地鐵換乘車站站廳公共區(qū)防火設(shè)計

鄭雁秋

（江蘇省無錫市消防支隊，214000，無錫∥高級工程師）

目前，地鐵建設(shè)已從單線進入網(wǎng)絡(luò)化，出現(xiàn)了多線換乘車站且換乘線路共用一個站廳公共區(qū)。這類車站的站臺和站廳公共區(qū)面積遠遠超過單一車站公共區(qū)面積。例如：無錫地鐵1號線三陽廣場站（如圖1），站廳公共區(qū)和地下二層1號線站臺、地下三層2號線站臺層劃為一個防火分區(qū)，面積達19 307.4 m2。在空間大、人員密集、安全疏散難以解決的情況下，仍然將站臺、站廳公共區(qū)劃分為一個防火分區(qū)，顯然不合理。為此，GB50490—2009《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》第7.3.18條第4款規(guī)定：多線換乘車站共用一個站廳公共區(qū)，且面積超過單線標(biāo)準(zhǔn)車站站廳公共區(qū)面積2.5倍時，應(yīng)通過消防性能化設(shè)計分析，采取必要的消防措施。但在該規(guī)范的執(zhí)行的過程中還存在一些疑慮，如：對單線標(biāo)準(zhǔn)車站站廳公共區(qū)面積如何理解？對性能化設(shè)計分析所采取的消防措施如何把握？筆者通過無錫三陽廣場站工程實踐，對地下多線換乘車站站廳公共區(qū)防火設(shè)計進行討論，與同行商榷。

圖1 無錫三陽廣場站透視圖

1 無錫三陽廣場站工程概況

無錫三陽廣場站位于中山路和人民路交叉路口下，1號線車站沿中山路方向設(shè)置，與沿人民路方向的2號線車站形成十字型換乘（見圖2）。車站地下一層為1、2號線共用站廳層，其中間為站廳公共區(qū)，分為付費區(qū)和非付費區(qū)，設(shè)有3個付費區(qū)；2號線東西兩端和1號線南北兩端均為物業(yè)開發(fā)部分（見圖3）。地下二層為1號線車站設(shè)備層和2號線車站側(cè)式站臺層。其中2號線兩個側(cè)式站臺分別設(shè)有3組樓扶梯至站廳層付費區(qū)，同時分別設(shè)有1組換乘樓扶梯與1號線島式站臺相連（見圖4）。地下三層為1號線島式站臺層，其兩端為設(shè)備管理用房區(qū)，中間為旅客乘降區(qū)，設(shè)有3組樓扶梯至站廳層付費區(qū)，同時設(shè)2組換乘樓扶梯分別聯(lián)系2號線2個側(cè)式站臺（見圖5）。

圖2 無錫三陽廣場站總平面圖

圖3 無錫三陽廣場站地下一層示意圖

圖4 無錫三陽廣場站地下二層示意圖

三陽廣場站是無錫軌道交通線網(wǎng)中最重要的車站之一，遠期客流相當(dāng)大，且周邊商業(yè)發(fā)達，兩種客流交織，故該站還需實現(xiàn)地上地下的立體交通，以緩解區(qū)域交通壓力。三陽廣場站共用站廳公共區(qū)和1號線、2號線站臺層劃為一個防火分區(qū)，且共用站廳公共區(qū)和轉(zhuǎn)換廳面積之和約為13 500m2，遠遠超過了單線標(biāo)準(zhǔn)車站站廳公共區(qū)面積2.5倍。此外，地下1層站廳周邊有較大的空間作為商業(yè)開發(fā)。因此，根據(jù)《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》第7.3.8條，對該工程進行了性能化設(shè)計評估及復(fù)核，采取了必要的消防措施。

圖5 無錫三陽廣場站地下三層示意圖

2 三陽廣場站消防性能化設(shè)計評估要點

據(jù)無錫三陽廣場站消防性能化分析，其火災(zāi)危險性可能表現(xiàn)為列車車廂起火，站臺層行李火災(zāi)，以及站廳層售票機、檢票機及行李起火。本文對設(shè)計的消防安全性采用定性和定量分析，以保護生命安全等為消防安全目標(biāo)，提出以下解決方案。

