吳雯靜 邢雙軍

摘 ?要：地下軌道交通車站是一個較為封閉的空間，當火災發(fā)生時，煙霧彌漫極為迅速。一旦發(fā)生嚴重火災，消防疏散能力尤為重要。文章在對寧波市已有地鐵的消防能力調(diào)研的基礎上，針對消防通道安全儲備不足或空間閑置等問題，提出“消”“商”空間相結(jié)合與利用邊角空間理念，對地鐵站站臺層的空間進行了創(chuàng)新概念設計，拓展了地鐵消防疏散能力，提高了地下空間的利用率。

關鍵詞：地鐵站;消防通道;商業(yè);寧波市

中圖分類號：U231.96 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）28-0044-03

Abstract： The subway station is a relatively closed space. When a fire occurs， the smoke diffuses extremely quickly. In the event of a serious fire， fire evacuation capabilities are particularly important. Based on the investigation of the fire protection capacity of the existing subway in Ningbo， this paper proposes the concept of combining the "fire-fighting" and "commercial" space with the use of corner space for the problems of insufficient safety reserves of the fire passage or idle space. The space has been designed with innovative concepts， expanding the evacuation capacity of the subway fire and increasing the utilization rate of the underground space.

Keywords： subway station; fire exits; commercial street; Ningbo City

城市化進程正在加速，城市客流量也正在激增，快速便捷的軌道交通越來越普及。隨著地鐵使用人數(shù)的劇增，需要完善和改進的地方也越來越多。最大的威脅就是火災，這是城市軌道交通的天敵之一。城市軌道交通火災具有公共心理恐慌程度高、行動混亂程度大、濃煙積聚、升溫迅速、疏散和滅火困難等特點。本文以寧波地鐵站的實際建造情況為例，通過對地鐵站消防現(xiàn)狀和存在問題的調(diào)查分析，提出了寧波未來新建地鐵的消防通道新構(gòu)想。

1 地鐵的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

1.1 國外地鐵發(fā)展及消防現(xiàn)狀

由于城市用地緊張，為了解決交通、商業(yè)等過于密集的問題，19世紀中葉，西方國家開始將大量城市設施轉(zhuǎn)入地下。例如建造于1863年的倫敦大都會地鐵，干線長度約為6.6km的蒸汽式列車，并在1980年成為第一輛電動列車。

就地鐵消防而言，國外地鐵發(fā)展較早，在這方面的研究已經(jīng)開展了較長時間。英國相關研究小組采用經(jīng)驗模擬、區(qū)域模擬、網(wǎng)絡模擬、CFD模擬等模擬方法對隧道火災中煙氣和有毒氣體的運動進行了模擬。[1]前三種方法是基于火災實驗，在一維和二維的空間快速給出一些相關參數(shù);CFD模擬方法是建立在人們對火災現(xiàn)象的認識上，在三維空間中模擬火災發(fā)生時的動態(tài)過程，能夠給出更加直觀、準確的數(shù)據(jù)。

由于地下空間封閉，與外界的聯(lián)系主要只有地鐵站數(shù)個出入口，因此地下軌道交通在一開始就自帶著各種安全隱患。由于國外大多數(shù)的地鐵站比較古老，在站臺與鐵軌道路之間沒有屏蔽門的存在，所以當列車在隧道內(nèi)高速來回行駛時，隧道周圍會產(chǎn)生強烈的氣流，使地面空氣通過隧道上方的通風口形成一種上下抽動的“活塞效應”，[1]帶動周圍空氣的流動，從而加重地鐵站內(nèi)火災的形勢和煙霧的擴散。大量的高溫煙霧難以排除，不僅不利于人員的疏散，還大大加大了救援困難，導致最后產(chǎn)生嚴重的損失。因此，將地鐵中人流疏散的路線和方案與火災發(fā)生時所產(chǎn)生的煙氣運動規(guī)律相結(jié)合能更好地幫助人流疏散，對未來城市軌道交通的建設具有重大意義。

