常亮

北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司 江蘇 蘇州 215000

城市交通中地鐵車站建筑作用巨大，減輕城市交通壓力的同時為居民提供便利的交通出行條件，因此要重視地鐵車站的建筑設(shè)計消除安全隱患。根據(jù)目前地鐵車站建筑運行情況來看不少地區(qū)建筑防火性能有限，一旦發(fā)生火災(zāi)無法在短時間之內(nèi)撲滅火源，甚至?xí)斐删薮蟮陌踩[患，疏散工作也相對困難，因此需要從設(shè)計方面入手，重視地鐵車站建筑防火設(shè)計來維護乘客和工作人員的生命安全。因此需要加強地鐵車站建筑的防火設(shè)計，根據(jù)實際情況設(shè)計防火方案，強調(diào)設(shè)計與施工上的防火性能，如此才可以保證地鐵運行的質(zhì)量。

1 地鐵車站建筑的防火設(shè)計現(xiàn)狀

地鐵車站建筑施工中防火設(shè)計是重要組成部分，對車站施工有重要影響，如果不能保證防火設(shè)計的科學(xué)性就會降低建筑的防護性能，增加發(fā)生火災(zāi)的隱患，為城市交通帶來壓力。近年來城市化發(fā)展速度加快，對社會經(jīng)濟起到有效的促進作用，人們出行需求更多，出行方式也越發(fā)多樣化。地鐵是人們出行的重要方式，對人們的日常生活、工作都有重要影響，因此需要保證地鐵車站建筑的防火設(shè)計來減少安全隱患的出現(xiàn)。尤其是城市化背景下，城軌建設(shè)的數(shù)量越來越多，地鐵車站建筑設(shè)計存在不同程度的安全隱患，尤其是火災(zāi)隱患、消防問題，為滿足實際發(fā)展的需要，設(shè)計人員需要針對防火問題進行優(yōu)化，降低發(fā)生火災(zāi)的概率。但是一旦發(fā)生火災(zāi)，也要采取最有效的措施及時救援，避免出現(xiàn)危害事故。而地鐵車站多處于狹小空間中，如果發(fā)生火災(zāi)將會面臨比地上普通建筑更難撲救的事故。因此在前期設(shè)計階段設(shè)計部門需要根據(jù)地鐵車站的建筑結(jié)構(gòu)，充分考慮各方面因素提升地鐵車站的安全性，預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，及時應(yīng)對火災(zāi)事故，保障乘客的出行安全，推行我國地鐵行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

目前，我國關(guān)于地鐵車站建筑的防火與安全疏散設(shè)計做出了相關(guān)的規(guī)定，如《地鐵設(shè)計防火標準》GB51298-2018，《地鐵安全疏散規(guī)范》GB/T33668-2017、《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》GB51251-2017等，這些規(guī)范文件彌補了長期以來城市地鐵發(fā)展中地鐵車站建筑的防火與安全疏散方面的內(nèi)容，讓我國的地鐵車站建筑防火設(shè)計更規(guī)范。結(jié)合具體設(shè)計工作來看，城市地鐵車站建筑防火與安全疏散設(shè)計工作需要結(jié)合實際情況，綜合多方面原因進行設(shè)計。安全疏散設(shè)計中存在安全出口的問題，加上地鐵人流量大，具有分散性、不確定性等問題，在實際的發(fā)展中需要提高車站公共區(qū)域疏散指標，預(yù)示擁堵和踩踏現(xiàn)象的預(yù)警。設(shè)備管理區(qū)域主要是地鐵運營部門工作人員使用，這部分人員數(shù)量少，掌握一定的專業(yè)技能，需根據(jù)相關(guān)規(guī)范來合理布置，保證疏散通道的設(shè)計合理[1]。

2 地鐵車站火災(zāi)事故特征

地鐵車站建筑設(shè)計期間內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)的原因非常多，具體的設(shè)計表現(xiàn)在：如果建造地鐵車站的過程中所使用的施工材料是木質(zhì)材料，這種材料本身具備易燃的特征，因此在使用期間內(nèi)很容易發(fā)生火災(zāi)事故，如果在地鐵車站建造過程中電氣設(shè)備存在短路故障或者是線纜碰撞起火現(xiàn)象，也會造成火災(zāi)、爆炸情況，導(dǎo)致地鐵車站有嚴重的火災(zāi)事故。地鐵信號建設(shè)中如果地鐵信號不穩(wěn)定，錯誤指示列車，都會使列車之間相互碰撞，甚至出現(xiàn)嚴重的脫軌情況，導(dǎo)致地鐵出現(xiàn)嚴重的火災(zāi)事故。在施工現(xiàn)場很多地鐵建筑并沒有設(shè)計天然氣以及臨時預(yù)警裝置，這都會對建筑的防火帶來不利影響。對于地鐵車站建筑來講任何一種原因都會導(dǎo)致地鐵車站出現(xiàn)火災(zāi)事故，威脅到人們的生命及財產(chǎn)安全，甚至?xí)o國家造成嚴重的經(jīng)濟損失。地鐵車站發(fā)生火災(zāi)事故的特征有。

