地鐵車站商業(yè)建筑的防火設(shè)計分析

田 浩

（中鐵第五勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，北京 100000）

0 引言

地鐵車站是當(dāng)前重要的城市交通體系，人流量大；地下商場是人口密集場所，存放商品種類多。而在地鐵車站結(jié)合商業(yè)開發(fā)區(qū)的建筑（以下簡稱“地鐵車站商業(yè)建筑”），會將地鐵車站和地下商場的特征疊加，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員疏散難度進(jìn)一步提升，導(dǎo)致火災(zāi)造成的生命及財產(chǎn)損失更大。因此在現(xiàn)階段地鐵車站商業(yè)建筑的設(shè)計過程中，需要加強(qiáng)建筑防火設(shè)計管控力度，優(yōu)化建筑內(nèi)安全疏散通道設(shè)計方案，從根本上提升地鐵車站商業(yè)建筑的整體防火水平[1]。本文以某地區(qū)軌道交通1號線為例，分析地鐵車站商業(yè)建筑的防火設(shè)計難點(diǎn)、重點(diǎn)及安全疏散設(shè)計，以供參考。

1 地鐵車站商業(yè)建筑防火設(shè)計難點(diǎn)

該項目工程路線全長26.2m，共設(shè)20座車站。車站為地下島式站臺結(jié)構(gòu)，兩層共10.4m，有效站臺長度為120m。車站配線上方站停層內(nèi)預(yù)留商業(yè)開發(fā)面積共3500m2，內(nèi)包括商業(yè)建筑用房。經(jīng)分析，該項目防火設(shè)計難點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）地鐵車站商業(yè)建筑內(nèi)部功能較為復(fù)雜，建筑空間規(guī)劃及通行線路曲折。部分地鐵車站商業(yè)建筑導(dǎo)向牌設(shè)置數(shù)量不足，建筑通行路線會進(jìn)行重復(fù)交叉設(shè)計，導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)后的疏散難度增大。

（2）地鐵車站商業(yè)建筑可燃物質(zhì)較多。如地鐵車站商業(yè)建筑內(nèi)各商家宣傳條幅、不同種類商品等均具有易燃性?；馂?zāi)發(fā)生后會加快火勢蔓延，導(dǎo)致火災(zāi)造成的損害量巨大。

（3）因地鐵車站商業(yè)建筑內(nèi)部人員密集，在疏散時難度較大。如果沒有設(shè)置充足的安全疏散出口，不熟悉地鐵車站商業(yè)建筑的人將會很難及時從建筑物中撤離[2-3]。

目前，地鐵車站商業(yè)建筑防火設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格?，F(xiàn)階段國家及有關(guān)部門對地鐵車站商業(yè)建筑工程防火設(shè)計頒布了諸多明文規(guī)定，要求地鐵車站商業(yè)建筑配備數(shù)量充足的消防設(shè)施，設(shè)置合理的消防防火分區(qū)及疏散場所。但就目前來看，地鐵車站商業(yè)建筑防火設(shè)計水平依然處于有待提升階段，防火分區(qū)等空間功能無法充分發(fā)揮。

2 防火設(shè)計重點(diǎn)

2.1 平面布局

地鐵車站商業(yè)建筑整體占地面積大，火災(zāi)發(fā)生后的救援難度較高。因此為使防火設(shè)計理念能夠滲透至建筑建設(shè)與運(yùn)營全過程，還需要重點(diǎn)關(guān)注建筑總平面布置工作[4]。要求甲類與乙類地鐵車站商業(yè)建筑中的火災(zāi)危險場所與其他民用建筑的防火間距應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照現(xiàn)行規(guī)定設(shè)置。

2.2 防火分區(qū)及分隔設(shè)計

2.2.1 防火分區(qū)劃分

在每層地鐵車站商業(yè)建筑防火分區(qū)超過兩個的情況下，防火分區(qū)內(nèi)防火墻以及甲級防火門不得用作安全出口。結(jié)合工程具體建設(shè)要求合理設(shè)置安全出口位置、數(shù)量。地鐵車站商業(yè)建筑的防火分區(qū)需要設(shè)置兩個不同方向的安全出口。建筑內(nèi)商戶任意一點(diǎn)到安全出口的距離能夠直接影響到疏散效果。結(jié)合現(xiàn)有消防安全規(guī)定，商戶任意一點(diǎn)至最近疏散口或安全出口的距離應(yīng)當(dāng)小于22m。在商戶內(nèi)部配置了自動噴水滅火裝置的情況下，安全距離也不得小于27.5m。

