地鐵車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)的防火設(shè)計(jì)

鄭雁秋

(江蘇省無錫市消防支隊(duì)，214035，無錫∥高級(jí)工程師)

地鐵車輛段是保證地鐵正常運(yùn)營的后勤基地，具有占地面積大、建筑密度較小、用地強(qiáng)度低等特點(diǎn)。這與日益緊缺的城市土地資源間產(chǎn)生了矛盾。地鐵車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)作為國內(nèi)地鐵可持續(xù)發(fā)展的一種新模式，越來越受到重視。目前，北京、上海、成都、深圳、蘇州、無錫等多個(gè)城市的地鐵車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)項(xiàng)目已進(jìn)入實(shí)施階段。我國大陸地區(qū)地鐵建設(shè)大多學(xué)習(xí)借鑒香港地鐵的“地鐵+物業(yè)”發(fā)展模式，地鐵上蓋物業(yè)開發(fā)的設(shè)計(jì)、施工管理還處于起步階段，其建設(shè)模式和防火設(shè)計(jì)是目前討論研究的熱點(diǎn)。地鐵車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)存在著體量大、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、防火設(shè)計(jì)難度大等困難。本文以無錫地鐵雪浪車輛段上蓋配套設(shè)施項(xiàng)目為例，對(duì)地鐵車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)的防火設(shè)計(jì)難點(diǎn)和技術(shù)要求進(jìn)行研究，以供同行參考。

1 無錫地鐵雪浪車輛段上蓋配套設(shè)施項(xiàng)目概況

無錫地鐵雪浪車輛段上蓋配套設(shè)施項(xiàng)目(以下簡稱“雪浪項(xiàng)目”)位于無錫地鐵1號(hào)線雪浪車輛段所在地，位于蠡湖大道東側(cè)、具區(qū)路北側(cè)、清源路南側(cè)、規(guī)劃的平湖路西側(cè)。該項(xiàng)目將物業(yè)與地鐵車輛段上、下疊加建造，是集地鐵車輛段、住宅、商業(yè)、辦公、公寓為一體的大型綜合型地鐵上蓋配套設(shè)施。其總建筑面積約56萬m2。其中:物業(yè)建筑面積約48.8萬m2，雪浪車輛段及其配套辦公樓建筑面積約7.4萬m2。上蓋平臺(tái)總平面布置圖如圖1所示。

地下一層為非機(jī)動(dòng)車庫、汽車庫、設(shè)備房、地下商業(yè);0 m標(biāo)高處為雪浪車輛段及車輛段綜合辦公樓、上蓋配套設(shè)施的配套商業(yè)、獨(dú)立用地的SOHO辦公樓及酒店、公寓樓;北區(qū)(出入段線及咽喉區(qū))7.5 m標(biāo)高處為住宅;南區(qū)(車輛段運(yùn)用庫上方)8.5 m標(biāo)高處為上蓋物業(yè)配建的汽車庫、商業(yè)和設(shè)備用房;13.5 m標(biāo)高處為住宅及配套用房。該項(xiàng)目各層標(biāo)高處示意圖如圖2。

該項(xiàng)目特點(diǎn)如下:地鐵車輛段布置在地面，水平展開，通過對(duì)眾多功能庫房進(jìn)行整合，形成連成一體的平臺(tái)，作為物業(yè)開發(fā)的建設(shè)用地;物業(yè)開發(fā)位于平臺(tái)上部，通過車輛段結(jié)構(gòu)頂板與下部車輛段功能進(jìn)行徹底隔離，車流通過坡道連接平臺(tái)與周邊市政道路。這種模式已成為我國車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)的主流形式，在深圳、上海、重慶、杭州、蘇州等地也有相應(yīng)的案例。

2 上蓋物業(yè)開發(fā)的防火設(shè)計(jì)難點(diǎn)

2.1 上蓋物業(yè)開發(fā)的防火設(shè)計(jì)依據(jù)

圖1 雪浪車輛段上蓋配套設(shè)施項(xiàng)目總平面圖

圖2 雪浪車輛段蓋下、蓋上配套設(shè)施項(xiàng)目各層標(biāo)高處示意圖

地鐵車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)是將地鐵車輛段及綜合基地、汽車庫、住宅、商業(yè)疊加建造，并且以蓋上平臺(tái)作為安全區(qū)設(shè)置消防車道用于上蓋物業(yè)建筑滅火救援?，F(xiàn)行國家規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此類工業(yè)與民用組合建筑和把蓋上平臺(tái)作為安全區(qū)的防火設(shè)計(jì)尚無明確規(guī)定，無規(guī)范可遵循。在“雪浪項(xiàng)目”設(shè)計(jì)中，一是借鑒了國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范，如香港、英國的建筑防火規(guī)范;二是結(jié)合國內(nèi)類似工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，如深圳前海地鐵上蓋和杭州地鐵七堡車輛基地、蘇州太平車輛段上蓋等項(xiàng)目;三是運(yùn)用消防性能化設(shè)計(jì)方法提供消防安全策略。

