城市轨道交通车站建筑消防设计的技术难点探讨

陈嘉颖

（中铁第六勘察设计院集团城市轨道交通与隧道设计研究院，北京 100000）

1 引言

城市轨道交通车站作为人流密集的重要交通枢纽，其消防设计至关重要，消防设计的科学性和合理性直接关系着乘客和工作人员的生命安全以及车站的顺利运营。然而，由于车站建筑的特殊性和复杂性，消防设计面临着诸多技术难点，如何有效应对人员疏散和应急通道设计、火灾探测与报警系统、自动灭火系统，以及灭火设备的配置等问题，成为消防工程师和设计团队面临的挑战。

2 人员疏散和应急通道设计

2.1 设计合理的疏散通道和应急出口

设计疏散通道时，需要综合考虑车站的规模和客流量，通过详细的客流分析了解高峰和低峰时段的人员流动情况，以及各个区域的人流聚集点和疏散需求，从而确定合理的通道接口位置和宽度。通道的长度需要结合车站既有的条件确定，应做到一站一策。同时，还应考虑通道的通畅和顺直，避免出现过于曲折或有突出障碍物的情况，以确保疏散通道在疏散状态下畅通无阻，最大限度地保证乘客的安全。

设计应急出口时，需要考虑紧急情况下人员快速撤离的需求，应设在易于辨识和到达的位置，同时具备足够的宽度和容量，以便大规模的人员疏散。在设计出口通道时，还需要充分考虑通道的安全性和可靠性，包括应急照明设施的设置、出口标识的清晰度，以及出口门的易于开启和顺畅通过等。

针对车站内的特殊区域，如站台和换乘区域，也需要设计相应的疏散通道和应急出口。在站台设计中，应考虑到不同车型和列车长度的适配，在疏散计算时，充分考虑站台列车车站与公共区楼扶梯点位的距离，以确保疏散楼扶梯与列车车门的对应关系合理；在换乘区域的设计中，应考虑到不同线路之间的连通性，确保乘客在换乘时能够快速、便捷地疏散和到达相应的出口。

2.2 考虑人员疏散的时间和安全性

针对人员疏散的时间，设计人员需要根据车站的规模、客流量和紧急情况的不同，科学评估人员疏散的时间需求。通过模拟和仿真分析，可以预测不同情况下的人员疏散速度和撤离时间，从而确定合理的通道设计和出口设置。考虑到人员疏散时间的紧迫性，通道宽度、出口数量和位置应合理布置，以最大限度地提高疏散效率[1]。

安全性是人员疏散和应急通道设计中不可忽视的重要因素。在设计中，设计人员需要充分考虑人员疏散的安全性，以确保人员在疏散过程中不受到伤害或造成拥堵。通道的设计应符合相关建筑和消防法规的要求，确保通道的结构稳固、无阻碍物和易于清理。此外，应加强通道的防滑设计，以减少人员在疏散过程中的摔倒风险，并提供足够的照明设施，确保疏散通道在紧急情况下的良好可见性。

3 火灾探测与报警系统设计

3.1 选择适合车站建筑特点的火灾探测设备

1）设计人员需要考虑车站建筑的规模和布局，以确定合适的火灾探测设备类型。车站通常分为室内区域和室外区域，每个区域的火灾探测需求不同。室内区域可能存在各种各样的火灾风险，如电气设备故障、烟雾和热源等，因此，需要使用多种类型的火灾探测设备，包括烟雾探测器、热探测器和火焰探测器等。而室外区域则主要考虑到火灾的早期探测和快速报警，可以采用气体探测器或红外线探测器等特殊类型的设备。

2）基于车站建筑的使用环境选择火灾探测设备。车站通常存在较高的人流量、噪声和振动等干扰因素，因此，在选择火灾探测设备时，需要考虑其抗干扰能力和可靠性。例如，可以选择具有抗干扰功能的探测器，以减少误报和漏报的可能性。此外，车站环境还可能存在恶劣的气候条件，如高温、湿度和腐蚀性气体等，因此，需要选择具有良好耐受性和适应性的火灾探测设备。

