范東林

（重慶市軌道交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，重慶 401122）

0 引言

隨著社會的不斷發(fā)展，城市交通也不斷的發(fā)展起來，當(dāng)前很多城市的交通工具都是以地鐵為主，地鐵也為緩解城市的交通擁堵問題貢獻(xiàn)了一分力量。由于地鐵的空間比較狹小且每天的人員流動性大，所以做好地鐵安全就非常有必要，如果地鐵一旦發(fā)生火災(zāi)就可以造成非常嚴(yán)重的后果，給社會發(fā)展帶來嚴(yán)重的影響。據(jù)調(diào)查，火災(zāi)中的傷員基本都是被煙氣熏倒，然后中毒，最后窒息而亡的，所以做好地鐵站臺的防排煙系統(tǒng)就可以保障人員可以遇到火災(zāi)時(shí)，可以進(jìn)行安全疏散。由此可見，地鐵站臺的防排煙系統(tǒng)在地鐵火災(zāi)中對人員的安全救援起到了至關(guān)重要的作用[1]。本文以某地的地鐵站為例，通過設(shè)置火災(zāi)場景，對其設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，并對車站人員的安全疏散條件和消防安全問題進(jìn)行探討。

1 地鐵車站站臺層火災(zāi)特點(diǎn)

在地鐵運(yùn)營的過程中，最怕的就是消防安全出現(xiàn)問題，火災(zāi)問題是最易發(fā)生的消防安全問題，所以此問題是最不容忽視的。地鐵每天的人流量巨大，人員較為集中，在地鐵中如果發(fā)生火災(zāi)，就會造成嚴(yán)重的災(zāi)難，從而引起嚴(yán)重的社會問題。地鐵火災(zāi)與建筑火災(zāi)相比較來講，地鐵火災(zāi)的危險(xiǎn)性是不可估量的，而且引起火災(zāi)問題的因素具有不確定性，加之地鐵全部都是在地底下，空間的密閉性導(dǎo)致空氣不易流通，因此發(fā)生火災(zāi)時(shí)就很難疏散，導(dǎo)致?lián)渚茸兊梅浅ＦD巨[2]。此外，地鐵火災(zāi)因自身特點(diǎn)，導(dǎo)致在站臺內(nèi)的煙氣不能及時(shí)排除，直接影響了人員疏散。因此，做好車站站臺防排煙設(shè)計(jì)，可以在一定程度上對火災(zāi)隱患進(jìn)行預(yù)防，并加以控制。地鐵車站站臺火災(zāi)如圖1所示。

圖1 地鐵車站站臺火災(zāi)

2 某站定概況及難點(diǎn)

某地鐵站為二層站臺，總長是185m，標(biāo)準(zhǔn)段寬為22.7m，站臺寬是14m，總的長度是196m。車站規(guī)劃是5個(gè)防火分區(qū)，其中站臺和站廳設(shè)置了一個(gè)防火分區(qū)和4個(gè)出入口。兩端設(shè)備管理用房區(qū)分別設(shè)置一個(gè)防火分區(qū)和一個(gè)安全出口，地下車站站廳、站臺公共區(qū)和設(shè)備及管理用房劃分防煙分區(qū)，且防煙分區(qū)不跨越防火分區(qū)。

大型的地鐵站情況復(fù)雜，具有空間大、火災(zāi)荷載大、人員密度大等特點(diǎn)，如果站臺發(fā)生火災(zāi)后，就會使煙氣迅速蔓延，加之地鐵站臺的空間相對密閉，容易產(chǎn)生有毒氣體，這些氣體就會對人體造成傷害。因此，地鐵車站防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)是非常重要的，但是在設(shè)計(jì)的過程中也有很多的難點(diǎn)，那就是要考慮抑制煙氣的蔓延的同時(shí)還要降低高溫?zé)煔鈱θ梭w的影響[3]。站廳層布置圖如圖2所示。

圖2 站廳層布置

3 地鐵車站站臺防排煙設(shè)計(jì)分析

3.1 消防安全設(shè)計(jì)目標(biāo)

