李俊玲，陳成

（1.廣州地鐵設計研究院股份有限公司，廣州 510000；2.中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京 100000）

1 引言

新發(fā)展環(huán)境下，隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，加上計算機技術(shù)和通信技術(shù)的普及，地鐵車站建筑設計迎來了新的機遇和挑戰(zhàn)。通過合理的設計方案，能夠在確保地鐵車站功能的前提下避免火災及其他安全事故發(fā)生。但從實際情況分析，在地鐵車站中誘發(fā)火災的因素多種多樣，要對這些因素進行有效防范，需要切實做好地鐵車站建筑的防火設計，防范火災發(fā)生。

2 地鐵車站建筑防火設計概述

2.1 必要性

隨著城市化進程的加快，使城市規(guī)模迅速擴大，城市人口不斷增長，城市地面交通擁堵問題越發(fā)嚴重。以此為背景，地鐵作為一種新的交通設施在現(xiàn)代城市中得到廣泛應用，為城市居民的日常出行提供了很大的便利。但是，隨著地鐵的普及，隨之而來的還有一些安全問題，其中，地鐵車站的消防安全最為關(guān)鍵。地鐵車站處于地下，空間相對狹小，疏散空間有限，一旦發(fā)生火災，不管是人員疏散還是火災撲救都十分困難。近幾年，世界各國地鐵車站火災事故頻繁發(fā)生，引發(fā)了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。對此，做好地鐵車站的防火設計非常必要[1]。

2.2 設計思路

地鐵建筑包含車站、區(qū)間、主變電所、控制中心以及停車場等，其基本構(gòu)成示意圖如圖1 所示。

圖1 地鐵建筑基本構(gòu)成示意圖

地鐵本身的構(gòu)成形式為設計人員進行地鐵車站設計提供了相應思路，如標準站形式、換乘車站的基本形式等。從平面布局角度，可以依照GB 50016—2014《建筑設計防火規(guī)范》的要求做好地鐵出入口、消防安全出口、風亭等附屬建筑的設計和配置，車站出入口以及風亭與周邊建筑的防火間距必須能夠滿足相關(guān)規(guī)范的要求，同時，應依照GB 50156—2012《汽車加油站加氣站的設計與施工規(guī)范》（2014 年版）的規(guī)定，地鐵與汽車加油站和加氣站的防火間距需符合規(guī)范要求。另外，依照GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》的規(guī)定，地鐵和燃氣調(diào)壓站、液化石油氣等防火間距需要符合規(guī)范要求。地鐵車站地面風亭口部間距應符合規(guī)范要求，例如，當采用側(cè)面開設風口的風亭時，進風、排風、活塞風口部之間的水平凈距不應小于5 m[2]，且進風與排風、進風與活塞風口部應錯開方向布置或排風、活塞風口部高于進風口部5 m；當風亭口部方向無法錯開且高度相同時，進風與排風、進風與活塞風亭口部之間的水平凈距不應小于10 m；活塞風亭口部之間、活塞風亭與排風亭口部之間水平凈距不應小于5 m。

做好地鐵車站建筑的設計管理，是對火災進行防范的有效措施，其能夠在保障地鐵車站建筑設計規(guī)范性的同時，提升建筑防火設計的完整性和全面性。在建筑中，還應對防火措施進行定期檢修維護，確保其處于良好的待機狀態(tài)，在火災發(fā)生時能夠正常使用，幫助車站工作人員和消防人員對火災進行撲救，將火情控制在一定范圍內(nèi)[3]。

3 地鐵車站建筑防火設計策略

3.1 提高耐火等級

耐火等級是衡量建筑物耐火程度的分級標度。換言之，較高的耐火等級能夠確保建筑材料在遭遇火災情況下，于較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定。依照相關(guān)規(guī)范，民用建筑耐火等級可分為四級，一級最高，四級最低?；诖?，在地鐵建筑設計中，地下建筑應滿足一級耐火等級要求，采用鋼筋混凝土或鋼筋混凝土與磚墻混合的形式。同時，在地鐵車站防火設計中，應切實提高建筑本身的耐火極限，以此實現(xiàn)對火災的有效防范。設計人員在設計環(huán)節(jié)應使用具備較強耐火極限的材料設置隔墻，避免火源燒毀隔墻，引發(fā)重大火災?；诖耍趯Φ罔F車站主要建筑，如車控室、變電所、配電室等進行設計時，應選擇耐火極限不低于3 h 的隔墻或耐火極限不低于1.5 h 的樓板，將之與建筑的其他部分進行隔離。建筑吊頂應采用不燃材料，設備用房房間門應選擇甲級防火門，耐火極限不能低于1.5 h[4]。

3.2 劃分防火分區(qū)

地鐵車站建筑中，防火設備的設置需要將防火分區(qū)作為基準，而在劃分防火分區(qū)的過程中，應關(guān)注乘客人群損害較大區(qū)域，如站廳、車站出入口、站臺等區(qū)域，這些區(qū)域中聚集的人流相對較多，一旦發(fā)生火災，可能導致大量乘客傷亡。基于此，在設計中可以將上述區(qū)域劃分為同一防火分區(qū)。而實際上車站站臺、站廳及出入口處于不同區(qū)域，需要在整體防火分區(qū)設置的基礎上，劃分小型防煙分區(qū)。

要將防火分區(qū)的防火作用充分發(fā)揮出來，應做好以下幾方面工作：（1）應做好防火分隔材料的選擇，2 個防火分區(qū)分隔處需要使用耐火極限不小于3 h 的防火墻及甲級防火門；（2）車控室玻璃應選擇C 類甲級防火玻璃，裝修材料選擇不燃材料；（3）對于一些消防相關(guān)電氣管線，需要在外部涂抹防火涂料，在設備管線需要穿越房間墻、樓板或防火墻時，應使用防火泥來對間隙進行封堵。通過這樣的方式，能夠有效避免火情擴大。防火分區(qū)主要通過在建筑內(nèi)部使用耐火樓板、防火墻等進行分隔，實現(xiàn)對于火勢的有效控制，減少火災造成的損失[5]。