3）车站建筑的布局和结构特点也需要考虑在火灾探测设备选择中。车站内部可能存在大跨度、高层高度和复杂的管线系统，这会影响火灾探测设备的布设和安装方式。在选择设备时，需要充分考虑车站的结构特点，确定最佳的设备布局和安装位置，以确保火灾的早期探测和快速报警。

3.2 建立火灾探测与报警系统

在建立火灾探测与报警系统前，需要进行火灾风险评估和需求分析，并根据评估结果确定系统的需求和规模。在评估中，应考虑建筑结构、人员流量、火灾扩散路径等因素，确定系统所需的探测器类型、报警设备布局，以及报警信号的传输方式等。然后，根据车站建筑的布局和消防安全需求，设计合理的报警设备布局，确保探测器的位置覆盖范围合理，能够及时探测到火灾发生的位置，并触发报警系统。同时，还需要考虑探测器的安装高度、间距和灵敏度等因素，以确保系统的敏感性和可靠性。对于大型车站建筑，可以采用分区报警的方式，将车站划分为不同的区域，在每个区域配备相应的探测器和报警设备，实施系统的集成与联动。火灾探测和报警系统应与其他安全系统进行集成与联动，以确保火灾事件的及时响应和处理。例如，可以将火灾报警系统与视频监控系统、应急照明系统和自动喷水灭火系统等进行联动，实现火灾发生时的视频监控、照明控制和自动喷水等紧急措施。这样的集成与联动可以提高火灾应急响应的效率和准确性，帮助人员及时疏散和采取适当的灭火措施[2]。

4 自动灭火系统设计

4.1 选择适合车站建筑的自动灭火系统

1）根据车站建筑的特点和火灾风险分析，选择合适的自动灭火系统类型。常见的自动灭火系统类型包括喷雾灭火系统、气体灭火系统和泡沫灭火系统等。喷雾灭火系统适用于火灾风险较大的区域，如电气设备房和机房，能够通过细小的水雾粒子进行火灾扑灭；气体灭火系统适用于密闭空间和对水敏感的场所，如电梯井和计算机机房，通过释放灭火气体来抑制火灾；泡沫灭火系统适用于易燃液体储存区域，通过产生覆盖层来隔离氧气，达到扑灭火灾的效果。

2）考虑自动灭火系统的启动和控制方式。自动灭火系统的启动和控制方式有多种选择，如烟雾探测器、温度探测器、火焰探测器、手动启动按钮等。根据车站建筑的布局和火灾风险分布，选择适当的启动和控制方式，可以提高自动灭火系统的准确性和灵敏度。例如，在人员密集区域设置烟雾探测器和温度探测器，可以快速感知到火灾的迹象，并启动灭火系统进行扑灭；在易燃液体储存区域设置火焰探测器，可以及时发现明火，并启动相应的灭火措施。

3）在自动灭火系统设计中，还需要考虑灭火剂的选择和供应方式。灭火剂是自动灭火系统中起到灭火作用的关键元素，选择适合车站建筑的灭火剂类型和供应方式是确保自动灭火系统正常运行的重要因素。常见的灭火剂包括水、干粉、气体等。根据车站建筑的特点和火灾风险，选择合适的灭火剂类型具有关键意义。

4.2 设计合理的灭火系统布局和喷头位置

1）设计人员应根据车站建筑的平面布局和功能分区，合理划分灭火区域。车站建筑通常包含不同的功能区域，如候车区、通道、电梯井等。根据这些功能区域的不同特点和火灾风险分析，可将车站建筑划分为不同的灭火区域，每个灭火区域应具有明确的边界，以便在发生火灾时能够准确启动相应的灭火系统。

