高鐵站房防排煙系統(tǒng)的消防性能化設(shè)計研究

陳占國

摘? 要：針對現(xiàn)代大型火車站建筑的主要特點，分析了大型火車站建筑在防排煙設(shè)計中面臨的主要問題，結(jié)合性能化消防設(shè)計方法的目標性、針對性、綜合性、靈活性和合理性等基本特點，提出了一種基于性能的消防設(shè)計方法。并針對火車站建筑高、大空間的建筑特點，提出了一些大型火車站建筑的防排煙設(shè)計及基本方法。同時指出了大型火車站建筑性能化防火設(shè)計應注意的主要問題，為進一步健康有序地推進大型火車站建筑性能化防火設(shè)計提供了技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高鐵站? 防排煙系統(tǒng)? 消防性能

中圖分類號：U291.6 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（b）-0035-02

新型開放的大型現(xiàn)代化鐵路客運站建筑對消防設(shè)計提出了更高的要求，特別是對合理設(shè)置防火防煙區(qū)提出了更高的要求。我國現(xiàn)行的建筑防火規(guī)范沒有明確規(guī)定大空間的防排煙問題，有些規(guī)定很難執(zhí)行。因此，有必要針對站房的具體火災特點進行有針對性的分析研究，并將建筑防火的相關(guān)技術(shù)要素作為一個整體來考慮，以實現(xiàn)安全、可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的消防設(shè)計。性能化設(shè)計是當前技術(shù)條件下解決上述問題的有效方法之一。

1? 消防性能化設(shè)計的概述

在傳統(tǒng)建筑中的消防系統(tǒng)設(shè)計是根據(jù)建筑物的建筑規(guī)模、結(jié)構(gòu)等進行設(shè)計，根據(jù)固定的指標和方法對消防系統(tǒng)的方案進行確定，這樣具有一定的規(guī)范作用，但不能適應功能復雜、體積大和現(xiàn)有規(guī)格無法涵蓋。

消防性能化的消防系統(tǒng)設(shè)計是在基于消防性能最大化，為建筑物進行最優(yōu)的消防設(shè)計，是一種以消防安全危最終導向，充分利用建筑物內(nèi)個種功能空間和結(jié)構(gòu)進行定性、定量的分析、模擬、預測和評估建筑物的火災危害和后果，已完成對建筑物最佳消防系統(tǒng)設(shè)計的過程。所以這種性能化設(shè)計相對傳統(tǒng)消防系統(tǒng)設(shè)計更具有針對性、高效性、靈活性。是對新技術(shù)和新理念的一種合理運用，能夠初步對傳統(tǒng)消防設(shè)計的補充或替代。

2? 工程分析

2.1 工程概況

臨沂北站位于山東省臨沂市蘭山區(qū)白沙埠鎮(zhèn)沂蒙路與孝圣街交匯處，是一座正在建設(shè)中的大型高鐵樞紐站，隸屬于中國鐵路濟南局集團有限公司，建成后將是區(qū)域大型樞紐，是全國地級市中最大的車站之一。，如圖1所示。

2.2 防排煙設(shè)計的難點分析

2.2.1 大型交通樞紐類建筑特性

大型交通樞紐建筑，作為一個城市或者多個城市和核心樞紐，是一種具有多功能綜合性和建筑物，相對于寫字樓等大型建筑來說更加具有獨特性。

（1）建筑物的面積巨大、體積容量大、結(jié)構(gòu)較為復雜。

（2）建筑內(nèi)設(shè)施連續(xù)運營時間長（一般為24h不間斷運行）并且為了保證建筑空間的有效運行，對于建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量要求較高。

（3）建筑物內(nèi)的人員密集，且流動性大，內(nèi)部運營方式也復雜多樣，分為不同的工作線路，所以對建筑物內(nèi)的消防安全提出了更高的要求。

2.2.2 消防設(shè)計難點

根據(jù)大型交通樞紐建筑的特點，對消防系統(tǒng)設(shè)計提出了更高的要求，整個設(shè)計過程中會更具有一定的困難。

（1）對建筑物內(nèi)的防火區(qū)域劃分復雜，在《建筑設(shè)計防火規(guī)范》種的相關(guān)規(guī)定，建筑防火需要建設(shè)大量的防火門進行防火區(qū)域劃分，但大型交通樞紐建筑人員流動大，空間分布復雜，大型防火門建設(shè)不利于人員流動，并且在建筑物內(nèi)具有較強的通透性，不利于大面積使用防火門（簾），所以在防火區(qū)域劃分中較為困難。

