地铁车站建筑防火设计的探讨

地铁车站建筑防火设计的探讨

轨道和车站的消防设计应遵循“预防优先、预消结合”的方针。地铁车站的地下车站主体、出入口、风道和地面亭、风亭的耐火等级为一级。车站的地面相关用房之间以及与周围已建或规划的建筑物、构筑物之间的防火间距要符合相关防火规范要求,并且不得影响消防车道的设置。地铁车站建筑防火设计要严格按照《地铁设计规范》、《建筑设计防火规范》、《人民防空工程设计防火规范》和《建筑内部装修设计防火规范》及国家现行的有关规范、规定的要求执行。1车站的建筑防消防分区和防火墙配置1.1地下主副产品安全出口设计一般地铁车站为地下两层站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层,站台层和站厅层乘客疏散公共区为一个防火分区;一般站厅一端的设备用房有人区为一个防火分区,建筑面积小于1500m2,设置一部安全疏散楼梯(封闭楼梯)直接出地面;站厅另一端设备用房用防火墙划分为二个不大于200m2、且经常停留人数少于3人的防火分区,可只设一个通向相邻防火分区的甲级防火门。站台层各设备用房用防火墙分隔成多个不大于200m2且经常停留人数少于3人的防火分区,各分区通向站台的门采用甲级防火门。消防泵房、污水泵房、污水池、废水池、厕所和盥洗室的面积可不记入防火分区面积内。(如图1、图2)车站与地下商业相连的通道口部要进行防火分隔,地下商业部分的防火疏散及安全出口的设置应满足现行《建筑设计防火规范》的要求。如果地铁车站与远期车站有预留口,那么在远期车站通道口部设置甲级防火门,实现防火分隔。1.2外墙外墙的安装防火墙是阻止火灾蔓延的重要分隔物。管道穿越防火墙时其缝隙要用非燃材料填塞密实。楼板是划分竖向防火分区的分隔物,如有管道穿越,其缝隙处也应用非燃材料填塞密实。防火分区用防火墙进行分隔,防火分区之间的防火墙采用耐火极限不低于4h的砌块墙分隔。防火墙上的门为甲级防火门,防火门采用平开门,均应向疏散方向开启。在防火墙设有观察窗时,应采用甲级防火窗。设于公共区的付费区与非付费区的栏杆应设有疏散门。位于站厅层设备管理区的车站控制室、通信和信号机房、通风和空调机房、消防泵房、变电所、配电室等主要设备房间,均采用耐火极限不低于3h的隔墙,和耐火极限不低于2h的楼板与其它部位隔开,墙体砌筑到结构板底,房间门窗均采用甲级防火门和甲级防火窗。位于站台层的变电所隔墙按不低于4h防火墙设计,设备运输门及与车站连通门均采用甲级防火门或背升温度为耐火极限判定条件的特级防火卷帘。1.3不燃材料的使用车站的站台、站厅、出入口楼梯、疏散通道、封闭楼梯间等乘客集散部位,以及各设备、管理用房,其墙、地及顶面的装修材料,以及广告灯箱、座椅、电话亭和售、检票亭等所用材料,均应采用不燃材料,同时,装修材料不得使用石棉、玻璃纤维制品及塑料类等遇热产生有害气体的制品。2地下防烟设施设计地下建筑是一个封闭的空间,对流和通风条件都很差,一旦失火,排烟和散热都很困难,火灾时产生的浓烟使可见度下降,造成人们心理恐慌,更增加人员疏散难度。火灾造成地下建筑物内人员的伤亡,大部分是被烟气熏倒,缺氧窒息,中毒所致。浓烟也增加了消防人员接近火场灭火的困难。因此有效地排烟已成为地下车站火灾时救援的重要组成部分。在建筑设计方面地铁车站的防烟设计就显得尤为重要。地铁车站的每个防烟分区,面积不宜超过750m2,车站公共区内一般设两个防烟分区,面积均不超过750m2,且防烟分区不得跨越防火分区,一般为防火分区的一半。站台层公共区与出入口通道之间、站台层公共区的楼、扶梯口周围亦应设挡烟垂帘或垂壁,挡烟垂壁下缘至楼梯踏步面的垂直距离不应小于2.3m。每个防烟分区采用挡烟垂壁或钢筋混凝土梁进行分隔,防烟垂壁高度不少于吊顶面下500mm。挡烟垂壁应采用燃烧性能为A级且耐火极限不低于0.5h的材料。若公共区吊顶材料的透空率≥30%时,则防烟垂壁需升至结构板底。车站管理和设备用房区的防烟分区面积亦不应超过750m2,可以用到顶的隔墙进行防烟分隔。