2）根据灭火剂的特性和火灾风险，选择合适的喷头类型和位置。不同的灭火剂和火灾类型对喷头类型和位置有不同的要求。例如，对于使用干粉灭火剂的灭火系统，喷头通常采用喷洒式或喷射式。喷洒式喷头适用于需要覆盖较大面积的区域，如候车大厅；而喷射式喷头适用于需要精确喷射灭火剂的区域，如电气设备房。在确定喷头位置时，需要考虑火灾风险分布、通风情况、人员活动区域等因素，确保喷头能够覆盖到火灾区域，并最大限度地减少灭火剂的浪费。

3）还需考虑灭火系统的覆盖范围和喷头密度。覆盖范围是指灭火系统能够有效覆盖的区域范围。根据火灾风险和建筑布局，确定灭火系统的覆盖范围，以确保火灾发生时喷头能够及时触发并覆盖到火源区域。喷头密度是指单位面积内的喷头数量，在高火灾风险区域或需要更快速灭火响应的区域，可以适当增加喷头密度，以提高灭火效果。

5 疏散和灭火设备的配置

5.1 配置适量的灭火器和灭火器设施

1）根据车站建筑的规模和布局，评估火灾风险和灭火需求。车站建筑的规模和使用功能不同，火灾风险和需求也会有所差异。通过对车站建筑进行综合评估，包括建筑面积、人员流量、火灾风险分析等，可以确定灭火器和灭火器设施的配置需求。对于高风险区域和人员密集区域，如候车厅、电梯井、通道等，需要配置较多的灭火器和灭火器设施，以提供更好的灭火响应能力[3]。

2）选择适合车站建筑特点和火灾类型的灭火器类型。常见的灭火器类型包括二氧化碳灭火器、干粉灭火器、泡沫灭火器等。不同类型的灭火器适用于不同的火灾类型。在车站建筑中，根据火灾风险和特点选择合适的灭火器类型是关键。例如，对于电气设备房和机房等区域，应配置二氧化碳灭火器，是因为二氧化碳灭火器对电器火灾具有良好的灭火效果，且不会对设备造成损坏。

3）灭火器的数量和布置也需要充分考虑。根据车站建筑的大小和功能区域划分，确定每个区域所需的灭火器数量。在布置过程中，需要确保灭火器能够方便人员接触和使用，且能够覆盖到可能发生火灾的区域。例如，在候车大厅等人员密集区域，灭火器应设置在易于被人员察觉和接近的位置，以便在火灾发生时能够迅速采取灭火措施。

5.2 考虑疏散设备的设置

1）应急照明系统的设置是确保人员疏散的重要环节之一。在火灾发生时，烟雾和火灾可能导致车站建筑内部的照明系统失效或可见度降低，因此，应急照明系统的设置可以为人员提供充足的照明，确保民众能够清晰地看到逃生通道和出口标识。应急照明系统应布置在疏散通道、楼梯间、候车厅等关键区域，以便提供必要的照明和指引。

2）紧急广播系统在火灾疏散过程中发挥着重要的作用。通过紧急广播系统，工作人员可以向乘客发送紧急疏散指示、火灾情况通报以及其他相关信息，帮助乘客迅速做出正确的决策和行动。紧急广播系统应覆盖整个车站建筑，并具备良好的声音传播效果和可靠的运行性能。在设置时，应考虑到车站建筑的结构特点和人员密集区域，合理布置广播喇叭或扬声器，以确保广播信息能够清晰、准确地传达给所有人员。

6 结语

综上所述，城市轨道交通车站建筑消防设计是一项复杂而关键的工作，涉及多个技术难点。通过综合考虑人员疏散、火灾探测与报警系统、自动灭火系统，以及疏散和灭火设备的配置等方面，可以建立安全、高效的消防防护体系，确保城市轨道交通车站的安全运行和乘客的生命安全。在未来的发展中，随着科技的不断进步，消防技术将不断完善，从而为城市轨道交通车站的消防安全提供强大的保障。