（2）排煙量的計算難以控制，在交通樞紐建筑中的區(qū)域多，面積廣，各個功能空間結(jié)構(gòu)不一。若使用《規(guī)定》中的排煙系統(tǒng)設(shè)計，其計算量大，工程難以進行實現(xiàn)。

（3）滅火系統(tǒng)設(shè)計困難，在消防系統(tǒng)中的滅火系統(tǒng)需要大量的水源，在交通樞紐建筑物中結(jié)構(gòu)復雜、跨度大，對水源供應較為復雜。

（4）疏散設(shè)計困難。在交通樞紐建筑中，為了提高客流容量和交通換乘等，建筑物縱深大，面積廣，這樣就給疏散設(shè)計帶來一定的困難，樓梯間與消防電梯也無法過多設(shè)置。

3? 防排煙系統(tǒng)的消防性能化設(shè)計

3.1 排煙氣流的組織

排期組織是防煙排煙系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)施，但是因為交通樞紐建筑中的覆蓋范圍較大，需要進行設(shè)計的排煙系統(tǒng)較為復雜，各個區(qū)域中的排煙管道較多，容易和其他管道區(qū)域重合造成不必要麻煩，并且會造成排煙管道尺寸變小，排煙管道長度過大，無法實現(xiàn)排煙功能要求。為了使排煙系統(tǒng)不受建筑物高度的限制，也不受排煙效果的影響。為有效減小風管尺寸，降低建筑層高，節(jié)約土建費用，在設(shè)計排煙系統(tǒng)時，每層均采用水平排煙方式。

3.2 排煙風機的選型和配置

根據(jù)消防性能化設(shè)計，地下交通換乘層一層（行李火災、車間火災）排煙設(shè)備為7.344×104m3/h;地下車站大廳二層（行李火災、車間火災）排煙設(shè)備為8.694×104m3/h;三層（行李火災、列車火災）排煙設(shè)備為7.694×104m3/h。在站臺公共區(qū)域發(fā)生行李火災時，機械排煙量7.938×104m3/h，當軌道區(qū)域發(fā)生列車火災時，考慮到列車火災溢至站臺后的煙氣量可能大于行李火災產(chǎn)生的煙氣量，站臺公共區(qū)域的煙氣量暫按《地鐵設(shè)計規(guī)范》中煙氣量的計算方法計算。短站臺層機械煙量1.08×105m3/h，長站臺層（地下三層）機械煙量2.304×105m3/h，軌道區(qū)機械煙量5.04×105m3/h（單線區(qū)），排煙設(shè)備考慮10%漏風。

3.3 煙氣控制模式

在發(fā)生火災時，按照不同高度和樓層，對防煙排煙方式采用不同的控制方法，按照樞紐站的排煙要求，防排煙系統(tǒng)設(shè)計具體原則如下。

（1）地下1層（BI層）交通轉(zhuǎn)換層發(fā)生火災：地下1層的防排煙區(qū)域進行開啟排煙系統(tǒng)，同時對地下一層中的送風系統(tǒng)進行關(guān)閉處理，運用區(qū)域出口進行自然補風。

（2）地下2層（B2層）候車廳發(fā)生火災：將該區(qū)域內(nèi)的防煙區(qū)域開啟，同時關(guān)閉送風系統(tǒng)，地下1層開啟送風進行補風

（3）地下3層（B3層）站臺層公共區(qū)發(fā)生火災：開啟軌頂及站臺層排煙系統(tǒng)進行排煙，關(guān)閉本層送風系統(tǒng)，同時地下2層開啟送風進行補風

（4）當軌道區(qū)列車發(fā)生火災時，由于排煙量大，車站兩端活塞軸自然補充補氣，地下兩層送風為機械補氣。由于列車在軌道區(qū)域發(fā)生火災時，煙氣會溢出站臺公共區(qū)域，因此根據(jù)“列車火災對應的軌道區(qū)域和與軌道區(qū)域相鄰的站臺的煙氣排放”設(shè)計煙氣控制模式。

4? 結(jié)語

由于高鐵建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，對建筑中的消防設(shè)計提出了更高的要求。該文中在基于高性能化的設(shè)計理念對高鐵樞紐站的防排煙系統(tǒng)進行設(shè)計研究和評價。在此基礎(chǔ)上，進行了相應的消防排煙設(shè)計。為了適應大型火車站站房建設(shè)的需要，確?；疖囌菊痉拷ㄔO(shè)安全有序地發(fā)展，需要在鐵道部的統(tǒng)一指導下，進一步健康有序地推進大型火車站站房性能化消防設(shè)計。鐵道部和有關(guān)單位共同努力，以加強工作，穩(wěn)步實施，合理運行為目標。

參考文獻

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