（1）控制車站內(nèi)可燃物數(shù)量，降低火災(zāi)危險性。針對可燃物分布狀況采取控制措施，例如：禁止在樓扶梯口附近擺設(shè)攤位店鋪；加強車站內(nèi)消防安檢，禁止地鐵乘客攜帶易燃易爆物品進入車站內(nèi)；布置在車站站廳和站臺公共區(qū)的電氣線路均要求使用低煙無鹵阻燃型電纜并進行漏電保護，避免使用年限增加后由于電氣線路老化等原因引發(fā)火災(zāi)。

（2）采取可燃界面非連續(xù)化的手段提高防火分隔的有效性。由于站廳東南西北四端均存在物業(yè)開發(fā)，面積約為2 900～3 900m2不等，特別是南北向只設(shè)置了一道防火卷簾，因此防火卷簾兩側(cè)的走道不得設(shè)置任何可燃物，并保留足夠?qū)挾鹊母綦x帶，使可燃物不連續(xù)，防止可燃物在不同區(qū)域之間被引燃，同時也為人員疏散留下足夠的通道（見圖6、7）。此外，車站公共區(qū)和周圍設(shè)備區(qū)采用了防火墻和甲級防火門進行嚴(yán)格分隔。1號線和2號線站臺之間連通的2部換乘樓梯采用耐火極限不低于3.0h的防火卷簾分隔。

（3）優(yōu)化防排煙系統(tǒng)。站廳公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，關(guān)閉站廳和站臺公共區(qū)的送風(fēng)系統(tǒng)，開啟站廳起火防煙分區(qū)的排煙系統(tǒng)，通過通往地面的出入口補風(fēng)，形成下行風(fēng)流，控制煙氣不蔓延進入樓扶梯，以不影響人員通過出入口向地面疏散的安全性。站臺公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，關(guān)閉站廳和站臺公共區(qū)的送風(fēng)系統(tǒng)，開啟起火站臺公共區(qū)的排煙系統(tǒng)，通過樓扶梯補風(fēng)，形成下行風(fēng)流，控制煙氣不蔓延進入樓扶梯，并阻隔煙氣往站廳層蔓延；同時，將換乘樓梯的防火卷簾降至底部，防止煙氣通過換乘樓梯蔓延至相鄰站臺層，將火災(zāi)控制在起火站臺公共區(qū)。站臺軌行區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，關(guān)閉站廳和站臺公共區(qū)的送風(fēng)系統(tǒng)，開啟起火站臺軌行區(qū)的軌頂排煙系統(tǒng)和站臺公共區(qū)的排煙系統(tǒng)。

圖6 無錫三陽廣場站地下一層北側(cè)防火隔離帶

圖7 無錫三陽廣場站地下一層南側(cè)防火隔離帶

（4）可靠的疏散策略。當(dāng)站廳公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，打開所有自動檢票口和所有欄柵門，引導(dǎo)站廳層的人員疏散至地面安全區(qū)域。而站臺的人員疏散有兩種模式：一是通過到站列車將人員疏散至相鄰車站，要求站廳發(fā)生火災(zāi)時停止正常運營，處于上一站和本站區(qū)間隧道內(nèi)的地鐵列車本站不停靠，越站行駛；離上一站最近的一列列車在上一站停靠以后將人員全部下完，空車到達本站站臺，將站臺的人員全部運至下一站安全區(qū)域。二是人員向上疏散至起火站廳層，再疏散至地面安全區(qū)域，區(qū)間隧道內(nèi)的所有列車在本站均越站行駛。當(dāng)站臺軌行區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，停車側(cè)自動打開所有滑動門（如有故障即刻打開應(yīng)急門），打開所有自動檢票口和所有欄柵門，引導(dǎo)站臺軌行區(qū)列車內(nèi)的人員和站臺公共區(qū)的人員疏散至相對安全的站廳層，再疏散至地面安全區(qū)域。

