一般為設計場坪，四周均設有消防通道，道路標高低于架空板，架空板底部可作為消防疏散場地；本項目架空板底部為山谷，非設計場坪，僅作為行洪通道使用，不能作為消防疏散場地，只能向頂板或南北兩側進行疏散。

（4）常規車輛基地架空板進深一般較小，最大不超過100 m；本項目架空板南北方向最大進深約206 m，遠大于常規。

（5）本項目架空板頂板為軌行區，布置有大量的軌道。出頂板的樓梯間不能侵入軌道建筑限界，平面位置受到較大的限制，設計中應盡量減少出頂板樓梯間的數量。

3" 消防設計

3.1" 總體設計

（1）架空板建筑耐火等級定為一級。

（2）在386 m標高的夾層板設4處車輛的出入口和入口，滿足夾層板消防疏散的要求。其中南側1處為近期實施、1處為預留，北側2處為遠期預留。

（3）南側東邊出入口內側連接段內消防通道，采用4.5%的坡度，滿足消防車通行的要求。

（4）根據經驗，將南北側15 m范圍內見天空間滿足排煙及消防疏散要求的區域認定為安全區，東西側采用封閉通道連接南北側安全區，并形成安全區閉環，夾層板上除四周安全區及封閉通道外均定義為地下空間。

3.2" 火災危險性類別及耐火等級分類

夾層各單體火災危險性類別和耐火等級如表2所示。

建筑論壇與建筑設計羅程， 劉丹， 付保俊： 臨空車輛基地咽喉區架空板消防設計探討

3.3" 廠房及倉庫防火分區

（1）降壓變電所。耐火等級為二級的地下丙類廠房防火分區最大建筑面積500 m2。目前降壓變電所建筑面積約890 m2，劃分為2個防火分區。

（2）污水處理站。耐火等級為二級的地下戊類廠房防火分區最大建筑面積1 000 m2。目前污水處理站建筑面積約830 m2，劃分為1個防火分區。

（3）物資存儲區。耐火等級為1級的地下戊類存儲區防火分區最大建筑面積1 000 m2，其最大允許占地面積不應大于相應級類別地上倉庫的最大允許占地面積。為節省工程投資，物資存儲區不考慮設置噴淋系統，因此物資存儲區劃分為8個980 m2左右的防火分區。

（4）汽車庫。耐火等級為1級的地下汽車庫防火分區最大建筑2 000 m2。汽車庫一設置噴淋系統，防火分區面積按≤4 000 m2控制，為3 950 m2；汽車庫二由于業主近期無使用需求，因此作為預留，僅施工土建結構部分，防火分區面積按不大于4 000 m2控制，為3 948 m2。兩汽車庫間設置兩進出口進行連通，采用防火卷簾進行分隔。

（5）防火分區之間以防火墻、甲級防火門或耐火極限大于3.0 h的防火卷簾相隔。

3.4" 防火間距

（1）廠房防火間距。降壓變電所和污水處理站之間距離為14.6 m，滿足規范10 m間距的要求。降壓變電所和物資存儲區一緊靠設置，之間采用無門窗洞口防火墻分割。降壓變電所、污水處理站與汽車庫之間緊靠設置，采用無門窗洞口防火墻分割。

（2）倉庫防火間距。戊類存儲區劃分為8個分區，中間采用防火墻分隔，且頂板耐火極限大于1.0 h，且總占地面積滿足規范要求，因此防火間距不限。戊類存儲區與汽車庫之間緊靠設置，采用無門窗洞口防火墻分割。

3.5" 安全疏散

（1）廠房安全疏散。南側降壓變電所及污水處理站設置最近邊緣之間的水平距離不小于5 m的安全出口的通向臨空消防車道安全區。

（2）倉庫安全疏散。北側物資存儲區設置最近邊緣之間的水平距離不小于5 m的安全出口的通向臨空消防車道安全區，相鄰戊類存儲間設置互通的防火門做為第二安全出口。北側戊類倉儲二、七分別設置兩個出頂板的樓梯間兼顧火災工況下消防車道安全區疏散救援作用。

