林 珊

（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，510010，廣州∥高級(jí)工程師）

目前，廣州市已經(jīng)建成開通軌道交通1、2、3、4、5、6、8號(hào)線，以及廣佛線、珠江新城旅客自動(dòng)輸送系統(tǒng)共9條線路，線路總長(zhǎng)為246.2 k m，車站155座（含廣佛線佛山段261 k m、166座車站），目前的日均客流量達(dá)500萬人次。按照發(fā)展規(guī)劃，到2017年底，廣州市軌道交通開通線路將達(dá)15條，總長(zhǎng)508 k m，車站266座（不含廣佛地鐵佛山段）。隨著廣州市軌道交通的快速發(fā)展，客流量也同步迅速增長(zhǎng)，與此同時(shí)，消防安全也變得更為重要。

本文結(jié)合廣州已運(yùn)營(yíng)軌道交通線路的情況以及GB 50490—2009《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)規(guī)范》）、GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》的設(shè)計(jì)要求和其它城市消防聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì)思路，以廣州軌道交通13號(hào)線一期工程為例，提出了在廣州新一輪軌道交通建設(shè)中，新線的消防設(shè)計(jì)原則、消防方案以及與既有線路的區(qū)別之處，供新線建設(shè)參考。

1 工程概述

廣州市軌道交通13號(hào)線一期工程（魚珠—象頸嶺）線路長(zhǎng)約27.03 k m，共設(shè)置11座車站（均為地下站）。其中換乘站4座，分別為魚珠站（與5號(hào)線換乘）、豐樂路站（與7號(hào)線換乘）、夏園站（與5號(hào)線換乘）、新塘站（與16號(hào)線、穗莞深城際線換乘）。設(shè)置車輛段（含控制中心）1座、主變電站2座。列車采用8節(jié)A型車編組，最高運(yùn)營(yíng)速度為100 k m／h。

廣州市軌道交通13號(hào)線一期工程于2009年開始啟動(dòng)，其消防設(shè)計(jì)主要由車站消防、隧道緊急疏散、水消防系統(tǒng)、滅火器、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、事故通風(fēng)與防排煙系統(tǒng)、動(dòng)力與照明、通信系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等組成。相對(duì)于已運(yùn)營(yíng)9條線路的消防設(shè)計(jì)，所需修改和調(diào)整的專業(yè)主要有建筑、通風(fēng)空調(diào)、動(dòng)力與照明、電扶梯、自動(dòng)售檢票、門禁、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警等；同時(shí)，明確了換乘站的消防聯(lián)動(dòng)方案。以下就各專業(yè)主要調(diào)整情況進(jìn)行介紹。

2 建筑部分的修改

2.1 細(xì)化對(duì)耐火等級(jí)的區(qū)域描述

表1為國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地鐵工程耐火等級(jí)的規(guī)定。本工程將耐火等級(jí)的區(qū)域描述調(diào)整為表1中2013年版《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)于地鐵工程耐火等級(jí)的規(guī)定。

2.2 明確換乘車站防火分區(qū)面積

表2為國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地鐵換乘車站防火分區(qū)面積的規(guī)定。本工程將換乘車站防火分區(qū)面積描述調(diào)整為表2中2013年版《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)于地鐵 換乘車站防火分區(qū)面積的規(guī)定。

表1 國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地鐵工程耐火等級(jí)的規(guī)定

表2 國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地鐵換乘車站防火分區(qū)面積的規(guī)定

本工程共有4座換乘站。圖1為豐樂路站站廳公共區(qū)劃分示意圖。豐樂路站站廳公共區(qū)面積為6 419 m2。為了滿足換乘站共用站廳公共區(qū)不大于5 000 m2的防火要求，設(shè)計(jì)中通過設(shè)置防火卷簾及防火門，將豐樂路站13號(hào)線站廳與7號(hào)線站廳分開。13號(hào)線站廳面積為3 111 m2，7號(hào)線站廳面積為3 308 m2（見圖1）。

圖1 豐樂路站站廳公共區(qū)劃分示意圖

2.3 完善消防專用樓梯要求

表3為國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地鐵車站消防專用樓梯的規(guī)定。本工程將地鐵車站消防專用樓梯描述調(diào)整為表3中2013年版《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定：消防專用樓梯和站臺(tái)至軌行區(qū)工作梯寬度為1.2 m，并設(shè)置防煙樓梯間。例如豐樂站7號(hào)線部分為三層車站，消防專用通道設(shè)置了防煙樓梯間（見圖1），中間風(fēng)井均設(shè)置了直通地面的防煙樓梯（見圖2）。