基于三陽廣場站的消防安全策略，性能化量化分析表明：車站起火后的人員可用安全疏散時間大于所需安全疏散時間，故車站內(nèi)起火時站內(nèi)的人員可以實現(xiàn)安全疏散。站廳層起火后，在排煙系統(tǒng)的作用下，煙氣主要集中在起火的防煙分區(qū)，而防煙分區(qū)可有效地起到抑制煙氣蔓延的作用，故站廳層面積雖然較大，但是安全疏散不會受到威脅。在一部自動扶梯失效的情況下，起火站臺疏散所需時間均小于《地鐵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的6.0min，能夠滿足地鐵車站疏散的要求。

3 多線換乘站站廳防火設(shè)計的要點

3.1 限制共用站廳公共區(qū)的最大允許建筑面積

由于地鐵多線換乘站站廳及站臺公共區(qū)劃為一個防火分區(qū)，使得防火分區(qū)貫穿多層，且周邊有較大的商業(yè)開發(fā)空間，因此其消防安全問題主要有：人員密度大，疏散難度大，逃生時需經(jīng)過多個地下層才能到達地面；建筑布局復(fù)雜，消防人員無法短時間到達火災(zāi)現(xiàn)場進行滅火救援，火災(zāi)撲救難度大；換乘車站客流大，乘客攜帶的行李多，火災(zāi)荷載加大，熱釋放速率大，煙霧量大；由于商業(yè)開發(fā)與車站本體不同時使用，車站投入使用時，商業(yè)開發(fā)還處于建設(shè)或閑置狀態(tài)，因而影響車站出入口或其他位置的正常使用；站廳面積大，為小型商鋪提供了可利用的空間，但加大了消防安全管理難度。盡管《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》第7.3.18條規(guī)定可通過消防性能化設(shè)計分析采取必要的消防措施，但從工程實踐看，主要措施還是控制可燃物、設(shè)置防火隔離帶，以及有效疏散和防排煙等。措施的可靠性還有賴于消防設(shè)備的施工及產(chǎn)品質(zhì)量、消防安全管理制度和水平等。

地下車站站臺和站廳公共區(qū)劃為一個防火分區(qū)主要是針對單線車站，當(dāng)多線換乘車站共用一個站廳公共區(qū)時，共用站廳公共區(qū)建筑面積不宜過大，應(yīng)予以限制。車站站廳公共區(qū)是乘客集散的主要區(qū)域，是為乘客服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)模塊，設(shè)計應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化；其面積由遠期高峰小時客流的集聚量、站臺形式、車型及編組、售檢票方式、樓扶梯布局等綜合確定。無錫地鐵1號線有地下車站19座，其中單線車站為15座；2號線有地下車站18座，其中單線車站為13座；列車均采用B型6列編組，單線車站站廳公共區(qū)（不含站臺層）面積約1 400～1 800m2。筆者認為，應(yīng)將《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》第7.3.18條中“單線標(biāo)準(zhǔn)車站站廳公共區(qū)面積2.5倍”的概念量化。即：單線標(biāo)準(zhǔn)車站站廳公共區(qū)面積可按2 000 m2計算，則多線換乘車站共用站廳公共區(qū)面積不宜超過2 000m2×2.5＝5 000m2。地下?lián)Q乘車站共用站廳公共區(qū)面積不包含各線站臺層公共區(qū)面積，最大允許建筑面積控制為5 000m2在實際工程中是可以實現(xiàn)的，當(dāng)確需超過5 000m2時，可采用防火分隔措施形成2個或2個以上共用站廳公共區(qū)。無錫三陽廣場站地下一層共用站廳層設(shè)置3個付費區(qū)，因此可以考慮采取防火分隔措施將共用站廳層分為3個共用站廳公共區(qū)。

