地铁站消防性能设计探讨

■ 李琛 厦门市轨道交通集团

随着城市的不断发展，人们对于出行的要求越来越高，为了满足人们的出行要求，越来越多的城市开始修建地铁，有效的缓解了城市拥挤的交通。但是由于地铁车站中的人流量非常大，一旦发生火灾后果不堪设想，因此，为了避免火灾的发生，就需要对地铁车站进行系统全面的消防设计，进而提高地铁车站的消防性能，为人们的人身安全提供可靠的保障。

一、工程概况

厦门市轨道交通1号线一期工程是连接厦门本岛与北部集美区的一条南北向骨干线路，1号线一期工程起于镇海路，线路在高崎火车站附近利用高集和集杏海堤分别以高架和路基形式跨海。在园博苑站前改为地下线沿杏锦路西侧地块铺设，止于本线终点岩内北广场站，并预留向同安延伸的条件。

厦门市轨道交通1号线一期工程线路长度为30.388km，本岛15.0km，岛外15.338km。其中地下线25.464km，地面线2.168km，高架线2.756km。共设置车站24座，其中地下站23座，高架站1座，换乘站7座；最大站间距3.84km，最小站间距0.62km，平均站间距1.3km；其中岛内平均1.2km，岛外平均1.5km。

二、消防设计难点

根据《地铁设计规范》中的相关规定：“地下车站站台、站厅火灾时的排烟量，应根据一个防烟分区的建筑面积按1m3/（m2·min）计算。”对于需要同时排除两个或两个以上防烟分区内烟量的排烟设备，其设备型号的选取要根据最大的防烟分区进行有针对性的选择，进而确保所选择的排烟设备能够符合防烟分区的排烟需求。当地铁车站发生火灾后，为了确保人员能够进行顺利的疏散，就要采取可靠的排烟措施，确保疏散通道的畅通。因此，由站厅到站台之间的疏散楼梯要确保具有向下流通的气流，并且其速度不得小于1.5m/s，进而能够有效阻止烟气向上蔓延，为人员的快速疏散提供良好的疏散环境。但是在该地铁车站的站厅与站台之间具有中庭，进而导致两者之间存在非常大的开口面积，这就给有效阻止烟气向上蔓延带来了不小的困难，并且在楼梯、扶梯洞口处也难以做到1.5m/s的通风速度。

三、消防性能设计方案

（一）基本设计原则

1.对车站内部的办公用房、设备用房、站台以及站厅等公共区域，根据其使用功能的不同进行有针对性的防火分区划分，其中地下二层站台的公共区域与地下一层站厅的公共区域可以合并成一个防火分区进行统一考虑。

2.对车站内部的用电设备总载荷进行科学合理的控制，确保其保持在安全的范围内，因此，要对整个站厅和站台的商业设施数量进行有效的控制，避免其超过规定的数量。

3.由于车站内部具有中庭，导致车站内疏散通道的空气流通速度很难达到1.5m/s，一旦发生火灾烟气就会逐渐进入站厅之中，进而会给人员的快速疏散造成不小的阻碍。因此，要对地铁车站内部的排烟系统进行一定的改善，对气流流通进行有效的组织，同时还要在站厅通向地面出入口处形成一定速度的迎面风速，进而能够将烟气阻止在通道之外，为人员快速撤离提供良好的逃生通道。

4.由于在地铁车站中具有中庭，导致站厅的公共区域在发生火灾时无法作为“准安全区”，需要选择替代的疏散通道，可以将直通室外的防烟楼梯间作为疏散通道进行分析考虑。因此，为了确保所有的人员能够及时撤离，就要对疏散楼梯和扶梯的总体疏散能力进行系统全面的考虑，确保其能够满足人员疏散的要求。

（二）具体设计措施

1.地铁车站的站厅和站台内严禁放置任何形式的可燃物，并且装修材料要选用不可燃烧材料，进而避免其在发生火灾时发生燃烧生成烟气阻碍疏散。

2.站厅和站台以及办公和设备用房要采用防火墙进行有效的防火分区分隔，地铁车站与其相邻的商业部分要采用防火墙、甲级防火门以及特级防火卷帘等措施进行科学合理的防火分隔。

