地鐵防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念及方法反思*

中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 劉伊江

0 引言

GB 50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[1]之前，我國(guó)的建筑防排煙采用指令性設(shè)計(jì)體系，按防煙分區(qū)面積乘以相應(yīng)的排煙量指標(biāo)計(jì)算排煙風(fēng)量。GB 51251—2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[2]部分納入了性能化設(shè)計(jì)體系的方法，根據(jù)設(shè)計(jì)火災(zāi)的規(guī)模及類型，采用相應(yīng)的煙羽流模型計(jì)算產(chǎn)煙量。

2018年頒布的GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》[3]對(duì)防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求雖然也引入了性能化設(shè)計(jì)的一些理念，但基本仍采用指令性設(shè)計(jì)的體系，即仍以指標(biāo)法計(jì)算排煙量。本文試圖從性能化設(shè)計(jì)的角度對(duì)國(guó)內(nèi)地鐵工程防排煙設(shè)計(jì)進(jìn)行反思，以期引起業(yè)界對(duì)現(xiàn)行一些做法的討論。

1 性能化防火設(shè)計(jì)理念

在性能化防火設(shè)計(jì)體系下，需首先確定建筑的幾何參數(shù)及使用情況，確定設(shè)計(jì)火災(zāi)場(chǎng)景(包括可燃物種類、數(shù)量，火源功率、位置，煙羽流特征等)，設(shè)定設(shè)計(jì)目標(biāo)，保證人員在火災(zāi)發(fā)展到威脅人身安全之前到達(dá)安全區(qū)域，即人員疏散時(shí)間Tev小于危險(xiǎn)來(lái)臨的時(shí)間Tcrit，在可用的逃生時(shí)間內(nèi)維持人員疏散路徑上的逃生條件[4]。逃生條件涉及多方面因素，其中與防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)相關(guān)的，則是在設(shè)定的設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，通過(guò)防排煙系統(tǒng)的運(yùn)行使逃生路徑上的煙層維持在一定的高度之上，以及控制煙層平均溫度[5-6]。

美國(guó)消防協(xié)會(huì)(NFPA)發(fā)行的相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)基本采用性能化防火設(shè)計(jì)體系。其中NFPA 92[5]為煙氣控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，NFPA 204[6]為排煙排熱標(biāo)準(zhǔn)，NFPA 130[7]為軌道客運(yùn)系統(tǒng)防火標(biāo)準(zhǔn)。

NFPA 92側(cè)重于防煙(含自然排煙)，規(guī)定了防煙系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)須達(dá)到的具體設(shè)計(jì)目標(biāo)，包括：1) 把煙氣控制在火源所在的分區(qū)；2) 在人員撤離建筑所必需的時(shí)間內(nèi)維持樓梯井內(nèi)的逃生條件；3) 在人員到達(dá)安全出口或煙氣避難區(qū)所必需的時(shí)間內(nèi)，維持所有通向安全出口和煙氣避難區(qū)通路上的逃生條件；4) 大空間內(nèi)煙氣邊界層維持在某一預(yù)設(shè)的高度[5]。

NFPA 204為排煙排熱系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了在設(shè)計(jì)火災(zāi)工況下，設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)需達(dá)到的設(shè)計(jì)目標(biāo)，包括：1) 維持煙氣邊界層不低于允許最小清晰高度；2) 維持煙層溫度不高于最高允許溫度[6]。

NFPA 130對(duì)軌道交通的事故通風(fēng)系統(tǒng)提出的具體要求為：1) 為封閉車站或封閉區(qū)間沿火災(zāi)疏散路徑上提供逃生條件；2) 為封閉區(qū)間提供足以形成臨界風(fēng)速的空氣流量；3) 能在180 s內(nèi)達(dá)到滿載運(yùn)行狀態(tài)；4) 系統(tǒng)能力按事故狀態(tài)下相鄰風(fēng)井之間可能出現(xiàn)的最多列車數(shù)考慮；5) 保持要求的風(fēng)量時(shí)長(zhǎng)不小于1 h，且不短于要求的逃生時(shí)間。逃生條件包括溫度、CO濃度、視距及風(fēng)速等定量指標(biāo)，其中溫度及CO濃度2個(gè)指標(biāo)是時(shí)間的函數(shù)，即具體指標(biāo)不是定值，而是隨著人員暴露時(shí)間變化的，分別見表1及表2[7]。