3.2 限制車站內(nèi)商鋪的總面積

通過消防性能化分析可以看出，控制車站內(nèi)的可燃物數(shù)量、降低車站的火災(zāi)危險性是一項重要措施。共用站廳面積大、客流量大，周圍連接商業(yè)開發(fā)，因此在車站內(nèi)設(shè)置商鋪成為商家不愿意錯過的商機。但如果商鋪布置見縫插針，業(yè)態(tài)和格局變化萬千，則會給消防安全管理帶來很大困難。因此，限制車站內(nèi)商鋪的總面積及采取有效的防火分隔措施極為重要。站臺層、站廳付費區(qū)和站廳非付費區(qū)乘客疏散區(qū)內(nèi)，嚴(yán)禁設(shè)置商鋪和非地鐵用房。設(shè)置在站廳非付費區(qū)的商鋪不得經(jīng)營和儲存火災(zāi)危險性為甲類、乙類和丙1項儲存物品屬性的商品。每個站廳非付費區(qū)內(nèi)商鋪的總面積不應(yīng)大于100m2，商鋪連續(xù)面積不應(yīng)大于75m2，每個商鋪單元面積不應(yīng)大于50m2；商鋪單元之間以及與其他部位應(yīng)采用防火墻或防火卷簾進行分隔，經(jīng)營中不得使用明火。無錫三陽廣場站不僅是多線換乘站，還是地上地下立體交通樞紐，其站廳出入口通道不僅擔(dān)負地鐵站的疏散，而且需要保證地上地下立體交通的人流集散，因此，出入口通道內(nèi)嚴(yán)禁設(shè)置商鋪。

3.3 強化物業(yè)開發(fā)與共用站廳公共區(qū)的防火分隔

無錫三陽廣場站四面均連接物業(yè)開發(fā)，其中東西向采用通道連接方式，分別設(shè)置兩道防火卷簾，且由地鐵和物業(yè)開發(fā)分別控制；南北向由于平面布局的限制無法采用通道連接方式，設(shè)置了一道防火卷簾，可同時由地鐵和物業(yè)開發(fā)控制。根據(jù)性能化設(shè)計要求，在南北向防火卷簾兩側(cè)利用物業(yè)和站廳的走道作為防火隔離帶。此處防火隔離帶與高大空間建筑設(shè)計中采用的防火隔離帶不同：該站廳層建筑高度有限，煙羽流豎直升騰流程短，熱煙氣層距離商品貨架上的可燃物距離較近，容易被點燃，故物業(yè)開發(fā)與共用站廳公共區(qū)之間設(shè)置的防火墻或防火卷簾仍很重要。當(dāng)物業(yè)開發(fā)與共用站廳公共區(qū)采用防火卷簾分隔時，應(yīng)嚴(yán)格控制防火卷簾用量，每樘防火卷簾的寬度不宜超過8m，相鄰防火卷簾之間應(yīng)設(shè)置寬度不小于24m的防火墻，且保證防火卷簾產(chǎn)品和施工質(zhì)量。利用走道作為防火隔離帶強化防火分隔，應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：防火隔離帶與商業(yè)區(qū)或地鐵站廳必須平緩連接，不得設(shè)置臺階；應(yīng)有永久固定醒目的防火隔離帶標(biāo)志，禁止他用；在防火隔離帶的地面和上空，禁止堆放物品，禁止懸掛氣球、條幅等可燃物；防火隔離帶地面上應(yīng)設(shè)置發(fā)光疏散指示標(biāo)志等；防火隔離帶宜劃分為獨立的防煙分區(qū)。