在對地鐵車站站臺進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，在設(shè)置防火分隔時(shí)，應(yīng)運(yùn)用替代分隔的方式，保證在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，可以及時(shí)控制火災(zāi)，并將人員進(jìn)行安全疏散。設(shè)計(jì)防排煙系統(tǒng)時(shí)，要確保煙氣的高度不會威脅到人員的生命安全，排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要盡可能的分散排除，由此來降低高溫對車站結(jié)構(gòu)破壞[4]。為了實(shí)現(xiàn)消防安全的設(shè)計(jì)目標(biāo)，通過對地鐵站進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評估來驗(yàn)證消防安全的合理性，并分析防排煙系統(tǒng)的有效性。

3.2 地鐵車站消防設(shè)計(jì)的方案

在地鐵車站關(guān)鍵排風(fēng)口設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)并進(jìn)行聯(lián)動；地鐵車站公共區(qū)域內(nèi)的疏散樓梯、自動扶梯和疏散走道等聯(lián)通空間采用防火墻或防火卷簾做防火分隔，防火墻或防火卷簾的耐火極限不低于3h；地鐵車站頂部設(shè)置耐火極限不低于1.5h的樓板；地鐵車站應(yīng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)等；在設(shè)備區(qū)的走道區(qū)域設(shè)置自動滅火系統(tǒng)和火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)；地鐵車站內(nèi)設(shè)置疏散指示標(biāo)志和現(xiàn)場廣播系統(tǒng)等，疏散走道的疏散照明不低于規(guī)范要求；在地鐵車站內(nèi)設(shè)置可保證一定人員數(shù)量的臨時(shí)避難場所，人員密度考慮5人/m2；地鐵車站設(shè)置符合規(guī)范要求的疏散寬度來保證人員可安全疏散至室外安全地帶[5]。

3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

為本次設(shè)計(jì)設(shè)定火災(zāi)場景，通過設(shè)定來測試實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來判斷其消防設(shè)計(jì)是否達(dá)到國家的規(guī)定。本文根據(jù)站臺的情況，設(shè)計(jì)兩個(gè)場景。

（1）針對站廳設(shè)置火災(zāi)場景，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生垂直電梯的四周時(shí)，同時(shí)將火災(zāi)的功率設(shè)計(jì)到1.5MW。為全面分析火災(zāi)排煙情況，關(guān)閉站廳層送風(fēng)系統(tǒng)、站臺層送風(fēng)，啟動站廳層排煙系統(tǒng)，站廳層依靠出入口進(jìn)風(fēng)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)剛開始發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙氣的蔓延方向時(shí)垂直向上的。當(dāng)在站廳層的出入口進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)有自然風(fēng)進(jìn)入站廳層，給予站廳足夠的氧氣，但是卻沒有發(fā)現(xiàn)有煙氣蔓延出來。與此同時(shí)，在站廳與站臺連接的地方也沒有發(fā)現(xiàn)有煙氣，因?yàn)榉罒煼舛拢瑢?dǎo)致少量的厭惡蔓延至電井的位置。車站站廳出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 車站站廳出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)

（2）針對站臺火災(zāi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將發(fā)生火災(zāi)的店設(shè)計(jì)在樓梯變上，火災(zāi)功率依舊不變。在做實(shí)驗(yàn)時(shí)關(guān)閉排風(fēng)系統(tǒng)、站廳層、站臺層送風(fēng)的系統(tǒng)，將站臺的排煙系統(tǒng)和區(qū)間隧道系統(tǒng)開啟，將結(jié)合進(jìn)行聯(lián)合工作，再把火災(zāi)煙氣通過風(fēng)井排到地面。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)火災(zāi)剛發(fā)生的時(shí)候，火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣蔓延的方向是垂直向上的，當(dāng)蔓延到頂部的時(shí)候，就會保持一定的煙氣層的高度，但是這個(gè)煙氣層的高度沒有達(dá)到人體正常高度，不會影響到人員生命安全，可以做到安全疏散。在實(shí)驗(yàn)的過程中，站臺和站廳的連接處是下行風(fēng)，它會起到一個(gè)組織煙的作用，使得站臺的煙氣不會蔓延到站廳。雖然人員可以安全疏散，煙氣不會傷害人的生命安全，但是部分的煙氣會蔓延到站臺層的工具間。車站站廳出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)如表2所示。

