關(guān)于下沉廣場在軌道交通商業(yè)開發(fā)中防火設(shè)計問題的探究

張良

0 引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市建設(shè)的速度逐步增快，土地開發(fā)強度和城市規(guī)模不斷擴大，人口在大城市中大量聚集，城市人口和車輛不斷增加，城市交通需求激增，城市交通繁忙、交通堵塞和環(huán)境污染等問題越來越受到大家的關(guān)注，城市交通的矛盾也越來越突出。

基于國內(nèi)交通日益擁堵，軌道交通作為世界上公認的輕污染、優(yōu)化城市交通結(jié)構(gòu)、緩解城區(qū)地面的交通壓力、減少環(huán)境污染和低能耗的“綠色交通”模式，是許多國家及城市解決交通擁堵的重要措施。軌道交通作為城市建設(shè)的一項必不可少的公益性基礎(chǔ)設(shè)施，對城市的布局和社會經(jīng)濟發(fā)展會產(chǎn)生長遠的影響。軌道交通的建設(shè)不僅有利于其沿線經(jīng)濟的發(fā)展、帶動周邊地塊升值，也能較好地緩解城市中心人口規(guī)模大、住房緊張、交通擁擠、空氣污染嚴(yán)重等問題。

截至2020 年12 月31 日，我國內(nèi)地共有44 座城市開通城軌運營里程7 715.31km，運營車站達到5 189 座。

1 軌道交通地下商業(yè)開發(fā)的背景與形式

1.1 軌道交通商業(yè)開發(fā)背景

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和社會的發(fā)展，車站組成由單一功能向多功能方向發(fā)展。在以往建造的軌道交通車站中，大部分是為解決交通擁堵，快捷、便捷地運送乘客而建設(shè)的。目前，由于經(jīng)濟的發(fā)展，人們的物質(zhì)文化水平提高，乘客對軌道交通的建設(shè)提出了越來越高的要求，使地鐵車站在以交通為主的基礎(chǔ)上，逐步向商業(yè)化、社會化的方向發(fā)展，從單一功能向多功能發(fā)展。

1.2 軌道交通商業(yè)開發(fā)方式

根據(jù)目前國內(nèi)各城市經(jīng)驗，地鐵商業(yè)開發(fā)分為以下5 種。

1.2.1 站廳層非付費區(qū)、出入口通道處商業(yè)開發(fā)

在地鐵車站站廳層非付費區(qū)的乘客疏散區(qū)外，利用多余空置區(qū)域，設(shè)置銀行、小商鋪等零星商鋪。單處商鋪建筑面積不能大于30m，且站廳商鋪的總建筑面積不能大于100m。

1.2.2 車站站臺層配線上方商業(yè)開發(fā)

由于地鐵運營要求，個別車站需在站臺層設(shè)置單渡線、停車線、折返線等配線，此類車站通常在站臺層較長，配線上方站廳層形成空置空間，若回填站廳層空間將造成資金投入較多，通常此區(qū)域空間作為商業(yè)開發(fā)區(qū)域預(yù)留。

1.2.3 換乘站聯(lián)絡(luò)線商業(yè)開發(fā)

聯(lián)絡(luò)線上方商業(yè)開發(fā)是兩個車站交會處空間開發(fā)，相較于站廳層商業(yè)開發(fā)，聯(lián)絡(luò)線商業(yè)開發(fā)面積更大、開發(fā)強度更高，效益也較為可觀。

1.2.4 車站上蓋開發(fā)

車站上蓋開發(fā)一般是在車輛段或配套成熟的地鐵車站上方，以住宅、商業(yè)中心或大型商業(yè)綜合體結(jié)合開發(fā)。抑或在路側(cè)地塊內(nèi)車站上方開發(fā)，且周邊地塊規(guī)劃有大量商業(yè)、住宅用地。

1.2.5 車站與周邊商業(yè)聯(lián)動開發(fā)

