地鐵車站防火、防煙及安全疏散的建筑設(shè)計

王冬

【摘要】隨著我國經(jīng)濟、科技以及現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，城市人口、汽車數(shù)量大幅增長，交通壓力逐年提升；與此同時，各種形式的公共交通工程也應(yīng)運而生，而城市地下鐵道交通工程（以下簡稱“地鐵工程”）則以它高效、舒適、安全以及有效緩解城市交通壓力的優(yōu)勢特點，正逐步成為很多大中城市交通發(fā)展的趨勢。作為地鐵體系組成中最重要的一部分——地下車站，由于其空間狹小密閉、人流密度大、內(nèi)部組成復(fù)雜，成為了火災(zāi)的隱患區(qū)，因此本文將從建筑專業(yè)的角度出發(fā)，探討地鐵車站防火、防煙及安全疏散設(shè)計，旨在加強設(shè)計的安全性及規(guī)范性，減少地鐵火災(zāi)危害與人員損失。

【關(guān)鍵詞】地下車站；防火；防煙；疏散；建筑設(shè)計

引言：地鐵車站作為公共交通建筑，來往人員復(fù)雜，乘客所帶物品種類及行為難以控制，加之其內(nèi)部又具有大量電子、電氣設(shè)施，因此潛在的火災(zāi)隱患多。而作為地下建筑，其不像地上建筑有較多的疏散門、窗與外界相連，一旦發(fā)生火災(zāi)，其內(nèi)部人員疏散路徑及有毒煙氣的抽排能力均相對有限，并且外部消防設(shè)施和人員不易接近火點，撲救工作難以展開，因此地鐵車站的建筑設(shè)計在防火、防煙與安全疏散方面，就顯得尤為重要。現(xiàn)從以下幾個方面，進行闡述、分析并提出個人的理解。

1、防火分區(qū)及防火分隔

1） 單線地下車站防火分區(qū)及注意事項

（1）單線地下車站站臺和站廳公共區(qū)劃為一個防火分區(qū)；

（2）設(shè)備管理區(qū)每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積不應(yīng)大于1500㎡。

（3）消防泵房、污、廢水泵房、廁所、洗盥、茶水、清掃等室及純風(fēng)道、避難走道、室內(nèi)防火隔離帶等面積可不計入防火分區(qū)的面積。

此處需要注意的是，車站主體部分的風(fēng)道要根據(jù)具體工程情況，確定是否劃分為一個防火分區(qū)，因為車站風(fēng)道的長短及內(nèi)部布置往往受外部邊界條件的限制，在條件允許的情況下，風(fēng)道足夠長，可將環(huán)控設(shè)備布置在車站主體以外的風(fēng)道內(nèi)，在這種情況下，主體范圍內(nèi)的風(fēng)道可視為純風(fēng)道，符合規(guī)范要求，可不計入防火分區(qū)面積；但在風(fēng)道長度受限、環(huán)控設(shè)備須設(shè)置在主體范圍內(nèi)的風(fēng)道內(nèi)時，則該風(fēng)道不能視為純風(fēng)道，因此，該主體范圍內(nèi)的風(fēng)道應(yīng)計入防火分區(qū)面積。

