地鐵站消防性能設計探討

■ 李琛 廈門市軌道交通集團

隨著城市的不斷發(fā)展，人們對于出行的要求越來越高，為了滿足人們的出行要求，越來越多的城市開始修建地鐵，有效的緩解了城市擁擠的交通。但是由于地鐵車站中的人流量非常大，一旦發(fā)生火災后果不堪設想，因此，為了避免火災的發(fā)生，就需要對地鐵車站進行系統(tǒng)全面的消防設計，進而提高地鐵車站的消防性能，為人們的人身安全提供可靠的保障。

一、工程概況

廈門市軌道交通1號線一期工程是連接廈門本島與北部集美區(qū)的一條南北向骨干線路，1號線一期工程起于鎮(zhèn)海路，線路在高崎火車站附近利用高集和集杏海堤分別以高架和路基形式跨海。在園博苑站前改為地下線沿杏錦路西側地塊鋪設，止于本線終點巖內(nèi)北廣場站，并預留向同安延伸的條件。

廈門市軌道交通1號線一期工程線路長度為30.388km，本島15.0km，島外15.338km。其中地下線25.464km，地面線2.168km，高架線2.756km。共設置車站24座，其中地下站23座，高架站1座，換乘站7座；最大站間距3.84km，最小站間距0.62km，平均站間距1.3km；其中島內(nèi)平均1.2km，島外平均1.5km。

二、消防設計難點

根據(jù)《地鐵設計規(guī)范》中的相關規(guī)定：“地下車站站臺、站廳火災時的排煙量，應根據(jù)一個防煙分區(qū)的建筑面積按1m3/（m2·min）計算?！睂τ谛枰瑫r排除兩個或兩個以上防煙分區(qū)內(nèi)煙量的排煙設備，其設備型號的選取要根據(jù)最大的防煙分區(qū)進行有針對性的選擇，進而確保所選擇的排煙設備能夠符合防煙分區(qū)的排煙需求。當?shù)罔F車站發(fā)生火災后，為了確保人員能夠進行順利的疏散，就要采取可靠的排煙措施，確保疏散通道的暢通。因此，由站廳到站臺之間的疏散樓梯要確保具有向下流通的氣流，并且其速度不得小于1.5m/s，進而能夠有效阻止煙氣向上蔓延，為人員的快速疏散提供良好的疏散環(huán)境。但是在該地鐵車站的站廳與站臺之間具有中庭，進而導致兩者之間存在非常大的開口面積，這就給有效阻止煙氣向上蔓延帶來了不小的困難，并且在樓梯、扶梯洞口處也難以做到1.5m/s的通風速度。

三、消防性能設計方案

（一）基本設計原則

1.對車站內(nèi)部的辦公用房、設備用房、站臺以及站廳等公共區(qū)域，根據(jù)其使用功能的不同進行有針對性的防火分區(qū)劃分，其中地下二層站臺的公共區(qū)域與地下一層站廳的公共區(qū)域可以合并成一個防火分區(qū)進行統(tǒng)一考慮。

2.對車站內(nèi)部的用電設備總載荷進行科學合理的控制，確保其保持在安全的范圍內(nèi)，因此，要對整個站廳和站臺的商業(yè)設施數(shù)量進行有效的控制，避免其超過規(guī)定的數(shù)量。

3.由于車站內(nèi)部具有中庭，導致車站內(nèi)疏散通道的空氣流通速度很難達到1.5m/s，一旦發(fā)生火災煙氣就會逐漸進入站廳之中，進而會給人員的快速疏散造成不小的阻礙。因此，要對地鐵車站內(nèi)部的排煙系統(tǒng)進行一定的改善，對氣流流通進行有效的組織，同時還要在站廳通向地面出入口處形成一定速度的迎面風速，進而能夠?qū)煔庾柚乖谕ǖ乐?，為人員快速撤離提供良好的逃生通道。

4.由于在地鐵車站中具有中庭，導致站廳的公共區(qū)域在發(fā)生火災時無法作為“準安全區(qū)”，需要選擇替代的疏散通道，可以將直通室外的防煙樓梯間作為疏散通道進行分析考慮。因此，為了確保所有的人員能夠及時撤離，就要對疏散樓梯和扶梯的總體疏散能力進行系統(tǒng)全面的考慮，確保其能夠滿足人員疏散的要求。

（二）具體設計措施

1.地鐵車站的站廳和站臺內(nèi)嚴禁放置任何形式的可燃物，并且裝修材料要選用不可燃燒材料，進而避免其在發(fā)生火災時發(fā)生燃燒生成煙氣阻礙疏散。

2.站廳和站臺以及辦公和設備用房要采用防火墻進行有效的防火分區(qū)分隔，地鐵車站與其相鄰的商業(yè)部分要采用防火墻、甲級防火門以及特級防火卷簾等措施進行科學合理的防火分隔。