表1 文獻(xiàn)[7]高溫暴露限值

表2 文獻(xiàn)[7]CO體積分?jǐn)?shù)暴露限值 10-6

性能化設(shè)計(jì)體系充分貫徹“以人為本”的原則，防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)十分清晰，始終聚焦于在一定的設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)維持人員逃生路徑上的生存條件[4-7]，絕非“為了排煙而排煙”。

2 理論體系

GB 51251—2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》引用了NFPA 92給出的軸對(duì)稱型、陽(yáng)臺(tái)溢出型和窗口溢出型煙羽流模型，此3種煙羽流模型均是基于煙氣在一定功率火源的熱壓作用下向上浮升，至頂棚后沿頂棚水平流動(dòng)(頂棚射流)，煙層的厚度在頂棚下逐漸積聚，因此存在一個(gè)煙層界面，該界面下緣至室內(nèi)地面之間視作可保證人員逃生所必須的無(wú)煙氣的清晰高度。隨著煙氣的積聚，煙層厚度加大，煙層界面下沉到人員活動(dòng)高度的時(shí)間即視作一個(gè)危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)間Tcrit。防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)即是保證在人員撤離所必需的時(shí)間Tev之內(nèi)煙層界面不會(huì)下沉至人員活動(dòng)高度，亦即保證Tcrit>Tev[2,4-6]。

然而，上述3種煙羽流模型均有其適用的幾何、物理?xiàng)l件[5-6]，煙氣的基本流動(dòng)特點(diǎn)均是上升流——水平頂棚射流，因此，這3種模型均不適用地鐵工程中的列車火災(zāi)場(chǎng)景。GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》指出，“……基于列車火災(zāi)規(guī)?！覈?guó)目前尚無(wú)適合這種情況的排煙量計(jì)算公式”，因而介紹了日本提出的計(jì)算方法供參考[3]。

日本所采用理論體系與前述NFPA體系的一個(gè)明顯不同是，對(duì)火災(zāi)規(guī)模區(qū)分了一般火災(zāi)和大火源火災(zāi)，并明確指出，“在一般火災(zāi)和大火源火災(zāi)情況下，其火災(zāi)特性和煙流動(dòng)特性是不一樣的”。一般火災(zāi)情況下，站臺(tái)層根據(jù)“煙濃度(減光系數(shù))Cs必須低于0.1 m-1”來(lái)評(píng)估疏散安全性，站廳層則是根據(jù)煙氣擴(kuò)散容積V必須大于按疏散時(shí)間計(jì)算出的相應(yīng)值評(píng)估；只有在大火源火災(zāi)情況下才采用“二層煙模型”“大火源火災(zāi)時(shí)由于煙的溫度很高，在天花板會(huì)形成層并按層進(jìn)行流動(dòng)，而且煙會(huì)隨著它的蓄積而落下”，此種情況下才是根據(jù)煙層下降到有礙疏散的某個(gè)高度(2 m)所需時(shí)間評(píng)估疏散的安全性[8]。換言之，此種理論認(rèn)為，在一般火災(zāi)場(chǎng)景下，由于火源熱功率不大，熱壓不足以支撐煙氣與潔凈空氣形成分層，煙氣是充斥著整個(gè)空間高度的，正因如此，才采用煙氣的減光系數(shù)Cs或擴(kuò)散容積V作為評(píng)估指標(biāo)。

