新标准下站台公共区火灾排烟方式探讨

许攀

（北京城建设计发展集团股份有限公司，北京100037）

1 站台火灾防排烟要求

《烟标》[1]和《火标》[2]，以及GB 50157—2013《地铁设计规范》[3]第28.4.10条和GB 51298—2018《地铁设计防火标准》第8.2.4 条第3款均明确提出，当车站站台发生火灾时，应保证站厅到站台的楼梯或扶梯口处具有不小于1.5 m/s的向下气流，以阻止烟气向上蔓延，保证站台人员疏散。

在《烟标》和《火标》未颁布实施前，站台公共区火灾时，为满足车站站台楼、扶梯口形成1.5 m/s下拉风速，全国各地站台排烟方案主要采用开启大系统排烟风机，同时由站务人员在确认相邻区间列车已越行本站后，在IBP盘上操作打开站台门首尾两端滑动门，并开启隧道通风系统辅助排烟，烟气试验效果较好。

《烟标》和《火标》颁布实施后，由于对部分条文理解不同，地下车站站台火灾辅助排烟系统的设置，各地及相关项目关于站台火灾辅助排烟方案存在差异。表1列出了关于《火标》和《烟标》中理解存在差异的相关条文。

表1 相关规范及条文

本文将结合规范要求，从实际应用出发分别解释对以上条文的理解，供同行参考。

2 站台火灾相关标准解读

2.1 关于地下区间范围的理解

对于站台排烟时，“应能防止进入地下区间”的理解，笔者认为“地下区间”不应机械地理解为站台门之外的区域。《火标》中8.4.8条规定，轨行区域包括车站轨行区域和区间隧道轨行区域。站台火灾时，轨行区列车应驶离本站或者打开站台门让乘客下车。如果列车已驶离，烟气进入轨行区并无影响；如果打开站台门，则轨行区与站台公共区就是一个完全连通的空间。因此，以车站两端的区间事故风阀为界，区分车站与相邻地下区间才是合理的。如图1所示，由于隧道风阀位于隧道与车站轨行区之间，若站台火灾排烟时有烟气蔓延至轨行区，烟气可由隧道风阀经隧道风机、风井排至室外，不会蔓延进区间隧道。

图1 轨行区及地下区间分界

另外，GB/T 50833—2012《城市轨道交通工程基本术语标准》[4]和GB/T 33668—2017《地铁安全疏散规范》[5]明确区间隧道的定义为：车站之间形成行车所需空间的地下构筑物。

2.2 关于列车越站问题的理解

关于列车越站行驶，目前大多数项目执行的方案为列车越站后，经车站工作人员确认后，打开站台首尾、中间滑动门，开启隧道通风系统辅助站台排烟。但是，如图2所示，当车站公共区发生火灾时，对即将到站的列车越行过站这一做法，笔者认为并不妥当，理由如下：

图2 车站火灾越行过站示意图

1）如果车站火灾时，列车已经停留在站台上且没有起火，为避免被火灾波及，应迅速驶离着火车站。

2）如果前方车站火灾而列车尚未到站，应该尽快减速停车、逆向退离。不应该让列车穿过火场，以免在穿越过程中，车辆被引燃，引起二次灾害。

2.3 排烟口设置问题的理解

对于排烟口的设置，站台公共区排烟系统的排烟口位置及距离挡烟垂壁的间距，均满足规范要求。

但是有观点认为，开启站台门利用隧道通风系统辅助排烟，形成事实上的排烟口落地、人为致使烟气下沉，影响乘客疏散。笔者认为，排烟口落地、烟气下沉影响人员疏散的说法并不成立。

首先，开启的站台门门洞不能机械地理解为排烟口。因为根据现场热烟实验，洞口处的空气中含有的一氧化碳、二氧化碳、氟化氢、氯化氢等有毒有害成分，并未达到烟气的标准。因此，站台门的洞口不能认为是排烟口。