3.在站廳和站臺內(nèi)部每隔30m設置一處消火栓，并且對于人口密度大的公共區(qū)域要增加配備的移動式滅火設備。

4.地鐵車站內(nèi)的中庭開口處所設置的防火玻璃擋煙垂壁高度要大于2m，進而能夠有效阻止煙氣向站廳流通，為人員的快速疏散提供良好的疏散通道。

5.在地鐵車站最右端的適宜位置設置一部能夠直通地面的防煙樓梯間，進而為人員的安全疏散提供可靠的保障。

6.地鐵車站內(nèi)部的公共區(qū)域要采取鏤空式的吊頂方式，并且所劃分的防煙分區(qū)面積不得大于2000m2，進而確保單位排煙量不小于72m3/（m2·h），其吊頂?shù)溺U空率不得小于25%。

站臺通往站廳的樓梯、扶梯以及中庭等通道的兩側要設置高度不小于2m的擋煙垂壁，并且擋煙垂壁與樓梯踏步之間的最小距離不得小于2.3m，其具體的設計如下圖所示。

圖1 樓梯、扶梯及中庭擋煙垂壁設置示意圖

7.由于地鐵車站公共區(qū)域的面積非常大，人員非常密集，因此，為了避免煙氣的聚集要采用鏤空形式的吊頂，并且確保其鏤空率不得低于25%。同時，還要結合中庭的結構特點，設置不低于2m的擋煙垂壁對防煙分區(qū)進行科學合理的劃分，如圖2所示。擋煙垂壁的下端不得高于站廳層的吊頂，并且還要確保每個防煙分區(qū)的排煙量要小于180000m3/h。一旦地鐵站廳內(nèi)部發(fā)生火災，報警器就能立即報警，同時排煙系統(tǒng)就會啟動進而將站廳內(nèi)的煙氣及時排出。

圖2 站廳層防煙分區(qū)設置示意圖

（三）排煙策略建議

為了能夠及時將地鐵站內(nèi)的煙氣排出，結合當前地鐵車站的實際情況，制定如下的排煙策略：

1.區(qū)間隧道內(nèi)部的火災

將區(qū)間隧道兩端的風機作為排送風機，進行同時啟動一排一送，從而在隧道內(nèi)形成強力的縱向風，將隧道內(nèi)部的煙氣及時排除，為了進一步提高排煙效果，可以將相鄰分區(qū)內(nèi)的風機開啟進行輔助通風。其具體的通風方向要結合火災發(fā)生的位置進行有針對性的選擇，當發(fā)生在車頭位置處，風向與行駛方向相同；當發(fā)生在車尾處，風向與行駛方向相反；當發(fā)生在列車中間位置處或者位置不明時，為了盡量減少受到煙氣影響的乘客數(shù)量，選擇風向與行駛方向相同。

2.地鐵站臺火災

當火災發(fā)生在站臺時，開兩側的屏蔽門的邊門（單側的第一個門和最后一個門），同時開啟隧道內(nèi)的排煙風機，通過隧道將火災產(chǎn)生的煙霧及時排出，進而為人員的有效疏散提供暢通的通道。此時，站廳內(nèi)的風口主要起到送風的作用，并保持較高的風壓，進而能夠有效防止煙氣流向站廳，為人員的順利疏散提供安全的通道。

當火災發(fā)生在站廳時，為了避免火災流向站臺，需要開啟站臺內(nèi)的通風設備向站廳內(nèi)送風，站臺風口主要用于向站廳內(nèi)送風，而站廳內(nèi)的風口則充起到排風的作用，能夠保持較高的排風壓力，進而避免煙氣流入站臺內(nèi)，從而確保人員的安全疏散。

四、結語

總而言之，地鐵車站的人流量非常大，一旦發(fā)生火災就可能造成非常嚴重的傷亡事故，因此，為了確保人們的生命安全，就要對地鐵站進行有針對性的消防設計，提高其整體的消防性能，進而能夠在火災發(fā)生時為人們提供一個順利的逃生通道，從而及時將車站內(nèi)的人員進行疏散，為人們的人身安全提供可靠保障。在實際的消防設計過程中，需要結合地鐵車站的實際情況，對于站廳和站臺公共區(qū)域可以采用水幕系統(tǒng)用于防火分區(qū)的劃分，代替防火卷簾作為防火分隔的消防策略。水幕系統(tǒng)由消防水池、水幕泵組、開式灑水噴頭、雨淋報警閥組、水流報警裝置、信號閥以及配水管道等組成，水流報警裝置采用壓力開關，每個防火分區(qū)兩端均設置獨立的水幕系統(tǒng)進行防火分隔，進而能夠有效提高地鐵車站的消防性能。