需特別指出的是，由于理論基礎(chǔ)完全不同，兩種模型不能兼容。在一般火災(zāi)情況下，基于稀釋原理，按面積指標(biāo)法計(jì)算防煙分區(qū)的排煙量。由于煙氣不出現(xiàn)分層，排煙目的在于保證整個(gè)控制體空間內(nèi)的煙氣減光系數(shù)[8]。而“二層煙模型”的基本原理則是通過(guò)“排煙量≥產(chǎn)煙量”來(lái)控制或減緩煙氣分層界面下沉的速度，在必須疏散時(shí)間(required safety egress time，RSET)內(nèi)保證最小清晰高度，并將煙層界面下沉至人員逃生高度的危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)間點(diǎn)之前設(shè)定為可用疏散時(shí)間(available safety egress time，ASET)[4]。

我國(guó)在列車火災(zāi)基礎(chǔ)理論的研究方面尚有所欠缺。不論是GB 51251—2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[2]，抑或GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》[3]，均采用儲(chǔ)煙倉(cāng)概念，要求排煙風(fēng)口設(shè)于儲(chǔ)煙倉(cāng)內(nèi)且排煙風(fēng)口底邊距擋煙垂壁下沿的垂直距離不小于0.5 m，則事實(shí)上是采用了“二層煙模型”，認(rèn)為煙氣會(huì)因火源的熱壓作用出現(xiàn)分層，煙氣與其下方的潔凈空氣之間會(huì)存在一個(gè)界面。

GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》第8.2.4條第2款規(guī)定，當(dāng)防煙分區(qū)包含軌道區(qū)時(shí)，應(yīng)按列車設(shè)計(jì)火災(zāi)規(guī)模計(jì)算排煙量，但條文說(shuō)明中所參考引用的日本列車火災(zāi)產(chǎn)煙量計(jì)算方法卻是采用減光系數(shù)法，即并非基于“二層煙模型”，并且該公式中完全沒(méi)有火源功率一項(xiàng)，故而存在內(nèi)在的邏輯上的矛盾。針對(duì)列車火災(zāi)，我國(guó)沒(méi)有相應(yīng)的公式可用于產(chǎn)煙量計(jì)算。

3 評(píng)價(jià)體系

國(guó)內(nèi)各城市軌道交通線路在開通運(yùn)營(yíng)之前均需由相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)依據(jù)為AQ 8007—2013《城市軌道交通試運(yùn)營(yíng)前安全評(píng)價(jià)規(guī)范》[9](以下簡(jiǎn)稱《評(píng)價(jià)規(guī)范》)，熱煙測(cè)試是其中一項(xiàng)重要內(nèi)容?！对u(píng)價(jià)規(guī)范》表1.2給出了熱煙測(cè)試評(píng)價(jià)的具體指標(biāo)，其中第一項(xiàng)即為測(cè)試站臺(tái)、站廳、車站隧道、區(qū)間隧道的溫度場(chǎng)，并要求疏散路徑區(qū)域1.5 m高度以上煙氣層溫度不超過(guò)180 ℃；第二項(xiàng)為測(cè)試站臺(tái)、站廳危險(xiǎn)高度平面的溫度，要求疏散路徑區(qū)域1.5 m高度的溫度不超過(guò)60 ℃；第三項(xiàng)為站臺(tái)、站廳、區(qū)間隧道的煙氣層高度測(cè)試，要求不小于1.5 m[9]。此三項(xiàng)測(cè)試要求是性能化防火設(shè)計(jì)理念，并且是基于“二層煙模型”提出的要求。

然而，GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》[3]中防排煙系統(tǒng)相關(guān)部分仍基本采用指令性設(shè)計(jì)體系，設(shè)計(jì)過(guò)程中并未考慮煙層溫度及分層高度等項(xiàng)的控制措施。對(duì)這套依據(jù)指令性體系設(shè)計(jì)出來(lái)的系統(tǒng)，卻采用性能化的理念進(jìn)行評(píng)價(jià)，不盡合理。

