地鐵車站建筑設計中防火安全問題的探討

李俊玲，陳成

（1.廣州地鐵設計研究院股份有限公司，廣州 510000；2.中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京 100000）

1 引言

新發展環境下，隨著現代工業技術的飛速發展，加上計算機技術和通信技術的普及，地鐵車站建筑設計迎來了新的機遇和挑戰。通過合理的設計方案，能夠在確保地鐵車站功能的前提下避免火災及其他安全事故發生。但從實際情況分析，在地鐵車站中誘發火災的因素多種多樣，要對這些因素進行有效防范，需要切實做好地鐵車站建筑的防火設計，防范火災發生。

2 地鐵車站建筑防火設計概述

2.1 必要性

隨著城市化進程的加快，使城市規模迅速擴大，城市人口不斷增長，城市地面交通擁堵問題越發嚴重。以此為背景，地鐵作為一種新的交通設施在現代城市中得到廣泛應用，為城市居民的日常出行提供了很大的便利。但是，隨著地鐵的普及，隨之而來的還有一些安全問題，其中，地鐵車站的消防安全最為關鍵。地鐵車站處于地下，空間相對狹小，疏散空間有限，一旦發生火災，不管是人員疏散還是火災撲救都十分困難。近幾年，世界各國地鐵車站火災事故頻繁發生，引發了巨大的經濟損失和人員傷亡。對此，做好地鐵車站的防火設計非常必要[1]。

2.2 設計思路

地鐵建筑包含車站、區間、主變電所、控制中心以及停車場等，其基本構成示意圖如圖1 所示。

圖1 地鐵建筑基本構成示意圖

地鐵本身的構成形式為設計人員進行地鐵車站設計提供了相應思路，如標準站形式、換乘車站的基本形式等。從平面布局角度，可以依照GB 50016—2014《建筑設計防火規范》的要求做好地鐵出入口、消防安全出口、風亭等附屬建筑的設計和配置，車站出入口以及風亭與周邊建筑的防火間距必須能夠滿足相關規范的要求，同時，應依照GB 50156—2012《汽車加油站加氣站的設計與施工規范》（2014 年版）的規定，地鐵與汽車加油站和加氣站的防火間距需符合規范要求。另外，依照GB 50028—2006《城鎮燃氣設計規范》的規定，地鐵和燃氣調壓站、液化石油氣等防火間距需要符合規范要求。地鐵車站地面風亭口部間距應符合規范要求，例如，當采用側面開設風口的風亭時，進風、排風、活塞風口部之間的水平凈距不應小于5 m[2]，且進風與排風、進風與活塞風口部應錯開方向布置或排風、活塞風口部高于進風口部5 m；當風亭口部方向無法錯開且高度相同時，進風與排風、進風與活塞風亭口部之間的水平凈距不應小于10 m；活塞風亭口部之間、活塞風亭與排風亭口部之間水平凈距不應小于5 m。

做好地鐵車站建筑的設計管理，是對火災進行防范的有效措施，其能夠在保障地鐵車站建筑設計規范性的同時，提升建筑防火設計的完整性和全面性。在建筑中，還應對防火措施進行定期檢修維護，確保其處于良好的待機狀態，在火災發生時能夠正常使用，幫助車站工作人員和消防人員對火災進行撲救，將火情控制在一定范圍內[3]。

3 地鐵車站建筑防火設計策略

3.1 提高耐火等級

耐火等級是衡量建筑物耐火程度的分級標度。換言之，較高的耐火等級能夠確保建筑材料在遭遇火災情況下，于較長時間內保持穩定。依照相關規范，民用建筑耐火等級可分為四級，一級最高，四級最低?；诖?，在地鐵建筑設計中，地下建筑應滿足一級耐火等級要求，采用鋼筋混凝土或鋼筋混凝土與磚墻混合的形式。同時，在地鐵車站防火設計中，應切實提高建筑本身的耐火極限，以此實現對火災的有效防范。設計人員在設計環節應使用具備較強耐火極限的材料設置隔墻，避免火源燒毀隔墻，引發重大火災?；诖?，在對地鐵車站主要建筑，如車控室、變電所、配電室等進行設計時，應選擇耐火極限不低于3 h 的隔墻或耐火極限不低于1.5 h 的樓板，將之與建筑的其他部分進行隔離。建筑吊頂應采用不燃材料，設備用房房間門應選擇甲級防火門，耐火極限不能低于1.5 h[4]。

3.2 劃分防火分區

地鐵車站建筑中，防火設備的設置需要將防火分區作為基準，而在劃分防火分區的過程中，應關注乘客人群損害較大區域，如站廳、車站出入口、站臺等區域，這些區域中聚集的人流相對較多，一旦發生火災，可能導致大量乘客傷亡?；诖?，在設計中可以將上述區域劃分為同一防火分區。而實際上車站站臺、站廳及出入口處于不同區域，需要在整體防火分區設置的基礎上，劃分小型防煙分區。