2.2 上蓋物業(yè)建筑高度的界定

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，上蓋物業(yè)歸納為:轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)落地體系2類。上蓋物業(yè)的分界是車輛段結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層頂板或建筑頂部蓋板。此分界線上方也可設(shè)置物業(yè)汽車庫等，汽車庫頂板上方為蓋上平臺(tái)開敞空間。上蓋物業(yè)建筑高度如何界定是防火設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。如:“雪浪項(xiàng)目”北區(qū)標(biāo)高7.5 m，南區(qū)標(biāo)高8.5 m為上蓋物業(yè)分界線。北區(qū)標(biāo)高7.5 m平臺(tái)為開敞的室外空間;南區(qū)標(biāo)高8.5 m以上為上蓋物業(yè)汽車庫，汽車庫頂板標(biāo)高13.5 m平臺(tái)為開敞的室外空間。北區(qū)以標(biāo)高7.5 m、南區(qū)以標(biāo)高13.5 m為上蓋物業(yè)建筑的0 m標(biāo)高，按GB 50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和GB 50045—2005《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行防火設(shè)計(jì)。為了使蓋上平臺(tái)的消防安全性等同于常規(guī)的0 m標(biāo)高地面，采取了以下措施:一是北區(qū)標(biāo)高7.5 m及南區(qū)標(biāo)高13.5 m平臺(tái)各設(shè)2條7 m寬消防車坡道便于消防車駛?cè)肷w上平臺(tái)，在平臺(tái)上設(shè)置上蓋物業(yè)建筑消防車道及登高救援場地;二是進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)、排煙口與上蓋民用建筑的防火間距滿足規(guī)范要求;三是地鐵車輛段基地承重柱和墻的耐火極限按不低于4.0 h設(shè)計(jì)，梁、板的耐火極限按不低于3.0 h設(shè)計(jì)。

2.3 蓋下地鐵車輛段建筑的定性

“雪浪項(xiàng)目”蓋下(北區(qū)標(biāo)高7.5 m以下，南區(qū)標(biāo)高8.5 m以下)為車輛段停車場建筑，0 m標(biāo)高為地鐵停車線軌頂標(biāo)高。停車場0 m標(biāo)高比室外道路低約2 m。地塊橫向剖面示意圖如圖3所示。雖然車輛段建筑地面低于室外道路高度，但小于車輛段建筑凈高的1/3，故可視為地面建筑，但碩大的蓋板使得車輛段停車場周圍變?yōu)槭芟薜目臻g，給人員疏散及滅火救援造成困難。蓋下車輛段建筑按地面還是地下或半地下建筑設(shè)計(jì)成為難點(diǎn)?！把├隧?xiàng)目”蓋下車輛段總平面示意圖如圖4所示。工程車庫、混合變電所、配電所為丙類廠房，其他均為戊類廠房，蓋下車輛段建筑按地下廠房要求設(shè)計(jì)。

圖3 地塊橫向剖面圖

圖4 雪浪車輛段總平面示意圖

2.4 蓋上物業(yè)開發(fā)范圍的合理性

一般情況下，蓋上平臺(tái)及基礎(chǔ)需與地鐵車輛段功能部分建筑同步施工。地鐵車輛段通?？煞謳状髤^(qū)域:一是綜合辦公區(qū)，包括綜合辦公樓、綜合維修樓、變電站等一些人員較為集中的生產(chǎn)辦公建筑;二是咽喉區(qū);三是停車列檢庫;四是檢修庫區(qū)。上蓋物業(yè)開發(fā)的模式和范圍、人員疏散、滅火救援的合理性是防火設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。蓋下停車場人員需要經(jīng)過蓋板下受限空間疏散，上蓋物業(yè)開發(fā)的范圍不僅影響工程投資，對(duì)建筑消防安全的影響也很大。

