臨空車輛基地咽喉區(qū)架空板消防設(shè)計探討

軌道交通資陽線臨空車輛基地位于地勢起伏較大的丘陵地區(qū)，綜合各方條件，在咽喉區(qū)設(shè)置架空板，將軌行區(qū)置于板上，將部分功能用房和小汽車停車場置于板夾層，最大程度集約節(jié)約利用土地資源。相比以往常規(guī)車輛基地架空板，本項目較為特殊，消防設(shè)計難度大，目前國內(nèi)尚無類似案例可以借鑒。通過對架空板的消防設(shè)計進(jìn)行專項研究，提出合理、可行的消防設(shè)計和技術(shù)措施，滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。

軌道交通； 車輛基地； 架空板； 消防設(shè)計

U231+.1A

建筑論壇與建筑設(shè)計建筑論壇與建筑設(shè)計

［定稿日期］2023-03-07

［作者簡介］羅程（1986—），男，本科，高級工程師，主要從事軌道交通車輛基地設(shè)計工作。

1" 項目背景

軌道交通資陽線臨空車輛基地位于資陽市雁江區(qū)汪家灣村附近，地塊長約1 050 m，寬約350 m，用地紅線面積約23.5 hm2。該區(qū)域為丘陵地形，地勢起伏較大，高程在375～440 m，現(xiàn)狀主要為農(nóng)田、山林及部分民居。

車輛基地采用盡端式順向并列式布置，咽喉區(qū)位于用地北側(cè)，運用檢修庫（含綜合維修車間、運轉(zhuǎn)綜合樓）、鏇輪庫、調(diào)機(jī)工程車庫、物資總庫及材料棚、雜品庫和蓄電池間、綜合辦公樓等位于用地南側(cè)（圖1）。

根據(jù)車輛基地總平面布置，咽喉區(qū)大部分位于山谷地帶，山谷底部標(biāo)高（382 m）與設(shè)計場坪標(biāo)高（393 m）有接近11 m的高差。若該區(qū)域采用路基方案，將極大增加土石方工程量、路基支擋工程量、地基加固工程量和路基占地面積。此外，根據(jù)地勘資料，車輛基地內(nèi)部挖方地段的土質(zhì)不滿足路基填料的要求，需要遠(yuǎn)距離購?fù)?，將進(jìn)一步提高路基方案的工程投資；更為重要的是路基方案的工后沉降難以控制，施工進(jìn)度無法滿足工期要求。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，該區(qū)域采用架空板形式，將軌行區(qū)設(shè)置于板上。同時，在滿足區(qū)域行洪的前提下，在架空板中部增加夾層，設(shè)置部分功能用房和小汽車停車場，充分利用了板下空間，極大地提高了土地利用率。本文主要針對2號架空板消防設(shè)計進(jìn)行研究（圖2）。

2" 架空板簡介

2.1" 總體情況

架空板為多層混凝土框架結(jié)構(gòu)，從上至下分別為頂板（393 m）、夾層板（386 m）和基礎(chǔ)層（382 m）：頂板布置有車輛基地的軌行區(qū)結(jié)構(gòu)，包括軌道和帶有軌道庫房；夾層板布置有功能用房、汽車庫及連接通道；基礎(chǔ)層利用挖填平衡的方式統(tǒng)一至同一標(biāo)高，夾層板和基礎(chǔ)層之間形成行洪通道。

架空板南北向通透，南側(cè)市政道路將于近期實施，北側(cè)市政道路尚處于規(guī)劃階段，為遠(yuǎn)期實施；東西向與山體相連，連接處采用錐坡形式，坡面鋪設(shè)漿砌片石，坡底設(shè)置護(hù)腳墻。

架空板形狀為不規(guī)則的多邊形，南北方向最大尺寸約為206 m，東西方向最大尺寸約為162 m。頂板面積約為31 030 m2，夾層板面積約為24 983 m2。

2.2" 夾層板平面布置

經(jīng)建設(shè)、運營、設(shè)計等各方綜合研究，決定將降壓變電所、污水處理站、物資存儲區(qū)和汽車庫布置于夾層板。其中降壓變電所、污水處理站位于板南側(cè)，戊類存儲區(qū)位于板北側(cè)，小汽車停車庫位于板中央（圖3）。各部分面積如表1所示。

2.3" 特殊性

相比常規(guī)車輛基地架空板，本項目架空板主要有如下特殊性，導(dǎo)致在消防設(shè)計上存在較大的難度。

（1）常規(guī)的車輛基地架空板一般四面通透，四個方向均可作為消防疏散使用；本項目架空板南北向通透、東西向被山體阻隔，僅南北向可作為消防疏散使用。

（2）本項目架空板南側(cè)規(guī)劃市政道路將于近期實施，北側(cè)規(guī)劃市政道路尚處于前期階段，為遠(yuǎn)期實施。

（3）常規(guī)的車輛基地架空板底部一般為設(shè)計場坪，四周均設(shè)有消防通道，道路標(biāo)高低于架空板，架空板底部可作為消防疏散場地；本項目架空板底部為山谷，非設(shè)計場坪，僅作為行洪通道使用，不能作為消防疏散場地，只能向頂板或南北兩側(cè)進(jìn)行疏散。

