特殊消防設(shè)計在大型高鐵車站設(shè)計中的運用

宋京京，畢南妮，王建偉，雷 洋

（1.唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063299;2. 太原鐵公安局路局秦皇島公安處消防支隊，河北 秦皇島 066000）

隨著人們出行方式地極大改變，中國高鐵站建設(shè)正在高速發(fā)展，作為人員高度集中的聚集場所，在消防安全方面也面臨著前所未有的壓力和挑戰(zhàn)[1]。大型場所常常人員密集，大型建筑火災(zāi)的發(fā)生，將給國家、人民財產(chǎn)帶來極大的損失，大型單體建筑的防火設(shè)計至關(guān)重要。

1 工程概況

本文研究對象是大同至張家口客運專線某站，該車站為高架式候車站房，建筑面積為39 990m2，東西長約182m，南北寬約37m，南北總長約185m，建筑高度為 33.3m。站房主體主要分為3層，局部設(shè)有夾層，分別為廣場層、站臺層和高架層。該站房最高聚集人數(shù)3 000人，高峰小時發(fā)送量為3 288 人，屬大型鐵路旅客車站。站房站臺層南、北進(jìn)站廳和高架層及其旅客候車區(qū)上下貫通為一大空間區(qū)域，該空間具有平面面積大、建筑空間高、公共空間相互連通等特點，內(nèi)部交通流線設(shè)計滿足乘客在站內(nèi)的安全性、連續(xù)性、便捷性和舒適性的需求。站房平面和空間相互連通、難以分隔的建筑特點，使得現(xiàn)行建筑消防規(guī)范不能涵蓋這些特殊空間，從而為該高鐵站的消防安全帶來隱患。

2 消防設(shè)計難點

由于站臺層南、北兩側(cè)進(jìn)站廳與高架層候車廳及高架夾層空間貫通，該防火分區(qū)面積為 24 991m2，作為一個擴大的防火分區(qū)，不能滿足《鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定的“鐵路旅客車站候車區(qū)及集散廳防火分區(qū)面積不應(yīng)大于 10 000m2的要求”[2]，如圖1所示，存在安全隱患；

圖1 高架層擴大防火分區(qū)圖

其次由于本工程高架層候車廳最遠(yuǎn)疏散距離約為 51m，不能滿足 《鐵路工程設(shè)計防火規(guī)范》中“室內(nèi)任意一點至最近疏散門或安全出口的直線距離不大于30m”的規(guī)定，如圖2所示，需要進(jìn)行特殊安全設(shè)計。

圖2 高架層疏散距離超規(guī)范要求的區(qū)域圖

因此，這需要采用消防安全工程學(xué)的原理和方法進(jìn)行消防安全性分析，通過特殊消防設(shè)計，制定基于性能要求的對策；如果不進(jìn)行特殊消防設(shè)計，就無法為使用者提供安全保障，為消防人員提供消防條件并保障其生命安全，無法有效控制火勢，減少財產(chǎn)損失，勢必會對鐵路運營造成干擾。

3 解決措施

3.1 基本設(shè)計原則

在站臺層南、北兩側(cè)進(jìn)站廳與高架夾層及候車廳組成的防火分區(qū)內(nèi)合理劃分防火控制分區(qū)，并在分區(qū)間設(shè)置必要的防火分隔措施[3]；控制大空間的內(nèi)裝修材料與可燃物荷載，對高火災(zāi)荷載區(qū)域采取防火單元、防火艙和燃料島的方式處理；全面設(shè)置自動滅火系統(tǒng)，保證疏散人員盡早獲知火災(zāi)信息，設(shè)置疏散引導(dǎo)系統(tǒng)，合理引導(dǎo)疏散人員進(jìn)行疏散；設(shè)置應(yīng)急照明系統(tǒng)與防排煙設(shè)施，保證疏散路徑安全。

