《消防给水及消火栓系统技术规范》在地下车站适用性研究

江 琴

（北京城建设计发展集团股份有限公司，北京 100034）

轨道交通工程地下车站消防给水系统主要由消火栓给水系统、自动喷水灭火系统组成。2014年 10月1日，《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974—2014，以下简称《水消规》)正式颁布实施，由于《水消规》在《地铁设计规范》(GB 50157—2013)基础上对地铁工程消火栓系统设计新增了条款，且各地消防部门对《水消规》相关条款的理解不尽相同，因此，轨道交通工程地下车站消防给水系统设计如何执行《水消规》成为轨道交通工程给排水行业内部争议较多的问题。自《水消规》正式颁布以来，国内各大城市轨道交通地下车站消防给水系统设计方案差异及争议均较大，对轨道交通消防给水系统规范和标准化设计产生了不利影响。

1 《水消规》与《地铁设计规范》差异条款分析

2014版《水消规》适用范围涵盖了轨道交通工程，其相关条款及要求部分与2013版《地铁设计规范》不一致，具体情况如表1所示。

表1 《水消规》与《地铁设计规范》相关条款差异性Tab.1 Differences among the standard of water removal and metro design specifications

1.1 消防给水系统设计流量

地铁工程为线性工程，地下车站体量较大，地下部分建筑体积均超过50 000 m3，地面建筑如出入口、风亭建筑体积不足5 000 m3，根据《水消规》第3.3.2条的要求，地下车站室外消火栓系统设计流量取值为30 L/s，而室内消防给水系统设计流量则按《地铁设计规范》标准取值20 L/s执行。相比《地铁设计规范》，《水消规》对地下车站室外消防给水系统设计流量提出了更高要求。

由于车站室外消防设计流量已超过20 L/s，若车站周围市政给水水源为单水源或者车站周围无市政给水水源，则地下车站至少要在室外设置有效容积不小于216 m3的室外消防水池和消防泵房。

1.2 室外消火栓设置数量及位置

根据《水消规》第7.3.4条规定，轨道交通地下车站每个出入口5～40 m范围内均应设置室外消火栓，可利用市政既有消火栓或者新建。而《地铁设计规范》对室外消防给水系统设计流量无要求，既有工程地下车站室外消火栓一般设置于车站市政给水引入管上，距离水泵接合器15～40 m范围内布置。

地下车站一般沿城市道路建设，车站主体位于道路侧方或正下方，为吸引客流，出入口需要沿道路四个象限布置，出入口数量较多且出入口之间距离较远，部分出入口结合下沉广场、周边商业开发或枢纽布置。若在每个出入口附近5～40 m范围内均设置室外消火栓，则需要增加与城市自来水管网的设计接口，或者地铁工程单独布置室外消火栓系统环状管网，对于与下沉广场、商业、枢纽等工程结合设置的出入口室外消火栓设置存在一定问题。

1.3 消防泵房设置位置

根据《水消规》第5.5.12条第2款规定，附设在建筑物内的消防水泵房，不应设置在地下3层及以下，或室内地面与室外出入口地坪高差大于10 m的地下楼层。既有轨道交通工程地下车站消防泵房一般设置在车站站厅设备用房紧急疏散通道或出入口通道侧，主要为方便消防队员到达。

地下车站从地面向下，依次为出入口、人行通道、站厅、站台及地下区间，车站消防控制室位于车站站厅或设备层，从国内外轨道交通火灾情况分析，地下车站及区间火灾一般位于车站站厅、站台(含设备用房区)以及地下区间位置。目前，北京、上海等大型城市轨道交通运营里程已达到600 km以上，线网错综复杂呈立体交叉模式，换乘车站多、规模大。随着轨道交通线网逐渐完善，各大城市新建线路车站深埋已成常态，车站站厅层地面距离室外地坪已超过10 m。而对于重庆这种山区城市，城市地面高差起伏大，已开通线路的大部分车站站厅埋深已远超过10 m。若按《水消规》的要求执行，则消防泵房将随出入口及风道附属工程在地下设置，消防泵房地面距离室外地坪高度不超过10 m。

总之，《水消规》对轨道交通地下车站消火栓系统设计提出了更为严格的要求，但在实际工程应用中其问题也较为突出。

2 《水消规》规范组回函意见及执行情况

2.1 《水消规》规范组回函意见

鉴于《水消规》相关条款在轨道交通工程应用中存在一定问题，2015年，中国城市轨道交通协会安全管理专业委员会携设计院与《水消规》规范编写组就具体问题进行沟通协商，《水消规》规范编写组对与《地铁设计规范》差异性条款进行了逐条回复，主要回复意见如下：

地铁工程室外消火栓设计流量应按《水消规》第3.3.2条执行，当市政水源为单水源，且设置室外消防水池确有困难时，室外消火栓设计流量可适当减少，但不得小于《水消规》第3.5.6条室内消火栓设计流量；

地铁工程地下车站的消防水泵房应设置在地铁车站站厅层及以上楼层；

地铁工程室外消火栓的设置位置和数量应符合国家现行标准《水消规》的有关规定，但当设置数量在工程实施中确有困难时，其设置数量应满足灭火救援的要求，且不应少于2个。

考虑到轨道交通工程地下车站设计的特殊性及实施难度，《水消规》规范组对规范执行确有困难的车站消火栓系统相关条款做了适当调整，具体为：对于设置室外消防水池难度较大的车站，室外消防给水设计流量可从30 L/s调整至20 L/s，室外消火栓调整为在至少2个出入口5～40 m范围内设置，消防泵房应设置在地下车站站厅及以上楼层。《水消规》规范组回函针对地下车站建筑布局特点，提出的回函意见更好地适应了地铁工程的特点和功能需求。