結(jié)合地下商業(yè)建筑使用性能，在安全疏散區(qū)域設(shè)置自然排煙及機(jī)械排煙相結(jié)合的排煙系統(tǒng)，使火災(zāi)發(fā)生后產(chǎn)出的煙氣能被順利排出。要求機(jī)械設(shè)備的排煙位置應(yīng)當(dāng)與人員緊急疏散方向相反，從根本上提升疏散期間的安全性與可靠性[5-6]。著重安排出口與商鋪、貨架之間的位置，消除影響疏散速度的不利因素。

依照現(xiàn)有防火設(shè)計規(guī)定，在該案例中，地鐵車站商業(yè)部分防火分為3個防火分區(qū)、8個防煙分區(qū)。各防火分區(qū)面積需要控制在2000m2范圍內(nèi)。相鄰防火區(qū)域采用耐火極限≥3h的防火墻材料。防煙分區(qū)面積需要＜500m2，相鄰房間分區(qū)頂板需要采用厚度為500mm、耐火極限為0.5h的擋煙垂壁設(shè)施分隔[7]。防煙分區(qū)不得跨越防火分區(qū)，且各防火分區(qū)不得少于一個直通到室外的安全出口。相鄰防火分區(qū)可以利用相鄰防火分區(qū)墻的防火門作為安全出口，從而節(jié)約后續(xù)工程建設(shè)成本。

站臺層公共區(qū)樓梯、扶梯口需要采用擋煙垂簾或垂壁。擋煙垂簾下方距離樓梯踏步面的垂直距離應(yīng)當(dāng)≥2.3m。各防煙分區(qū)需要采用擋煙垂壁或混凝土梁進(jìn)行分隔，房檐垂直高度不得小于吊頂面下方500mm。

2.2.2 防火分區(qū)設(shè)計

地鐵車站商業(yè)建筑需做好防火分區(qū)設(shè)計工作。目前，防火分區(qū)設(shè)計工作存在與規(guī)范不符等問題，相關(guān)設(shè)計規(guī)范沒有充分發(fā)揮出應(yīng)有的約束作用[8]。因此在現(xiàn)階段防火分區(qū)設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)行防火設(shè)計規(guī)范，切實(shí)優(yōu)化分區(qū)設(shè)置方案。針對地下建筑，配備數(shù)量充足的火災(zāi)自動預(yù)警系統(tǒng)及自動噴淋設(shè)施。要求建筑內(nèi)使用的裝飾材料符合規(guī)范要求的地下商業(yè)空間的防火等級A級。

2.2.3 防火分隔設(shè)計

防火卷簾等防火分隔物經(jīng)常會受到柜臺或貨架阻隔而無法正常下落，導(dǎo)致防火分隔功能受到不利影響。因防火設(shè)施頻繁出現(xiàn)故障，發(fā)生火災(zāi)后難以及時啟動防火分隔物，致使火勢蔓延速度難以得到有效控制。為此，需要進(jìn)行防火分隔設(shè)計[9]。結(jié)合現(xiàn)行地鐵設(shè)計規(guī)范，在地鐵站內(nèi)站廳層中部需要設(shè)置4m寬聯(lián)絡(luò)通道，將車站與商業(yè)區(qū)連接在一起。車站與商業(yè)連接處需要設(shè)置兩道耐火極限為3h的特級防火卷簾進(jìn)行防火分隔。在防火卷簾側(cè)墻處還需要設(shè)有防火卷簾電源切換箱，實(shí)現(xiàn)對地鐵車站及商業(yè)區(qū)的分別管控目標(biāo)。

2.3 應(yīng)急救援系統(tǒng)設(shè)計

為從根本上提升地鐵車站商業(yè)建筑消防救援效率，還需要在具體防火設(shè)計工作中制定出應(yīng)急救援措施，確保建筑防火設(shè)計效果。根據(jù)地鐵車站商業(yè)建筑工程結(jié)構(gòu)特征以及實(shí)際功能，設(shè)置安全設(shè)施，最大限度增強(qiáng)地鐵車站商業(yè)建筑防護(hù)水平。在建筑合理位置處安裝火災(zāi)自動報警及自動噴淋系統(tǒng)[10]。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)需根據(jù)地鐵車站商業(yè)建筑實(shí)際運(yùn)營特征設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，確保發(fā)生火災(zāi)后可及時將預(yù)警信號通知給相關(guān)人員。自動噴淋系統(tǒng)可分為區(qū)域噴淋與局部噴淋兩種類型，可在火災(zāi)發(fā)生時抑制火勢的蔓延。