表2 車站站廳出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)

3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析

通過實(shí)驗(yàn)，可以清楚的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)分別是發(fā)生在地鐵站臺層和站廳層的，根據(jù)測試可以得出消防安全設(shè)計(jì)中的防排煙系統(tǒng)是否滿足安全的要求。當(dāng)?shù)罔F站臺出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，機(jī)械排煙可以有效將站臺層的煙氣排到室外。因?yàn)榭諝馐橇魍ǖ?，部分的煙氣在上升的過程中會蔓延到地面附近，測試表明，因?yàn)闊煔獾臐舛缺容^小，所以不會影響人們的視覺，地面及附近物體的溫度都屬于正常范圍，不會影響人員的安全疏散。通過測試，我們可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后，火災(zāi)的煙氣等火量都沒有快速蔓延的現(xiàn)象，基本都是在火點(diǎn)附近，由此可以發(fā)現(xiàn)，火災(zāi)的發(fā)生對站臺層造成的危害是很小的[6]。所以，地鐵車站如果規(guī)劃好消防設(shè)計(jì)的話就可以滿足安全需求。當(dāng)站廳層發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，在地鐵站設(shè)計(jì)好固定的滅火系統(tǒng)，可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)快速控制火災(zāi)蔓延，設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，可以及時(shí)排出火災(zāi)的煙氣，以此同時(shí)，還能在一定程度上降低煙氣的熱量，嚴(yán)格將煙氣控制在站廳的內(nèi)部，避免影響到站臺層和出入口，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)沒有發(fā)現(xiàn)火災(zāi)蔓延現(xiàn)象，可以讓人員進(jìn)行安全疏散。安全的消防系統(tǒng)可以為火災(zāi)中的受難人員進(jìn)行安全疏散，延長火災(zāi)危險(xiǎn)來臨時(shí)間，為消防隊(duì)伍開展救援提供更好的環(huán)境和時(shí)間，最大程度的降低人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

3.5 防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地鐵站和隧道排煙要遵循人和機(jī)進(jìn)行分流。當(dāng)?shù)罔F發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通過防排煙系統(tǒng)對人員和火災(zāi)煙氣進(jìn)行等額。對現(xiàn)在的隧道進(jìn)行改造，重點(diǎn)要對上下行隧道安裝甲級防火門。完善地鐵站臺的防排煙設(shè)施，在符合標(biāo)準(zhǔn)的情況下設(shè)置排煙分區(qū)。提高地鐵排煙風(fēng)機(jī)及其供電設(shè)施的整體耐火性提高規(guī)范對地鐵排煙風(fēng)機(jī)耐火性能的標(biāo)準(zhǔn)，提高地鐵排煙風(fēng)機(jī)的實(shí)際耐火性能。加強(qiáng)在盡可能接近實(shí)際火災(zāi)條件下進(jìn)行地鐵火災(zāi)疏散演練，防止突發(fā)事件發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的慌亂，導(dǎo)致人員不能安全疏散[7]。地鐵站防煙分區(qū)如圖3所示。

圖3 地鐵站防煙分區(qū)

4 結(jié)語

綜上所述，針對復(fù)雜的地鐵車站而言，優(yōu)化滅火設(shè)施和防排煙系統(tǒng)，科學(xué)合理的來規(guī)劃防煙分區(qū)，可有效的控制火災(zāi)和煙氣的發(fā)展和蔓延，降低火災(zāi)造成的危害。其次，對地鐵車站進(jìn)行合理規(guī)劃，將中心區(qū)域進(jìn)行防火分隔，嚴(yán)格的控制流動人員攜帶可燃物，降低公共區(qū)域的可燃物量。做好疏散通道規(guī)劃，加強(qiáng)地鐵相關(guān)工作人員的安全疏散培訓(xùn)，設(shè)置火災(zāi)場景，從而保障地鐵車站內(nèi)的人員可以安全疏散到安全區(qū)域。