4 區(qū)間排煙及中間風(fēng)井

本著“以人為本”的原則，火災(zāi)工況下應(yīng)關(guān)注人員疏散路徑上的逃生條件，“排煙”只是達(dá)成“人員安全”這一設(shè)計(jì)目標(biāo)的措施之一，而不是“目標(biāo)”本身。換言之，不應(yīng)該“為了排煙而排煙”。關(guān)于地下區(qū)間排煙，現(xiàn)行規(guī)定中有諸多問(wèn)題值得商榷。

GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，“連續(xù)長(zhǎng)度大于一列列車長(zhǎng)度的地下區(qū)間和全封閉車道”應(yīng)設(shè)排煙設(shè)施，另規(guī)定，地下區(qū)間的排煙宜采用縱向通風(fēng)，正線區(qū)間的通風(fēng)方向應(yīng)與乘客疏散方向相反，無(wú)載客軌道區(qū)間的通風(fēng)方向應(yīng)能使煙氣盡快排至室外。采用縱向通風(fēng)時(shí)，隧道斷面風(fēng)速不應(yīng)小于2 m/s。采用縱向通風(fēng)方式有困難的區(qū)段，例如線路設(shè)置配線的大斷面區(qū)域，難以形成2 m/s的斷面風(fēng)速，第8.3.1條則在條文說(shuō)明中建議在該區(qū)段采用橫向排煙方式，即設(shè)置排煙管道[3]。

首先，這里需深究2種情況：所謂“區(qū)間排煙”，究竟是考慮無(wú)列車的隧道結(jié)構(gòu)本身火災(zāi)，抑或是列車火災(zāi)?？吭谒淼纼?nèi)？隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)，除電纜包覆層外基本沒(méi)有可燃物，即便是電纜包覆層發(fā)生火災(zāi)，其火源功率及產(chǎn)煙量均很??；更重要的是，此種情形下列車不可能主動(dòng)停車，即此時(shí)不可能有人員經(jīng)由隧道行車區(qū)域疏散撤離。關(guān)于2 m/s隧道斷面風(fēng)速，GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》[10]中給出了明確的解釋，是為了“造成一種氣流使乘客感受到新鮮空氣流動(dòng)，指示其撤離的方向”。因此，如果不是列車火災(zāi)，而僅是隧道(電纜)火災(zāi)，人員不經(jīng)由隧道疏散，要求2 m/s隧道斷面風(fēng)速意義不大。即便是列車火災(zāi)情形下，有人員疏散的需求，配線區(qū)段通常已經(jīng)進(jìn)入了車站范圍，就更不需要“2 m/s風(fēng)速”來(lái)指示疏散方向了。

車站的疏散條件遠(yuǎn)優(yōu)于隧道內(nèi)。若是行駛中的列車發(fā)生火災(zāi)，原則上均應(yīng)行駛至前方車站疏散，而絕不應(yīng)允許列車?？吭趨^(qū)間隧道。地鐵列車均為動(dòng)車組，動(dòng)拖比通常為2∶1或1∶1，且站間距通常不超過(guò)5 km，故即使因火災(zāi)失去了一半的動(dòng)力，列車仍有足夠的能力運(yùn)行至前方車站。我國(guó)TB 10020—2017《鐵路隧道防災(zāi)疏散救援工程設(shè)計(jì)規(guī)范》[11]即采用“定點(diǎn)救援”原則，而不考慮火災(zāi)列車隨機(jī)停靠于區(qū)間隧道的排煙，且僅對(duì)長(zhǎng)度大于20 km的隧道或隧道群才要求設(shè)置緊急救援站，長(zhǎng)度小于20 km的隧道則僅要求設(shè)置緊急出口或避難所。地鐵系統(tǒng)一直以火災(zāi)列車隨機(jī)?？坑谒淼纼?nèi)的任意位置為前提組織縱向通風(fēng)是不合理的。