表3 國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地鐵車站消防專用樓梯的規(guī)定

圖2 地鐵車站中間風(fēng)井剖面圖

2.4 細(xì)化防煙分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

本工程結(jié)合《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（2013年版），將防煙分區(qū)的描述調(diào)整為“地下車站的公共區(qū)，以及設(shè)備與管理用房，應(yīng)劃分防煙分區(qū)，且防煙分區(qū)不得跨越防火分區(qū)。站廳與站臺(tái)的公共區(qū)每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過2 000 m2，設(shè)備與管理用房每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過750 m2”。

2.5 車站裝修材料要求變化

表4為國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地鐵車站裝修材料的規(guī)定。本工程將地鐵車站裝修材料的描述調(diào)整為表4中2013年版《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)于地鐵車站裝修材料的規(guī)定。

表4 國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地鐵車站裝修材料的規(guī)定

2.6 調(diào)整疏散時(shí)間計(jì)算方法

疏散時(shí)間的計(jì)算方法按照《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（2013版）的規(guī)定?，F(xiàn)以溫涌路站為例進(jìn)行說明。

溫涌路站設(shè)置有3組樓扶梯及1組樓梯、電梯，扶梯共5臺(tái)，樓梯共2個(gè)（寬1.8 m）。溫涌路站的預(yù)測(cè)客流見表5。

表5 溫涌路站早高峰小時(shí)設(shè)計(jì)客流 單位：人次／h

若超高峰系數(shù)設(shè)為1.3，則據(jù)表5的數(shù)據(jù)，溫涌路站設(shè)計(jì)客流為13 459人次／h。

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（2013版）中疏散時(shí)間的計(jì)算公式為：

式中：

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

Q2——遠(yuǎn)期或客流控制期中超高峰小時(shí)站臺(tái)上的最大候車乘客人數(shù)，人次；

A1——1臺(tái)自動(dòng)扶梯的通過能力，人次／（min·m）（設(shè)計(jì)能力為136人次／（min·m））；

A2——疏散樓梯的通過能力，人次／（min·m）（設(shè)計(jì)能力為62人次／（min·m））；

N——自動(dòng)扶梯數(shù)量（本設(shè)計(jì)中N＝5）；

B——疏散樓梯的總寬度，m（每組樓梯的寬度應(yīng)按0.55 m的整數(shù)倍計(jì)算，2個(gè)共寬3.3 m）。

列車設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)為15對(duì)，則：

由式（1）得t≈3.94 min＜6 min。

由計(jì)算結(jié)果可知，溫涌路站的疏散時(shí)間滿足《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（2013版）規(guī)定的疏散要求。

3 通風(fēng)排煙系統(tǒng)調(diào)整

由于最大防煙分區(qū)面積由750 m2調(diào)整為2 000 m2，單個(gè)排煙風(fēng)機(jī)的排煙量增加，因此排煙風(fēng)機(jī)功率由22 k W／臺(tái)調(diào)整為45 k W／臺(tái)。

對(duì)列車中部火災(zāi)模式也進(jìn)行了優(yōu)化。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間火災(zāi)的模式組合，簡(jiǎn)化為以車站作為氣流組織的起終點(diǎn)，分車頭、車尾火災(zāi)2種模式，取消列車中部火災(zāi)的模式。對(duì)于長(zhǎng)區(qū)間，可將中間風(fēng)井視為車站處理。

4 完善電氣消防措施

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》要求火災(zāi)時(shí)切除非消防電源，但由于大家對(duì)消防電源認(rèn)識(shí)并不統(tǒng)一，多條線路仍采用火災(zāi)時(shí)僅切除三級(jí)負(fù)荷的方案。近年來發(fā)生的火災(zāi)多為電氣火災(zāi)，因此，廣州軌道交通新線火災(zāi)時(shí)切除非消防電源和聯(lián)動(dòng)方案越來越受到重視。尤其是成都等均采用了在發(fā)生火災(zāi)時(shí)切除非消防電源的方案。廣州在新一輪軌道交通建設(shè)中，也提出了火災(zāi)時(shí)切除非消防電源的方案。

