許攀

（北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，北京100037）

1 站臺火災(zāi)防排煙要求

《煙標(biāo)》[1]和《火標(biāo)》[2]，以及GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]第28.4.10條和GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》第8.2.4 條第3款均明確提出，當(dāng)車站站臺發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)保證站廳到站臺的樓梯或扶梯口處具有不小于1.5 m/s的向下氣流，以阻止煙氣向上蔓延，保證站臺人員疏散。

在《煙標(biāo)》和《火標(biāo)》未頒布實(shí)施前，站臺公共區(qū)火災(zāi)時，為滿足車站站臺樓、扶梯口形成1.5 m/s下拉風(fēng)速，全國各地站臺排煙方案主要采用開啟大系統(tǒng)排煙風(fēng)機(jī)，同時由站務(wù)人員在確認(rèn)相鄰區(qū)間列車已越行本站后，在IBP盤上操作打開站臺門首尾兩端滑動門，并開啟隧道通風(fēng)系統(tǒng)輔助排煙，煙氣試驗(yàn)效果較好。

《煙標(biāo)》和《火標(biāo)》頒布實(shí)施后，由于對部分條文理解不同，地下車站站臺火災(zāi)輔助排煙系統(tǒng)的設(shè)置，各地及相關(guān)項(xiàng)目關(guān)于站臺火災(zāi)輔助排煙方案存在差異。表1列出了關(guān)于《火標(biāo)》和《煙標(biāo)》中理解存在差異的相關(guān)條文。

表1 相關(guān)規(guī)范及條文

本文將結(jié)合規(guī)范要求，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)分別解釋對以上條文的理解，供同行參考。

2 站臺火災(zāi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)解讀

2.1 關(guān)于地下區(qū)間范圍的理解

對于站臺排煙時，“應(yīng)能防止進(jìn)入地下區(qū)間”的理解，筆者認(rèn)為“地下區(qū)間”不應(yīng)機(jī)械地理解為站臺門之外的區(qū)域?！痘饦?biāo)》中8.4.8條規(guī)定，軌行區(qū)域包括車站軌行區(qū)域和區(qū)間隧道軌行區(qū)域。站臺火災(zāi)時，軌行區(qū)列車應(yīng)駛離本站或者打開站臺門讓乘客下車。如果列車已駛離，煙氣進(jìn)入軌行區(qū)并無影響；如果打開站臺門，則軌行區(qū)與站臺公共區(qū)就是一個完全連通的空間。因此，以車站兩端的區(qū)間事故風(fēng)閥為界，區(qū)分車站與相鄰地下區(qū)間才是合理的。如圖1所示，由于隧道風(fēng)閥位于隧道與車站軌行區(qū)之間，若站臺火災(zāi)排煙時有煙氣蔓延至軌行區(qū)，煙氣可由隧道風(fēng)閥經(jīng)隧道風(fēng)機(jī)、風(fēng)井排至室外，不會蔓延進(jìn)區(qū)間隧道。

圖1 軌行區(qū)及地下區(qū)間分界

另外，GB/T 50833—2012《城市軌道交通工程基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》[4]和GB/T 33668—2017《地鐵安全疏散規(guī)范》[5]明確區(qū)間隧道的定義為：車站之間形成行車所需空間的地下構(gòu)筑物。

2.2 關(guān)于列車越站問題的理解

關(guān)于列車越站行駛，目前大多數(shù)項(xiàng)目執(zhí)行的方案為列車越站后，經(jīng)車站工作人員確認(rèn)后，打開站臺首尾、中間滑動門，開啟隧道通風(fēng)系統(tǒng)輔助站臺排煙。但是，如圖2所示，當(dāng)車站公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，對即將到站的列車越行過站這一做法，筆者認(rèn)為并不妥當(dāng)，理由如下：

圖2 車站火災(zāi)越行過站示意圖

1）如果車站火災(zāi)時，列車已經(jīng)停留在站臺上且沒有起火，為避免被火災(zāi)波及，應(yīng)迅速駛離著火車站。

2）如果前方車站火災(zāi)而列車尚未到站，應(yīng)該盡快減速停車、逆向退離。不應(yīng)該讓列車穿過火場，以免在穿越過程中，車輛被引燃，引起二次災(zāi)害。