2）多線換乘地下車站防火分區(qū)及注意事項

根據(jù)《地鐵建筑設(shè)計防火規(guī)范[征求意見稿]》（第4.2.3-3、4.2.5條）中的規(guī)定：

（1）當多線換乘車站共用一個站廳公共區(qū)時，其建筑面積不能超過5000㎡，當超過時，應(yīng)通過專題研究確定。

（2）多線組合換乘車站如“冂”、“Y”、“△”、“H”、“艸”等形式應(yīng)滿足下列規(guī)定：

① 每條線各自站臺與站廳公共區(qū)劃為一個防火分區(qū)；

②搭接處均采用防火隔斷。

針對該條要求，其中的“專題研究”即為消防性能化分析，當《地鐵設(shè)計規(guī)范GB50157-2013》還未實施之前，在很多城市的地鐵設(shè)計過程中，出現(xiàn)換乘站站廳面積超5000㎡時，參照本條要求以及《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范（GB50490）》提出的“多線換乘車站共用一個站廳公共區(qū)，且面積超過單線標準車站站廳公共區(qū)面積的2.5倍時，應(yīng)通過消防性能化安全設(shè)計分析”的要求，都是做消防性能化分析，并得到當?shù)叵啦块T的認可；但《地鐵設(shè)計規(guī)范GB50157-2013》實施后，其中明確規(guī)定并量化了換乘站共用站廳不得超5000㎡，且并未提及在困難情況下可進行“消防性能化分析”的許可，因此這表示在后續(xù)的地鐵設(shè)計過程中，如果換乘站共用站廳超過5000㎡，將不能再通過“消防性能化分析”這一“非常規(guī)”手段來解決問題，只能在兩站站廳交界處設(shè)置防火隔斷以滿足規(guī)范和消防要求。而根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2014（第五次報批）》第6.5.3條以及《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范GB50098-2009》第4.4.3條的規(guī)定：防火分隔部位設(shè)置防火卷簾時，當防火分隔部位的寬度不大于30m時，防火卷簾的寬度不應(yīng)大于10m；當防火分隔部位的寬度大于30m時，防火卷簾的寬度不應(yīng)大于該部位寬度的1/3，且不應(yīng)大于20m。根據(jù)上述規(guī)定，意味著如果換乘站共用站廳超過 5000㎡，須采取防火墻和防火卷簾結(jié)合的形式對共用站廳進行空間分隔，不能只通過防火卷簾進行防火分隔，因此車站共用站廳整體空間效果會受到較大影響。

3） 地下車站物業(yè)開發(fā)防火分區(qū)及注意事項

（1）線路配線上方物業(yè)開發(fā)

地下車站設(shè)計中，經(jīng)常會根據(jù)線路行車需要，設(shè)置站前或站后配線，通常做法是將配線段納入車站，一并明挖處理，而配線上方的站廳層會形成大規(guī)模開敞空間，作為物業(yè)開發(fā)區(qū)使用，以增加商業(yè)價值。根據(jù)物業(yè)開發(fā)的業(yè)態(tài)形式不同，其防火分區(qū)的劃分也不同：

如果物業(yè)區(qū)業(yè)態(tài)形式為普通商業(yè)，當設(shè)有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)，且建筑內(nèi)部裝修符合現(xiàn)行國家標準，其營業(yè)廳每個防火分區(qū)最大面積可為2000㎡；如果開發(fā)區(qū)的業(yè)態(tài)形式為餐飲，則最大防火分區(qū)面積為500㎡，如內(nèi)部設(shè)置自動滅火噴淋系統(tǒng)時，最大防火分區(qū)面積可增加1.0倍，即1000㎡。

除上述要求外，其他相關(guān)的規(guī)定還有：

①利用地下車站配線上層空間作商業(yè)等開發(fā)部位，應(yīng)與車站站廳公共區(qū)分隔成不同的防火分區(qū)。相連接處，應(yīng)以通道相連形式，通道內(nèi)設(shè)二道防火卷簾，兩防火卷簾的距離不宜小于6m，且由地鐵與開發(fā)分別控制。

②當開發(fā)空間與地下車站站廳公共區(qū)全長相接時，臨界面采用防火墻與防火卷簾的長度比例宜采用3：1。

（2）公共區(qū)小商鋪

①付費區(qū)、通道等乘客疏散區(qū)域嚴禁設(shè)置小商鋪；

③不得經(jīng)營火災(zāi)危險性為甲、乙、丙類（1項）物品；

④站內(nèi)小商鋪的總面積不得大于100㎡，單處商鋪面積不得大于50㎡。

⑤商鋪應(yīng)采用防火墻或防火卷簾與其他部位進行防火隔離。

2、防煙設(shè)計

由于地下空間封閉，通風(fēng)條件差，火災(zāi)發(fā)生時，濃重的毒煙對乘客的生存及消防施救工作均造成很大的影響，因此合理、規(guī)范的防煙設(shè)計也是十分重要的，其設(shè)計要點主要有：

1）車站劃分防煙分區(qū)時，不應(yīng)跨越防火分區(qū)。防煙分區(qū)的劃分與車站的通風(fēng)排煙模式應(yīng)相匹配。

2）站廳、站臺公共區(qū)每個防煙分區(qū)面積不應(yīng)大于2000㎡ ，設(shè)備及管理用房每個防煙分區(qū)面積不應(yīng)大于750㎡。每個防煙分區(qū)應(yīng)設(shè)置擋煙垂壁分隔。

3）公共區(qū)站廳至站臺之間樓扶梯開口四周，設(shè)擋煙垂簾，耐火極限不小于1小時，當火災(zāi)時，除正對樓梯的垂簾下降至距地2.1m高度外，其余三面垂簾均下降至地面。站廳與通道相接處也應(yīng)設(shè)置擋煙垂壁。