通過對(duì)地鐵車站負(fù)荷進(jìn)行分析，確定二、三級(jí)負(fù)荷以及一級(jí)負(fù)荷中的公共區(qū)照明、自動(dòng)售檢票、門禁的電源為“非消防電源”，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)應(yīng)予以切除。

4.1 動(dòng)力負(fù)荷

在變電所低壓柜內(nèi)切除動(dòng)力負(fù)荷電源的方案見表6。其中，方案二、方案三都能較好地利用既有系統(tǒng)功能，稍作擴(kuò)展后即可實(shí)現(xiàn)切除非消防電源功能，對(duì)原系統(tǒng)造成的變化不大。綜合考慮新線運(yùn)營(yíng)管理模式、消防驗(yàn)收、便于維護(hù)的需求后，推薦采用方案三。即：由BAS（環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)切除非消防電源功能。此方案采用已有的BAS監(jiān)視功能，減少參與火災(zāi)模式的系統(tǒng)，在消防驗(yàn)收中更具成熟經(jīng)驗(yàn)。

火災(zāi)時(shí)，BAS接收到火災(zāi)確認(rèn)的信號(hào)后，統(tǒng)一對(duì)環(huán)控設(shè)備、電扶梯等進(jìn)行啟?？刂坪螅谐窍离娫?。為便于運(yùn)營(yíng)靈活操作，設(shè)置手動(dòng)／自動(dòng)模式，避免對(duì)正常運(yùn)營(yíng)造成不必要的影響?；馂?zāi)后，恢復(fù)供電由運(yùn)營(yíng)人員到變電所處確認(rèn)無誤后手動(dòng)操作。

4.2 照明負(fù)荷

非消防的照明負(fù)荷按防火分區(qū)域切除，切除方案見表7。通過分析對(duì)比，考慮操作靈活和投資等因素，推薦采用方案一，即由BAS在照明總箱處按防火分區(qū)切除照明負(fù)荷的方案。廣佛線、珠江新城旅客自動(dòng)輸送系統(tǒng)等線路已按照方案一執(zhí)行。為避免誤報(bào)時(shí)對(duì)正常運(yùn)營(yíng)造成的影響，以及大面積停電造成乘客恐慌，推薦采用延時(shí)切除、手動(dòng)恢復(fù)方式。

4.3 完善扶梯停梯功能

在車控室BAS工作站遠(yuǎn)程判斷扶梯能否停止運(yùn)行。扶梯停止運(yùn)行之后，反饋信號(hào)給BAS。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，BAS在自動(dòng)扶梯指令完成后，發(fā)出切斷電源指令至低壓，可避免扶梯上乘客摔倒，以及在逃生情況下發(fā)生踩踏事故。

表6 變電所低壓柜內(nèi)切除動(dòng)力負(fù)荷電源方案比較

表7 非消防的照明負(fù)荷電源切除方案比較

4.4 切除自動(dòng)售檢票、門禁系統(tǒng)電源

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，切除自動(dòng)售檢票、門禁系統(tǒng)電源。自動(dòng)售檢票、門禁系統(tǒng)在失電情況下會(huì)自動(dòng)釋放閘機(jī)或房門，能夠滿足乘客、工作人員疏散的要求。

4.5 調(diào)整電動(dòng)風(fēng)閥電源配置

消防風(fēng)機(jī)及其風(fēng)閥為一級(jí)負(fù)荷，非消防風(fēng)機(jī)及其風(fēng)閥為二級(jí)風(fēng)閥。但在通風(fēng)空調(diào)的設(shè)計(jì)中存在消防與非消防風(fēng)管共用情況。當(dāng)實(shí)施切除非消防電源時(shí)，容易導(dǎo)致二級(jí)風(fēng)閥關(guān)閉不到位。建議把所有風(fēng)閥納入一級(jí)負(fù)荷配電，發(fā)生火災(zāi)時(shí)不實(shí)施切除，BAS可根據(jù)需要遠(yuǎn)方實(shí)施開啟／關(guān)閉控制。

5 完善火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)方案

由于在車輛段等大空間設(shè)置紅外對(duì)射探測(cè)器誤報(bào)率較高，結(jié)合廣州軌道交通6號(hào)線使用吸氣式早期預(yù)報(bào)警系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，確定在車輛段等大空間設(shè)置吸氣式早期預(yù)報(bào)警系統(tǒng)。