其次，即便是啟動(dòng)機(jī)械排煙，也不應(yīng)選擇排煙方向[12]，而應(yīng)統(tǒng)一順行車方向排煙。這是因?yàn)椋诨钊?yīng)的作用下，隧道內(nèi)始終有一定的順行車方向的風(fēng)速，即使事故列車制動(dòng)，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間(通常約15～20 min)內(nèi)此縱向風(fēng)速仍然存在。按列車的制動(dòng)減速度簡(jiǎn)單計(jì)算即可知，列車制動(dòng)時(shí)間通常大于60 s，此段時(shí)間內(nèi)煙氣已經(jīng)向前移動(dòng)了數(shù)百米，若反向排煙，必然造成部分區(qū)段二次過(guò)煙。

最后，GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》要求，若區(qū)間內(nèi)存在2列或以上列車追蹤運(yùn)行，排煙時(shí)應(yīng)能使非火災(zāi)列車處于無(wú)煙區(qū)[3]。因前述“區(qū)分車頭、車尾火災(zāi)，保證多數(shù)人迎風(fēng)疏散”的原則[12]，若某長(zhǎng)區(qū)間有多車追蹤運(yùn)行，前車車尾火災(zāi)，則需逆行車方向排煙。目前國(guó)內(nèi)的習(xí)慣做法是簡(jiǎn)單地按高峰小時(shí)列車行車間隔計(jì)算追蹤列車的距離，區(qū)間隧道長(zhǎng)度大于列車追蹤距離時(shí)，通過(guò)設(shè)置中間風(fēng)井劃分通風(fēng)區(qū)段，試圖保證每個(gè)通風(fēng)區(qū)段內(nèi)只有一列車。然而，按行車時(shí)間間隔計(jì)算列車間距事實(shí)上只適用于采用固定閉塞信號(hào)系統(tǒng)的線路，而國(guó)內(nèi)新建的城市軌道交通幾乎全部都是采用基于通信的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)(CBTC)，列車的追蹤間隔完全是動(dòng)態(tài)的，可以只有200 m甚至更近。若按上述思路，區(qū)間隧道每200 m就需設(shè)置中間風(fēng)井，這不現(xiàn)實(shí)。NFPA 130-2020對(duì)事故通風(fēng)系統(tǒng)的規(guī)定是“系統(tǒng)能力按事故狀態(tài)下相鄰風(fēng)井之間可能出現(xiàn)的最多列車數(shù)考慮”[7]，而不是規(guī)定一個(gè)通風(fēng)區(qū)段內(nèi)只允許出現(xiàn)一列車，或是規(guī)定后車必須處于無(wú)煙區(qū)。

5 列車火災(zāi)熱釋放率

關(guān)于列車火災(zāi)熱釋放率(heat release rate，HRR)，國(guó)內(nèi)地鐵設(shè)計(jì)界普遍存在一些誤區(qū)。首先，列車火災(zāi)功率的取值普遍為5.0～7.5 MW，此值最初的起源難以考證。對(duì)客運(yùn)機(jī)車車輛的防火性能，有大量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如NFPA 130[7]、EN 45545[13]、DIN 5510[14]等，對(duì)客運(yùn)機(jī)車車輛的防火、阻燃性能及選用材料的燃燒熱值、產(chǎn)煙量等均提出了嚴(yán)苛的要求。城市軌道交通以服務(wù)通勤客流為主，車輛內(nèi)飾選用的可燃材料原本就極少，因此，符合上述任何標(biāo)準(zhǔn)要求的地鐵車輛，即便發(fā)生火災(zāi)，其熱釋放率基本不可能達(dá)到5.0 MW水平。以中車集團(tuán)為某項(xiàng)目提供的列車為例，基于達(dá)根法(Duggan method)計(jì)算得出的列車火災(zāi)900 s內(nèi)平均熱釋放速率僅為2.8 MW。達(dá)根法本身所提供的并不是真實(shí)列車火災(zāi)場(chǎng)景的模擬值，而是基于車內(nèi)所有可燃物同時(shí)被引燃的假設(shè)，將各可燃物試樣在錐形量熱儀中的燃燒熱值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理而得出的。而可燃物事實(shí)上是均勻分布在車廂內(nèi)的，即便發(fā)生火災(zāi)，初始火源的發(fā)展延燒需要一定的過(guò)程，不可能第一時(shí)間即引燃全部的可燃物，故達(dá)根法所得出的遠(yuǎn)非列車實(shí)際發(fā)生火災(zāi)時(shí)的熱釋放率，而只是一個(gè)不可能達(dá)到的“天花板”[15-16]。