3.2 具體設(shè)計措施

3.2.1 防火隔離

1）設(shè)置防火隔離帶將候車區(qū)劃分為若干個防火控制分區(qū)，每個防火控制分區(qū)的面積不大于 5 000m2，候車區(qū)座椅所在的控制分區(qū)之間采用寬度不小于6.0m 的隔離帶進(jìn)行分隔。在防火隔離帶上張貼明顯標(biāo)志物，嚴(yán)禁占用，防火隔離帶上原則上不允許設(shè)置任何固定可燃物荷載。2）餐飲店鋪廚房及熱加工區(qū)采取無明火作業(yè)，按防火單元設(shè)計，面積不超過100m2，商業(yè)設(shè)施與公共區(qū)之間的防火分隔構(gòu)件采用 C 類防火玻璃墻時，在防火單元內(nèi)側(cè)設(shè)置水幕系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。3）安全疏散出口周圍5m范圍內(nèi)不布置開敞的商業(yè)設(shè)施和按防火單元封閉的零售、餐飲店鋪的門洞。4）對大空間區(qū)域固定設(shè)施和內(nèi)裝修材料進(jìn)行限制，公共空間內(nèi)裝修設(shè)計嚴(yán)格執(zhí)行《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》。5）普通候車區(qū)座椅主體框架采用不燃材料；其他固定設(shè)施限制可燃材料的使用，并采用可靠的自動滅火系統(tǒng)對高火災(zāi)荷載區(qū)域進(jìn)行保護(hù)。

3.2.2 疏散設(shè)計

1）高架層人員可通過封閉樓梯間直接疏散到室外，或者通過疏散樓梯向站臺層進(jìn)站廳疏散，然后疏散到室外，或者通過敞開樓梯向站臺區(qū)域疏散。封閉樓梯間出口采取消防聯(lián)動，火災(zāi)狀態(tài)下處于開啟狀態(tài)。2）進(jìn)站閘機和控制門應(yīng)具有消防聯(lián)動開啟功能。閘機或控制門兩側(cè)設(shè)置活動式柵欄或疏散平開門，嚴(yán)禁落鎖，火災(zāi)時應(yīng)處于可開啟狀態(tài)。3）地面設(shè)置明顯的疏散指示標(biāo)志。4）設(shè)置一定數(shù)量具有消防電源保障功能的垂直電梯。

4 模擬分析計算

發(fā)生火災(zāi)后的人員疏散安全是建筑防火設(shè)計中最重要的指標(biāo)之一，檢驗建筑防火設(shè)計是否滿足人員安全疏散要求，重點要模擬發(fā)生火災(zāi)時防火設(shè)計的各系統(tǒng)是否能夠為建筑中的所有人員疏散到安全地點提供足夠的時間，使所有人員免于火災(zāi)的危害[4]。在結(jié)合了特殊消防設(shè)計方案以及車站火災(zāi)危險性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了火災(zāi)場景的模擬設(shè)置，本工程需要進(jìn)行特殊消防設(shè)計的區(qū)域為廣場層出站地道和出站廳、站臺層進(jìn)站廳，及高架層、高架夾層的公共區(qū)域。鐵路車站公共區(qū)域的可燃荷載主要為旅客攜帶的行李、候車區(qū)座椅、旅客服務(wù)設(shè)施等，同時還應(yīng)考慮車站在使用中在候車區(qū)增加的小型商業(yè)網(wǎng)點，所售賣物品的紙質(zhì)包裝箱，包括一些商品本身都是可燃物，且存放比較集中，發(fā)生火災(zāi)后這些可燃物都會被引燃，加速火災(zāi)橫向蔓延速度和煙氣的縱向蔓延。綜上所述，高鐵車站火災(zāi)場景主要有：1)行李火災(zāi)；2)座椅火災(zāi)；3)商鋪火災(zāi)；4)餐飲火災(zāi)；5)商攤火災(zāi)。

表1 人員疏散安全性判斷表

對人員疏散行動時間的模擬分析采用的分析工具是Pathfinder人員疏散商用軟件，通過綜合對比分析，結(jié)果如表1所示。

通過對各區(qū)域多種火災(zāi)場景的模擬分析結(jié)果可以看出，各火災(zāi)場景人員可用疏散時間（ASET）均大于人員實際所需疏散時間（RSET），人員安全疏散可以得到充分保證。

5 結(jié)語

隨著未來會有更多的高鐵車站投入使用，在大型高鐵車站消防設(shè)計中要結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展需要和市政規(guī)劃，發(fā)揮特殊消防設(shè)計優(yōu)勢，在建筑設(shè)計防火規(guī)范范圍之外，尋求保障人身財產(chǎn)安全和鐵路生產(chǎn)運輸?shù)挠行侄?，確保消防安全。