亓莉魏
摘要:随着轨道交通发展,轨交线路成为城市空间网络的主要动脉,也由单一站点向多线交织甚至多种交通方式换乘的趋势发展。这种大型枢纽公共空间如何在保证枢纽公共空间连续、通透的前提下,将防火分区划分为若干防火单元,降低火灾危险性成为大家关注的重难点之一。通过实例论证提出用防火隔离带划分防火单元的方法,并提出防火隔离带设置的相关建议。
关键词:地铁;枢纽;防火隔离带;特殊消防设计
随着轨道交通的不断完善,轨道交通节点化和网络化的特征越来越明显,地铁、城际、铁路、公交等多种交通方式汇聚形成交通综合体。轨道交通枢纽往往具备建筑体量大、人员密集、层高相对较高等特点。在实际工程中这种大空间大大超出了现有消防技术规范体系规定的防火分区面积,而采用常规的防火墙、防火门、防火卷帘、水幕等方式进行防火分隔,很难满足建筑功能的需要,同时还有可能带来乘客疏散的安全隐患。本文以深圳市岗厦北综合交通枢纽为例,对防火隔离带在枢纽公共空间中进行防火分隔的应用进行浅析,并就类似项目的防火隔离带的应用和管理提出普适性建议。
1 工程概况及消防设计难点
1.1 工程概况
深圳市岗厦北综合交通枢纽(以下简称“岗厦北枢纽”)位于福田区市民中心东侧,深南大道与彩田路交叉口处。地铁2号线、10号线、11号线、14号线在岗厦北站设换乘站。总建筑面积约22.5万m2,换乘关系复杂、枢纽规模大、地下空间量较大,为全地下交通枢纽。结合周边相关规划,枢纽远期全日客流达55.29万人次,其中日均集散客流达11.96万人次,换乘客流达43.33万人次[1]。
岗厦北枢纽地下分为核心换乘区、西区地下空间、东区地下空间和南区地下空间5个部分。岗厦北枢纽空间上主要分为5个层次(见图1):
①地面层:下沉广场和地面建、构筑物;
②夹层城市环廊(以下简称“夹层环廊”):位于站厅公共区上方,和既有地铁2号线在同一标高;
③地下一层:枢纽换乘大厅、设备用房区以及地下商业空间,在站厅公共区的楼扶梯口部设置了5个(1大4小)中庭空间;
④地下二层:东西向的11号线和14号线站台层、双岛四线换乘、轨行区、10号线设备区;
⑤地下三层:南北向的10号线站台层。
1.2 消防设计难点
地下三层南北向的10号线站台和地下二层东西向的11、14号线站台上方设置换乘大厅,又要实现和夹层的2号线的换乘,如此就形成了200m见方的站厅公共空间,在站厅层局部还设置了夹层的城市过街环廊。按照《地铁设计防火标准》[2]以及《地铁设计规范》[3]要求:地下车站的站台、站厅应划为1个防火分区。于是就形成了1个面积约4万m2的超大中央防火分区,其中站厅公共区的面积达到20992m2,其面积超过了5000m2和单线标准站厅公共区面积的2.5倍。为满足建筑整体消防安全要求,需要对本工程站台、站厅公共区域作为1个防火分区的划分方式进行特殊设计。
本项目采用特殊消防设计的方法,将防火隔离带的概念引入建筑设计方案中,以达到防止火灾蔓延的效果。
2 防火隔离带设置
防火隔离带是具有一定宽度的空白区域,在该区域内采取一定的措施,可以保证一侧发生火灾时,火灾不会蔓延至防火隔离带的另一侧。
2.1 防火隔离带位置及分隔要求
岗厦北枢纽站厅公共区的总建筑面积约2.1万m2。夹层环廊宽8.5m,平面上在站厅上方形成一周(见图2),剖面上可以自然形成挡烟垂壁(见图3),将站厅公共区划分为若干建筑面积不大于5000m2的不同区域。
此防火隔离带是环状设置,在四个角均连接安全出口,其中南侧直接和室外下沉广场相连(见图2)。有利于火灾工况下乘客沿防火隔离带方向疏散至安全出口。
2.2 防火隔离带排烟要求
防火隔离带除了起到阻止火势蔓延的作用以外,还要起到阻止烟气蔓延的作用,一般都是通过加强防火隔离带两侧的排烟,或者增加自然排烟口的方式实现。岗厦北枢纽的夹层环廊在站厅吊顶下还有3.3m高度(见图3),形成了天然的挡烟垂壁。
枢纽核心换乘区站厅公共区层高约10m,用防火隔离带将整个站厅公共区平面分隔成4个排烟区域(见图4,图中各排烟区域面积为计入邻近防火隔离带面积后总面积),防火隔离带两侧设置多个排烟口,并加大排烟量至计算值的1.5倍,以保证隔离带处有效阻挡烟气向相邻排烟区域蔓延。
2.3 防火隔离带自动灭火系统要求
为保证灭火效果,防火隔离带内的自动喷水灭火系统也要进行强化,防火隔离带区域按照严重危险等级Ⅰ级设置,喷水强度12L/(min·m2),作用面积260m2,采用K=115的快速響应喷头;火灾延续时间均为1h。
2.4 防火隔离带装修材料要求
一般交通枢纽公共区的顶棚、墙面、地面及垃圾箱都是采用A级不燃材料,所以这些部位不会成为火灾蔓延的界面。防火隔离带内除对此有要求外,不得悬挂和摆放由可燃材料制作的公共艺术品、装饰家具和货柜等。管线也使用不燃材料和阻燃电缆。