2.4 建筑構(gòu)件耐火等級

地鐵車站商業(yè)建筑內(nèi)部存在較多的可燃性物質(zhì)，火災(zāi)發(fā)生后火勢蔓延速度極快，在燃燒過程中還會產(chǎn)生有毒煙氣。由于地下建筑與室外地坪存在著較大高度差，自然通風(fēng)效果較差，進(jìn)一步增加了建筑內(nèi)部煙氣濃度，容易引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致巨大人身傷害與財產(chǎn)損失。為使建筑主體能夠具備較強(qiáng)的耐火性，為人員疏散爭取更多時間，規(guī)范要求地下商業(yè)空間的防火等級為A級。

3 安全疏散設(shè)計

地鐵車站商業(yè)部分共設(shè)置5個供商業(yè)區(qū)人員疏散的出入口通道，每個出入口通道內(nèi)還擴(kuò)大了封閉樓梯間面積，確保在發(fā)生火災(zāi)時，建筑內(nèi)部人員能夠快速撤離到安全區(qū)域。商業(yè)部分安全疏散寬度需要滿足防火分區(qū)內(nèi)人員疏散寬度。

3.1 安全疏散寬度

地鐵車站商業(yè)建筑防火分區(qū)應(yīng)當(dāng)配備兩個安全出口。在具體施工過程中，兩個安全出口會在一定程度上增加實(shí)際建設(shè)難度，導(dǎo)致工程整體成本壓力加大。因此在實(shí)際設(shè)計工作中，利用防火墻、防火門作為安全出口，使防火區(qū)內(nèi)部的一個安全出口可以直接通到室外。防火分區(qū)防火墻的疏散距離不得小于1.4m，使人員能夠盡快撤離。由于考慮到地鐵車站商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)承載力，相鄰防火分區(qū)的防火墻疏散寬度也不可以超過實(shí)際設(shè)計要求。

3.2 安全疏散距離

疏散距離是在發(fā)生火災(zāi)后，建筑內(nèi)部人員在建筑最深處到安全出口的行走距離。地鐵車站商業(yè)建筑內(nèi)商鋪距離以及商鋪貨架排列需要受到嚴(yán)格管控，因此需要在安全疏散期間結(jié)合實(shí)際疏散要求、建筑物整體排布情況，對疏散距離進(jìn)行合理設(shè)置，從根本上提升疏散速率[11]。

3.3 安全疏散通道

分析地鐵車站商業(yè)建筑火災(zāi)案例，我們發(fā)現(xiàn)，引發(fā)巨大經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡的建筑內(nèi)均沒有做好安全疏散設(shè)計工作，疏散通道寬度、距離等與規(guī)定要求不符，使人員疏散難度進(jìn)一步提升。為了從根本上提升地鐵車站商業(yè)建筑防護(hù)設(shè)計水平，還需重點(diǎn)關(guān)注安全疏散通道設(shè)計工作。結(jié)合建筑物空間特征及總面積，設(shè)置合理疏散時間、疏散距離以及疏散安全口數(shù)量。科學(xué)設(shè)置疏散寬度，確保疏散寬度能夠滿足地鐵車站商業(yè)建筑營業(yè)廳疏散要求。對安全疏散出口進(jìn)行合理布局，要求疏散空間面積的設(shè)置工作應(yīng)當(dāng)以營業(yè)廳建筑面積、疏散樓梯人數(shù)計算，地鐵車站商業(yè)建筑中面積的折算率應(yīng)當(dāng)≥70%。

著重設(shè)置疏散樓梯間，盡量避免使用螺旋樓梯。地鐵車站商業(yè)建筑為1層或2層，兩層建筑間隔高度為10m以上的情況下，也應(yīng)當(dāng)設(shè)置防煙樓梯間。為切實(shí)增強(qiáng)地鐵車站商業(yè)建筑營業(yè)廳面積利用率，在疏散區(qū)域設(shè)計過程中，部分區(qū)域也可使用剪刀式樓梯間結(jié)構(gòu)，確?；馂?zāi)發(fā)生后人員疏散更加便利。

應(yīng)做好地鐵車站商業(yè)建筑消防事故疏散時間計算工作。通常情況下，地鐵車站站臺層人員疏散過程中，需要遵循站臺、樓梯扶梯、站廳、出入口通道、地面的疏散順序。車站站臺是車站內(nèi)人員最為集中區(qū)域，需要站臺與區(qū)間隧道相互聯(lián)通。要求車站公共區(qū)樓梯、自動扶梯、出入口通道滿足火災(zāi)發(fā)生后6min內(nèi)將遠(yuǎn)期或超高峰期內(nèi)乘客及候車人員全部安全撤離目標(biāo)，結(jié)合站臺具體情況，合理計算出乘客從站臺層疏散到站廳至公共區(qū)域內(nèi)時間。