3.在站厅和站台内部每隔30m设置一处消火栓，并且对于人口密度大的公共区域要增加配备的移动式灭火设备。

4.地铁车站内的中庭开口处所设置的防火玻璃挡烟垂壁高度要大于2m，进而能够有效阻止烟气向站厅流通，为人员的快速疏散提供良好的疏散通道。

5.在地铁车站最右端的适宜位置设置一部能够直通地面的防烟楼梯间，进而为人员的安全疏散提供可靠的保障。

6.地铁车站内部的公共区域要采取镂空式的吊顶方式，并且所划分的防烟分区面积不得大于2000m2，进而确保单位排烟量不小于72m3/（m2·h），其吊顶的镂空率不得小于25%。

站台通往站厅的楼梯、扶梯以及中庭等通道的两侧要设置高度不小于2m的挡烟垂壁，并且挡烟垂壁与楼梯踏步之间的最小距离不得小于2.3m，其具体的设计如下图所示。

图1 楼梯、扶梯及中庭挡烟垂壁设置示意图

7.由于地铁车站公共区域的面积非常大，人员非常密集，因此，为了避免烟气的聚集要采用镂空形式的吊顶，并且确保其镂空率不得低于25%。同时，还要结合中庭的结构特点，设置不低于2m的挡烟垂壁对防烟分区进行科学合理的划分，如图2所示。挡烟垂壁的下端不得高于站厅层的吊顶，并且还要确保每个防烟分区的排烟量要小于180000m3/h。一旦地铁站厅内部发生火灾，报警器就能立即报警，同时排烟系统就会启动进而将站厅内的烟气及时排出。

图2 站厅层防烟分区设置示意图

（三）排烟策略建议

为了能够及时将地铁站内的烟气排出，结合当前地铁车站的实际情况，制定如下的排烟策略：

1.区间隧道内部的火灾

将区间隧道两端的风机作为排送风机，进行同时启动一排一送，从而在隧道内形成强力的纵向风，将隧道内部的烟气及时排除，为了进一步提高排烟效果，可以将相邻分区内的风机开启进行辅助通风。其具体的通风方向要结合火灾发生的位置进行有针对性的选择，当发生在车头位置处，风向与行驶方向相同；当发生在车尾处，风向与行驶方向相反；当发生在列车中间位置处或者位置不明时，为了尽量减少受到烟气影响的乘客数量，选择风向与行驶方向相同。

2.地铁站台火灾

当火灾发生在站台时，开两侧的屏蔽门的边门（单侧的第一个门和最后一个门），同时开启隧道内的排烟风机，通过隧道将火灾产生的烟雾及时排出，进而为人员的有效疏散提供畅通的通道。此时，站厅内的风口主要起到送风的作用，并保持较高的风压，进而能够有效防止烟气流向站厅，为人员的顺利疏散提供安全的通道。

当火灾发生在站厅时，为了避免火灾流向站台，需要开启站台内的通风设备向站厅内送风，站台风口主要用于向站厅内送风，而站厅内的风口则充起到排风的作用，能够保持较高的排风压力，进而避免烟气流入站台内，从而确保人员的安全疏散。

四、结语

总而言之，地铁车站的人流量非常大，一旦发生火灾就可能造成非常严重的伤亡事故，因此，为了确保人们的生命安全，就要对地铁站进行有针对性的消防设计，提高其整体的消防性能，进而能够在火灾发生时为人们提供一个顺利的逃生通道，从而及时将车站内的人员进行疏散，为人们的人身安全提供可靠保障。在实际的消防设计过程中，需要结合地铁车站的实际情况，对于站厅和站台公共区域可以采用水幕系统用于防火分区的划分，代替防火卷帘作为防火分隔的消防策略。水幕系统由消防水池、水幕泵组、开式洒水喷头、雨淋报警阀组、水流报警装置、信号阀以及配水管道等组成，水流报警装置采用压力开关，每个防火分区两端均设置独立的水幕系统进行防火分隔，进而能够有效提高地铁车站的消防性能。