某換乘車站公共區(qū)防排煙設(shè)計(jì)淺析

向 梅

(北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司重慶分公司,重慶 401145)

0 引言

地鐵作為現(xiàn)代化城市交通的重要設(shè)施，具有速度快、客運(yùn)量大、方便舒適等特點(diǎn)。近年來隨著重慶軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展，規(guī)劃線路不斷增加，換乘車站也逐漸增多，導(dǎo)致各種規(guī)模大、功能復(fù)雜的車站不斷涌現(xiàn)，增加了車站公共區(qū)防排煙設(shè)計(jì)難度。地鐵車站內(nèi)人員高度密集，通風(fēng)與照明條件較差，且內(nèi)部環(huán)境因素復(fù)雜，一旦車站內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)，產(chǎn)生的有毒煙氣不能及時(shí)有效的得到控制和排除，易造成較大的傷亡事故，可見，車站公共區(qū)防排煙系統(tǒng)作為火災(zāi)情況下人員安全疏散的重要輔助手段，其設(shè)計(jì)的合理性顯得尤為重要。本文結(jié)合某換乘車站特點(diǎn)、相關(guān)防排煙設(shè)計(jì)規(guī)范及消防性能化報(bào)告，分析得出車站公共區(qū)的防排煙設(shè)計(jì)方案及系統(tǒng)控制模式，并對(duì)消防管理方面提出幾點(diǎn)合理化建議。

1 車站概況

本項(xiàng)目為某市軌道交通A線(已建成通車)、在建B線和C線的換乘車站，同時(shí)集大鐵、長(zhǎng)途汽車站、市內(nèi)公交車站一體的綜合交通樞紐站。三條地鐵線路在大鐵車站地下空間內(nèi)形成H型布置，是該市目前最為復(fù)雜的換乘車站(局部地下5層)之一(見圖1)。

本站總建筑面積63 273 m2，地下1層換乘廳公共區(qū)與其下部的A線、C線、B線站臺(tái)公共區(qū)及交通廳公共區(qū)劃為1個(gè)防火分區(qū)，建筑面積約30 889 m2。其中地下1層換乘廳公共區(qū)建筑面積約19 323 m2，層高4.85 m(局部3.45 m)；地下4層交通廳公共區(qū)建筑面積約1 964 m2，層高5.90 m(局部5.6 m)。

2 防排煙設(shè)計(jì)方案

本站地下1層為三條線的共用站廳層，也為多種交通形式(地鐵、國鐵、出租車等)的換乘空間，其建筑具有內(nèi)部功能復(fù)雜、人員流線多樣、人員高度密集，且對(duì)建筑的連續(xù)運(yùn)營要求高等特點(diǎn)，使其防排煙設(shè)計(jì)上有很高的要求。加之，地下2層～地下5層為三條軌道交通線的候車區(qū)域(站臺(tái)層)及換乘區(qū)域，進(jìn)一步增加了防排煙設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

根據(jù)相關(guān)文件規(guī)定，本項(xiàng)目常規(guī)范圍內(nèi)的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)執(zhí)行GB 50016—2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范。此外，還應(yīng)根據(jù)消防性能化評(píng)估初步報(bào)告意見在防排煙設(shè)計(jì)上采取一系列加強(qiáng)措施。因A線為已運(yùn)營車站，站臺(tái)層防排煙系統(tǒng)不重新設(shè)計(jì)，故本文著重探討地下1層換乘廳、地下3層C線站臺(tái)層、地下4層B線交通廳及地下5層B線站臺(tái)層公共區(qū)的防排煙設(shè)計(jì)方案。

2.1 地下1層換乘廳

根據(jù)GB 50157—2013地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范第28.4.10條：地下車站站臺(tái)、站廳火災(zāi)時(shí)的排煙量，應(yīng)根據(jù)一個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積按1 m3/(m2·min)計(jì)算。當(dāng)排煙設(shè)備需要同時(shí)排除兩個(gè)及兩個(gè)以上防煙分區(qū)的煙量時(shí)，其設(shè)備能力應(yīng)按排除所輔助的防煙分區(qū)中最大的兩個(gè)防煙分區(qū)的煙量配置。第28.4.13條：地下車站公共區(qū)和設(shè)備與管理用房排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)保證250 ℃時(shí)能連續(xù)有效工作1 h。