（4）常規(guī)車輛基地架空板進(jìn)深一般較小，最大不超過100 m；本項目架空板南北方向最大進(jìn)深約206 m，遠(yuǎn)大于常規(guī)。

（5）本項目架空板頂板為軌行區(qū)，布置有大量的軌道。出頂板的樓梯間不能侵入軌道建筑限界，平面位置受到較大的限制，設(shè)計中應(yīng)盡量減少出頂板樓梯間的數(shù)量。

3" 消防設(shè)計

3.1" 總體設(shè)計

（1）架空板建筑耐火等級定為一級。

（2）在386 m標(biāo)高的夾層板設(shè)4處車輛的出入口和入口，滿足夾層板消防疏散的要求。其中南側(cè)1處為近期實施、1處為預(yù)留，北側(cè)2處為遠(yuǎn)期預(yù)留。

（3）南側(cè)東邊出入口內(nèi)側(cè)連接段內(nèi)消防通道，采用4.5%的坡度，滿足消防車通行的要求。

（4）根據(jù)經(jīng)驗，將南北側(cè)15 m范圍內(nèi)見天空間滿足排煙及消防疏散要求的區(qū)域認(rèn)定為安全區(qū)，東西側(cè)采用封閉通道連接南北側(cè)安全區(qū)，并形成安全區(qū)閉環(huán)，夾層板上除四周安全區(qū)及封閉通道外均定義為地下空間。

3.2" 火災(zāi)危險性類別及耐火等級分類

夾層各單體火災(zāi)危險性類別和耐火等級如表2所示。

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3.3" 廠房及倉庫防火分區(qū)

（1）降壓變電所。耐火等級為二級的地下丙類廠房防火分區(qū)最大建筑面積500 m2。目前降壓變電所建筑面積約890 m2，劃分為2個防火分區(qū)。

（2）污水處理站。耐火等級為二級的地下戊類廠房防火分區(qū)最大建筑面積1 000 m2。目前污水處理站建筑面積約830 m2，劃分為1個防火分區(qū)。

（3）物資存儲區(qū)。耐火等級為1級的地下戊類存儲區(qū)防火分區(qū)最大建筑面積1 000 m2，其最大允許占地面積不應(yīng)大于相應(yīng)級類別地上倉庫的最大允許占地面積。為節(jié)省工程投資，物資存儲區(qū)不考慮設(shè)置噴淋系統(tǒng)，因此物資存儲區(qū)劃分為8個980 m2左右的防火分區(qū)。

（4）汽車庫。耐火等級為1級的地下汽車庫防火分區(qū)最大建筑2 000 m2。汽車庫一設(shè)置噴淋系統(tǒng)，防火分區(qū)面積按≤4 000 m2控制，為3 950 m2；汽車庫二由于業(yè)主近期無使用需求，因此作為預(yù)留，僅施工土建結(jié)構(gòu)部分，防火分區(qū)面積按不大于4 000 m2控制，為3 948 m2。兩汽車庫間設(shè)置兩進(jìn)出口進(jìn)行連通，采用防火卷簾進(jìn)行分隔。

（5）防火分區(qū)之間以防火墻、甲級防火門或耐火極限大于3.0 h的防火卷簾相隔。

3.4" 防火間距

（1）廠房防火間距。降壓變電所和污水處理站之間距離為14.6 m，滿足規(guī)范10 m間距的要求。降壓變電所和物資存儲區(qū)一緊靠設(shè)置，之間采用無門窗洞口防火墻分割。降壓變電所、污水處理站與汽車庫之間緊靠設(shè)置，采用無門窗洞口防火墻分割。

（2）倉庫防火間距。戊類存儲區(qū)劃分為8個分區(qū)，中間采用防火墻分隔，且頂板耐火極限大于1.0 h，且總占地面積滿足規(guī)范要求，因此防火間距不限。戊類存儲區(qū)與汽車庫之間緊靠設(shè)置，采用無門窗洞口防火墻分割。

3.5" 安全疏散

（1）廠房安全疏散。南側(cè)降壓變電所及污水處理站設(shè)置最近邊緣之間的水平距離不小于5 m的安全出口的通向臨空消防車道安全區(qū)。

（2）倉庫安全疏散。北側(cè)物資存儲區(qū)設(shè)置最近邊緣之間的水平距離不小于5 m的安全出口的通向臨空消防車道安全區(qū)，相鄰戊類存儲間設(shè)置互通的防火門做為第二安全出口。北側(cè)戊類倉儲二、七分別設(shè)置兩個出頂板的樓梯間兼顧火災(zāi)工況下消防車道安全區(qū)疏散救援作用。