6 明確換乘站消防聯(lián)動(dòng)方案

城市軌道交通線網(wǎng)形成一定規(guī)模后，線路間的換乘站越來越多，因此，明確換乘站消防聯(lián)動(dòng)方案是十分必要的。換乘站消防設(shè)備及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的救災(zāi)能力，在車站區(qū)域內(nèi)按同一時(shí)間只發(fā)生1處火災(zāi)考慮，線路按全線區(qū)間同一時(shí)間只發(fā)生1處火災(zāi)考慮。

所有換乘形式的車站，隧道通風(fēng)系統(tǒng)按各線分別獨(dú)立設(shè)置。

對(duì)于通道換乘車站，換乘通道內(nèi)設(shè)置防火分隔，換乘各站通風(fēng)空調(diào)大、小系統(tǒng)，以及水消防系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)按獨(dú)立系統(tǒng)分別設(shè)置，且不需要聯(lián)動(dòng)。共用冷源的通道換乘站，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)關(guān)閉發(fā)生火災(zāi)車站的冷源。

對(duì)于除通道換乘以外的其他換乘形式的換乘站，車站各線消火栓（包含高壓細(xì)水霧系統(tǒng)）增壓設(shè)施為合用。任意一條線的火災(zāi)被確認(rèn)后都應(yīng)該啟動(dòng)該站的消火栓增壓設(shè)施，而高壓細(xì)水霧系統(tǒng)增壓設(shè)施的啟動(dòng)由防護(hù)區(qū)火災(zāi)確認(rèn)信號(hào)啟動(dòng)。當(dāng)建設(shè)時(shí)序相差不大于5年時(shí)，通風(fēng)空調(diào)大、小系統(tǒng)及水系統(tǒng)按共用系統(tǒng)、同期實(shí)施設(shè)計(jì)，否則按分設(shè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制應(yīng)滿足以下要求：

1）當(dāng)換乘站公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，著火區(qū)域的排煙系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，不參與火災(zāi)模式的通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)、小系統(tǒng)及水系統(tǒng)應(yīng)關(guān)閉。

2）當(dāng)換乘站設(shè)備用房發(fā)生火災(zāi)時(shí)，該處的設(shè)備用房應(yīng)啟動(dòng)火災(zāi)模式，通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)以及不參與火災(zāi)模式的小系統(tǒng)、水系統(tǒng)應(yīng)關(guān)閉。

對(duì)于換乘站的其它系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，切除火災(zāi)相關(guān)區(qū)域的非消防電源，強(qiáng)啟著火區(qū)域應(yīng)急照明及疏散用導(dǎo)向照明，釋放火災(zāi)相關(guān)區(qū)域的門禁門鎖，釋放換乘車站全部自動(dòng)檢票機(jī)閘門，全部電梯迫降到安全層，公共廣播強(qiáng)切至消防應(yīng)急廣播，防火卷簾及電動(dòng)擋煙垂壁動(dòng)作。

7 結(jié)語

綜上所述，廣州市軌道交通13號(hào)線一期工程的消防設(shè)計(jì)結(jié)合《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定及已運(yùn)營(yíng)線路實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，主要調(diào)整了以下幾項(xiàng)：將風(fēng)亭耐火等級(jí)調(diào)整為不應(yīng)低于二級(jí)；換乘站共用站廳防火分區(qū)面積不應(yīng)大于5 000 m2；超過3層（含3層）車站，消防專用通道設(shè)置了防煙樓梯間；中間風(fēng)井設(shè)置了直通地面的防煙樓梯；疏散時(shí)間計(jì)算參數(shù)取值進(jìn)行調(diào)整；建筑材料進(jìn)行了細(xì)化；排煙風(fēng)機(jī)功率增加；電氣切除非消防電源，并確定了切除方案；明確換乘站消防聯(lián)動(dòng)方案及車輛段高大空間設(shè)置早期預(yù)報(bào)警系統(tǒng)等。

［1］ GB 50157—2003地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］ GB 50157—2013地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］ GB 50490—2009城市軌道交通技術(shù)規(guī)范［S］.

［4］ 廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司.廣州軌道交通13號(hào)線一期工程消防設(shè)計(jì)總說明書［R］.廣州：廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，2013.

［5］ 廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司.廣州軌道交通新線切除非消防電源和聯(lián)動(dòng)方案研究［R］.廣州：廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，2012.

［6］ 廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司.廣州市軌道交通換乘站消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成及火災(zāi)模式聯(lián)動(dòng)關(guān)系設(shè)計(jì)原則［R］.廣州：廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，2012.