孟腾飞 周明潭 线大伟 浙江方元安消防技术研究院,杭州 310012
施云峰 浙江消防总队嘉兴支队,杭州 310006
某交通枢纽工程位于某市东南部主城区—立体换乘广场,坐落在该城区3号路东段北侧,该城火车站南侧,汽车客运站以东(见图1)。
图1 客运交通枢纽工程示意图
该项目总用地面积27269m2,总建筑面积28048.29m2。地上共2层,其中一层建筑面积19773.83m2,为敞开式汽车库,承担功能为汽车库、车行交通广场,包括出租车、社会车专用车道、公交车专用车道、长途客运车专用车道;二层建筑面积8274.46m2,功能为人行换乘广场;建筑高度13.60m。该建筑设计耐火等级二级,属于多层公共建筑(见图2、图3)。
图2 客运交通枢纽工程立面图
项目一层为汽车库、车行交通广场,人行换乘广场位于二层,可与汽车客运站和火车站相连,通过楼梯、扶梯与一层车行交通广场相连,主要功能为完成各方向人流的换乘转换,通过这个换乘中心使长途客运、公交、出租车和社会车辆换乘在同一功能空间内完成,形成无缝换乘。
鉴于该项目在使用功能上组合了汽车库、交通枢纽、旅客集散的多种功能,既不是单纯的汽车客运站,又不是火车站,也不是交通广场。其消防设计的依据在现行消防设计规范中缺乏相关明确规定,尤其是疏散人数计算以何为据?这直接导致了设计部门、消防审批机构在具体设计、审批操作时没有明确依据条文支撑,出现了技术难题。受业主的委托,设计方针对此项目的特色,结合国内相关行业规定,参考各地类似项目建设的经验,对该项目的消防疏散设计、消防供水、供电、排烟设计进行了专题分析研究,作了专题报告提供给当地消防设计、审查部门,作为项目设计、审查的参考依据之一,得到了他们的认同,使项目顺利完成设计、审查工作。
该项目消防设计、审批首先要面对的是疏散指标按什么确定的问题。该项目一层为敞开式汽车库(见图4)。
图3 客运交通枢纽工程总图
其使用功能为车行交通广场和停车库,建筑面积19773.83m2,防火分区按敞开式汽车库要求和功能要求分为南北两个区,北侧防火分区一在E轴与L轴之间,为车辆通行及上下客人空间,建筑面积11337.94m2。南侧防火分区二在A轴与E轴之间为停车区,建筑面积8435.89m2。该敞开式汽车库仅南侧沿港区3号路封闭,其它东侧、西侧、北侧全为开敞。其中,车道部分共三个车道,包括出租车/社会车专用车道、公交车专用车道、长途客运车专用车道;停车区可停社会车辆213辆,各种车辆有序运行,互不干扰。
本层建筑的功能定性为敞开式汽车库,如果在疏散人数计算时,仅按照《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》设计,显然与本工程实际疏散要求不符。本层的实际使用功能结合了停车库和行车区以及上下客人空间的用途,在防火分区二停车库区域,采用《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》的规定是没有任何问题的,只是在该层的车行交通广场有大量的人流集散,火灾时需要进行疏散,怎样合理地计算该区域的疏散人数是疏散设计的基础,本次研究按照人流极值方法计算,即:考虑在该区域的所有三个车道均停满车辆,每辆车按照对应车辆额定载客数量均满载人,同时在站台等候区人满作为计算疏散人数的前提,也即是该区域可能出现的最大人数作为火灾时需要疏散的人数,见表1。
根据上表的计算,本层需要疏散人数按照5671人计算。
图4 一层防火分隔设计图
表1 一层疏散人数计算表
有了火灾时需要疏散的人数后,依据《建规》对公共建筑疏散宽度的规定,按该类建筑对应的每100人疏散指标中最小疏散净宽度0.65m计算,本层设计需要总疏散宽度36.86m,本层设计直通室外疏散宽度87.58m,实际疏散宽度是规范要求疏散宽度的2.38倍。其中车辆通行区设计疏散宽度61.18米,汽车库设计人员疏散宽度26.4米,均满足计算疏散宽度要求。
本层设计直通室外疏散出口12个,其中车辆通行区直通室外疏散出口8个,汽车库疏散出口4个,满足每个防火分区不少于两个安全出口的规范要求。
本层室内任一点至最近疏散出口的疏散距离均不超过汽车库规范规定60m的要求(见图5)。
本层设计功能为人行换乘空间,即铁路旅客换乘长途客车或公交、出租、社会车辆,或者是其他交通方式的旅客换乘铁路交通,本层建筑面积7724.78m2,划分为两个防火分区。同样在疏散人数计算时,也需要综合考虑各种功能的疏散人数组合(防火分隔见图6)。
图5 一层疏散组织设计图
图6 二层防火分隔设计图
本层疏散人数计算采用两种计算方法进行比对,采用大值作为设计参数。