2.2 各地地下车站消火栓系统设计情况

因规范组回函意见其法律效力不能等同于国家规范，国内各地消防部门对《水消规》规范组回函意见均产生了不同的理解，具体问题集中在室外消防流量取值和室外消火栓设置数量及位置等方面。由此而带来的结果是目前国内在建工程轨道交通地下车站消防给水系统设计方案多样性和差异性非常大，给设计、施工图强审和消防建审造成了较大困扰。以下以单水源车站形式为例，对国内各地轨道交通比较有代表性的消防给水系统设计方案进行对比分析。

2.2.1 方案1

消防给水系统完全按《水消规》回函意见执行。室外消防给水系统按20 L/s设计，室外2个出入口设置消火栓。

在单水源条件下，地下车站2个出入口5～40 m范围内分别设置2个室外消火栓，室外消火栓系统水源从市政枝状管网接出。室内消火栓系统在车站内设置144 m3消防水池和消防泵房，如图1所示。

2.2.2 方案2

消防给水系统部分按《水消规》回函执行，室外消火栓系统按30 L/s设计(见图2)。

车站室外消防给水系统设置 216 m3室外消防水池和取水口，不设置消防加压泵。车站每个出入口5～40 m范围内均设置室外消火栓，水源从市政枝状管网接出。室内消火栓系统在车站内设置144 m3消防水池和消防泵房。

图1 室外消防给水系统设计方案1Fig.1 Outdoor fire water supply system design plan 1

图2 室外消防给水系统设计方案2Fig.2 Outdoor fire water supply system design plan 2

2.2.3 方案3

消防给水系统部分按《水消规》回函执行，室外消火栓系统按30 L/s设计(见图3)。

图3 室外消防给水系统设计方案3Fig.3 Outdoor fire water supply system design plan 3

车站室外设置216 m3室外消防水池和取水口，不设置消防加压泵。两个出入口5～40 m范围内分别设置2个室外消火栓，室外消火栓系统水源从市政枝状管网接出。室内消火栓系统在车站内设置144 m3消防水池和消防泵房。

2.2.4 方案4

消防给水系统部分按《水消规》回函执行，室外消火栓系统按20 L/s设计(见图4)。

图4 室外消防给水系统设计方案4Fig.4 Outdoor fire water supply system design plan 4

车站室外设置288 m3消防水池和取水口，储存室内和室外消防给水系统流量，设置室内消防加压泵，不设置室外消防加压泵。2个出入口5～40 m范围内分别设置2个室外消火栓，室外消火栓系统水源从市政枝状管网接出。

2.2.5 方案5

消防给水系统全部按《水消规》回函执行，室外消防给水系统按30 L/s设计(见图5)。

图5 室外消防给水系统设计方案5Fig.5 Outdoor fire water supply system design plan 5

车站室外设置360 m3消防水池，储存室内和室外消防给水系统流量，车站设置1套室内、室外合用消防泵组，室外及室内消防给水系统分别在车站内成环布置。每个出入口5～40 m范围内均设置室外消火栓。

2.2.6 方案6

消防给水系统全部按《水消规》回函执行，与方案5不同之处在于车站室内和室外消防给水系统分别设置1套加压泵组分别供给室内、室外消防给水系统(见图6)。

图6 室外消防给水系统设计方案6Fig.6 Outdoor fire water supply system design plan 6

2.2.7 小结

上述各种室外消防给水系统设计方案的差异性主要集中在单水源条件下，地下车站是否设置室外消防水池、消防泵组，每个出入口是否均需要设置室外消火栓这3个问题上，各地消防部门对规范的不同理解造成了各种组合设计方案百花齐放的结果。

2.3 经济及征地情况分析

轨道交通工程沿市政道路建设，受城市自来水总体规划影响，车站周围市政自来水单水源情况比比皆是，这个问题在二线和三线城市尤为突出。以中南某城市轨道交通为例，全线22座车站，除3座车站市政自来水能提供双水源外，其他18座车站市政自来水均只能提供单水源，以单个车站计算，消防给水系统采用方案6与方案1比较，每个车站约增加投资95万元，室外增加征地面积约120 m2，全线18座车站共增加投资将达约1 710万元，征地总面积增加2 160 m2。而地铁沿线既有道路红线狭窄，地铁地面工程征地协调困难，室外消防水池建设投资大，征地问题等对轨道交通工程建设增加了一定难度。

3 地铁工程消防给水系统设计探讨

截至2017年底，我国大陆运营城市轨道交通的城市达31座，通车线路139条，总通车里程达4 452.9 km。随着我国城镇化进程的提速，城市聚集效应明显，将有越来越多的城市拥有轨道交通线路。国内各地轨道交通消火栓给水系统设计方案目前未形成规范性统一的做法，由此带来轨道交通消防给水系统设计的不确定性，给设计、施工图强审和消防建审工作制造了困难，对轨道交通的建设造成了不利影响。因此，尽快统一轨道交通消防给水系统设计标准已经势在必行。

《水消规》从民用建筑消防救援的角度对轨道交通地下车站消防给水系统设计提出了更高要求，但轨道交通工程作为线性工程，其车站、区间设计均有其自身特点，地下车站主要以地下工程为主，地面建筑仅为出入口及风亭。地下车站室外消防给水系统设计流量选择及室外消火栓的设置如何能满足消防队员实际救援要求，消防泵房的设置位置如何保障消防队员及时到达实施救援，如何保证轨道交通消防给水系统的设计安全，通过结合地铁工程特点、消防实际救援及《水消规》的具体要求，寻找最适合地铁工程的消火栓系统设计方案，形成轨道交通自身的设计标准，规范国内各地轨道交通地下车站消防给水系统设计，是轨道交通消防给水专业研究的重点，值得进一步探讨。