（3）汽車庫。汽車庫二為遠(yuǎn)期預(yù)留，僅施工土建結(jié)構(gòu)，汽車庫一，二建筑面積均小于4 000 m2，分別設(shè)置2個出頂板的樓梯間，滿足消防疏散需求。

（4）以上出頂板的樓梯間與軌道中心線間距最小為2 m，滿足限界的要求。

3.6" 消防車道

夾層板下單體主要為物資存儲區(qū)（戊類倉庫）、降壓變電所（丙類廠房，占地面積小于3 000 m2）、污水處理站（戊類廠房）以及汽車庫，其火災(zāi)危險性分類和占地面積等均未達(dá)到設(shè)置環(huán)形消防車道的要求，故利用夾層板北側(cè)段內(nèi)自運輸車道（露天車道）、南側(cè)降壓變電所與污水處理站外段內(nèi)自運輸車道（露天車道）兼顧消防車道作用。夾層板東西側(cè)兩側(cè)各設(shè)置一條段內(nèi)自用運輸?shù)肋B接南北兩側(cè)安全區(qū)，采用防火墻與基地內(nèi)單體分隔，形成環(huán)形車道。環(huán)形車道的凈高、凈寬和轉(zhuǎn)彎半徑滿足消防車道的要求。

夾層板東西側(cè)兩側(cè)段內(nèi)自用運輸?shù)啦捎梅阑饓εc基地內(nèi)單體分隔，其消防疏散及排煙要求可套用防火規(guī)范中城市交通隧道部分四類隧道的要求，無需設(shè)置排煙和獨立的人行橫道或人行疏散通道。

3.7" 水消防及自動滅火系統(tǒng)

（1）水消防系統(tǒng)。降壓變電所按丙類廠房進(jìn)行消防給水設(shè)計。室內(nèi)消防用水量為30 L/s，室外消防用水量為30 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間3 h。

污水處理站按單層戊類廠房進(jìn)行消防給水設(shè)計。室內(nèi)消防用水量為10 L/s，室外消防用水量為15 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間2 h。物資存儲區(qū)按單層戊類倉庫進(jìn)行消防給水設(shè)計，僅設(shè)置輕便消防水龍箱，室外消防用水量為30 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間2 h。停車庫一按三類汽車庫進(jìn)行消防給水設(shè)計，室內(nèi)消防用水量為10 L/s，室外消防用水量為20 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間2 h。

（2）自動滅火系統(tǒng)。本次設(shè)計在汽車庫一和降壓變電所的備用間及值班室設(shè)有濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。按中危Ⅱ級設(shè)計，噴淋系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)噴頭，噴頭流量系數(shù)為K=80，噴頭公稱動作溫度為68 ℃，噴頭最低工作壓力為0.10 MPa，噴淋噴水強(qiáng)度為8 L/min·m2，作用面積160 m2，系統(tǒng)周水量為30 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間1 h。

3.8" 防排煙系統(tǒng)

（1）倉庫防排煙系統(tǒng)。物資存儲區(qū)內(nèi)設(shè)置2臺軸流式排風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械排風(fēng)，每臺排風(fēng)機(jī)風(fēng)量為57 500 m3/h，通過房間側(cè)墻窗和防雨百葉進(jìn)行自然補(bǔ)風(fēng)

（2）汽車庫防排煙系統(tǒng)。汽車庫設(shè)與排風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合的排煙系統(tǒng)，平時排風(fēng)，火災(zāi)時排煙。排風(fēng)（煙）系統(tǒng)按防煙分區(qū)設(shè)置。

每個防煙分區(qū)的排煙量不小于GB 50067-2014《汽車庫、停車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》相應(yīng)下限值。排風(fēng)量按容許的廢氣量計算，且不小于6次/h。為節(jié)省能源，平時可根據(jù)車流量手動開啟風(fēng)機(jī)臺數(shù)進(jìn)行通風(fēng)換氣，或按CO濃度自動開啟。汽車庫劃分為2個防煙分區(qū)，各防煙分區(qū)分別設(shè)置1臺排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)，同時設(shè)置1臺補(bǔ)風(fēng)機(jī)機(jī)械補(bǔ)風(fēng)。

4" 結(jié)束語

本項目充分利用架空板的豎向空間設(shè)置夾層板，布置部分功能用房和小汽車停車場，最大程度節(jié)約集約利用土地資源。由于該架空板的特殊性，在消防設(shè)計上存在較大難度，目前尚無統(tǒng)一的做法和標(biāo)準(zhǔn)。本次通過對現(xiàn)行GB 50016-2014（2018版）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和GB 51298-2018《地鐵設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)條款進(jìn)行深入研究，提出了合理、可行的消防設(shè)計方案和技術(shù)措施，對同類項目的消防設(shè)計有全面指導(dǎo)作用，對推動土地綜合利用、實施節(jié)約型社會有極積意義。

參考文獻(xiàn)

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［4］" 建筑設(shè)計防火規(guī)范：GB50016-2014（2018版） ［S］.北京：中國計劃出版社，2014.