2.3 排煙口設(shè)置問題的理解

對于排煙口的設(shè)置，站臺公共區(qū)排煙系統(tǒng)的排煙口位置及距離擋煙垂壁的間距，均滿足規(guī)范要求。

但是有觀點(diǎn)認(rèn)為，開啟站臺門利用隧道通風(fēng)系統(tǒng)輔助排煙，形成事實(shí)上的排煙口落地、人為致使煙氣下沉，影響乘客疏散。筆者認(rèn)為，排煙口落地、煙氣下沉影響人員疏散的說法并不成立。

首先，開啟的站臺門門洞不能機(jī)械地理解為排煙口。因?yàn)楦鶕?jù)現(xiàn)場熱煙實(shí)驗(yàn)，洞口處的空氣中含有的一氧化碳、二氧化碳、氟化氫、氯化氫等有毒有害成分，并未達(dá)到煙氣的標(biāo)準(zhǔn)。因此，站臺門的洞口不能認(rèn)為是排煙口。

其次，并非視覺上看到站臺空間充滿煙氣，就會影響人員安全。防排煙設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是在設(shè)計(jì)時長內(nèi)，保證人員疏散路徑上的安全逃生條件。參考澳大利亞消防性能化設(shè)計(jì)評估方法的人員生命安全評估準(zhǔn)則[6]，如表2所示，在站臺火災(zāi)時，只要在煙氣下降到對疏散活動有妨礙的高度即2.0 m前，人員疏散至站廳即可。

表2 澳大利亞人員生命安全評估準(zhǔn)則

同時，幾個國家關(guān)于安全疏散的指標(biāo)如表3所示，一般火災(zāi)的情況下，應(yīng)根據(jù)站臺層的煙濃度，以保證疏散者能獲得必要的直視距離，一般為15~20 m[7]。

表3 幾個國家關(guān)于安全疏散的指標(biāo)

最后，根據(jù)原國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布AQ 8007—2013《城市軌道交通試運(yùn)營前安全評價規(guī)范》[8]給出了地下車站熱煙測試的實(shí)驗(yàn)方法和評估標(biāo)準(zhǔn)。目前根據(jù)此實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行的站臺層熱煙測試已有很多，如圖3所示，表明站臺層火災(zāi)時開啟部分站臺門、啟動隧道通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行輔助排煙的實(shí)際效果良好，完全滿足人員安全疏散要求。

圖3 站臺公共區(qū)火災(zāi)熱煙實(shí)驗(yàn)

3 站臺火災(zāi)不開站臺門排煙方案比選

3.1 加大公共區(qū)排煙風(fēng)機(jī)排煙量

以6A編組車站為例，根據(jù)車站及樓扶梯口設(shè)置情況，若站臺樓扶梯口處達(dá)到1.5 m/s，則所需風(fēng)量約220 000~440 000 m3/h，此時對應(yīng)站臺排煙風(fēng)管尺寸高度從800 mm到1 600 mm不等，如表4所示。

表4 所需風(fēng)量及對應(yīng)風(fēng)管尺寸

按照《火標(biāo)》8.2.4條第一款排煙量按照防煙分區(qū)的建筑面積不小于60 m3/（m2·h）計(jì)算，站臺排煙風(fēng)管尺寸為1 250 mm×800 mm或1 250 mm×1 000 mm。因此，若采用加大排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量來滿足1.5 m/s的下拉風(fēng)速要求，則車站站臺吊頂上方凈空需求增大300~600 mm，影響管線綜合排布（特別是中板孔洞位置開在端門外時）。同時，風(fēng)閥設(shè)置空間緊張，增加現(xiàn)場施工及后期檢修難度。

3.2 公共區(qū)回排風(fēng)機(jī)兼排煙風(fēng)機(jī)

在不增加原公共區(qū)排煙風(fēng)機(jī)容量的前提下，將回排風(fēng)機(jī)兼作排煙風(fēng)機(jī)，站臺火災(zāi)時同時開啟回排風(fēng)機(jī)和排煙風(fēng)機(jī)可滿足站臺樓扶梯口1.5 m/s下拉風(fēng)速的風(fēng)量要求。但是根據(jù)《煙標(biāo)》要求，該方案需將回排風(fēng)機(jī)移至排煙機(jī)房，同時需增加噴淋措施。另外，該方案同樣需要加大站臺公共區(qū)回排風(fēng)管尺寸，影響車站綜合管線布置及車站層高。