(1)参照交通客运站站前广场的人员密度计算,这种计算方法有两种组合:
按《交通客运站建筑设计规范》JGJ/T 60-2012第5.0.2条“一、二级交通客运站站前广场的规模,当按旅客最高聚集人数时,每人不宜小于1.5m2。”
按《铁路旅客车站建筑设计规范》GB50226-2007对车站广场的规定:第4.0.3条“客货共线铁路旅客车站专用场地最小面积应按最高聚集人数确定,客运专线铁路旅客车站专用场地最小面积应按高峰小时发送量确定,其最小面积指标均不宜小于4.8m2/人。”
综上,按长途客运站的站前广场计算人员密度更大,与本工程配套的长途汽车客运站为一级交通客运站,二层人行换乘空间参考交通客运站站前广场的人员密度更为安全,本层建筑面积7724.78m2,计算疏散人数Q=F÷1.5=5150人。
(2)人行换乘空间的疏散人数参照《XXX客运交通枢纽二期工程项目可行性研究报告》【以下称报告】中对长途客运站和火车站的规划中所要求达到的旅客最高聚集人数来计算。
《报告》中规定:XXX客运站为国家一级客运站,人流高峰期为2022年,共设22个发车位,设计年度平均日均旅客发送量为12500人次。依据《交通客运站建筑设计规范》JGJ/T 60-2012表3.0.3注2:当年平均日旅客发送量超过25000人次时,宜另建汽车客运站分站。即该城市长途客运站年平均日旅客发送量最大为25000人次。依据第3.0.4条的规定,旅客最高聚集人数Qmax=F×a=25000×8%=2000人。
式中,Qmax—旅客最高聚集人数(人),是交通客运站设计年度中旅客发送量偏高期间内,每天最大同时在站人数的平均值;
F—设计年度平均日旅客发送量(人);
a—计算百分比(%),按表2取值。
此外,已建火车站为国家三级站,规划设计2020年火车站的年发送旅客量为34.0万人,依据可研报告提供数据,火车站最高聚集人数为571人。
综合以上人流因素,本层人行换乘空间的疏散最高聚集人数为:2000(长途客运站)+571(火车站)=2571人。
从上述两种计算方法可知,按站前广场的人员密度计算方法的人数较大,疏散以此为据是安全的,因此本层设计疏散人数按站前广场为5176人。
依据《建规》对公共建筑的规定,每100人最小疏散净宽度0.65m,需要疏散宽度33.65m,本层设计疏散净宽度36.4m,满足规范规定。
本层设计直通室外疏散出口9个,其中防火分区一6个,防火分区二3个,满足每个防火分区安全出口不少于两个的规范要求。
规范规定:室内任一点至最近疏散门的直线距离均不应大于30m,当该场所设置自动喷水灭火系统时,室内任一点至最近安全出口的安全疏散距离可增加25%,即37.5m。人行换乘空间的安全疏散距离满足规范要求,见图7。
一层两个防火分区之间在确需连通处设置甲级防火门和特级防火卷帘,见图8。
表2 计算百分比
图7 二层人行换乘空间疏散示意图
图8 一层防火分隔
一层与二层平时交通需要相通的楼梯和扶梯四周,采用防火墙、防火卷帘和甲级防火门进行防火分隔(见图9)。
在平时交通需要相通部位设置防火卷帘时,除采用特级防火卷帘满足耐火极限的要求外,在设置防火卷帘处宽度不大于30m时,防火卷帘的宽度不大于10m;当防火分隔部位的宽度大于30m时,防火卷帘的宽度不大于该部位宽度的1/3,且不大于20m。
图9 一层与二层分隔
本工程除按照常规的公共建筑设置室内外消防栓系统外,还设置了自动喷水灭火系统全保护,由于当地冬季平均气温低于4℃,在一层汽车库、车行交通广场非采暖区域设置预作用自动喷水灭火系统,在二层人行换乘广场设置自动喷水灭火系统。在按照规范要求配置建筑灭火器的同时,在一层车行交通广场增加推车式灭火器配置。
本工程消防用电、电梯、排污泵等重要用电设备为二级负荷。公共部位均设有应急照明疏散指示系统,火灾自动报警系统,消防广播及消防警铃系统,在火灾探测区域换乘大厅、汽车库安装感烟探测器,局部区域设感温探测器。消防设备根据规范要求,需要联动的设置联动控制,需要手动控制的采取对应启动措施,需要反馈控制信号的按照规范要求设置。
项目一层具备自然排烟条件,在汽车库两侧外墙上有可开启外窗,在F轴上绿化内楼板上有开洞口,满足自然排烟距离要求。地上二层采用机械排烟系统和通风系统合用,排烟量按最大防烟分区排烟量考虑。排烟风机,排烟口、排烟阀动作与火灾自动报警系统联动。
笔者建议,对于中、小规模的城市交通枢纽工程,科学、合理地分析业态,找到符合项目特点的疏散计算方法,即可解决消防设计中依据不足的问题。同时,为了设计和工程应用的规范性、合理性,应尽快修订对应的设计规程或规范。