张宁
中铁工程设计咨询集团有限公司 北京 100055
摘要：随着我国经济的快速发展，人们的出行需求越来越大，交通运输压力与日俱增。我国的交通运输系统也进入了蓬勃发展时期，由原来的单一形式，发展为如今的现代化、多元化、网络化的综合系统。大型综合交通枢纽，人员密集度高，环境相对封闭，一旦发生火灾，若不能及时有效地扑救，势必会造成严重的财产损失和大量人员伤亡。因此，对其防火设计的研究具有极大的理论和现实意义。基于此，本文主要对轨道交通枢纽消防安全设计进行分析探讨。
关键词：轨道交通枢纽；消防安全；设计研究
现以京张铁路清河站交通枢纽项目工程为例，分析大型轨道交通枢纽的防火设计难点与安全策略。
1、工程概况
清河站交通枢纽工程包含火车站房、长途车站、公交车站、轨道交通13号线加站，地下规划昌平南延、19支地铁、社会车场、出租车场和其他配套设施等。清河站国铁站房建筑面积33000m2，地铁总建筑面积64833m2，地上2层，地下2层（含地铁），屋顶最高点标高41.5m，实际高度44.5，最低点标高26m（檐口高度），实际高度28m。站房高架候车室宽175m，进深130m。
2、项目消防设计难点
清河站是三条轨道交通线和高铁的换乘站，建筑空间大、公共空间相互连通，人员疏散安全、功能使用便利、视觉美观是对本项目的基本的要求。消防设计是其中的一个难点，主要存在如下问题：
（1）地下一层城市换乘空间与首层国铁候车层连通的扶梯洞口、站台层西进站厅、高架层候车厅及高架夹层为一体空间，作为一个扩大的防火分区，该防火分区总建筑面积为29767m2该防火分区面积超过了TB 10063-2007（2012 年版）针对旅客车站候车室及集散厅规定的防火分区面积不应大于10000m2的要求。
（2）三线换乘的地铁站厅公共区面积达到9732m2，超过了《地铁设计规范》GB50157-2013第28.2.2（2）条“地下换乘车站当共用一个厅时，站厅公共区面积不应大于5000m2”的要求。
（3）本项目地铁站厅最远疏散距离约65.0m，不能满足《地铁设计规范》第28.2.7条规定“站台和站厅公共区应满足其区域内任意一点，与安全出口疏散的距离不大于50m”。
3、大型交通枢纽工程建筑消防安全策略
为确保清河站消防设计的合理性，采用的主要消防措施如下：
3.1将地下一层公共区分隔为三个防火控制区
（1）周边办公、机房等区域采用防火墙划分为不同的防火分区。
（2）国铁和地铁共用公共区总建筑面积26954m2，为了缩小火灾蔓延的影响范围，按照功能将该区域分隔成地铁站厅公共区（面积9732m2）、国铁集散区（面积2812m2）、城市通廊（面积14410m2）三个防火控制区。
（3）不同防火控制区之间采用耐火完整性不低于1h的非隔热性防火玻璃墙分隔，并设置自动喷水灭火系统保护。其中站厅公共区与城市通廊之间仅在站厅一侧设置自动喷水灭火系统进行保护，站厅公共区与国铁集散区之间在双侧设置自动喷水灭火系统进行保护。
3.2限制火灾荷载
（1）站厅公共区、国铁集散区和城市通廊内不得布置临时商业服务设施，商业区应单独划分为防火分区。
（2）站厅公共区、国铁集散区和城市通廊地面、墙面、顶板装饰材料燃烧性能等级均不应低于A级。
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普通候车区座椅主体框架应采用不燃材料；
其他固定设施应限制可燃材料的使用，并采用可靠的自动灭火系统对高火灾和荷载区域进行保护。
（3）大空间内高火灾荷载区域按防火单元、防火舱和燃料岛的方式处理
对于公共空间内设置的高火灾荷载、人员流动小，无独立疏散条件的区域应采用防火单元的处理方式，即采用耐火极限不低于2.0h的不燃烧体防火隔墙和1.5h 的不燃烧体屋顶与其他空间进行防火分隔，在隔墙上的开设门窗时，应采用甲级防火门窗。