2.5 蓋下地鐵車輛段建筑防火分區(qū)劃分

蓋下地鐵車輛段按地下廠房要求設(shè)計(jì)，難以按規(guī)范要求劃分防火分區(qū)。如:“雪浪項(xiàng)目”蓋下停車場占地面積約6.9萬m2，建筑面積約6.9萬 m2，層高8.5 m，其功能為運(yùn)用庫、周月檢庫、停車列檢庫、洗車庫、工程車庫、混合變電所、材料庫、車輛段站場咽喉區(qū)等。由于地鐵車輛進(jìn)出庫頻繁，因而庫大門不能同時(shí)關(guān)閉，加上人工駕駛模式需要觀察信號(hào)等因素，停車場難以劃分防火分區(qū)。因此，蓋下地鐵停車場丁類運(yùn)用庫、丁類信號(hào)樓、丁類材料庫、丙類混合變電所、丙類配電所、丙類工程車庫采用防火分隔措施后，不再劃分防火分區(qū)。

3 上蓋物業(yè)開發(fā)防火設(shè)計(jì)研究

“雪浪項(xiàng)目”是地面車輛段及綜合基地上蓋物業(yè)開發(fā)綜合利用的一種模式，可稱為“地毯”模式。另外還有2種模式:一種是“地下掩土”模式，將地鐵車輛段的主要大型廠房布置在地下，一些人員集中的輔助辦公空間布置在地上，如日本光丘車輛段、英國懷特鎮(zhèn)車輛段等;另一種是“高架”模式，是我國近幾年進(jìn)行的一種新嘗試，將車輛段及綜合基地布置在地面以上10 m左右，利用車輛段及綜合基地上部和下部空間作為物業(yè)開發(fā)，如武漢高架停車場、南京地鐵1號(hào)線南延大學(xué)城停車場等。無論哪種模式，其防火設(shè)計(jì)研究都是重點(diǎn)，現(xiàn)對(duì)地鐵車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)的防火設(shè)計(jì)提出幾點(diǎn)看法。

3.1 加強(qiáng)相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善

我國建設(shè)地鐵的城市越來越多，地鐵運(yùn)營基本上靠政府給予財(cái)政補(bǔ)貼。為了解決這個(gè)問題，地鐵上蓋物業(yè)開發(fā)建設(shè)成為了發(fā)展的趨勢。對(duì)地鐵上蓋物業(yè)開發(fā)的防火設(shè)計(jì)研究也已成新的課題。雖然《地鐵設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(征求意見稿)中有一些相關(guān)規(guī)定，但因?yàn)樵O(shè)計(jì)模式的多樣化，防火設(shè)計(jì)難題仍然很多。為了更好地推動(dòng)國內(nèi)地鐵車輛段及綜合基地的建設(shè)，應(yīng)分析借鑒國內(nèi)外工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用性能化設(shè)計(jì)方法研究消防安全策略的合理性、可靠性，研究制定國家或地方規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，使今后的設(shè)計(jì)有據(jù)可依。

3.2 應(yīng)綜合評(píng)估，合理確定上蓋物業(yè)開發(fā)模式和范圍

將地鐵車輛段各區(qū)域上蓋物業(yè)與蓋下部分的關(guān)系和影響進(jìn)行比較，對(duì)上蓋物業(yè)開發(fā)投資成本及收益進(jìn)行綜合評(píng)估，統(tǒng)籌考慮蓋上和蓋下的環(huán)境、火災(zāi)危險(xiǎn)性、交通和人員疏散、滅火救援等因素，合理確定上蓋物業(yè)開發(fā)模式和范圍?！暗叵卵谕痢蹦Ｊ降拇罅靠臻g位于地下，滅火救援、人員疏散等難度大，不宜采納;“高架”模式還應(yīng)考慮地鐵車輛段的消防道路設(shè)置和對(duì)下部物業(yè)的影響等，防火設(shè)計(jì)更加困難，需要慎重。在地鐵車輛段，停車列檢庫布置較為規(guī)則，柱跨間距靈活，工作人員少，是較為經(jīng)濟(jì)合理的上蓋物業(yè)開發(fā)區(qū)域;其次是站場咽喉區(qū)和檢修庫;最后是綜合辦公區(qū)。綜合辦公區(qū)是人員最為集中的區(qū)域，在此區(qū)域進(jìn)行上蓋物業(yè)開發(fā)會(huì)影響地鐵運(yùn)營人員疏散。通常對(duì)車輛段運(yùn)用庫及站場咽喉區(qū)進(jìn)行上蓋物業(yè)開發(fā)，綜合辦公區(qū)等人員較為集中的區(qū)域不宜進(jìn)行上蓋物業(yè)開發(fā)。物質(zhì)總庫等丙類廠、庫房宜靠蓋板外部設(shè)置。車輛段危險(xiǎn)品庫嚴(yán)禁設(shè)置在蓋下。