（1）排煙效果差，結(jié)合項目工程建設(shè)現(xiàn)狀來看，地鐵車站公共區(qū)域一般只設(shè)計機械排煙，正壓補風(fēng)僅僅依靠出入口來補風(fēng)，沒有專用的補風(fēng)機，因此一旦發(fā)生火災(zāi)的時候，如果設(shè)施存在故障情況，那么大量煙霧難以通過其他途徑排出，煙霧就會在地鐵車站內(nèi)部有限空間內(nèi)四處擴散，影響到人們的逃生疏散、救援。

（2）逃生條件差，根據(jù)現(xiàn)實情況來看，地鐵車站早高峰與晚高峰時段內(nèi)，會出現(xiàn)大量客流，車站工作人員為保證乘客有序進出站，順利完成安檢和刷卡、掃碼作業(yè)，站內(nèi)非付費區(qū)域設(shè)置大量限流欄桿，占用逃生空間，增加火災(zāi)發(fā)生時候的逃生空間，甚至?xí)l(fā)次生災(zāi)害[2]。

（3）氧氣供應(yīng)量不足，地鐵平時的通風(fēng)主要是通過風(fēng)機補新風(fēng)、排風(fēng)來實現(xiàn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，內(nèi)部所有的裝置都會聯(lián)動報警，除了消防設(shè)備以外的所有設(shè)備都會停止運轉(zhuǎn)，地鐵車站內(nèi)部新風(fēng)不足，加上火災(zāi)燃燒消耗大量氧氣，氧氣含量下降人們無法及時逃離危險區(qū)域，從而威脅到車站內(nèi)人員的生命安全。

（4）救援難度比較大，地鐵站修建在地下空間，火災(zāi)發(fā)生后消防救援人員只能通過地鐵車站的疏散出入口、應(yīng)急通道等進入火災(zāi)現(xiàn)場，但是大型消防車輛和滅火設(shè)備無法進入火災(zāi)現(xiàn)場，消防人員也難以直觀了解現(xiàn)場火災(zāi)的火勢、位置，只能依靠地鐵車站人員提供的信息進行救援，但是火災(zāi)現(xiàn)場可提供的信息有限?；馂?zāi)發(fā)生的時候受到高溫的影響，車站內(nèi)的通訊設(shè)備無法正常使用，導(dǎo)致現(xiàn)場救援人員無法了解火災(zāi)現(xiàn)場的具體情況，這些因素增加了地鐵車站的救援難度。

3 地鐵車站的防火與安全疏散設(shè)計

3.1 防火分區(qū)

地鐵車站多分層兩層，第一層是站廳，第二層是站臺，站廳與站臺的乘客疏散區(qū)域是一個防火分區(qū)，站廳有人一端的設(shè)備用房是另外一個分區(qū)，通過布設(shè)安全疏散樓梯直接上升到地面。站廳另一端設(shè)備用房被防火墻分為兩個防火區(qū)域，設(shè)置相鄰防火分區(qū)的甲級防火門。站臺層設(shè)備用房被防火墻劃分為200m2、最多停留三人的防火分區(qū)，設(shè)置甲級防火門，聯(lián)通設(shè)計。而消防泵房、污水池、污水泵房、衛(wèi)生間、廢水池不屬于防火面積。因此在進行公共分區(qū)防火設(shè)計的時候，不能將乘客集散區(qū)域和乘客行走區(qū)域分開，確保火災(zāi)發(fā)生的時候乘客可以順利完成疏散。將站廳和站臺兩個公共區(qū)域劃分為一個防火分區(qū)，這兩個公共區(qū)域之間的扶梯和樓梯洞口較多，因此設(shè)計成一個防火區(qū)域比較合理。在防火分區(qū)的設(shè)計上，需按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》設(shè)計標準來有序開展，重視對防火分區(qū)的合理設(shè)計。