1.2 國內(nèi)地鐵發(fā)展及消防現(xiàn)狀

中國最早的地鐵線路是1965年開工建設的北京地鐵。天津地鐵1970年開始建設，上海地鐵1990年初開始建設。2000年后，中國的城市軌道交通的建設速度和規(guī)模都達到了空前的程度。

在我國不同省市的地鐵消防系統(tǒng)和設施并不是完全一樣的。例如，廣州地鐵具有自動報警系統(tǒng)、無線通信、有線通信應急電話、閉路電視視頻傳輸系統(tǒng)這四套通信設備，保證消防信息的傳輸。上海地鐵則主要有兩級自動監(jiān)控系統(tǒng)。深圳地鐵的自動控制系統(tǒng)和火災報警系統(tǒng)可以說是世界上較為先進的了。[2]在緊急情況下，自動控制系統(tǒng)能夠通過火災報警系統(tǒng)在短短幾秒內(nèi)發(fā)出的火災警報自動實施開啟應急救援設備，例如應急照明、氣體滅火裝置等。國內(nèi)的地鐵消防設施可以簡略地概括為設備和機制。設備又可以分為基礎設備和輔助設備：基礎設備主要有消防用水、滅火栓、滅火器、排煙風機、自動滅火系統(tǒng)等;輔助設備主要由火災自動報警系統(tǒng)（FAS）、消防通信、消防配電等組成?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)是擁有獨立結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，可以單獨運行和管理，其發(fā)出的火警報警命令具有最高優(yōu)先級[3]。其存在的意義就是將基礎設備整合成一個有序運行的整體，并將基礎設備的運行狀態(tài)和運行信息顯示在控制室的終端上，中控員可以在顯示屏上實時監(jiān)控相關內(nèi)容;消防通信必須是專用的通信系統(tǒng)，需要單獨設置防災調(diào)度電話;消防配電主要是災情發(fā)生時用來保證地下光源的應急照明電源，屬于一級設備負荷。消防配電和消防通信都是用來支撐火災自動報警系統(tǒng)的設備，然后三者共同支撐基礎設備。

我國城市地鐵消防系統(tǒng)還是比較完善的，但部分城市及地鐵站還是存在著電氣設備老化、電線及電纜亂鋪亂設、設備超負荷運行等問題。隨著時代的發(fā)展，作為我國第一座建有地鐵城市的北京，其地鐵內(nèi)部的建設和設計指標已經(jīng)遠遠低于目前的使用要求了，安全疏散能力嚴重不足。最初，北京地鐵的日運力按照每天30萬人次而設計，但現(xiàn)在最高的日運量已經(jīng)翻了六倍不止，基礎設備的承載力卻沒有同步提升。大多數(shù)地鐵站的樓梯和疏散通道的寬度都已無法滿足在6分鐘內(nèi)撤離火車上的乘客以及在站臺上等待的乘客和工作人員的條件。故在未來地鐵設計中對客流量的預估不僅僅只停留在目前的情況，而更應該著眼于更長遠的發(fā)展。

1.3 寧波地鐵發(fā)展及消防實地調(diào)研

城市軌道交通擁有運輸量大、節(jié)省土地、節(jié)約能源等優(yōu)點，對于城市經(jīng)濟發(fā)展的貢獻有目共睹，歷經(jīng)20多年的研究發(fā)展，我國在城市軌道交通領域已經(jīng)取得了不凡的成就，其安全性、準時性等各項技術(shù)指標已位于世界前列。而在當前各大城市你追我趕的城市發(fā)展關鍵時期，城市軌道交通對于一個城市的經(jīng)濟發(fā)展的重要性是不言而喻的，建設軌道交通已成為保證國民經(jīng)濟增長城市快速發(fā)展的共識。于是緊隨北上廣深等一線城市軌道交通建設的腳步，寧波加入了第二輪建設的浪潮。寧波城市地鐵于2014年正式開放運營。時至今日，已有三條線路正式運營，總里程達90公里，預計到2020年底，可建成總里程172公里的基礎軌道交通網(wǎng)絡。