當(dāng)車站周邊有成熟的大型商業(yè)或兩側(cè)具備可開發(fā)的地下空間時，可以將地鐵車站的鋼筋混凝土墻體改為柱與輕質(zhì)隔墻，在需要與商業(yè)連通時，打開輕質(zhì)隔墻即可實現(xiàn)地鐵車站的非付費區(qū)與商業(yè)聯(lián)通。

2 下沉廣場的分類與作用

2.1 下沉廣場的分類

下沉式廣場是指廣場的整體或部分下沉于其周邊環(huán)境，形成一個不規(guī)則的圍合開敞空間?！吨袊聊窘ㄖ倏妻o典》中對下沉廣場的定義為“地面標(biāo)高低于周圍地面或道路標(biāo)高的集散廣場?？梢苑蛛x步行與車輛交通，營造適宜人居的活動環(huán)境，且能豐富城市建筑空間的區(qū)域”。在國內(nèi)眾多城市中，下沉廣場一般與大型地下商業(yè)、地下人行道、軌道交通、大型高鐵或鐵路站前廣場連接，已成為現(xiàn)代城市中人們休閑、娛樂的一個重要組成部分。城市下沉廣場的分類，可以從不同的功能分，主要分為兩種類型：公共活動型和交通集散型。公共活動型根據(jù)其建設(shè)的方式和位置不同又可分為中心區(qū)大型綜合開發(fā)型、大型建筑地下延伸型、一般綜合開發(fā)型和街道小廣場型；交通集散型可以根據(jù)交通方式不同與人流量的大小，分為大型交通樞紐集散型和城市地下交通型。

2.2 下沉廣場在地下商業(yè)防火的作用

地下建筑由于完全沉在土里、空間封閉、火災(zāi)荷載大，著火后煙氣大、能見度差、疏散和撲救困難等特點，容易造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，地下建筑的防火設(shè)計研究極為重要，特別是大量人群活動的地下商業(yè)空間。

下沉廣場能夠提供有效的室外疏散場地，尤其在地下商業(yè)建筑中，開放式下沉廣場能有效防止人流在商業(yè)區(qū)出、入口處的堵塞，也能將室內(nèi)有毒煙氣排出建筑內(nèi)，減輕火災(zāi)時煙氣對人們的危害，保護人們的生命安全。

3 下沉廣場在軌道交通地下商業(yè)開發(fā)中建筑防火設(shè)計的研究

3.1 工程概況

本文以鄭州地鐵3、5 號線換乘站省骨科醫(yī)院站（原中興路站）為例探析。

省骨科醫(yī)院站（中興路站）設(shè)于鄭州市鄭東新區(qū)，位于商都路和心怡路交叉路口地下，為軌道交通3、5 號線換乘站。車站采用“T”型島節(jié)點換乘型式，3 號線車站設(shè)計為地下三層雙柱島式站臺車站，站臺計算長度140m，站臺寬度14m。車站外包總長324.74m，標(biāo)準(zhǔn)段外包總寬23.5m。

3.2 工程開發(fā)設(shè)計的難點

本站商業(yè)開發(fā)區(qū)域由聯(lián)絡(luò)線圍合而成，位于十字交叉路口道路下方，商業(yè)空間狹窄、距離分散，造成疏散距離過長。站內(nèi)共設(shè)置5 個防火分區(qū)，依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》要求，每個防火分區(qū)需設(shè)置兩個直通地面的安全出口且寬度需滿足計算要求。由于本站在路口下方設(shè)置，5 個防火分區(qū)需10 個安全出口，直出地面出口設(shè)置困難，難以滿足疏散要求。

下沉廣場不僅具有良好的防火分隔、人員疏散、交通中心等功能，且具備較好的通風(fēng)、采光功能，能有效地組織人流，創(chuàng)造出良好的空間感。故結(jié)合本站站位周邊實際情況：難以設(shè)置較多安全出口、疏散距離超長等，考慮設(shè)置下沉廣場以解決商業(yè)區(qū)安全疏散問題。

