陈 皓

（中铁第四勘察设计院集团有限公司城地院，湖北 武汉 430063）

车站位于地下，空间封闭，无法实现自然通风，势必导致空气流通不畅，高温浓烟会快速充满整个地下车站，导致人的视距不断缩短，能见度大大降低，人员无法辨识疏散方向，进而影响所有人员的生命安全。

（1）高架车站发生火灾，烟气呈现上升状态，车站乘客可向下疏散，与烟气扩散方向相反，可有效避免烟气对在场人员的影响。地下车站却恰恰相反，由于车站处于地下，发生火灾时，烟气上升，而乘客需要向上疏散，与烟气扩散方向一致。但人员疏散速度要显著低于烟气向上扩散的速度，在场人员由于受到烟气的影响，会产生无法辨识方向、吸入大量烟气的现象。另外，发生火灾后，在场人员会出现心理紧张、反应迟缓问题，导致错过最佳逃离时间，具有较高的危险性。

（2）地下车站发生火灾时，受烟气影响，会产生供气不佳现象，造成人员缺氧情况，人在逃离时由于处于奔跑状态，会加重氧气的吸收，加重在场人员危险性。

车站内部纵深大、空间复杂，严重影响消防人员救援效果。如果地下车站发生火灾，消防人员需要进入现场灭火，救援未逃离的人员。由于火灾产生的大量烟气、高温，使地下建筑的能见度严重不足；另外，地下车站建筑不仅仅只有地下1层，还有地下2层甚至3层，为消防人员的救援增加了难度，消防人员能够快速解决-1层的火灾问题，但会因为烟气、缺氧、能见度低的问题影响-2层、-3层的灭火救援行动。与此同时，地下车站建筑内的消防设施容易受到烟气与火势的影响产生损坏，导致需要更多的技术装备与消防人员进入现场实施灭火作业。由此可知，地下车站发生火灾，由于内部纵深大、层数多，具有灭火救援困难的特点。

分析地下车站的特点可知，主要存在纯地下和地面厅等多种车站型式。地面厅式车站的火灾工况与疏散路径相对简单，消防救援比较有利；而纯地下车站和区间隧道发生火灾时，由于通道狭小、空间封闭、通风不良等因素，人员疏散和消防救援难度大，会对处于车站内的所有人员造成生命威胁。因此，地下车站防火设计关乎着所有人员生命安全。

在地下车站防火设计时，需要遵循“预防为主、防消结合”的原则[1]。在防火设计中，要把一条线路、一座换乘车站、相邻区间按照同一时间发生一处火灾计算，车站主体、附属出入口通道及风道考虑为一级耐火极限，附属地面部分（如地面出入口、风亭等）设置为二级以上级别；另外，防火设计要严格执行《地铁设计规范》（GB 50157—2013）、《地铁设计防火标准》（GB 51298—2018）、《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）、《人民防空工程设计防火规范》（GB 50098—2009）等国家现行规范开展防火设计工作。

根据《地铁设计规范》（GB 50157—2013）要求，地下车站站厅、站台公共区划分为一个防火分区，且规定设备与管理用房区中的每一个防火分区的最大使用面积要控制在1500m2以下；共用站厅的换乘站、站厅公共区面积需控制在5000m2以下。根据规范要求，车站设计时要注重以下几点内容：

（1）地铁网络化建设已愈加明显，各大城市地铁线路建设已从单线建设转变为网络化建设，多线换乘车站逐渐增多，公共区已经呈现逐渐增大的趋势。虽然公共区面积增大，能很好地提升服务水平，营造宽敞舒适的候乘环境，但却对防火设计和安全疏散提出了更大的挑战，大而复杂的公共空间严重影响防火安全。因此，规范明确要求站厅公共区域面积要控制在5000m2以下；如果超过此面积，需要划分成2个或更多的防火分区[2]。在设计车站防火分区时，需严格依照规范开展设计工作。

（2）防火分区之间需采用有效的分隔设施，根据相关规划要求采取耐火等级3h以上的防火墙与甲级防火门；如果在防火墙上设置观察窗，需要选择甲级防火窗材料；防火墙与风管、电缆、管道空隙处需要达到密实要求，用防火封堵材料填塞空隙处；风管穿越防火墙时，要加设防火阀。