其次，并非视觉上看到站台空间充满烟气，就会影响人员安全。防排烟设计的主要目标是在设计时长内，保证人员疏散路径上的安全逃生条件。参考澳大利亚消防性能化设计评估方法的人员生命安全评估准则[6]，如表2所示，在站台火灾时，只要在烟气下降到对疏散活动有妨碍的高度即2.0 m前，人员疏散至站厅即可。

表2 澳大利亚人员生命安全评估准则

同时，几个国家关于安全疏散的指标如表3所示，一般火灾的情况下，应根据站台层的烟浓度，以保证疏散者能获得必要的直视距离，一般为15~20 m[7]。

表3 几个国家关于安全疏散的指标

最后，根据原国家安全生产监督管理总局发布AQ 8007—2013《城市轨道交通试运营前安全评价规范》[8]给出了地下车站热烟测试的实验方法和评估标准。目前根据此实验方法进行的站台层热烟测试已有很多，如图3所示，表明站台层火灾时开启部分站台门、启动隧道通风系统进行辅助排烟的实际效果良好，完全满足人员安全疏散要求。

图3 站台公共区火灾热烟实验

3 站台火灾不开站台门排烟方案比选

3.1 加大公共区排烟风机排烟量

以6A编组车站为例，根据车站及楼扶梯口设置情况，若站台楼扶梯口处达到1.5 m/s，则所需风量约220 000~440 000 m3/h，此时对应站台排烟风管尺寸高度从800 mm到1 600 mm不等，如表4所示。

表4 所需风量及对应风管尺寸

按照《火标》8.2.4条第一款排烟量按照防烟分区的建筑面积不小于60 m3/（m2·h）计算，站台排烟风管尺寸为1 250 mm×800 mm或1 250 mm×1 000 mm。因此，若采用加大排烟风机风量来满足1.5 m/s的下拉风速要求，则车站站台吊顶上方净空需求增大300~600 mm，影响管线综合排布（特别是中板孔洞位置开在端门外时）。同时，风阀设置空间紧张，增加现场施工及后期检修难度。

3.2 公共区回排风机兼排烟风机

在不增加原公共区排烟风机容量的前提下，将回排风机兼作排烟风机，站台火灾时同时开启回排风机和排烟风机可满足站台楼扶梯口1.5 m/s下拉风速的风量要求。但是根据《烟标》要求，该方案需将回排风机移至排烟机房，同时需增加喷淋措施。另外，该方案同样需要加大站台公共区回排风管尺寸，影响车站综合管线布置及车站层高。

3.3 排热风机接专用排烟管辅助排烟

该方案的实施方法为利用车站两端排热小室接风管至站台公共区，对于没有设置排热小室的车站，则需要设置转换风室，以保证公共区排烟管接至排热风道。

但是，在实施过程和实际验收时发现，该方案存在以下问题：

1）集中排烟风管穿越变电所用房需增设土建夹层，部分车站需要加高站台层层高。如图4所示。

图4 风管穿越设备房间示意图

2）影响车站规模及站台房间布局。对于长大配线车站，排热风机接风管至公共区需穿越配线区及重要设备用房，此时需要设置至少2个转换风室布置管线，避免穿越设备区。

3）存在无法满足楼扶梯口下拉风速的风险。公共区楼扶梯数量较多且多为双柱车站，车站排热风机接入站台公共区的风管仅在车站端部而未敷设至中部区域，如图5所示。车站中部楼扶梯存在下拉风速小于1.5 m/s的风险。

图5 站台集中排烟气流组织示意图

3.4 可调通风型站台门辅助排烟

可调通风型站台门辅助排烟，顾名思义，该方案在站台门上方设置电动风阀。站台火灾时，开启车站隧道通风系统和站台门上方的电动风阀辅助排烟，不必开启站台门。

由于此方案最早提出的目的是为了过渡季节通风用，以减少运行能耗[9]。若采用此方案辅助排烟，必须保证站台门上方的电动风阀位于蓄烟仓内。同时，楼扶梯口部的挡烟垂壁下沿高度，使其位于电动风阀最低点以下500 mm。