3.3 防火分區(qū)、防火分隔

依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》5.3.4 條規(guī)定：一級耐火等級內(nèi)的商業(yè)區(qū)，若設(shè)置自動滅火系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，且裝修材料采用不燃或難燃時，位于地下時，每個防火分區(qū)最大建筑面積不應(yīng)超過2000m。

依據(jù)5.3.5 條：總建筑面積超過20000m的地下商業(yè)，應(yīng)采用無門、窗、洞口的防火墻、耐火極限不低于2.00h 的樓板分隔為多個建筑面積不超過20000m的區(qū)域。

本站商業(yè)開發(fā)區(qū)域總建筑面積未超過20000m，商業(yè)區(qū)共分為5 個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)面積不超過2000m。

商業(yè)開發(fā)與地鐵公共區(qū)之間采用防火墻及防火卷簾分隔，防火卷簾寬度小于20m。如圖1 車站防火分區(qū)示意圖。

圖1 車站防火分區(qū)示意圖

3.4 安全疏散及安全出口的設(shè)計

3.4.1 安全出口數(shù)量

依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》要求，公共建筑商業(yè)區(qū)內(nèi)每一個防火分區(qū)的疏散出口數(shù)量應(yīng)經(jīng)過計算確定，且不應(yīng)少于2 個。本站為埋深小于10 米的地下商業(yè)建筑，共劃分為5 個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)內(nèi)至少設(shè)置2 個直通室外的安全出口。

3.4.2 疏散距離的確定

依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》要求，一級耐火等級建筑內(nèi)的疏散門或安全出口，其室內(nèi)任一點至最近疏散門或安全出口的直線距離不應(yīng)大于30m。當(dāng)建筑內(nèi)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時，疏散距離可增加25%。

本站5 個商業(yè)開發(fā)區(qū)均設(shè)置了自動噴水滅火系統(tǒng)，其安全疏散距離可分別增加25%，即為37.5m。

3.4.3 安全出口寬度計算

3.4.3.1 人員密度取值

依據(jù)規(guī)范要求，商店營業(yè)廳人員密度當(dāng)位于地下一層時，取0.60 人/m；當(dāng)位于地下二層時，取0.56 人/m；本站商業(yè)區(qū)域位于地下一層，取系數(shù)0.6 人/m。

3.4.3.2 每百人疏散寬度取值

依據(jù)規(guī)范要求，每100 人最小疏散凈寬度（m/百人），當(dāng)樓層與地面出入口高差小于等于10m 時，取0.75m/百人；當(dāng)樓層與地面出入口高差大于等于10m 時，取1m/百人。按條文注釋解釋，本站屬于人員密集場所，疏散人數(shù)應(yīng)按每100 人不小于1.00m 計算取值。

3.4.3.3 緊急疏散寬度計算

本站商業(yè)開發(fā)區(qū)共分5 個防火分區(qū)，其中商業(yè)開發(fā)區(qū)1、商業(yè)開發(fā)區(qū)2、商業(yè)開發(fā)區(qū)3，這三個防火分區(qū)及疏散互相借用，并滿足借用疏散寬度小于3m，設(shè)計總疏散寬度大于計算疏散能力。商業(yè)開發(fā)4、商業(yè)開發(fā)5 利用下沉廣場疏散，單獨進行核算。

按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50016-2014）（2018 年版）緊急疏散寬度計算為：商店疏散人數(shù)=每層營業(yè)廳的建筑面積×人員密度；