另一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)是把熱釋放率的峰值取為一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的恒定值。日本對(duì)列車大火源火災(zāi)僅是在3 min內(nèi)取為5.0 MW，超出3 min時(shí)則取為0 MW[8]，見表3及圖1。事實(shí)上，列車上可燃物的量并不是無(wú)限多，根據(jù)質(zhì)量守恒及能量守恒原理[17]，若HRR值高，其可支持燃燒的時(shí)間必然較短；反之，若在較長(zhǎng)的時(shí)間持續(xù)燃燒并產(chǎn)煙，則其HRR值必然較低。將HRR的峰值取為一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的平臺(tái)值(plateau)是不合理的。

表3 文獻(xiàn)[8]中列車火災(zāi)特性模型

圖1 文獻(xiàn)[8]中列車火災(zāi)特性模型

最后，還有觀點(diǎn)認(rèn)為，火災(zāi)功率與列車車型及編組有關(guān)，這也是沒(méi)有依據(jù)的?；馂?zāi)熱釋放率僅與可燃物的物理參數(shù)、數(shù)量、空間分布、空氣供應(yīng)量(燃燒效率)及初始火源的強(qiáng)度等因素有關(guān)[17]。A8編組的列車火災(zāi)功率并不是必然大于B6編組。

6 排煙量計(jì)算

如前所述，GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》第8.2.4條第2款規(guī)定，若防煙分區(qū)包含軌道區(qū)時(shí)，應(yīng)按列車火災(zāi)規(guī)模計(jì)算排煙量[3]，但我國(guó)尚沒(méi)有適用于列車火災(zāi)場(chǎng)景的產(chǎn)煙量計(jì)算模型，因而事實(shí)上無(wú)法執(zhí)行該條款。

該條第3款規(guī)定，地下站臺(tái)的排煙量還應(yīng)保證站廳到站臺(tái)的樓扶梯口部具有不小于1.5 m/s的向下氣流[3]。此條文的本意是防止大量煙氣浮升侵入站廳層。但是，若火源功率較小，難以支撐煙氣分層(即按煙氣減光系數(shù)法或擴(kuò)散容積法計(jì)算時(shí))，煙氣本身的浮升動(dòng)力不大，此1.5 m/s向下風(fēng)速的要求顯得并不必要；如果火源功率大到足以使煙氣出現(xiàn)明顯分層，樓扶梯口部的向下風(fēng)速的確很有必要，但由于地下車站的空間特點(diǎn)，站臺(tái)層排煙時(shí)，樓扶梯口部天然地成為“補(bǔ)風(fēng)口”，而此補(bǔ)風(fēng)口又天然地與儲(chǔ)煙倉(cāng)處于大致相當(dāng)?shù)母叨?，向下風(fēng)速稍大即可能對(duì)煙層形成明顯擾動(dòng)因而破壞分層。因此，若能利用局部誘導(dǎo)射流或其他手段形成有效的向下壓制氣流，則不一定靠無(wú)限加大站臺(tái)層“排”煙風(fēng)量來(lái)實(shí)現(xiàn)站廳層的“防”煙效果。