3.4 強化火災(zāi)時煙氣的控制

地鐵車站面積較大，發(fā)生火災(zāi)時，需要把煙氣控制在局部較小的范圍，防止其向整個車站樓層蔓延。這樣既有利于人員疏散，也有利于機械排煙。無錫三陽廣場站專家論證意見要求：站臺、站廳的防煙分區(qū)面積不應(yīng)超過750m2，轉(zhuǎn)換廳應(yīng)設(shè)置防排煙設(shè)施；在樓扶梯開口部位處應(yīng)采取有效措施，確保向下氣流速度不小于1.5m／s。但是，防煙分區(qū)面積較小時，排煙系統(tǒng)的構(gòu)成將極為復(fù)雜，保證系統(tǒng)運行有效性將存在很大困難，在設(shè)計、施工和管理中應(yīng)予以重視。當(dāng)下層站臺發(fā)生火災(zāi)時，在浮力的作用下，煙氣會通過與上層相連的樓梯向上層站臺或站廳蔓延，此時樓梯也是人員向地面疏散的通道；如果樓梯口的四周沒有設(shè)置擋煙垂壁，煙氣會很快經(jīng)樓梯進入上層區(qū)域。這既不利于人員的安全疏散，也會威脅上層站臺（廳）人員安全。因此，在下層站臺與上層相連的樓梯口四周，應(yīng)設(shè)置擋煙垂壁作為防煙分隔。擋煙垂壁的下沿距吊頂?shù)母叨炔粦?yīng)小于0.5 m，以阻擋煙氣向上層蔓延，同時蓄積起火層的煙氣，提高排煙效率。此外，空氣幕作為一種柔性的擋煙隔斷，設(shè)置于疏散通道口處或樓梯口等場所，也是非常有效的防煙措施。地鐵站臺和站廳應(yīng)同時設(shè)置獨立的補風(fēng)系統(tǒng)。地鐵站廳（臺）著火時，宜僅開啟發(fā)生火災(zāi)所在的防煙分區(qū)的排煙系統(tǒng)。每個防煙分區(qū)的排煙系統(tǒng)應(yīng)與消防控制系統(tǒng)聯(lián)動，并可單獨控制開啟。

地鐵站臺、站廳公共區(qū)內(nèi)應(yīng)盡量采用格柵或條柵等通透吊頂，以提高蓄煙能力。同時，宜將排煙口設(shè)置在吊頂上方。這樣，既可以利用吊頂空間的蓄煙作用，又能加強機械排煙的效果。目前通透吊頂沒有統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)格，有孔板式、格柵式、條柵式等通透形式。吊頂?shù)目讖教?，則火災(zāi)煙氣不容易穿過孔隙進入吊頂上部空間，不利于煙氣的蓄積和機械排煙，且可能使煙氣層高度下降得更低，對人員安全不利?？讖捷^大但鏤空率較低，同樣不利于煙氣進入吊頂上部空間。應(yīng)對通透吊頂?shù)目讖酱笮〖扮U空率等進行深入研究，給出具體量化的規(guī)定。建議條柵式或格柵式等通透式吊頂盡量均勻分布，鏤空率應(yīng)大于20%，鏤空孔的短邊尺寸（或直徑）不應(yīng)小于4cm。

3.5 確保人員疏散的安全性是根本原則

無錫三陽廣場站性能化設(shè)計分析了站廳層起火工況下，站臺層人員的兩種疏散模式的優(yōu)缺點。采用模式一，站臺層人員整個疏散的過程均處于安全狀態(tài)，疏散安全性高；但是，該疏散模式對全線運營造成的影響相對較大，且需對站廳和站臺人員采用不同的疏散引導(dǎo)方式（站廳人員要盡快往地面疏散，而站臺人員則需要冷靜等待上一站清空列車的到來），管理難度較高。此外，疏散指示標(biāo)識的設(shè)計也需要站廳和站臺分別設(shè)置和控制，以滿足不同火災(zāi)工況下的疏散指引。即：站廳起火時，站廳層的疏散指示標(biāo)識指引人員向地面疏散，而站臺層的疏散指示標(biāo)識則不能指引人員向上面的站廳層疏散。采用模式二，不會對全線運營造成影響，區(qū)間內(nèi)的列車只需在本站越站行使，站廳和站臺人員均向上疏散，疏散引導(dǎo)方式和疏散指示標(biāo)識的設(shè)計均較為簡單；但站臺人員需要較長的時間穿越起火的站廳層，疏散過程中的危險性較大。無錫三陽廣場站站廳層起火工況下，站臺層人員疏散采用了模式二，且運營時刻安排盡量考慮本站的列車錯時到站，以避免出現(xiàn)兩列列車同時需要疏散的情形。在兩列列車同時到站的情況下，只有在軌行區(qū)發(fā)生火災(zāi)時才需要對列車進行疏散，站臺工作人員組織非火災(zāi)側(cè)的列車離開車站，保證站臺只需疏散一列列車。然而筆者認為，確保人員疏散的安全性應(yīng)是根本原則，雖然當(dāng)站廳層火災(zāi)時，模式一的管理難度大，但仍然是值得推薦的。此外，可利用地鐵信息顯示系統(tǒng)、建筑標(biāo)識系統(tǒng)，以及在站臺、站廳樓梯的每級臺階側(cè)面設(shè)置蓄光疏散指示標(biāo)志等，強化人員應(yīng)急疏散的標(biāo)識和警示；疏散使用的自動扶梯傾角不宜大于30°，以便提高人員疏散效率。