4）在設(shè)備管理用房區(qū)，采用隔墻到頂?shù)男问椒指簦辉诠矃^(qū)，當?shù)蹴斖缚章蚀笥诘扔?5%時，擋煙垂壁應(yīng)設(shè)在結(jié)構(gòu)板底面；當?shù)蹴斖缚章市∮?5%時，擋煙垂壁應(yīng)設(shè)置在吊頂下，吊頂上方采用防火板封至結(jié)構(gòu)板底面，吊頂下方采用伸出吊頂500mm的防火玻璃進行防煙分隔，且擋煙垂壁設(shè)在吊頂下時，擋煙垂壁下緣至樓梯踏步面的垂直距離不應(yīng)小于2.3m。

3、防火構(gòu)造措施及裝修材料防火要求

1）車站主體內(nèi)公共區(qū)自動扶梯側(cè)背外露部分及機械傳動部分均應(yīng)以不燃材料包裹，出入口扶梯與樓梯相鄰的側(cè)面透空部分和樓扶梯之間的空隙以及扶梯和墻之間的空隙需用不燃板材或砌體封堵。

2）防火卷簾與建筑構(gòu)件之間的縫隙以及管道、電纜、風(fēng)管等穿過防火墻、樓板及防火分隔物時，應(yīng)根據(jù)貫穿物特點，及形成的各種開口和孔隙大小，用與之相適應(yīng)的防火封堵材料將空隙填塞密實，并達到防火分隔物耐火極限要求。對電纜等預(yù)留孔洞較大時，應(yīng)用阻火包進行封堵。

3）管道穿隔墻和樓板時，應(yīng)按照《建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》進行防火封堵。

4）防火卷簾應(yīng)安裝在承重構(gòu)件上，當卷筒不到結(jié)構(gòu)梁板底且上部空隙較大時，應(yīng)在卷筒上部設(shè)過梁，梁上砌不小于200mm厚的砌體封堵。

5）通道部位的防火門不到結(jié)構(gòu)頂板時，其上設(shè)過梁，過梁上砌不小于200mm厚砌體封堵。

6）設(shè)在防火墻上的防火卷簾，應(yīng)采用背火面溫升作耐火極限判定條件的特級防火卷簾，并具有停滯功能，其耐火極限不低于3h。設(shè)在疏散走道上的常開防火門，應(yīng)具有火災(zāi)時能自行關(guān)閉和信號反饋的功能。

7）地下車站所采用的裝修材料燃燒性能等級均應(yīng)采用A級不燃材料。

8）站內(nèi)固定服務(wù)設(shè)施廣告燈箱、電話亭等，應(yīng)采用不低于B1級難燃材料。

9）面向公共區(qū)的觀察窗，應(yīng)為C類甲級防火玻璃。

10）擋煙垂壁材料為不小于8mm厚防火玻璃，通過鋁合金板、膨脹螺栓固定于結(jié)構(gòu)底板面。

11）裝修材料不得采用石棉、玻璃纖維、塑料類制品。

4、安全疏散

1）公共區(qū)內(nèi)站臺至站廳的樓扶梯設(shè)計，應(yīng)滿足火災(zāi)時，在6min內(nèi)將遠期或客流控制期超高峰小時一列進站列車所載乘客和站臺上的候車人員全部撤離到站廳或安全區(qū)的要求。按公式T=1+{[Q1+Q2]/0.9[A1（N-1）+A2B]}進行計算，其中，與舊版規(guī)范相比，由于站臺工作人員要組織乘客疏散，因此該人員數(shù)不再納入Q2的疏散人員中。

2）車站主要區(qū)域人員安全疏散距離：

（1）站廳及站臺公共區(qū)任一點距離通往地面的通道口距離不應(yīng)大于50m；

（2）設(shè)備管理區(qū)內(nèi)的房間，當位于兩個安全出口之間時，疏散門距離最近安全出口的距離不應(yīng)大于40m；當位于袋式走道兩側(cè)或盡端時，疏散門距離最近安全出口的距離不應(yīng)大于22m。

（3）地下物業(yè)開發(fā)區(qū)其室內(nèi)任意一點到最近安全出口的直線距離不宜大于30m；當該防火分區(qū)設(shè)置有自動噴水滅火系統(tǒng)時，疏散距離可增加25%。

3）建筑面積大于50㎡的房間，應(yīng)至少設(shè)置兩個疏散口（門），且相互間距不應(yīng)小于5m，房間內(nèi)最遠點至疏散口（門）的距離不應(yīng)大于15m。