（3）换乘车站的两个车站应考虑消防联动，为了避免一个站台发生火灾后影响另一个站台，需在两站台之间设置的换乘通道与换乘梯处采用防火分隔措施。

（4）车站设备管理用房防火设计时需采用防火墙分隔为多个防火单元，且每个防火单元内都要加设甲级防火门。

火灾发生时会产生较多的烟气，需要在地下车站公共区、设备与管理用房处划分出防烟分区。划分防烟分区时，要注意不得跨越防火分区，公共区每个防烟分区面积应控制在2000m2以下，且每个防烟分区还需要设置挡烟垂壁进行分隔，包括楼扶梯洞口、出入口与主体接口处。挡烟垂壁下垂高度一般控制在500mm以上，且材料要具备A级燃烧性能，大于0.5h以上的耐火极限；设备管理用房设计时，按照每个分区在750m2以下控制。

（1）公共区疏散设计。根据《地铁设计防火标准》（GB 51298—2018）要求，地下车站设计时，每座车站必须保证2个安全出入口直通室外，同时安全出口数量要结合客流疏散计算结果确定，且相邻2个安全出入口通道口部之间的净距离需大于20m。另外，设计安全出口时需结合公共区布置和客流分布情况，采取分散布置模式，保证站厅公共区和站台计算长度以内任意一点至疏散口的最大疏散距离在50m以内，站台至站厅安全出口或者楼扶梯分组数量需要达到列车编组数的1/3及以上，并且需保证数量不少于2个[3]。

（2）设备管理区疏散设计。地下车站设备与管理用房的防火和疏散设计时，每个分区安全出口数量不应少于2个，且工作人员值守分区，至少需设置1个直通室外的安全出口。若值守工作人员数量在3人以下，可向相邻防火分区借用安全出入口。

（3）消防专用通道设计。消防专用通道与楼梯间的安全出口需设置在车站控制室等具有主要性能的管理用房防火分区内，旨在能够与地下各层连通。当地下车站超过3层（包括3层）时，需要设置防烟楼梯间，保证救援人员能够方便、快速地进入建筑各层内实施有效救援。

在地下车站建筑中，火灾最危险的区域是站台。一般地下车站乘客疏散路线为站台至楼扶梯、楼扶梯至站厅、站厅至出入口通道，出入口通道至地面。上下车的候乘人员均聚集在站台处，该区域人员密集，且该区域与区间隧道连通，因此此区域火灾工况下危险系数较高。

根据最新《地铁设计防火标准》（GB 51298—2018）可知，在设计站台公共区域的楼梯、自动扶梯、出入口通道时，应保证远期或者客流控制期超高峰小时，一列进站列车所有乘客及待乘乘客能在火灾后4min内从站台撤离，并能在6min内全部疏散至站厅公共区或者其他安全区域。客流疏散计算应满足下式要求：

式中：Q1为控制期进站列车最大客流断面流量；Q2为控制期最大候车乘客流量；A1为一台自动扶梯通过能力；A2为单位宽度疏散楼梯通过能力；N为用作疏散的自动扶梯数量；B为疏散楼梯的总宽度。

为提升服务水平，目前车站设计中运用的自动扶梯数量越来越多，所以，在防火设计中必须把自动扶梯作为事故疏散的重要工具。自动扶梯在满足这一条件时，会产生较大的负荷，因此设计时，扶梯必须采用一级负荷供电，且接受环境与设备监控系统监控。

地下车站防火设计时，除了要考虑车站防火分区、防烟分区设置、安全疏散时间和性能，还应考虑消防设施的设计。地下车站消防设施包括消火栓给水系统、自动喷水系统、气体灭火系统、灭火器设施、防烟系统、排烟系统、火灾自动报警系统、消防通信系统、消防配电与应急照明系统等，借此来有效防范与控制火灾，进一步保障地下车站的安全。

地下车站地处地下封闭空间内，火灾工况下，烟气肆意蔓延，车站内能见度逐渐降低，缺氧情况不断加重，对人员疏散造成了严重影响。因此，地下车站建筑设计时应根据相关规范要求认真做好防火、排烟和疏散设计，提高安全系数，尽可能保证人员和财产安全，营造安全舒适的候乘空间，进一步促进地铁的发展。

工程技术研究2020年11期