從目前官方公布的寧波軌道交通路線圖中得知，寧波遠期的軌道交通線路共有六條，已建有和規(guī)劃中的車站共124個，其中不包括官方未公布的余姚市和慈溪市的線路。在寧波已開通并投入使用的三條線路和69個地鐵站中，根據(jù)地鐵站的規(guī)模大小、空間復雜程度和人流量大小等因素，以寧波鼓樓站為例，進行了實地調(diào)研。

鼓樓站位于海曙區(qū)中山路和解放路交叉路口的東側(cè)和北側(cè)。這是寧波第一個地鐵換乘樞紐站。其中，1號線站點位于中山東路路中，位于地面以下約20m深處，為地下三層島式車站，車站凈長約168m，凈寬約19m;二號線位于地面以下約10m深處，2號線車站凈長約300m，凈寬約19m。兩線呈“L”形換乘，地下總建筑面積51150m2。鼓樓站有14個直通地面的出入口，7個通往相鄰防火分區(qū)的防火門或封閉樓梯間和9個防火卷簾，但是平時開放的出口只有六個。鼓樓站每天的日運力約為30萬人次，但是站臺處的樓梯只有三處，總寬度在3-4m，目前的消防疏散能力略顯不足。

由于鼓樓站地下商業(yè)街直通天一廣場，人群逗留的時間長且人群較為密集。[4]當火災發(fā)生時，電力系統(tǒng)無法正常供電，密集的人流在照明不足、不熟悉逃生路線、逃生路線長和被煙霧包圍等不利條件的影響下，容易產(chǎn)生恐慌心理，發(fā)生踩踏事故的概率上升，極易對人員造成二次傷害。除此之外，商業(yè)場所的存在大大增加了可燃物的數(shù)量，當周圍溫度上升到一定程度，會引起周圍的商品和裝修材料進行二次燃燒，產(chǎn)生大量的濃煙和有毒氣體。除此之外，消防部隊的救援方向正好與乘客疏散方向相對，在擁擠且充滿濃煙的環(huán)境下很難確定著火位置，判斷火災形勢，進行控火、滅火行動。[4]并且地鐵站道空間有限，救援車輛無法進入，一些大型設備的使用也會被局限，使消防部隊無法最大化利用救援設備。

2 未來新建地鐵消防通道的新構(gòu)想

2.1 未來新建地鐵消防通道設計理念

（1）利用潛在空間。地鐵站臺層和站廳層一般通過樓梯和自動扶梯連接，如果站臺區(qū)域發(fā)生火災，一般來說，站臺層的乘客只能從與站廳連接的扶梯和樓梯逃生，同時高溫和有毒煙氣也會朝著站廳層蔓延，人們難以避免將其吸入體內(nèi)。在人流較大的時間段，慌張的人群極易發(fā)生踩踏事故，增加人員傷亡。由于逃生路線單一且沒有隔離措施，若著火點在樓梯或自動扶梯處，唯一的逃生出口被切斷，加大了逃生和救助的難度。

在火災發(fā)生時，煙霧在不同方向上的擴散速度是不同的，其中在縱向擴散時的速度可達到1～5m/s，而在橫向擴散時的速度則遠低于縱向擴散，由初期的0.1m/s至中期的0.5～0.8m/s。該方案利用了煙氣擴散速度的規(guī)律，在站臺層增設了水平方向的消防通道，來減少煙氣的吸入和減輕現(xiàn)有因人流量大而造成的消防通道的疏散壓力。除此之外，利用站內(nèi)潛在的空間作為消防緩沖通道也是本方案設計的出發(fā)點之一。目前寧波地鐵站臺層的兩端都用一扇玻璃門封鎖的，是不允許進入的。玻璃門后面其實原先就有通道，通道的一側(cè)是一些設備間。消防通道的構(gòu)想就是將原先的通道利用起來，將其拓寬作為消防通道和商鋪，并在通道末端設置消防樓梯與地面直接連接以縮短站臺層人員的疏散逃生路線的距離。因在現(xiàn)有的軌道交通基礎上去重新建設或修改工程量大且有局限性，故該消防通道的設計只是針對寧波未來軌道交通的建設，不適用于現(xiàn)有的軌道交通。