3.3 排熱風(fēng)機(jī)接專用排煙管輔助排煙

該方案的實(shí)施方法為利用車站兩端排熱小室接風(fēng)管至站臺公共區(qū)，對于沒有設(shè)置排熱小室的車站，則需要設(shè)置轉(zhuǎn)換風(fēng)室，以保證公共區(qū)排煙管接至排熱風(fēng)道。

但是，在實(shí)施過程和實(shí)際驗(yàn)收時發(fā)現(xiàn)，該方案存在以下問題：

1）集中排煙風(fēng)管穿越變電所用房需增設(shè)土建夾層，部分車站需要加高站臺層層高。如圖4所示。

圖4 風(fēng)管穿越設(shè)備房間示意圖

2）影響車站規(guī)模及站臺房間布局。對于長大配線車站，排熱風(fēng)機(jī)接風(fēng)管至公共區(qū)需穿越配線區(qū)及重要設(shè)備用房，此時需要設(shè)置至少2個轉(zhuǎn)換風(fēng)室布置管線，避免穿越設(shè)備區(qū)。

3）存在無法滿足樓扶梯口下拉風(fēng)速的風(fēng)險。公共區(qū)樓扶梯數(shù)量較多且多為雙柱車站，車站排熱風(fēng)機(jī)接入站臺公共區(qū)的風(fēng)管僅在車站端部而未敷設(shè)至中部區(qū)域，如圖5所示。車站中部樓扶梯存在下拉風(fēng)速小于1.5 m/s的風(fēng)險。

圖5 站臺集中排煙氣流組織示意圖

3.4 可調(diào)通風(fēng)型站臺門輔助排煙

可調(diào)通風(fēng)型站臺門輔助排煙，顧名思義，該方案在站臺門上方設(shè)置電動風(fēng)閥。站臺火災(zāi)時，開啟車站隧道通風(fēng)系統(tǒng)和站臺門上方的電動風(fēng)閥輔助排煙，不必開啟站臺門。

由于此方案最早提出的目的是為了過渡季節(jié)通風(fēng)用，以減少運(yùn)行能耗[9]。若采用此方案輔助排煙，必須保證站臺門上方的電動風(fēng)閥位于蓄煙倉內(nèi)。同時，樓扶梯口部的擋煙垂壁下沿高度，使其位于電動風(fēng)閥最低點(diǎn)以下500 mm。

但是，根據(jù)目前各地設(shè)計(jì)和建設(shè)情況，可調(diào)通風(fēng)型站臺門上方的電動風(fēng)閥（排煙口）底邊距離樓扶梯口部擋煙垂壁的下沿的垂直距離不足500 mm。若要保證電動風(fēng)閥（排煙口）與擋煙垂壁下沿的距離，則需要進(jìn)一步降低樓扶梯口部擋煙垂壁高度。另外，為了保證站臺公共區(qū)空氣品質(zhì)不受區(qū)間環(huán)境的影響，可調(diào)通風(fēng)型站臺門上方的電動風(fēng)閥密閉性需要進(jìn)一步提高。

3.5 站臺門頂梁上方設(shè)排煙口輔助排煙

站臺門頂梁上方開設(shè)排煙口輔助排煙方案，即在軌頂排風(fēng)道同站臺門安裝頂梁之間預(yù)留約1 000 mm空間，此處設(shè)置混凝土橫板滿足接觸網(wǎng)支撐結(jié)構(gòu)受力，混凝土橫板以有效站臺中心線為基點(diǎn)向兩側(cè)間隔布置，板底標(biāo)高滿足限界要求。同時，在每側(cè)站臺門頂梁上開孔（排煙口），在開孔處設(shè)置電動風(fēng)閥，正常工況常閉，站臺公共區(qū)火災(zāi)工況聯(lián)動打開，開啟隧道通風(fēng)系統(tǒng)輔助排煙。為避免站臺公共區(qū)綜合管線遮擋開孔面積，開孔面向公共區(qū)側(cè)1 m范圍內(nèi)采用虛吊頂且盡量不布置管線和懸掛監(jiān)控設(shè)備及導(dǎo)向牌。