3.2 防火墻與防火門的設(shè)計

防火墻的設(shè)計目標是減輕建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備遭受到輻射所產(chǎn)生的危害，同時為避免火災(zāi)大幅度蔓延，應(yīng)該設(shè)置分隔體。兩個不同防火分區(qū)要充分利用耐火極限不小于3h的防火墻以及甲級防火門來進行分隔，防火門用平開門，朝著疏散的方向開啟，防火墻上設(shè)置防火窗，使用甲級防火窗的分區(qū)，樓板應(yīng)該使用耐火極限大于1.5h的樓板。管道與電纜等穿越樓板和防火墻縫隙的時候，應(yīng)使用防火封堵材料填塞確保密實度。站廳層管理的房間有車站控制室、配電室、設(shè)備機房等，這部分房間要使用耐火極限大于2h的隔墻、不低于1.5h的墻板來分隔，墻體砌筑到結(jié)構(gòu)底部，門窗則全部使用甲級防火門和防火窗來設(shè)置。

3.3 裝修材料

地鐵車站建筑設(shè)計中，各個乘客疏散位置所使用的材料都應(yīng)該耐火性難燃的材料與不燃材料，如站廳、站臺、疏散通道、設(shè)備用房、墻面、地面、頂面等。在裝飾裝修中不能使用石棉、塑料、玻璃纖維等遇熱產(chǎn)生有害氣體的材料。地鐵車站的站廳、站臺位置的裝飾設(shè)計中，盡量使用創(chuàng)新材料，可使用新時期節(jié)能環(huán)保型材料提高建筑物的防火性能[3]。

3.4 設(shè)置明顯的安全疏散標識

地鐵車站的疏散標識應(yīng)設(shè)置在底部，距離樓板地面不能超過1m，當前我國科技發(fā)展速度加快，因此可使用溫度指示標識，任何一側(cè)出現(xiàn)火災(zāi)溫度上升，指向那一側(cè)燈光標識斷電，而疏散指示燈指向可疏散位置，可節(jié)省救援現(xiàn)場疏散的時間。系統(tǒng)與報警系統(tǒng)聯(lián)動控制，不僅僅有利于現(xiàn)場疏散，還有利于及時撲滅火災(zāi)。在現(xiàn)場還可以安裝煙霧中有指向性箭頭標識的設(shè)備，明亮而灰塵少的環(huán)境下無法判斷，如果有煙霧擴散則會變得明亮而清晰，由于光學(xué)設(shè)備的調(diào)整，光束可以折射為彎曲狀態(tài)，這種設(shè)備適合安裝在煙霧多而光線暗的地下建筑當中。

3.5 公共扶梯

車站內(nèi)部扶梯與疏散通道的通過能力應(yīng)該確保容納量最大，是高峰期內(nèi)客流量最大部分，能夠在六分鐘之內(nèi)將所有進站乘客以及站臺上的乘客疏散到站廳以及其他的位置。站臺上公共區(qū)的每一點，距離疏散樓梯口不超過50m。國內(nèi)地鐵設(shè)計公共區(qū)域的扶梯為兩組，如果地鐵內(nèi)客流量不大，兩層車站的防火設(shè)計剛好。但是大型三層車站，扶梯提升高度大，桁架長，此時布置三組扶梯有更好的疏散效果。如果車站的客流量大，兩組扶梯布置疏散時間可能會大于等于6min，則要加大樓梯的寬度；三層車站樓梯寬度增加可能會導(dǎo)致站臺寬度不夠，因此要增加站臺寬度解決這一問題，如此車站的投資也會相應(yīng)增加。布置三組樓梯能夠解決三層車站的問題，在設(shè)計上考慮三組扶梯可以滿足每一種條件，車站防火效益也高。

3.6 消防車道

建筑消防規(guī)范中明確了地鐵地上車站消防通道的設(shè)計。如果建筑物總長度大于220m，或者是靠近街道的建筑物長度大于150m的時候，消防通道應(yīng)設(shè)置在建筑物的中央。如果建筑物中間消防通道設(shè)計受建筑物空間布局所限制，特殊情況下可設(shè)置為環(huán)形車道。鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范中，還明確規(guī)定的消防線路設(shè)計，客運車站需要設(shè)置防火線，較大的列車客運站需要設(shè)置環(huán)形防火線。地鐵車站與上述兩個車站的消防通道設(shè)置都不一樣，地鐵站常用6輛車，平臺的長度基本在120m之內(nèi)，即便在特殊時候也用8輛車，平臺長度范圍為160m，環(huán)形消防通道設(shè)計不適合地鐵地上站的長度與施工規(guī)模，加上地鐵軌道的屏障功能，因此地鐵車站的消防通道可以設(shè)置在車站的兩冊，既不會影響地鐵交通的正常運行，也符合消防通道防火設(shè)計的規(guī)定。

