某地下大型地鐵停車場(chǎng)及其上蓋物業(yè)的消防設(shè)計(jì)探討

劉 磊

(鄂州市消防支隊(duì)，湖北 鄂州 436000)

某地下大型地鐵停車場(chǎng)及其上蓋物業(yè)的消防設(shè)計(jì)探討

劉 磊

(鄂州市消防支隊(duì)，湖北 鄂州 436000)

以某地下大型地鐵停車場(chǎng)為例，分析了大型地鐵停車場(chǎng)及其上蓋物業(yè)的火災(zāi)危險(xiǎn)性，以及在防火分隔、人員疏散等消防設(shè)計(jì)中存在的問題，提出了相應(yīng)的建議措施。同時(shí)對(duì)地鐵停車場(chǎng)的防排煙、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防撲救等設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，為同類工程提供參考。

地鐵停車場(chǎng)；上蓋物業(yè)；消防設(shè)計(jì)

0 引言

地鐵作為緩解城市交通壓力的有效環(huán)保工具正被越來越多的城市采用。通常是一條地鐵線路設(shè)一個(gè)停車場(chǎng)，其占地面積大，在城市建設(shè)用地日趨緊張的情況下，建設(shè)難度越來越大。隨著國(guó)家一系列促進(jìn)節(jié)約用地政策的出臺(tái)，建設(shè)節(jié)約型地鐵停車場(chǎng)，并對(duì)其上蓋空間開發(fā)利用顯得十分重要[1]。

地鐵停車場(chǎng)作為地鐵行車系統(tǒng)中的重要部分，主要負(fù)責(zé)對(duì)車輛進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理、停放檢查及保養(yǎng)[2]。上蓋物業(yè)建筑開發(fā)即在其上蓋范圍修建商業(yè)、辦公及住宅等建筑。這種在縱向上組合的建設(shè)模式在國(guó)內(nèi)尚處起步階段，國(guó)家相關(guān)規(guī)范對(duì)此類建筑的消防設(shè)計(jì)并無(wú)明確規(guī)定，使得此類建筑的消防設(shè)計(jì)無(wú)據(jù)可依。對(duì)其進(jìn)行消防設(shè)計(jì)可采用具有一定耐火極限的蓋板將蓋下與蓋上建筑進(jìn)行分隔，蓋上建筑參照民用建筑相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，且其疏散路線不與蓋下建筑共用或交叉。本文以某大型地鐵停車場(chǎng)為例，參照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[3](以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》)對(duì)工業(yè)廠房的規(guī)定對(duì)其消防設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1 工程概況

某地鐵大型地下停車場(chǎng)是該地鐵系統(tǒng)的保障基地，承擔(dān)列車停放和列檢、一般故障處理、清洗及定期消毒等日常維護(hù)工作，主要由停車線、列檢線、洗車線等組成。如圖1所示，停車列檢庫(kù)為地下兩層，總建筑面積約為19萬(wàn)平方米。

圖1 停車場(chǎng)功能分區(qū)示意圖

停車場(chǎng)上蓋物業(yè)總體布局為首層機(jī)動(dòng)車車庫(kù)，車庫(kù)上再布置住宅，車庫(kù)周邊沿街布置配套商業(yè)。住宅全部按南北朝向布置，建筑層數(shù)達(dá)12層，在上蓋外圍設(shè)有4棟100 m高的含辦公、酒店及公寓等功能的高層建筑，地鐵OCC大樓和集中商業(yè)則設(shè)置在高層裙房中，如圖2所示。

2 消防設(shè)計(jì)

2.1 生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類

停車場(chǎng)及上蓋物業(yè)建筑的組合較為特殊，上蓋平臺(tái)以上為民用建筑，平臺(tái)以下為工業(yè)建筑。我國(guó)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]將停車場(chǎng)定義為停放車輛，以及承擔(dān)車輛的運(yùn)用管理、整備保養(yǎng)、檢查工作的基本生產(chǎn)單位，但對(duì)該生產(chǎn)單位的建筑性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)等問題沒有詳細(xì)規(guī)定。地鐵停車庫(kù)主要為停放地鐵車輛，其材料主要為不燃材料。車庫(kù)內(nèi)沒有明火作業(yè)，機(jī)車全電動(dòng)牽引進(jìn)站，不帶燃油，也沒有任何其他可燃的氣體和固體。停車庫(kù)內(nèi)工作人員主要集中在停車列檢庫(kù)區(qū)，咽喉道岔區(qū)為無(wú)人區(qū)且無(wú)任何可燃物。即使有少量火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的生產(chǎn)部分(如油漆)占停車場(chǎng)面積的比例往往也低于5%，在設(shè)計(jì)時(shí)基本參照《建規(guī)》，將停車場(chǎng)定性為戊類廠房。另外，北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《城市軌道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DB 11/995-2013)第24.2.16條第5款規(guī)定車輛綜合基地內(nèi)停車庫(kù)、列檢庫(kù)、月檢庫(kù)和洗車庫(kù)以及堿性電池室火災(zāi)危險(xiǎn)性定為戊類。上述規(guī)定與目前大多數(shù)地鐵車輛基地項(xiàng)目設(shè)計(jì)定性相吻合。本文所述地下停車場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)主要依據(jù)《建規(guī)》對(duì)戊類廠房的要求，但因?yàn)榈罔F停車場(chǎng)列檢工藝需求和列車長(zhǎng)寬尺寸的限制，導(dǎo)致停車列檢庫(kù)防火分區(qū)劃分和人員疏散設(shè)計(jì)無(wú)法滿足規(guī)范要求。