7 通道排煙

GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》[10]及GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》[3]均規(guī)定，連續(xù)長(zhǎng)度大于60 m的地下出入口通道應(yīng)設(shè)機(jī)械排煙設(shè)施，且同時(shí)又均規(guī)定：站廳公共區(qū)任一點(diǎn)距疏散通道口的距離不得大于50 m。

出入口通道作為安全疏散通道，其與站廳公共區(qū)相交的點(diǎn)既然被作為疏散距離計(jì)算的基準(zhǔn)點(diǎn)(目標(biāo)點(diǎn))，則該點(diǎn)即應(yīng)視為安全點(diǎn)[3]，出入口通道內(nèi)應(yīng)該確保不會(huì)出現(xiàn)大量煙氣，否則該通道不得作為疏散路徑使用。因此，出入口通道應(yīng)該做“防煙”而不是“排煙”。

若是該通道本身發(fā)生火災(zāi)，按“一處火災(zāi)”的設(shè)計(jì)原則，站內(nèi)乘客也不可能選擇該條通道向外疏散。而前述標(biāo)準(zhǔn)[3]的安全疏散章節(jié)中對(duì)于長(zhǎng)通道內(nèi)安全出口的設(shè)置作出了明確的規(guī)定，可保證長(zhǎng)通道內(nèi)的疏散距離不大于50 m，故長(zhǎng)通道本身火災(zāi)的情形下事實(shí)上也沒(méi)有設(shè)置機(jī)械排煙的必要。

8 關(guān)于煙氣蔓延

GB 51298—2018《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.3條規(guī)定[3]，對(duì)站廳公共區(qū)排煙時(shí)，應(yīng)能防止煙氣進(jìn)入出入口通道、換乘通道、站臺(tái)；對(duì)站臺(tái)公共區(qū)排煙時(shí)，應(yīng)能防止煙氣進(jìn)入站廳、地下區(qū)間、換乘通道；對(duì)地下區(qū)間縱向控?zé)煏r(shí)，應(yīng)能防止煙氣進(jìn)入相鄰車站、相鄰區(qū)間。

對(duì)某一區(qū)域排煙，防止煙氣大量蔓延至鄰近區(qū)域的要求本身是合理的，但對(duì)此不應(yīng)過(guò)于絕對(duì)、僵化地理解和執(zhí)行，而是應(yīng)該給出定量的標(biāo)準(zhǔn)。火災(zāi)情況下，任何設(shè)計(jì)方案都無(wú)法絕對(duì)保證相鄰的非事故區(qū)域沒(méi)有“一丁點(diǎn)”煙氣。按“一處火災(zāi)”的基本設(shè)計(jì)原則，不論相鄰區(qū)域是否位于事故區(qū)的疏散路徑上，即使有少量煙氣蔓延，只要不影響相鄰區(qū)域的逃生條件(視距、溫度、CO濃度)[7]，應(yīng)該是可以接受的。若相鄰區(qū)域不在服務(wù)于事故區(qū)的疏散路徑上且本身又是無(wú)人區(qū)，可接受的蔓延程度則更可以放寬。

9 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的指令性設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單明了，易于執(zhí)行，但對(duì)具體的火災(zāi)場(chǎng)景針對(duì)性不強(qiáng)。由指令性設(shè)計(jì)向性能化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，是一大進(jìn)步。但是，建筑防火的性能化設(shè)計(jì)應(yīng)建立在一套完備的理論體系之上，且必須有性能規(guī)范、技術(shù)指南及評(píng)估模型3個(gè)要素支撐，因此不應(yīng)割裂開來(lái)僅使用其中的部分理念或方法。

我國(guó)目前尚未建立起一套完整的地鐵火災(zāi)疏散救援的理論體系，只能借鑒國(guó)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。不論是美國(guó)NFPA體系，還是日本體系，也許都未必盡善盡美，但至少能各自形成一套自圓其說(shuō)的理論。然而，這2套體系相互間未必“兼容”，同時(shí)借鑒2種體系中的部分做法，必然造成諸多困惑。