3.7 防煙設(shè)計

地鐵車站是一個相比封閉的空間，一般情況下車站自然通風(fēng)條件不好，如果發(fā)生火災(zāi)事故難以實現(xiàn)良好的排氣與散熱效果。如果車站建筑防煙設(shè)計不合理，一旦發(fā)生火災(zāi)將會導(dǎo)致車站內(nèi)能見度降低，旅客疏散不及時，從而產(chǎn)生負面的影響。如果車站內(nèi)煙氣不能及時排放，車站內(nèi)能見度有限，加上氧氣的緣故，這個空間內(nèi)人很容易窒息，煙霧甚至?xí){著的人們生命安全。煙霧會阻礙消防救援工作的順利進行，導(dǎo)致消防人員無法接近現(xiàn)場，增加了救援和消防的難度。因此建筑車站的排煙設(shè)計中，需要充分重視地鐵站內(nèi)的通風(fēng)，根據(jù)車站實際情況，設(shè)計人員要合理劃分煙氣管制區(qū)域，將不同的煙氣管制區(qū)域劃分為防煙墻，高度不能小于頂棚到地面的距離。

4 地鐵車站火災(zāi)疏散模型

4.1 疏散流動模式化

在設(shè)計上，可采用空間模式化，使用網(wǎng)絡(luò)型控制方式，將各個車廂、站臺、站臺到站廳的疏散樓梯、通道出入口、 地面安全點作為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點，這些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點直接通過連接，形成各個空間結(jié)點相互聯(lián)系的假象空間，無具體的面積、距離、移動時間。在空間模式化中，人則采用集團型處理，將進入地鐵的乘客按照行為能力的不同，劃分為正常人、活動不便的人、攜帶兒童的家長三個集團，按照構(gòu)成比例的不同，綜合確定人員的疏散特征以及整體的疏散能力。其次是人的流動以單向型人流對待，比如在地鐵車站口、站臺、站廳的樓梯口、出入口等位置，很可能由于高峰瓶頸出現(xiàn)人流滯留現(xiàn)象，如果遇到這種情況則按照排隊理論來處理。

4.2 區(qū)間隧道的安全疏散設(shè)計

列車前進的過程中，在區(qū)間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，在發(fā)生火災(zāi)之后，隧道與車廂內(nèi)的溫度會快速上升，煙霧量快速增加，此時應(yīng)該在第一時間內(nèi)實現(xiàn)乘客的緊急疏散，在一個區(qū)間隧道的軌道區(qū)域位置，設(shè)置直達站臺的疏散樓梯，寬度不能小于1.1m。兩條單線區(qū)間隧道中布置聯(lián)通通道，間距不能超過600m，并且在聯(lián)通通道中設(shè)置并列方向上開啟的防火門，滿足甲級防火的要求，緊急疏散通道的床面必須連續(xù)、平整、無障礙物，如此才可以方便人員的快速疏散和撤離，也可以設(shè)置縱向連續(xù)疏散平臺，輔助人員快速完成疏散和撤離。

4.3 站廳層的安全疏散

站廳無論在任何時候，都是容納人數(shù)最多的場合，站廳層公共區(qū)域任何一點到出入口的距離應(yīng)保持在50m之內(nèi)。公共區(qū)域的付費區(qū)與非付費區(qū)域之間設(shè)置欄柵門，寬度不能低于1.4m，欄柵門和檢票口的通過能力應(yīng)該與站臺疏散能力相一致，如此能夠有效疏散人員。房門疏散門正好處于兩個安全出口之間的時候，疏散門與最近的安全門距離不能超過4m，這種設(shè)計有利于在發(fā)生火災(zāi)的時候乘客以最快的速度脫離現(xiàn)場，如果各種設(shè)備用房正好處于廊道兩側(cè)或者是盡頭的時候，疏散門與最近的安全出口位置應(yīng)小于22m。

4.4 消防模擬裝置

地鐵站整體結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，加上人流量比較大，選擇合理的地鐵車站消防設(shè)計方案，需要對火災(zāi)的影響范疇和人員的疏通能力進行充分考慮，尤其是站廳內(nèi)安全出入口、樓梯處人員流動密集的場合。安全檢查處電氣設(shè)備多，如果行李排放緊密則會存在火災(zāi)事故隱患，因此需要在閘機的出入口以及安全距離通道較遠的扶梯位置安裝消防設(shè)備。扶梯與站臺層相互連接位置也要進行消防設(shè)計。在模擬消防設(shè)計的過程中，按站臺層的火源點考慮進行，通過模擬很多人員的疏散路徑，有利于消防設(shè)備的安裝，以及發(fā)生火災(zāi)之后的人員疏散。

5 結(jié)語

綜上，地鐵車站建筑設(shè)計人員在進行地鐵站建筑防火設(shè)計的過程中需要有全面的認識，了解到建筑防火的重要性，分析地鐵建筑可能存在的隱患，通過前期的設(shè)計及時加強、優(yōu)化和完善設(shè)計方案，消除地鐵車站中存在的不利因素，為乘客的出行提供優(yōu)質(zhì)的保證。