圖2 停車場(chǎng)上蓋物業(yè)開發(fā)示意圖

2.2 防火分隔

地鐵停車場(chǎng)防火分隔不僅包含自身內(nèi)部防火分區(qū)的劃分，還需要關(guān)注停車場(chǎng)與上蓋物業(yè)建筑之間的防火分隔。《建規(guī)》第3.3.1條和3.3.3條對(duì)廠房的防火分區(qū)規(guī)定如下：(1)廠房的耐火等級(jí)、層數(shù)和每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積除本規(guī)范另有規(guī)定者外，應(yīng)符合表1(規(guī)范中表3.3.1)的規(guī)定。(2)廠房?jī)?nèi)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積可增加1.0倍。當(dāng)丁、戊類的地上廠房?jī)?nèi)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積不限。

由上述條款可知，當(dāng)設(shè)有自動(dòng)滅火系統(tǒng)的地鐵停車場(chǎng)位于地上時(shí)，防火分區(qū)面積可不限；而當(dāng)該地鐵停車場(chǎng)設(shè)于地下時(shí)，單個(gè)防火分區(qū)最大允許建筑面積不應(yīng)超過2 000 m2。由于地鐵列車載客量大，編組一般6～8節(jié)車廂，停放空間長(zhǎng)度往往近200 m，建筑柱距通常達(dá)10 m以上，難以控制在2 000 m2以內(nèi)。檢修架設(shè)、大型列檢設(shè)備在不同列車之間交替使用等工藝需求均需要較大的防火分區(qū)，同時(shí)列車進(jìn)庫(kù)的行進(jìn)方向無(wú)法采用防火墻等固定分隔措施。而停車列檢庫(kù)跨度、高度較大，通常分布有地鐵列車接觸電網(wǎng)，也無(wú)法設(shè)置防火卷簾進(jìn)行有效分隔。

表1 廠房的耐火等級(jí)、層數(shù)和防火分區(qū)的最大允許建筑面積

本地下停車場(chǎng)設(shè)計(jì)借鑒了地上丁、戊類廠房防火分區(qū)面積可不限的精神，設(shè)置下沉庭院提高停車場(chǎng)的通透性，并結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際工藝劃分大區(qū)塊，按照不超過6 000 m2劃分防火分區(qū)，對(duì)列車進(jìn)庫(kù)需要穿行的部位采用水幕分隔。同時(shí)為提高設(shè)置水幕位置的擋煙能力，避免火災(zāi)時(shí)熱煙氣突破水幕而對(duì)其他區(qū)域造成影響，在水幕的上部設(shè)置1.5 m高的固定擋煙設(shè)施(如梁或固定擋煙垂壁)。

由于采用了蓋下工業(yè)廠房和蓋上民用建筑的組合形式，為最大限度地減小工業(yè)生產(chǎn)對(duì)人們正常生活的影響，同時(shí)基于安全考慮，需要對(duì)工業(yè)部分和民用部分完全分隔開，設(shè)計(jì)將蓋下建筑梁板柱的耐火極限均在規(guī)范的基礎(chǔ)上提高0.5 h，保證各自發(fā)生火災(zāi)后互不影響。

2.3 疏散設(shè)計(jì)

《建規(guī)》要求地下戊類廠房?jī)?nèi)任一點(diǎn)到最近安全出口的距離不應(yīng)大于60 m；而北京市《城市軌道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第24.2.58條規(guī)定車輛段綜合基地地下停車列檢庫(kù)室內(nèi)疏散距離不應(yīng)超過120 m。地鐵停車場(chǎng)人員疏散時(shí)基本無(wú)法橫向跨越軌道或列車，如果按照規(guī)范要求保證雙向疏散原則或設(shè)兩個(gè)安全出口，那么單列車的?？靠臻g就至少需要設(shè)置4部疏散樓梯，而停車列檢庫(kù)實(shí)際工作人員數(shù)量有限，其對(duì)環(huán)境熟悉，設(shè)置過多的疏散樓梯使用率不高，并且樓梯出地面對(duì)上蓋物業(yè)布局也將造成較大影響。而且因工藝需求，軌道兩側(cè)均無(wú)法預(yù)留足夠的空間設(shè)置疏散樓梯。因此，疏散樓梯僅能設(shè)置在停車列檢庫(kù)停車空間之外，由此將導(dǎo)致疏散距離遠(yuǎn)超60 m。考慮到戊類廠房多是對(duì)不燃或難燃材料的加工，《建規(guī)》規(guī)定地上多層戊類廠房的疏散距離可不限，設(shè)計(jì)時(shí)采用下沉庭院改善通風(fēng)采光性能，并在下沉庭院設(shè)消防車道，將下沉庭院營(yíng)造成建筑首層的特點(diǎn)，以此改善疏散距離超標(biāo)帶來的不利影響。