3.4 安全出口

安全出口是連接地上與地下區(qū)域的重要設(shè)施，在安全出口設(shè)計過程中，需要嚴(yán)格遵循雙向疏散原則。由于地下車站結(jié)合商業(yè)建筑內(nèi)部人員較為密集，需要在具體設(shè)計過程中采用兩個方向的疏散線路，切實(shí)保障疏散工作及時且安全。地下建筑安全出口形式布局以及數(shù)量設(shè)計，不僅需要著重滿足人員疏散以及消防救援要求，還需要嚴(yán)格遵循現(xiàn)行規(guī)范，進(jìn)一步提升地鐵車站結(jié)合商業(yè)開發(fā)整體防火要求。

一方面，安全出口設(shè)置需要依照不同方向分散布置。通過總結(jié)地鐵車站及地下商業(yè)建筑火災(zāi)發(fā)生經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)安全疏散出口方向一致的情況下，會導(dǎo)致火災(zāi)疏散期間人流擁擠、出口被火勢封堵等問題出現(xiàn)，嚴(yán)重影響到火災(zāi)安全疏散水平。安全出口設(shè)置寬度需要滿足百人寬度設(shè)置指標(biāo)，確保人員能夠安全、高效、迅速地撤離安全區(qū)域。

另一方面，在安全出口設(shè)置過程中，要求安全出口上方應(yīng)當(dāng)配備鮮明的標(biāo)識。注重在人流密集區(qū)域內(nèi)設(shè)置安全出口，保障人員緊急疏散水平。安全出口設(shè)置標(biāo)識通常需要設(shè)置在出口頂部，疏散通道指示標(biāo)識需要設(shè)置在疏散通道及轉(zhuǎn)角距離地面1m以上的墻面，滿足不同人群疏散要求。

在設(shè)備區(qū)疏散過程中，地下車站設(shè)備與管理用房區(qū)域的安全出口數(shù)量也應(yīng)設(shè)置為兩個或兩個以上。有人值守防火分區(qū)還需要設(shè)置一個安全出口能夠直通地面，如值守人員不超過3人的情況下，可以利用相鄰防火分區(qū)相同的防火門、同層或上層站廳公共區(qū)域出口作為安全出口。

在消防專用通道設(shè)計過程中，地下車站消防專用通道及樓梯間需要配備車站控制室。如地下為三層或三層以上的情況下，還需要設(shè)置防煙樓梯間，為消防人員快速安全地到達(dá)火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)提供充足條件。

3.5 噴水滅火、火災(zāi)自動報警及防排煙系統(tǒng)設(shè)置

在地鐵車站結(jié)合商業(yè)開發(fā)區(qū)建筑內(nèi)，除去不宜使用噴水滅火的配電室及其他設(shè)備外，其余區(qū)域均應(yīng)當(dāng)安裝自動噴淋系統(tǒng)。噴淋系統(tǒng)安裝間距需要依照建筑物火災(zāi)等級要求進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)置。

商業(yè)區(qū)內(nèi)自動火災(zāi)報警系統(tǒng)主要包括火災(zāi)報警控制裝置、商業(yè)區(qū)域火災(zāi)自動報警探測器、手動火災(zāi)報警按鈕、消防報警按鈕，各輸入及輸出模式。在商業(yè)開發(fā)區(qū)還需要設(shè)置獨(dú)立的消防控制室，對商業(yè)區(qū)的火情進(jìn)行專項監(jiān)測與救災(zāi)處理。地鐵車站內(nèi)部還需要配備先進(jìn)的FAS控制裝置，通過連接商業(yè)建筑FAS控制器，使火災(zāi)信息能夠?qū)崿F(xiàn)互相發(fā)送、協(xié)同管理目標(biāo)。

4 結(jié)束語

總而言之，在地鐵車站商業(yè)建筑防火設(shè)計中，對建筑整體安全疏散水平的合理設(shè)計可直接影響到項目投運(yùn)后的防火效果。相較于普通建筑工程而言，地鐵車站商業(yè)建筑安全疏散通道設(shè)計難度較大，需要結(jié)合工程具體建設(shè)要求，制定出專項可行的防火設(shè)計方案，優(yōu)化建筑內(nèi)安全疏散通道結(jié)構(gòu)，從根本上降低火災(zāi)發(fā)生后的影響程度，保障地鐵車站與商業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)人員的人身與財產(chǎn)安全。