商業(yè)營業(yè)廳的人員密度（人/m）：地下一層取0.60；

疏散走道、安全出口、疏散樓梯和房間疏散門每100 人的凈寬度：1.00m；

第1 防火分區(qū)建筑面積為：1 276.5m；

第2 防火分區(qū)建筑面積為：1 957.2m（其中營業(yè)廳面積1 340.8m）；

第3 防火分區(qū)建筑面積為：1 479.6m；

第4 防火分區(qū)建筑面積為：953.5m；

第5 防火分區(qū)建筑面積為：1 353.9m；

1～3 商業(yè)區(qū)疏散所需疏散寬度為：

（1 276.5+1340.8+1479.6）×0.6×1/100=24.58m；

第1 商業(yè)區(qū)疏散所需疏散寬度為：

1 276.5×0.6×1/100=7.66m；

第2 商業(yè)區(qū)疏散所需疏散寬度為：

1 340.8×0.6×1/100=8.04m；

第3 商業(yè)區(qū)疏散所需疏散寬度為：

1 479.6×0.6×1/100=8.88m；

第4 商業(yè)區(qū)疏散所需疏散寬度為：

953.5×0.6×1/100=5.72m；

第5 商業(yè)區(qū)疏散所需疏散寬度為：

1 353.9×0.6×1/100=8.12m；

車站商業(yè)區(qū)1～3 層疏散出口疏散寬度為：1 號出入口（商業(yè)）5.5m，5 號出入口（商業(yè)）7.3m，6 號出入口（商業(yè)）5.4m，3 號疏散口（商業(yè)）1.2m，5 個1.5m 寬通向下沉廣場疏散門，1 個1.5m 有效寬避難走道，總疏散寬度為：5.5+7.3+5.4+1.2+1.5×5+1.5=28.4m ＞24.58m，滿足要求；

車站第4 商業(yè)區(qū)疏散出口疏散寬度為：3×1.5+1.5=6m ＞5.72m，滿足要求；

車站第5 商業(yè)區(qū)疏散出口疏散寬度為：6×1.5=9m ＞8.12m，滿足要求；

各防火分區(qū)寬度計算如下表2 所示。

表2 防火分區(qū)疏散寬度驗算統(tǒng)計表

3.4.3.4 出地面安全出口設(shè)計

商業(yè)第1 防火分區(qū)由1、6 號出入口（商業(yè)）（疏散樓梯寬度分別為5.5m、5.4m）向地面疏散，設(shè)計疏散總寬度為：10.9m。

商業(yè)第2 防火分區(qū)由5 號出入口（商業(yè)）（疏散樓梯寬度為7.3m）及3 號疏散口（疏散樓梯寬度為1.2m）向地面疏散，設(shè)計疏散總寬度為：8.5m。

商業(yè)第3 防火分區(qū)由5 個1.5m 有效寬度通向下沉廣場的疏散門及1 個1.5m 寬避難走道向下沉廣場疏散，設(shè)計疏散總寬度為：9.0m。

商業(yè)第4 防火分區(qū)由3 個1.5m 寬疏散門及1 個1.5m 有效寬避難走道向下沉廣場疏散，疏散總寬度為：6.0m。

商業(yè)第5 防火分區(qū)由6 個1.5m 寬疏散門向下沉廣場疏散，疏散總寬度為：9.0m。

綜上計算，各商業(yè)開發(fā)防火分區(qū)設(shè)計疏散寬度均大于等于各商業(yè)防火分區(qū)計算所需的疏散寬度，并滿足大于每個商業(yè)防火分區(qū)通向下沉廣場的設(shè)計疏散總凈寬度。

4 結(jié)束語

地下商業(yè)設(shè)計復(fù)雜，疏散難度大、逃生困難，在進行建筑設(shè)計時，需合理地設(shè)計防火分隔、安全出口、疏散距離。下沉廣場能對各商業(yè)區(qū)有效地進行防火分隔、人員疏散，且具備較好的通風(fēng)、采光功能，能有效地組織人流，創(chuàng)造出良好的空間感。研究下沉廣場在軌道交通地下商業(yè)開發(fā)中的合理運用意義深遠。