本站地下1層換乘廳公共區(qū)面積為19 323 m2，超過單線標(biāo)準(zhǔn)車站站廳公共區(qū)面積2.5倍，通過消防性能設(shè)計(jì)分析，需提高防排煙設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，最終采用的防排煙設(shè)計(jì)方案為：

1)排煙風(fēng)機(jī)要求應(yīng)在280 ℃條件下保證能連續(xù)有效工作1 h。

2)換乘廳公共區(qū)共劃分為12個(gè)防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)建筑面積不大于2 000 m2，擋煙垂壁從鏤空吊頂往下200 mm以上，總高度遠(yuǎn)大于500 mm，對(duì)應(yīng)每個(gè)防煙分區(qū)單獨(dú)設(shè)置一臺(tái)專用排煙風(fēng)機(jī)，排煙設(shè)備的設(shè)計(jì)風(fēng)量為計(jì)算風(fēng)量的1.2倍。

3)公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，利用出入口進(jìn)行自然補(bǔ)風(fēng)。模擬結(jié)果也顯示，在排煙系統(tǒng)的抽吸作用下，直通室外的樓扶梯口均形成了下行風(fēng)，且風(fēng)速較大(見圖2)，能為人員疏散在樓扶梯處提供滿足要求的安全環(huán)境。

2.2 地下3層C線站臺(tái)

地下3層C線站臺(tái)為島式站臺(tái)，公共區(qū)面積約1 606 m2，最終采用的防排煙設(shè)計(jì)方案為：

1)排煙風(fēng)機(jī)要求應(yīng)在280 ℃條件下保證能連續(xù)有效工作1 h。

2)站臺(tái)層公共區(qū)劃分為1個(gè)防煙分區(qū)，擋煙垂壁從鏤空吊頂往下500 mm，設(shè)置機(jī)械防排煙系統(tǒng)，保證樓扶梯口處的下行風(fēng)速不小于1.5 m/s。

3)公共區(qū)設(shè)置輔助排煙系統(tǒng)，排煙設(shè)備為排熱風(fēng)機(jī)(OTE)。

2.3 地下4層B線交通廳

地下4層B線交通廳作為B線站臺(tái)疏散的安全區(qū)，為增強(qiáng)交通廳安全性，防止B線站臺(tái)火災(zāi)煙氣侵入，安全區(qū)內(nèi)設(shè)置機(jī)械防排煙系統(tǒng)。最終采用的防排煙設(shè)計(jì)方案為：

1)排煙風(fēng)機(jī)要求應(yīng)在280 ℃條件下保證能連續(xù)有效工作1 h。

2)交通廳公共區(qū)共劃分為3個(gè)防煙分區(qū)，擋煙垂壁從鏤空吊頂往下500 mm，設(shè)置機(jī)械防排煙系統(tǒng)，防排煙設(shè)備的設(shè)計(jì)風(fēng)量為計(jì)算風(fēng)量的1.2倍。

2.4 地下5層B線站臺(tái)

從圖3可以看出，B線站臺(tái)公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)后，在站臺(tái)公共區(qū)和車軌區(qū)的排煙系統(tǒng)的抽吸作用下，通往地下4層交通廳的樓扶梯口處均形成下行風(fēng)，風(fēng)速較大，且風(fēng)向?yàn)锽線站臺(tái)的補(bǔ)風(fēng)方向，能夠?qū)煔饪刂圃谄鸹饏^(qū)域內(nèi)。

同時(shí)現(xiàn)有設(shè)計(jì)中，在通往地下4層的樓扶梯口除正面?zhèn)韧獾钠溆嗳齻?cè)設(shè)置防火卷簾(一次降落)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)以減小樓扶梯口的開口面積，且交通廳內(nèi)設(shè)置了機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，確保樓扶梯口處的下行風(fēng)速不小于1.5 m/s，阻止站臺(tái)層火災(zāi)煙氣向地下4層交通廳蔓延，能有效保證交通廳內(nèi)人員疏散的安全環(huán)境。

最終采用的防排煙設(shè)計(jì)方案為：

1)排煙風(fēng)機(jī)要求應(yīng)在280 ℃條件下保證能連續(xù)有效工作1 h。

2)站臺(tái)層公共區(qū)劃分為1個(gè)防煙分區(qū)，擋煙垂壁從鏤空吊頂往下500 mm，設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。