对于大空间内设置的为旅客服务商业零售网点等场所，可采用防火舱的处理方式，以确保将火灾影响限制在局部范围内，最大限度地避免危及生命安全、财产安全和运营安全的事件发生，以实现大空间开敞布局的需要。
3.3增设自动灭火系统
站厅公共区、国铁集散区和城市通廊内增设自动喷水灭火系统，喷头采用快速响应喷头。
3.4机械排烟系统
（1）地铁站厅公共区内部划分为不大于1000m2的防烟分区（挡烟垂壁下沿应低于排烟口下沿不小于0.5m高），设置机械排烟。采用烟气羽流模型计算时排烟量为25400m3/h，按照规范设计时排烟量为60000m3/h。两种计算方法结果取大值，则每个防烟分区有效排烟量为60000m3/h。作为增强措施，每个防烟分区有效排烟量提高至90000m3/h，系统的有效机械排烟量不应低于180000m3/h。
（2）国铁集散区内部划分为不大于540m2的防烟分区（挡烟垂壁下沿应低于排烟口下沿不小于0.5m高），设置机械排烟。采用烟气羽流模型计算时排烟量为25400m3/h；按照规范设计时排烟量为32400m3/h。二者取大值，每个防烟分区有效排烟量为32400m3/h。作为增强措施，每个防烟分区有效排烟量提高至48600m3/h，系统的有效机械排烟量不应低于97200m3/h。
3.5增大自然补风面积
（1）利用通往13号线室外站台的楼扶梯出口、城市通廊直接对外出口进行自然补风。
（2）作为增强措施，在站房东西幕墙上增设自然补风口（有效面积达72m2）），站台发生火灾时联动开启。
（3）地铁站厅与城市通廊之间的防火玻璃墙上用于日常进出的门仅设置格栅门，面积达到163m2），以保证火灾时可以提供自然补风。
3.6疏散设计
（1）城市通廊与其他功能区域进行防火分隔后，内部无固定可燃荷载，顶棚、墙面和地面装修材料均为不燃材料，且设置了自动喷水灭火系统、机械排烟系统、室内消火栓系统等消防设施，以城市通廊作为地铁站厅公共区和国铁集散区的出入口通道，通过城市通廊向室外疏散。
（2）三条线地铁站台人员向站厅公共区疏散，然后与地铁站厅内人员一起通过防火玻璃墙上的安全出口向城市通廊疏散，再通过城市通廊疏散至平层的室外下沉广场，最后通过室外楼梯疏散至室外地坪。
（3）根据客流资料预测，国铁和地铁公共区（-9.5m标高）疏散人数6228人，19号线支线、27号线站台层（-15.9m标高）疏散人数5059人，13号线站台（0.0m标高）疏散人数2624人，最大层疏散人数为6228人，按照《建筑设计防火规范》规定的1.0m/百人核算需要疏散宽度62.3m。作为增强措施，扩大国铁和地铁公共区（-9.5m标高）直接对外出口疏散宽度至130.0m。
（4）地铁排队区的栏杆采用活动式栏杆，地铁检票闸机火灾时应联动打开，保障人员能够顺利通过。
4、结语
今后的现代化大型轨道交通综合枢纽发展趋势为建筑面积会越来越大，结构跨度也会越来越大，内部空间组织会越来越复杂。因此，交通流线的合理布置、人流的快速有效疏散分析是其安全疏散的重点。也是今后的现代化大型轨道交通综合枢纽的防火设计的重点。对大型交通枢纽建筑消防安全的深入研究是我国大力发展交通设施建设的必备技术条件与储备，只有对其有高水平的研究成果，才能使我国建成功能更加完善、水平更加先进的枢纽工程。
参考文献：
[1]赵晔.城市轨道交通车站火灾安全疏散能力评价研究[D].北京：北京交通大学，2011.
[2]刘利楠.上海虹桥综合交通枢纽建筑防火设计[EB/OL]．中国建筑节能网，2011-07-07：
[3]胡世东.城市综合交通枢纽发展理念探讨[J].铁道标准设计，2010，（10）：33-35.
论文作者:张宁
论文发表刊物:《建筑科技》2018年第1期
论文发表时间:2018/4/8
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