上蓋物業(yè)的蓋板不宜延伸至周圍獨(dú)立建設(shè)用地，否則，將增加蓋下建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性。如:“雪浪項(xiàng)目”北區(qū)上蓋不僅覆蓋車輛段站場咽喉區(qū)，且覆蓋周圍二期獨(dú)立建設(shè)地塊。車輛段站場咽喉區(qū)與獨(dú)立建設(shè)用地的建筑之間上蓋應(yīng)斷開。

3.3 蓋上、蓋下分別按獨(dú)立建筑考慮防火設(shè)計(jì)

以地鐵車輛段建筑結(jié)構(gòu)頂板和站場咽喉區(qū)上蓋平臺(tái)作為界面(“高架”模式還應(yīng)將地鐵車輛段下部物業(yè)建筑結(jié)構(gòu)頂板作為界面)，劃分地鐵運(yùn)營和上蓋物業(yè)部門的管理范圍。從界面上下劃分上蓋物業(yè)開發(fā)與蓋下車輛段基地，并且進(jìn)行完全防火分隔。物業(yè)開發(fā)與車輛段基地分別按獨(dú)立的建筑設(shè)置消防車道、人員疏散及消防設(shè)施。上蓋物業(yè)的人員疏散不應(yīng)經(jīng)過車輛段基地，各類管線、井道不宜穿越界面。車輛段及綜合基地建筑承重構(gòu)件及分隔樓板的耐火極限，應(yīng)根據(jù)其耐火等級(jí)按國家標(biāo)準(zhǔn) GB 50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定相應(yīng)提高0.50 h。車輛段及上蓋物業(yè)建筑的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)保護(hù)對(duì)象均按一級(jí)設(shè)計(jì)，消防供電均按一級(jí)負(fù)荷要求供電。車輛段和上蓋物業(yè)的火災(zāi)報(bào)警控制中心應(yīng)相互連通，保證火災(zāi)時(shí)實(shí)現(xiàn)信息互通。

3.4 蓋上平臺(tái)作為上蓋物業(yè)建筑0 m標(biāo)高

上蓋物業(yè)建筑建在地鐵車輛段建筑結(jié)構(gòu)頂板之上，蓋上平臺(tái)為開敞的室外空間，可將蓋上平臺(tái)作為物業(yè)建筑0 m標(biāo)高，按GB 50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》或GB 50045—2005《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行防火設(shè)計(jì)。為了確保蓋上平臺(tái)的安全性，筆者認(rèn)為應(yīng)滿足以下要求:①蓋上平臺(tái)敞開空間面積不應(yīng)低于總面積的70%，這樣才能確保人員疏散到該平臺(tái)為安全區(qū)，滿足人員疏散、滯留和等待援救的需求。②上蓋物業(yè)建筑耐火等級(jí)不低于二級(jí)，功能以居住建筑及配套商業(yè)為主。由于蓋上平臺(tái)的安全性不可完全等同于室外市政道路平面，因此上蓋物業(yè)建筑高度不宜大于100 m，不宜設(shè)置大型商業(yè)、娛樂等火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員疏散及滅火救援難度大的建筑。③上蓋物業(yè)建筑按相關(guān)防火規(guī)范要求在蓋上平臺(tái)設(shè)置消防車道及滅火救援場地。蓋上平臺(tái)通向地面標(biāo)高的市政道路的車行出入口不應(yīng)少于2條，且凈寬度不小于7 m。蓋上平臺(tái)應(yīng)均勻布置人行出入口和人員可以最終到達(dá)地面標(biāo)高的市政道路。車行和人行出入口與蓋下車輛段采用無門窗洞口的防火墻分隔。④蓋上平臺(tái)設(shè)置的進(jìn)、排風(fēng)口及排煙口的邊緣與上蓋物業(yè)建筑之間應(yīng)滿足防火間距要求，宜采取頂部進(jìn)、排風(fēng)方式，以減少對(duì)周圍建筑的影響。

3.5 蓋下地鐵車輛段按地下或半地下建筑防火設(shè)計(jì)要求

由于蓋上平臺(tái)占地面積較大，平臺(tái)下車輛段范圍直接對(duì)外的空間有限、自然通風(fēng)和采光條件差、火災(zāi)蔓延迅速，故平臺(tái)下車輛段的滅火救援及人員疏散比較困難。根據(jù)蓋下車輛段空間特性，筆者認(rèn)為，蓋下地鐵車輛段各建筑單體應(yīng)按地下或半地下建筑防火設(shè)計(jì)要求，并可采取以下防火措施:

1)蓋下車輛段及綜合基地的列車停車庫和部分檢修用房應(yīng)設(shè)置環(huán)形消防車道，消防車道與停車庫和檢修用房之間應(yīng)進(jìn)行防火分隔;防火分隔墻上應(yīng)設(shè)置供消防人員進(jìn)出的通道，通道處可設(shè)甲級(jí)防火門等進(jìn)行分隔。

2)蓋下車輛段各建筑單體之間防火間距應(yīng)滿足GB 50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)要求，并且各建筑單體之間應(yīng)采取防火分隔措施。如:“雪浪項(xiàng)目”停車場內(nèi)的工程車庫、混合變電所、配電間、材料庫和信號(hào)樓等采用防火墻進(jìn)行分隔。

3)雖然由于車輛段作業(yè)的需要，運(yùn)用庫和站場咽喉區(qū)只能劃為一個(gè)防火分區(qū)，但可采取適應(yīng)的防火措施，劃分若干“控?zé)熆鼗鸱謪^(qū)”。如:在運(yùn)用庫與站場咽喉區(qū)臨接處的上蓋平臺(tái)上增設(shè)開口以阻止火災(zāi)的蔓延;在運(yùn)用庫內(nèi)，采用較高的擋煙垂壁(其高度不侵入車輛限界、滿足工藝要求)和噴淋加密等方式，形成“控?zé)熆鼗鸱謪^(qū)”(每個(gè)分區(qū)的面積不大于8000 m2)。

4)合理設(shè)計(jì)車輛段站場咽喉區(qū)排煙方式，盡量利用出入段線開口部位排煙，不宜將煙氣“驅(qū)趕”至運(yùn)用庫與站場咽喉區(qū)臨接處。運(yùn)用庫應(yīng)結(jié)合工藝，適當(dāng)劃分防煙分區(qū)，以減少煙氣擴(kuò)散范圍，提高排煙效率。

5)蓋下車輛段除站場咽喉區(qū)、平臺(tái)下道路及廠房、庫房之間的公共空間外均應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火設(shè)施，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)采用快速響應(yīng)噴頭。

6)將蓋下車輛段道路及廠房、庫房間的公共空間視為“準(zhǔn)室外區(qū)域”，應(yīng)能天然采光和自然通風(fēng);自然排煙口有效面積不應(yīng)小于“準(zhǔn)室外區(qū)域”面積的5%，當(dāng)確有困難，無法自然排煙時(shí)應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙。蓋下車輛段廠房、庫房等建筑采用機(jī)械排煙時(shí)應(yīng)排放到蓋外。

7)蓋下車輛段各建筑單體通向“準(zhǔn)室外區(qū)域”的出口可視為安全出口，且安全出口不得少于2個(gè)。蓋下各建筑單體內(nèi)人員可疏散至“準(zhǔn)室外區(qū)域”再疏散到蓋外?！皽?zhǔn)室外區(qū)域”的頂棚、墻面、地面裝修材料均為A級(jí)，不得擺放任何可燃物;“準(zhǔn)室外區(qū)域”不得用于人員和車輛通行以外的其他用途。

4 結(jié)語

隨著國內(nèi)各大城市軌道交通建設(shè)的迅速發(fā)展，進(jìn)行不同形式、不同規(guī)模的地鐵車輛段及綜合基地上蓋物業(yè)開發(fā)方興未艾。使上蓋物業(yè)既能有效利用寶貴的土地資源，又能有效預(yù)防火災(zāi)、確保生命和財(cái)產(chǎn)的安全，是需要重點(diǎn)研究的課題。車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)應(yīng)納入前期線路規(guī)劃范圍，統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局。深入研究地鐵車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)的防火設(shè)計(jì)難點(diǎn)，論證其防火措施的合理性、可操作性，可為制定相適應(yīng)的防火設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。

［1］GB 50157—2003地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

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

［3］沈健，王敬.北京地鐵8號(hào)線平西府車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)設(shè)計(jì)［J］.現(xiàn)代城市軌道交通，2011(增刊):32.

［4］繆東.對(duì)城市地鐵車輛段物業(yè)開發(fā)的思考［J］.鐵道勘察，2010(4):114.

［5］徐偉工.深圳地鐵前海車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)建筑設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用［J］.福建建設(shè)科技，2011(4):33.

［6］郭瑞霞.地鐵物業(yè)開發(fā)探討——介紹深圳地鐵南頭車輛段上蓋建筑規(guī)劃方案［J］.現(xiàn)代城市軌道交通，2006(2):44.