3.6 設(shè)置自動滅火系統(tǒng)降低火災(zāi)危險性

無錫三陽廣場站工程設(shè)置了室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、事故機械排煙系統(tǒng)、火災(zāi)探測報警系統(tǒng)、疏散應(yīng)急照明和連續(xù)可視的發(fā)光指示標(biāo)志等，能有效降低該工程火災(zāi)危險性，對消防安全水平起著重要的保障作用。三陽廣場站自動滅火系統(tǒng)的設(shè)置借鑒了上海軌道交通7、9、10號線等的經(jīng)驗及公安部《高壓細水霧在地鐵火災(zāi)防治中的應(yīng)用技術(shù)交流會議紀(jì)要》精神，站廳層設(shè)置閉式高壓細水霧滅火系統(tǒng)保護，站臺層在軌行區(qū)與站臺交接處設(shè)置高壓細水霧開式系統(tǒng)保護。高壓細水霧技術(shù)具有降溫、消毒和抑制煙氣的作用，其噴放形成的噴霧水幕通過卷吸與吸附作用，有效降低了人員逃生路徑上的有毒氣體濃度與煙氣溫度，提高了站廳、站臺能見度和火場氧濃度，對災(zāi)害事故條件下保障地鐵人員安全疏散具有重要作用。筆者認為，地下車站、尤其是周圍連接物業(yè)開發(fā)或多線換乘的車站，站廳、站臺層應(yīng)當(dāng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)。地下車站中人員疏散和火災(zāi)撲救難度大，因此提高自防自救能力、及早控制和撲滅火災(zāi)、降低火災(zāi)危險性尤為重要。地下車站站廳、站臺層自動滅火系統(tǒng)推薦采用高壓細水霧或水噴霧滅火系統(tǒng)，可減少地面濕滑和稀釋煙氣。

4 結(jié)語

多線換乘站共用一個站廳公共區(qū)，其允許建筑面積不宜過大，應(yīng)量化控制，并采取控制可燃物、設(shè)置防火隔離帶，以及可靠的疏散方案和防排煙設(shè)施等來提高消防安全水平。同時，地下車站站廳、站臺層應(yīng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)，以有效控制和撲滅火災(zāi)，降低火災(zāi)危險性。

［1］GB 50157—2003地鐵設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］GB 50490—2009城市軌道交通技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］DGJ 08－109—2004城市軌道交通設(shè)計規(guī)范［S］.

［4］四川法斯特消防安全性能評估有限公司.無錫地鐵1號線三陽廣場站消防安全性能評估報告［R］.成都：四川法斯特消防安全性能評估有限公司，2011.

［5］上海泰孚建筑安全咨詢有限公司.無錫地鐵1號線三陽廣場站消防安全復(fù)核評估報告［R］.上海：上海泰孚建筑安全咨詢有限公司，2011.

［6］曾國保.大型地鐵車站消防設(shè)計性能化分析［J］.鐵道工程學(xué)報，2009，2（125）：99.