3.3 設置防煙區(qū)域

現(xiàn)階段，在多數(shù)地鐵車站中，大多使用自動控制啟動的火災排煙系統(tǒng)，在必要情況下，可以由值班人員進行手動啟動。防煙區(qū)域的設置是地鐵車站建筑防火設計的關(guān)鍵內(nèi)容，其能夠在發(fā)生火災的情況下實現(xiàn)對煙霧的有效抵擋，避免有毒有害煙霧對人群造成傷害。在針對防煙區(qū)域進行設置過程中，應將區(qū)域大小控制在750 m2以內(nèi)，在車站站廳和出入口通道連接位置，或者2 個防煙分區(qū)連接位置，需要設置擋煙垂壁，垂壁頂板高度不能小于風口下500 mm。在結(jié)構(gòu)梁底低于排煙口超過500 mm 的情況下，可以使用梁體作為擋煙垂壁。站廳和站臺連接位置，需要設置相應的擋煙垂壁，其與站臺層排煙口距離不能低于500 mm，具體如圖2 所示。

圖2 防煙分區(qū)設計

3.4 緊急疏散設計

從地鐵車站實際情況分析，在進行車站建筑防火設計過程中，應明確相應緊急疏散標準，即在發(fā)生火災的情況下，每個地鐵車站需要具備至少2 個直通地面的出入口，站臺到站廳的自動扶梯以及步梯總寬度應設計合理，必須能夠確保站臺內(nèi)和列車中的乘客能夠在6 min 內(nèi)安全疏散到站廳層安全區(qū)域內(nèi)，同時，確保扶梯能夠正常運行[6]。另外，火災發(fā)生時，車站自動檢票機和軋機應處于開放狀態(tài)，方便人員疏散。在緊急疏散設計中，應保證地鐵車站蓄電池室供電的連續(xù)性，確保其能夠在斷電的情況下，為照明設施等提供至少60 m in 的電源，保證應急照明設施正常運轉(zhuǎn)，實際操作中，可以借助逆變器確保車站內(nèi)部燈具電源在發(fā)生火災時實現(xiàn)自動切換。緊急疏散通道旁邊需要設置必要的疏散指示，為人員疏散提供指引。需要在車站出入口、站廳、站臺和樓梯口等位置設置緊急疏散標志，將標志與地面保持一定距離，出入口和門口與地面距離為2.2～2.5 m，其余地方距離地面約0.3～0.5 m。對于列車而言，最佳緊急疏散方式是維持列車進站，將火災情況提前報備，確保列車在進站停車后，能夠立即開門疏散，如果在列車無法正常行駛，火災極端危急的情況下，需要組織乘客在隧道內(nèi)疏散。區(qū)間采用的應急疏散方式是，當列車停留在區(qū)間內(nèi)時，組織乘客從列車兩端或相應疏散平臺進行疏散，對于長度超過600 m的區(qū)間，則通過區(qū)間聯(lián)絡通道進行臨線疏散。隧道通風系統(tǒng)需要依照多數(shù)乘客疏散方向相反的方向送風，通過設置區(qū)間風亭隧道風機的方式來滿足排煙需求，避免火災引發(fā)隧道內(nèi)部煙氣污染問題[7]。

3.5 做好消防設計

1）應保證消防設施設備的健全和完善。一般來講，在地鐵車站建筑中，使用的消防設施包括消火栓、滅火器、氣體滅火設施等，在設計過程中，需要充分考慮車站實際情況，例如，消火栓應在相應區(qū)間隧道中，水龍頭和水龍帶等相關(guān)消防器材則應被設置在車站站臺端以及隧道聯(lián)絡通道位置，每個放置點需放置2 套設備。在選擇消火栓的過程中，應確保其用水量不低于20 L/s。原則上，地鐵車站中應設置單頭DN65 mm 消火栓，設置間距控制在30 m 以內(nèi)，在必要情況下，可選擇雙頭DN65 mm 消火栓，設置間距控制在50 m 以內(nèi)。地鐵車站中的滅火器如果沒有特殊要求，可以采用磷酸銨鹽干粉滅火器，每個滅火器配置范圍不超過15 m。車站消防氣體滅火系統(tǒng)管理中可以采用FAS 系統(tǒng)（火災報警系統(tǒng)），通過對防火分隔結(jié)構(gòu)的合理設置，搭配墻體和防火門，保證最佳防火效果。消防系統(tǒng)設計如圖3 所示。

圖3 地鐵建筑消防系統(tǒng)設計

2）應設置消防專用通道，為消防人員撲救火災提供便利，避免火勢蔓延。在隧道開挖環(huán)節(jié)，應做好消防通道設置，這樣才能真正保障地鐵車站消防安全[8]。

4 結(jié)語

地鐵是現(xiàn)代城市的一個重要標志，能夠為人們的日常出行提供便利，而在地鐵車站運行過程中，可能遇到突發(fā)火災事故，威脅乘客生命財產(chǎn)安全。對此，在地鐵車站建筑設計中，應高度重視防火安全問題的研究，提升建筑耐火等級，做好防火滅火設備配置，設置好相應的防火分區(qū)和防煙區(qū)域，盡可能降低火災造成的建筑損耗和人員傷亡。同時，需要在區(qū)間隧道內(nèi)設置疏散通道以及消防專用通道，確保在火災發(fā)生時人們能夠及時疏散，保障地鐵運行安全。