（2）“消”“商”空間相結(jié)合。得益于軌道交通管理的提升和安檢設備的完善，很多消防通道的使用率較低甚至為零，可是它又是必須存在的，這其實就存在一個資源浪費的情況。對于這一點，該方案的設計理念中賦予了消防通道以商業(yè)價值，一般情況下，它能作為小型商業(yè)街盈利，在緊急情況下又能作為消防通道進行人員疏散。與現(xiàn)有的地下商業(yè)街不同的是，該通道與站臺同層，可以減輕同層原有樓梯的疏散壓力，還可以提升地鐵的商業(yè)價值以及滿足乘客在出行時的日常消費需求。如此，乘客在下班時，可以不用出站就能在同層的便利店買一些速食產(chǎn)品或者是新鮮的蔬菜水果，之后再刷卡出站，通過通道尾端的扶梯和樓梯直達地面。這樣不僅在一定程度上緩解了下班高峰期時出站的人流壓力，還給乘客帶來了生活上的便利。為了不給人員管理增加負擔，該通道秉持“只出不進”原則，同時也是為了避免逃生時人流方向的沖突。

2.2 未來新建地鐵消防通道設計方案

消防通道和商業(yè)街在目前的技術(shù)條件下看起來是矛盾的。如何在人流量大且密集的空間還能進行人員疏散？就這一問題在方案中加入了防火卷簾，當火災發(fā)生時，平時需要刷卡出站的閘機自動開放，并通過FAS系統(tǒng)讓商店和通道入口處的卷簾門自動降下，將消防通道和商業(yè)店鋪阻隔開，防止商品和裝修材料被點燃發(fā)生二次火災。

圖1中的虛線和箭頭表示疏散路線，圓點即乘客所在位置。按照目前地鐵站現(xiàn)有的逃生路線，乘客必須先走樓梯或乘坐自動扶梯到達站廳層，再往各個地鐵出口方向水平疏散，最后還要再上樓梯或扶梯才能到達地面。在該方案的消防通道的構(gòu)想中，乘客在站臺處可以先向左右兩側(cè)進行水平疏散，再通過消防樓梯直達地面?？偟脕碚f，這一構(gòu)想中的疏散路線比原有的疏散路線更短且更明確，在某種程度上可以極大地提高乘客在遭遇火災時的逃生率。

將兩張站臺層的局部平面示意圖進行對比，可以發(fā)現(xiàn)該設計方案在原先站臺層平面的基礎上將其進行了拓寬和延長，加入了消防通道和商業(yè)空間，并且在消防通道和站臺之間增設了防火卷簾，防止站臺處的火蔓延至消防通道（圖2、3）。

3 結(jié)束語

災情發(fā)生時，地鐵站臺的人員主要面臨高溫、濃煙、疏散困難等問題。所以地鐵站的消防出口和通道顯得尤其重要。新構(gòu)想方案設計的人防通道不僅增加了安全出口減小了人員疏散的壓力，并且道路也更寬，流線更加順暢，不僅可以使城市地鐵的消防措施更加完善，而且可以使得地下空間得到更充分、更合理地運用。未來地鐵的發(fā)展，不僅應從防火材料、防火分區(qū)、火災報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)和疏散標志等方面進行改進和創(chuàng)新，還應該充分利用地鐵站空間，“消”“商”結(jié)合，增大消防疏散能力的儲備。

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