3)公共區(qū)設(shè)置輔助排煙系統(tǒng)，排煙設(shè)備為排熱風(fēng)機(jī)(OTE)。

4)地下4層交通廳設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。

3 防排煙系統(tǒng)控制模式

一條線路、一座換乘車站及相鄰區(qū)間的防火設(shè)計(jì)按同一時(shí)間發(fā)生一次火災(zāi)設(shè)計(jì)，當(dāng)某防煙分區(qū)火災(zāi)時(shí)，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的火災(zāi)模式，F(xiàn)AS系統(tǒng)執(zhí)行消防專用模式，聯(lián)動(dòng)BAS系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)消防模式，其余通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)及防排煙系統(tǒng)執(zhí)行停運(yùn)狀態(tài)，火災(zāi)時(shí)故障只報(bào)警不停機(jī)。

當(dāng)?shù)叵?層換乘廳公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)后(首次火警確認(rèn)后)，所有通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)均執(zhí)行清零模式，緊接著開啟著火點(diǎn)所在防煙分區(qū)的專用排煙系統(tǒng)，當(dāng)煙氣蔓延至相鄰防煙分區(qū)時(shí)，開啟對(duì)應(yīng)防煙分區(qū)的排煙系統(tǒng)，通過直通室外的出入口進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，保證人員安全疏散至地面。

當(dāng)?shù)叵?層C線站臺(tái)公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)后(首次火警確認(rèn)后)，所有通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)均執(zhí)行清零模式，緊接著開啟站臺(tái)公共區(qū)排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙，同時(shí)開啟排熱風(fēng)機(jī)(OTE)、事故風(fēng)機(jī)(TVF)輔助排煙，且開啟首尾端門及機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，控制站臺(tái)層的煙氣不會(huì)蔓延至上一層區(qū)域，能為人員疏散在樓扶梯提供滿足要求的安全環(huán)境。

當(dāng)?shù)叵?層B線交通廳發(fā)生火災(zāi)后(首次火警確認(rèn)后)，所有通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)均執(zhí)行清零模式，緊接著開啟排煙風(fēng)機(jī)，打開著火點(diǎn)所在防煙分區(qū)的排煙支管，當(dāng)煙氣蔓延至相鄰防煙分區(qū)時(shí)，打開對(duì)應(yīng)防煙分區(qū)的排煙支管，同時(shí)開啟機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。

當(dāng)?shù)叵?層B線站臺(tái)公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)后(首次火警確認(rèn)后)，所有通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)均執(zhí)行清零模式，緊接著開啟站臺(tái)公共區(qū)排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙，樓扶梯口周圍的防火卷簾一次降落，同時(shí)開啟排熱風(fēng)機(jī)(OTE)、事故風(fēng)機(jī)(TVF)輔助排煙，且開啟首尾端門及地下4層交通廳機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，增強(qiáng)交通廳的安全性，防止環(huán)線站臺(tái)火災(zāi)煙氣侵入，為車站公共區(qū)內(nèi)的人員安全疏散提供充足的時(shí)間。

4 結(jié)語

基于本站的實(shí)際情況及各區(qū)域使用功能，設(shè)計(jì)還需在控制可燃物、防火分隔、疏散策略和滅火系統(tǒng)等方面加強(qiáng)措施，使項(xiàng)目消防安全水平達(dá)到或等同規(guī)范要求。

消防安全是一個(gè)系統(tǒng)的整體，每個(gè)部位對(duì)人員安全及建筑物的保障都是至關(guān)重要的，故對(duì)消防管理提出幾點(diǎn)建議：

1)明確建筑各功能分區(qū)，不得隨意更改各分區(qū)的結(jié)構(gòu)和使用功能，嚴(yán)格監(jiān)控可燃物的使用，減少火災(zāi)發(fā)生的可能性。

2)建筑各處應(yīng)設(shè)置明顯的疏散指示標(biāo)志，建立完善的疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)，保證人員迅速準(zhǔn)確找到安全疏散出口。

3)建立健全機(jī)電設(shè)備、電氣設(shè)施的安全隱患排查制度，減少電氣火災(zāi)的安全隱患。

4)消防系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)，并定期檢查，以保證火災(zāi)時(shí)消防系統(tǒng)能夠正常有效發(fā)揮作用。

5)編制火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案，增強(qiáng)突發(fā)火災(zāi)事故的處理能力，從而有序開展滅火救援行動(dòng)。