但是，根据目前各地设计和建设情况，可调通风型站台门上方的电动风阀（排烟口）底边距离楼扶梯口部挡烟垂壁的下沿的垂直距离不足500 mm。若要保证电动风阀（排烟口）与挡烟垂壁下沿的距离，则需要进一步降低楼扶梯口部挡烟垂壁高度。另外，为了保证站台公共区空气品质不受区间环境的影响，可调通风型站台门上方的电动风阀密闭性需要进一步提高。

3.5 站台门顶梁上方设排烟口辅助排烟

站台门顶梁上方开设排烟口辅助排烟方案，即在轨顶排风道同站台门安装顶梁之间预留约1 000 mm空间，此处设置混凝土横板满足接触网支撑结构受力，混凝土横板以有效站台中心线为基点向两侧间隔布置，板底标高满足限界要求。同时，在每侧站台门顶梁上开孔（排烟口），在开孔处设置电动风阀，正常工况常闭，站台公共区火灾工况联动打开，开启隧道通风系统辅助排烟。为避免站台公共区综合管线遮挡开孔面积，开孔面向公共区侧1 m范围内采用虚吊顶且尽量不布置管线和悬挂监控设备及导向牌。

针对该方案实际排烟效果，笔者分别对该方案进行了冷、热烟测试。测试结果为站台楼扶梯口部可以产生大于1.5 m/s下拉风速，站台烟气可以通过顶梁排烟口（电动风阀）顺利排出，能较快排除站台烟气。现场排烟情况如图6所示。

图6 顶梁开孔排烟效果图

4 结语

通过以上分析，主要结论如下：

1）《火标》中“当对站台公共区进行排烟时，应能防止烟气进入站厅、地下区间、换乘通道等邻近区域”中的“地下区间”应不包括车站内部的轨行区。该定义不应因车站是否设置站台门而不同。

2）为了减少火灾危害，保护人身和财产安全，如果前方车站火灾而列车尚未到站，应该尽快减速停车、逆向退离。

3）站台火灾时开启全封闭站台门，运行车站隧道排热风机与隧道风机辅助排烟，整体排烟量大大增加，可以有效稀释烟气浓度，即使存在下沉现象，其清晰高度并不影响乘客的疏散。

4）目前，全国普遍采用的开启全封闭站台门辅助排烟模式，热烟测试效果良好，各项指标均满足要求。站台火灾时应以快速排除烟气、防止烟气上串、方便乘客疏散作为根本目标，不宜局限于标准要求的单一方式。允许开启站台门辅助排烟，利用既有的隧道通风系统参与排烟，既快速又高效，可作备选方式。

5）如果站台火灾排烟时不允许开启全封闭站台门，若采用单纯增大排烟量的排烟方案，则站台需增加1.0×105~2.0×105m3/h（楼扶梯多时风量更高）的排烟管路系统，较大幅度地增加土建规模和系统投资，而且楼梯口风速较低（略大于1.5 m/s），此方案排烟量小，考虑到站台门漏风等因素，烟气向站厅蔓延的风险加大。因此，从工程经济合理性出发，笔者不推荐单纯加大排烟风机和回排风机兼用排烟风机方案。

6）如果站台火灾排烟时不允许开启全封闭站台门，则可以考虑在站台公共区范围布置集中排烟管道，利用排热系统辅助排烟。该方案在部分城市轨道交通工程中得到应用，排烟时采用联动控制，可不开启站台门。但是因排热风机风量及排烟管道布置受限，对于楼扶梯较多的车站，特别是换乘站，尚需采取措施减小楼扶梯开孔面积或增加排烟风量措施满足控烟风速要求。

7）如果站台火灾排烟时不允许开启全封闭站台门，笔者建议采用站台门顶梁设置排烟口，利用隧道通风系统辅助排烟的方案。该方案在近期部分新线工程中有所应用，可利用隧道通风设备等隧道通风系统辅助排烟。该方案排烟量大，排烟时采用联动控制，可不开启站台门。同时，该方案需要针对不同的站台型式及车辆编组情况，合理确定顶梁开设排烟口的具体方案和参数，确保站台排烟效果。