要將防火分區的防火作用充分發揮出來，應做好以下幾方面工作：（1）應做好防火分隔材料的選擇，2 個防火分區分隔處需要使用耐火極限不小于3 h 的防火墻及甲級防火門；（2）車控室玻璃應選擇C 類甲級防火玻璃，裝修材料選擇不燃材料；（3）對于一些消防相關電氣管線，需要在外部涂抹防火涂料，在設備管線需要穿越房間墻、樓板或防火墻時，應使用防火泥來對間隙進行封堵。通過這樣的方式，能夠有效避免火情擴大。防火分區主要通過在建筑內部使用耐火樓板、防火墻等進行分隔，實現對于火勢的有效控制，減少火災造成的損失[5]。

3.3 設置防煙區域

現階段，在多數地鐵車站中，大多使用自動控制啟動的火災排煙系統，在必要情況下，可以由值班人員進行手動啟動。防煙區域的設置是地鐵車站建筑防火設計的關鍵內容，其能夠在發生火災的情況下實現對煙霧的有效抵擋，避免有毒有害煙霧對人群造成傷害。在針對防煙區域進行設置過程中，應將區域大小控制在750 m2以內，在車站站廳和出入口通道連接位置，或者2 個防煙分區連接位置，需要設置擋煙垂壁，垂壁頂板高度不能小于風口下500 mm。在結構梁底低于排煙口超過500 mm 的情況下，可以使用梁體作為擋煙垂壁。站廳和站臺連接位置，需要設置相應的擋煙垂壁，其與站臺層排煙口距離不能低于500 mm，具體如圖2 所示。

圖2 防煙分區設計

3.4 緊急疏散設計

從地鐵車站實際情況分析，在進行車站建筑防火設計過程中，應明確相應緊急疏散標準，即在發生火災的情況下，每個地鐵車站需要具備至少2 個直通地面的出入口，站臺到站廳的自動扶梯以及步梯總寬度應設計合理，必須能夠確保站臺內和列車中的乘客能夠在6 min 內安全疏散到站廳層安全區域內，同時，確保扶梯能夠正常運行[6]。另外，火災發生時，車站自動檢票機和軋機應處于開放狀態，方便人員疏散。在緊急疏散設計中，應保證地鐵車站蓄電池室供電的連續性，確保其能夠在斷電的情況下，為照明設施等提供至少60 m in 的電源，保證應急照明設施正常運轉，實際操作中，可以借助逆變器確保車站內部燈具電源在發生火災時實現自動切換。緊急疏散通道旁邊需要設置必要的疏散指示，為人員疏散提供指引。需要在車站出入口、站廳、站臺和樓梯口等位置設置緊急疏散標志，將標志與地面保持一定距離，出入口和門口與地面距離為2.2～2.5 m，其余地方距離地面約0.3～0.5 m。對于列車而言，最佳緊急疏散方式是維持列車進站，將火災情況提前報備，確保列車在進站停車后，能夠立即開門疏散，如果在列車無法正常行駛，火災極端危急的情況下，需要組織乘客在隧道內疏散。區間采用的應急疏散方式是，當列車停留在區間內時，組織乘客從列車兩端或相應疏散平臺進行疏散，對于長度超過600 m的區間，則通過區間聯絡通道進行臨線疏散。隧道通風系統需要依照多數乘客疏散方向相反的方向送風，通過設置區間風亭隧道風機的方式來滿足排煙需求，避免火災引發隧道內部煙氣污染問題[7]。

3.5 做好消防設計

1）應保證消防設施設備的健全和完善。一般來講，在地鐵車站建筑中，使用的消防設施包括消火栓、滅火器、氣體滅火設施等，在設計過程中，需要充分考慮車站實際情況，例如，消火栓應在相應區間隧道中，水龍頭和水龍帶等相關消防器材則應被設置在車站站臺端以及隧道聯絡通道位置，每個放置點需放置2 套設備。在選擇消火栓的過程中，應確保其用水量不低于20 L/s。原則上，地鐵車站中應設置單頭DN65 mm 消火栓，設置間距控制在30 m 以內，在必要情況下，可選擇雙頭DN65 mm 消火栓，設置間距控制在50 m 以內。地鐵車站中的滅火器如果沒有特殊要求，可以采用磷酸銨鹽干粉滅火器，每個滅火器配置范圍不超過15 m。車站消防氣體滅火系統管理中可以采用FAS 系統（火災報警系統），通過對防火分隔結構的合理設置，搭配墻體和防火門，保證最佳防火效果。消防系統設計如圖3 所示。

圖3 地鐵建筑消防系統設計

2）應設置消防專用通道，為消防人員撲救火災提供便利，避免火勢蔓延。在隧道開挖環節，應做好消防通道設置，這樣才能真正保障地鐵車站消防安全[8]。

4 結語

地鐵是現代城市的一個重要標志，能夠為人們的日常出行提供便利，而在地鐵車站運行過程中，可能遇到突發火災事故，威脅乘客生命財產安全。對此，在地鐵車站建筑設計中，應高度重視防火安全問題的研究，提升建筑耐火等級，做好防火滅火設備配置，設置好相應的防火分區和防煙區域，盡可能降低火災造成的建筑損耗和人員傷亡。同時，需要在區間隧道內設置疏散通道以及消防專用通道，確保在火災發生時人們能夠及時疏散，保障地鐵運行安全。