4）站廳公共區(qū)安全出口總寬度應(yīng)根據(jù)相關(guān)計算確定，且至少要有2個直通地面的安全出口。

5）設(shè)備管理區(qū)安全出口數(shù)量不得少于2個，有人值守的防火分區(qū)至少應(yīng)有1個直通地面的出入口。

6）地下?lián)Q乘車站換乘通道不應(yīng)作為安全出入口。

7）地下三層站消防疏散要求：

（1）疏散樓梯間應(yīng)為防煙樓梯間（設(shè)防煙前室）；

（2）設(shè)備管理區(qū)內(nèi)如果設(shè)置有人值守的房間，相應(yīng)的防火分區(qū)應(yīng)至少有一個直通室外地面的出入口通道。

根據(jù)上述要求，在設(shè)計過程中容易出現(xiàn)的問題是：以普通地下三層車站為例，各層劃分大致為：負一層為站廳層、負二層為設(shè)備層、負三層為站臺層，負一、負二層設(shè)備區(qū)內(nèi)均設(shè)置了有人值守的房間，因此考慮共用消防疏散通道時。疏散路徑為：負二層設(shè)備區(qū)內(nèi)的人員通過消防疏散通道進入防煙樓梯間，并通往負一層設(shè)備區(qū)，借助該設(shè)備區(qū)內(nèi)的走道，通往消防疏散通道，然后出地面（詳見圖4.8-1、圖4.8-2）。

圖4-1 負二層（設(shè)備層）疏散路徑 圖4-2 負一層（站廳層）疏散路徑

此種設(shè)計方式貌似形成了一個完整的疏散路徑，但忽略了一個問題，即：火險時，負二層工作人員通過防煙樓梯間，并不是直接進入消防疏散通道出地面，而是疏散到了負一層設(shè)備區(qū)內(nèi)，再經(jīng)該設(shè)備區(qū)走道，進入消防疏散通道出地面。實際上只是從一個防火分區(qū)疏散到了另一個防火分區(qū)，并未實現(xiàn)規(guī)范要求的“直出地面”的原則。

因此，針對該問題，有兩種處理方式：

方式1：將負一層設(shè)備區(qū)防煙樓梯間與消防疏散通道間的這段通道按“避難走道”的標準進行設(shè)計。即：整個走道采用耐火極限不低于3h的防火墻圍合，走道內(nèi)除兩端的疏散門外，不得設(shè)置任何房間門，并采取相應(yīng)的防排煙、應(yīng)急照明、消防通信等設(shè)施。這樣負二層設(shè)備區(qū)人員疏散時并未經(jīng)過其他防火分區(qū)，而是直接進入消防疏散通道通往地面，符合規(guī)范中關(guān)于“直出地面” 的原則。

圖4.8-3-地下二層（設(shè)備層）疏散路徑 圖4.8-4-地下一層（站廳層）疏散路徑

方式2：負二層設(shè)備區(qū)與負一層設(shè)備區(qū)分別各設(shè)置一條消防疏散通道，通過同一個直出地面的樓梯間進行疏散。但此方式有時會受設(shè)備區(qū)內(nèi)部布置的限制，土建工程量也會有所增加。

5、結(jié)語

隨著地鐵事業(yè)的快速發(fā)展，相關(guān)專業(yè)規(guī)范及設(shè)計措施對地鐵建筑防火設(shè)計的要求將會更加細致化、全面化、人性化，本文對地下車站防火、防煙及安全疏散方面做了淺析論述，雖不能面面俱到，但對今后相關(guān)設(shè)計可起到拋磚引玉的作用，也希望給地鐵設(shè)計者起到一定借鑒之用，擴展設(shè)計者的思路。

參考文獻

[1] 建設(shè)部.《地鐵設(shè)計規(guī)范（GB50157-2013）》.中國建筑工業(yè)出版社.2014-3；

[2]《地鐵建筑設(shè)計防火規(guī)范（征求意見稿）》；

[3] 建設(shè)部.《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范 （GB50098-2009）》.中國計劃出版社.2009-8；

[4] 建設(shè)部.《建筑設(shè)計防火規(guī)范（GB50016-2006）》.中國計劃出版社.2006；

[5] 建設(shè)部.《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范（GB50490-2009）》.中國建筑工業(yè)出版社.2009-7；

[6] 公安部天津消防研究所.《建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（CECS154：2003）》.中國計劃出版社.2003-11；

[7] 任澤春.《地鐵火災(zāi)消防》.中國建筑工業(yè)出版社.2011-3。