如果车站设全高安全门,那么站台中心线上的挡烟垂壁应延至轨行区,轨行区上方挡烟垂壁需从结构板底下垂至建筑限界,考虑到建筑构件的变形,要留有50mm的变形缝。地下车站必须设置防烟、排烟与事故通风系统。当防烟、排烟系统与事故通风和正常通风与空调系统合用时,通风与空调系统应采用可靠的防火措施,且应符合防烟、排烟系统的要求,并应具备事故工况下的快速转换功能。3地下开发的安全出口车站站台是地铁车站中人员最密集的区域,也是乘客到达地下的最深场所,同时也是跟区间隧道相通的部位。因此决定了它的火灾危险性和安全疏散的重要性。通常地铁车站站台层到站厅层都设有2组或2组以上的楼、扶梯,该楼、扶梯的数量和宽度是由车站的远期高峰小时上下车客流和车站的超高峰系数(取1.1～1.4)计算得来的。然而,还应该根据车站的具体位置,用列车经过该车站的高峰小时断面客流来核算,同时楼、扶梯的数量和宽度必须满足发生火灾的情况下,6min内将一列列车额定载客数量的乘客和站台上候车的乘客及工作人员全部撤离站台。地铁车站站台上的人行楼梯和自动扶梯宜沿车站纵向均匀设置,同时应满足站台有效长度内任一点距最近梯口或通道口的距离不得大于50m。乘客使用的人行楼梯其宽度单向通行不小于1.8m,双向通行不小于2.4m.当宽度大于3.6m时,应设置中间扶手,楼梯应符合建筑模数。地铁车站设备、管理用房区安全出口及楼梯宽度为1.0m;单面布置房间的疏散通道宽度为1.2m;双面布置房间的疏散通道宽度为1.5m。站台有效长度外两侧均需设楼梯至轨道面,通向区间,便于区间发生火灾时人员疏散。防灾疏散计算公式如下:T=1+(Q1+Q2)/{0.9[A1×(N-1)+A2×(B-0.2)]}≤6min式中:Q1—远期高峰断面客流和列车额定载客数量(1440人);Q2—远期站台上候车的乘客及工作人员(人);A1—自动扶梯通过能力[人/(min·m)];A2—人行楼梯通过能力[人/(min·m)];N—自动扶梯台数;B—人行楼梯总宽度(m);式中的“1”为人的反应时间;(N-1)为考虑1台自动扶梯损坏不能运行的机率。由于自动扶梯采用的越来越多,故必须考虑自动扶梯计入事故疏散用,供人员疏散时使用的楼梯及自动扶梯,其疏散能力均按正常情况下的90%计算。发生火灾的情况下,车站内和出入口处的自动扶梯均朝疏散方向运转。这样自动扶梯的供电必须按一级负荷,自动扶梯必须具有双向运行的功能。地下车站防火分区(有人区)安全出口的设置应符合下列规定:车站站台和站厅防火分区,其安全出口的数量不应少于两个,并应直通车站外部空间;其他各防火分区安全出口的数量也不应少于两个,并应有一个安全出口直通车站外部空间。与相邻防火分区连通的防火门可作为第二个安全出口。房间建筑面积小于50m2,且经常停留人数不超过15人时,可设置1个疏散门;竖井爬梯出入口和垂直电梯不得作为安全出口。附设于设备及管理用房的门至最近安全出口的距离不得超过35m,位于尽端封闭的通道两侧或尽端的房间,其最大距离不得超过上述距离的1/2。地下出入通道长度不宜超过100m,如超过时应采取措施满足人员疏散的消防要求。为确保发生灾害或出现故障时能顺利的疏散旅客,在站厅、站台、出入通道、楼梯、重要值班室及重要设备机房、区间隧道等均设置应急照明。除在站厅、站台、楼梯、通道、人行通道拐弯处等均设置疏散标志外,还应沿主要疏散方向按防火规范要求间距设置自发光疏散标志。在运营管理方面,车厢之间应连通,有利于事故情况下人员的疏散,乘客可在车厢内流动选择站台的下车位置,从而节省时间。车厢内应增加安全乘车知识和紧急疏散路线、措施的宣传广告。地铁车站还设有防灾自动报警与监控系统,通常设在车站控制室、通信机房、信号机房、变电所、配电室、电缆间等。对于发生火灾后影响全局的重要部位和火灾危险大的部位,还应增设手动报警按钮。另外,目前地铁车站在设备用房较集中的一端设置一部安全疏散楼梯直达地面,笔者认为从安全的角度考虑在车站站台层另一端也应