2.4 防排煙設(shè)計(jì)

停車列檢庫(kù)由于面積大，防排煙設(shè)計(jì)困難。通過多方論證，停車列檢庫(kù)區(qū)采用機(jī)械排煙、機(jī)械補(bǔ)風(fēng)的方式，補(bǔ)風(fēng)量為排煙量的50%。為提高排煙效率和便于控制風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，停車列檢庫(kù)區(qū)劃分防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)面積不大于2 000 m2且設(shè)置獨(dú)立排煙系統(tǒng)，排煙量按60 m3·h-1·m-2計(jì)算。劃分防煙分區(qū)的結(jié)構(gòu)梁和固定擋煙垂壁高度應(yīng)不低于1.5 m。咽喉道岔區(qū)可認(rèn)定為無(wú)人區(qū)且無(wú)可燃物，可不設(shè)置排煙系統(tǒng)。

2.5 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地鐵停車場(chǎng)空間較大，人員疏散距離長(zhǎng)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在車廂內(nèi)部，如不能在早期進(jìn)行補(bǔ)救，將給后期救援造成較大困難，因此，設(shè)置早期報(bào)警系統(tǒng)十分必要。結(jié)合火災(zāi)源識(shí)別，停車場(chǎng)內(nèi)可能發(fā)生的火災(zāi)主要為列車電氣火災(zāi)，此類火災(zāi)在發(fā)生初期有陰燃階段，可能產(chǎn)生大量的煙和少量的熱。設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮地鐵停車場(chǎng)空間高、上部空間管線接觸網(wǎng)多、結(jié)構(gòu)柱多的特點(diǎn)，普通探測(cè)器均難以實(shí)現(xiàn)對(duì)該類空間火災(zāi)的有效探測(cè)，故采用早期空氣采樣探測(cè)器。但是空氣采樣系統(tǒng)通常需在較為潔凈的環(huán)境內(nèi)使用，而《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》提出灰塵比較大的場(chǎng)所可選擇有過濾網(wǎng)和管路自清洗功能的管路采樣式吸氣感煙探測(cè)器，因此可采用具備上述功能的空氣采樣系統(tǒng)。

2.6 消防撲救設(shè)計(jì)

如前所述，為解決項(xiàng)目防火分隔和疏散設(shè)計(jì)難題，采用下沉庭院的方式引入自然采光通風(fēng)改善地下停車場(chǎng)的安全性。下沉庭院引入消防車道并設(shè)置水泵接合器等消防設(shè)施以達(dá)到類似首層建筑的效果。由于地鐵停車場(chǎng)體量大，除在廠區(qū)外圍設(shè)計(jì)消防車道外，還應(yīng)考慮消防車輛進(jìn)入庫(kù)區(qū)的條件和進(jìn)入上蓋進(jìn)行撲救的條件。因此上蓋樓板應(yīng)結(jié)合上蓋建筑撲救要求考慮消防車荷載，并滿足相應(yīng)的坡度要求。地鐵停車場(chǎng)消防控制中心與上蓋物業(yè)消防控制中心各自獨(dú)立，應(yīng)考慮實(shí)現(xiàn)火災(zāi)信息共享，從而有效提高報(bào)警預(yù)警能力，為快速撲救提供保障。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市可利用土地資源逐漸枯竭，地鐵停車場(chǎng)及其上蓋物業(yè)開發(fā)作為一類新的建筑形式將越來越常見。本文針對(duì)某地下大型地鐵停車場(chǎng)及其上蓋的消防設(shè)計(jì)，分析了設(shè)計(jì)中存在的問題，對(duì)地鐵停車場(chǎng)及其上蓋物業(yè)的火災(zāi)危險(xiǎn)性和消防設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了探討，為類似項(xiàng)目提供一些消防設(shè)計(jì)策略。

[1] 肖中嶺.地鐵車輛段及綜合基地物業(yè)開發(fā)模式探析[J].都市快軌交通，2010,23(6):48-53.

[2] 胡朋志,郭玉霞.淺談地下式地鐵車輛段總平面布置的特點(diǎn)[J].科技信息，2008,(19):381-382.

[3] GB 50016-2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[4] GB 50157-2013，地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

(責(zé)任編輯 李 蕾)

Research on Fire Protection Design of a Large Underground Metro Parking and the Superstructures

LIU Lei

(EzhouMunicipalFireBrigade,HubeiProvince436000,China)

Taking a large underground metro parking in case, this thesis analyzed the fire hazard of the large underground metro parking and the superstructure, expounded the separate fire protection, evacuation and other fire protection design problems, and put forward the corresponding suggested measures. While smoke control, automatic fire alarm system, fire fighting and other fire protection design of the metro parking are discussed.

metro parking; superstructures; fire protection design

2015-06-23

劉磊(1975— )，女(土家族)，湖北恩施人，高級(jí)工程師。

D631.6

A

1008-2077(2015)08-0063-03