針對該方案實(shí)際排煙效果，筆者分別對該方案進(jìn)行了冷、熱煙測試。測試結(jié)果為站臺樓扶梯口部可以產(chǎn)生大于1.5 m/s下拉風(fēng)速，站臺煙氣可以通過頂梁排煙口（電動風(fēng)閥）順利排出，能較快排除站臺煙氣?，F(xiàn)場排煙情況如圖6所示。

圖6 頂梁開孔排煙效果圖

4 結(jié)語

通過以上分析，主要結(jié)論如下：

1）《火標(biāo)》中“當(dāng)對站臺公共區(qū)進(jìn)行排煙時，應(yīng)能防止煙氣進(jìn)入站廳、地下區(qū)間、換乘通道等鄰近區(qū)域”中的“地下區(qū)間”應(yīng)不包括車站內(nèi)部的軌行區(qū)。該定義不應(yīng)因車站是否設(shè)置站臺門而不同。

2）為了減少火災(zāi)危害，保護(hù)人身和財產(chǎn)安全，如果前方車站火災(zāi)而列車尚未到站，應(yīng)該盡快減速停車、逆向退離。

3）站臺火災(zāi)時開啟全封閉站臺門，運(yùn)行車站隧道排熱風(fēng)機(jī)與隧道風(fēng)機(jī)輔助排煙，整體排煙量大大增加，可以有效稀釋煙氣濃度，即使存在下沉現(xiàn)象，其清晰高度并不影響乘客的疏散。

4）目前，全國普遍采用的開啟全封閉站臺門輔助排煙模式，熱煙測試效果良好，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求。站臺火災(zāi)時應(yīng)以快速排除煙氣、防止煙氣上串、方便乘客疏散作為根本目標(biāo)，不宜局限于標(biāo)準(zhǔn)要求的單一方式。允許開啟站臺門輔助排煙，利用既有的隧道通風(fēng)系統(tǒng)參與排煙，既快速又高效，可作備選方式。

5）如果站臺火災(zāi)排煙時不允許開啟全封閉站臺門，若采用單純增大排煙量的排煙方案，則站臺需增加1.0×105~2.0×105m3/h（樓扶梯多時風(fēng)量更高）的排煙管路系統(tǒng)，較大幅度地增加土建規(guī)模和系統(tǒng)投資，而且樓梯口風(fēng)速較低（略大于1.5 m/s），此方案排煙量小，考慮到站臺門漏風(fēng)等因素，煙氣向站廳蔓延的風(fēng)險加大。因此，從工程經(jīng)濟(jì)合理性出發(fā)，筆者不推薦單純加大排煙風(fēng)機(jī)和回排風(fēng)機(jī)兼用排煙風(fēng)機(jī)方案。

6）如果站臺火災(zāi)排煙時不允許開啟全封閉站臺門，則可以考慮在站臺公共區(qū)范圍布置集中排煙管道，利用排熱系統(tǒng)輔助排煙。該方案在部分城市軌道交通工程中得到應(yīng)用，排煙時采用聯(lián)動控制，可不開啟站臺門。但是因排熱風(fēng)機(jī)風(fēng)量及排煙管道布置受限，對于樓扶梯較多的車站，特別是換乘站，尚需采取措施減小樓扶梯開孔面積或增加排煙風(fēng)量措施滿足控?zé)燂L(fēng)速要求。

7）如果站臺火災(zāi)排煙時不允許開啟全封閉站臺門，筆者建議采用站臺門頂梁設(shè)置排煙口，利用隧道通風(fēng)系統(tǒng)輔助排煙的方案。該方案在近期部分新線工程中有所應(yīng)用，可利用隧道通風(fēng)設(shè)備等隧道通風(fēng)系統(tǒng)輔助排煙。該方案排煙量大，排煙時采用聯(lián)動控制，可不開啟站臺門。同時，該方案需要針對不同的站臺型式及車輛編組情況，合理確定頂梁開設(shè)排煙口的具體方案和參數(shù)，確保站臺排煙效果。