（3）汽車庫。汽車庫二為遠期預留，僅施工土建結構，汽車庫一，二建筑面積均小于4 000 m2，分別設置2個出頂板的樓梯間，滿足消防疏散需求。

（4）以上出頂板的樓梯間與軌道中心線間距最小為2 m，滿足限界的要求。

3.6" 消防車道

夾層板下單體主要為物資存儲區（戊類倉庫）、降壓變電所（丙類廠房，占地面積小于3 000 m2）、污水處理站（戊類廠房）以及汽車庫，其火災危險性分類和占地面積等均未達到設置環形消防車道的要求，故利用夾層板北側段內自運輸車道（露天車道）、南側降壓變電所與污水處理站外段內自運輸車道（露天車道）兼顧消防車道作用。夾層板東西側兩側各設置一條段內自用運輸道連接南北兩側安全區，采用防火墻與基地內單體分隔，形成環形車道。環形車道的凈高、凈寬和轉彎半徑滿足消防車道的要求。

夾層板東西側兩側段內自用運輸道采用防火墻與基地內單體分隔，其消防疏散及排煙要求可套用防火規范中城市交通隧道部分四類隧道的要求，無需設置排煙和獨立的人行橫道或人行疏散通道。

3.7" 水消防及自動滅火系統

（1）水消防系統。降壓變電所按丙類廠房進行消防給水設計。室內消防用水量為30 L/s，室外消防用水量為30 L/s，火災延續時間3 h。

污水處理站按單層戊類廠房進行消防給水設計。室內消防用水量為10 L/s，室外消防用水量為15 L/s，火災延續時間2 h。物資存儲區按單層戊類倉庫進行消防給水設計，僅設置輕便消防水龍箱，室外消防用水量為30 L/s，火災延續時間2 h。停車庫一按三類汽車庫進行消防給水設計，室內消防用水量為10 L/s，室外消防用水量為20 L/s，火災延續時間2 h。

（2）自動滅火系統。本次設計在汽車庫一和降壓變電所的備用間及值班室設有濕式自動噴水滅火系統。按中危Ⅱ級設計，噴淋系統采用標準響應噴頭，噴頭流量系數為K=80，噴頭公稱動作溫度為68 ℃，噴頭最低工作壓力為0.10 MPa，噴淋噴水強度為8 L/min·m2，作用面積160 m2，系統周水量為30 L/s，火災延續時間1 h。

3.8" 防排煙系統

（1）倉庫防排煙系統。物資存儲區內設置2臺軸流式排風機進行機械排風，每臺排風機風量為57 500 m3/h，通過房間側墻窗和防雨百葉進行自然補風

（2）汽車庫防排煙系統。汽車庫設與排風系統相結合的排煙系統，平時排風，火災時排煙。排風（煙）系統按防煙分區設置。

每個防煙分區的排煙量不小于GB 50067-2014《汽車庫、停車庫、停車場設計防火規范》相應下限值。排風量按容許的廢氣量計算，且不小于6次/h。為節省能源，平時可根據車流量手動開啟風機臺數進行通風換氣，或按CO濃度自動開啟。汽車庫劃分為2個防煙分區，各防煙分區分別設置1臺排風兼排煙風機，同時設置1臺補風機機械補風。

4" 結束語

本項目充分利用架空板的豎向空間設置夾層板，布置部分功能用房和小汽車停車場，最大程度節約集約利用土地資源。由于該架空板的特殊性，在消防設計上存在較大難度，目前尚無統一的做法和標準。本次通過對現行GB 50016-2014（2018版）《建筑設計防火規范》和GB 51298-2018《地鐵設計防火標準》相關條款進行深入研究，提出了合理、可行的消防設計方案和技術措施，對同類項目的消防設計有全面指導作用，對推動土地綜合利用、實施節約型社會有極積意義。

參考文獻

［1］" 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司．軌道交通資陽線臨空車輛基地施工圖設計文件 ［Z］.杭州：中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，2021.

［2］" 地鐵設計規范：GB 50157―2013 ［S］.北京：中國建筑工業出版社，2014.

［3］" 地鐵設計防火標準：GB 51298―2018 ［S］.北京：中國計劃出版社，2018.

［4］" 建筑設計防火規范：GB50016-2014（2018版） ［S］.北京：中國計劃出版社，2014.