2.5 火灾模拟分析
岗厦北枢纽工程建筑规模较大、功能多、人员密集,根据岗厦北枢纽地铁车站的设计方案,按照最不利原则分别设置火灾场景,设置了3处火源如下(见图5):
火源位置A:为安检区发生火灾;
火源位置B:可燃物为旅客携带行李;
火源位置C:可燃物为旅客携带行李。
通过FDS模拟对设定火灾场景下火灾烟气运动的模拟分析发现[4],岗厦北枢纽的防火隔离带方案结合其他设计优化措施得到实施的前提下烟气能得到较好控制,能满足人员安全疏散的要求,表明采用防火隔离带作为站厅公共区防止火灾蔓延的措施是可行的。
此項目的特殊消防设计于2019年9月已通过广东省住建厅专家评审会的审查,并于2022年10月28日开通运营。
3 防火隔离带设置的其他相关建议
消防安全既是相对的,又是一个完整的系统总体性能的反映。为此对后续项目如采用防火隔离带提出以下建议:
①层高宜大于6m,且防火隔离带的宽度为6~9m;防火隔离带两侧要设置足够高的挡烟垂壁;防火隔离带除了加强排烟设计,还要强化自动喷水灭火系统以及火灾自动报警系统。
②对于防火隔离带,要注意控制可燃物和电气线路故障,加强火灾危险源管理。
③在后期的运营中,枢纽防火隔离带内严禁放置任何可燃物,并设置永久的禁放标识,尽量保证防火隔离带内的通行顺畅;加大日常的防火检查频次和力度,保证消防设施的完好有效。
④加强消防疏散通道和安全出口的管理,保证通畅和易于开启,确保发生火灾时所有人员能够安全疏散。
参考文献:
[1]深圳市岗厦北综合交通枢纽工程交通规划设计咨询客流预测专题报告[R].深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司,2017.
[2]GB 51298—2018 地铁设计防火标准[S].
[3]GB 50157—2013 地铁设计规范[S].
[4]深圳市岗厦北综合交通枢纽工程防火设计优化研究报告[R].国家消防工程技术研究中心,2019.
Research on the application of fire isolation belt in rail transit transfer hub
-- Taking Gangxia North Comprehensive Transportation Hub in Shenzhen as an example
Qi Liwei
(South China Branch of China Railway Design Group Co., Ltd. , Guangdong Shenzhen 518052)
Abstract: With the development of rail transit, rail transit lines have become the main arteries of the urban spatial network. And they have also developed from a single station to multi-line interweaving or even multiple modes of transportation. How to divide fire compartment into several fire protection units on the premise of ensuring the continuity and transparency of the public space of the hub, and reducing fire risk has become one of the major difficulties that everyone pays attention to. Through the example demonstration, the method of dividing the fire protection unit with the fire protection isolation belt is put forward, and the relevant suggestions for the setting of the fire protection isolation belt are put forward.
Keywords: subway; hub; fire isolation belt; special fire protection design