地鐵車輛段上蓋物業開發的防火設計

鄭雁秋

(江蘇省無錫市消防支隊，214035，無錫∥高級工程師)

地鐵車輛段是保證地鐵正常運營的后勤基地，具有占地面積大、建筑密度較小、用地強度低等特點。這與日益緊缺的城市土地資源間產生了矛盾。地鐵車輛段上蓋物業開發作為國內地鐵可持續發展的一種新模式，越來越受到重視。目前，北京、上海、成都、深圳、蘇州、無錫等多個城市的地鐵車輛段上蓋物業開發項目已進入實施階段。我國大陸地區地鐵建設大多學習借鑒香港地鐵的“地鐵+物業”發展模式，地鐵上蓋物業開發的設計、施工管理還處于起步階段，其建設模式和防火設計是目前討論研究的熱點。地鐵車輛段上蓋物業開發存在著體量大、結構設計復雜、防火設計難度大等困難。本文以無錫地鐵雪浪車輛段上蓋配套設施項目為例，對地鐵車輛段上蓋物業開發的防火設計難點和技術要求進行研究，以供同行參考。

1 無錫地鐵雪浪車輛段上蓋配套設施項目概況

無錫地鐵雪浪車輛段上蓋配套設施項目(以下簡稱“雪浪項目”)位于無錫地鐵1號線雪浪車輛段所在地，位于蠡湖大道東側、具區路北側、清源路南側、規劃的平湖路西側。該項目將物業與地鐵車輛段上、下疊加建造，是集地鐵車輛段、住宅、商業、辦公、公寓為一體的大型綜合型地鐵上蓋配套設施。其總建筑面積約56萬m2。其中:物業建筑面積約48.8萬m2，雪浪車輛段及其配套辦公樓建筑面積約7.4萬m2。上蓋平臺總平面布置圖如圖1所示。

地下一層為非機動車庫、汽車庫、設備房、地下商業;0 m標高處為雪浪車輛段及車輛段綜合辦公樓、上蓋配套設施的配套商業、獨立用地的SOHO辦公樓及酒店、公寓樓;北區(出入段線及咽喉區)7.5 m標高處為住宅;南區(車輛段運用庫上方)8.5 m標高處為上蓋物業配建的汽車庫、商業和設備用房;13.5 m標高處為住宅及配套用房。該項目各層標高處示意圖如圖2。

該項目特點如下:地鐵車輛段布置在地面，水平展開，通過對眾多功能庫房進行整合，形成連成一體的平臺，作為物業開發的建設用地;物業開發位于平臺上部，通過車輛段結構頂板與下部車輛段功能進行徹底隔離，車流通過坡道連接平臺與周邊市政道路。這種模式已成為我國車輛段上蓋物業開發的主流形式，在深圳、上海、重慶、杭州、蘇州等地也有相應的案例。

2 上蓋物業開發的防火設計難點

2.1 上蓋物業開發的防火設計依據

圖1 雪浪車輛段上蓋配套設施項目總平面圖

圖2 雪浪車輛段蓋下、蓋上配套設施項目各層標高處示意圖

地鐵車輛段上蓋物業開發是將地鐵車輛段及綜合基地、汽車庫、住宅、商業疊加建造，并且以蓋上平臺作為安全區設置消防車道用于上蓋物業建筑滅火救援。現行國家規范及標準對此類工業與民用組合建筑和把蓋上平臺作為安全區的防火設計尚無明確規定，無規范可遵循。在“雪浪項目”設計中，一是借鑒了國內外相關規范，如香港、英國的建筑防火規范;二是結合國內類似工程的設計經驗，如深圳前海地鐵上蓋和杭州地鐵七堡車輛基地、蘇州太平車輛段上蓋等項目;三是運用消防性能化設計方法提供消防安全策略。

2.2 上蓋物業建筑高度的界定

根據結構形式的不同，上蓋物業歸納為:轉換層結構體系和結構落地體系2類。上蓋物業的分界是車輛段結構轉換層頂板或建筑頂部蓋板。此分界線上方也可設置物業汽車庫等，汽車庫頂板上方為蓋上平臺開敞空間。上蓋物業建筑高度如何界定是防火設計的難點。如:“雪浪項目”北區標高7.5 m，南區標高8.5 m為上蓋物業分界線。北區標高7.5 m平臺為開敞的室外空間;南區標高8.5 m以上為上蓋物業汽車庫，汽車庫頂板標高13.5 m平臺為開敞的室外空間。北區以標高7.5 m、南區以標高13.5 m為上蓋物業建筑的0 m標高，按GB 50016—2006《建筑設計防火規范》和GB 50045—2005《高層民用建筑設計防火規范》的相關規定進行防火設計。為了使蓋上平臺的消防安全性等同于常規的0 m標高地面，采取了以下措施:一是北區標高7.5 m及南區標高13.5 m平臺各設2條7 m寬消防車坡道便于消防車駛入蓋上平臺，在平臺上設置上蓋物業建筑消防車道及登高救援場地;二是進風、排風、排煙口與上蓋民用建筑的防火間距滿足規范要求;三是地鐵車輛段基地承重柱和墻的耐火極限按不低于4.0 h設計，梁、板的耐火極限按不低于3.0 h設計。

2.3 蓋下地鐵車輛段建筑的定性

“雪浪項目”蓋下(北區標高7.5 m以下，南區標高8.5 m以下)為車輛段停車場建筑，0 m標高為地鐵停車線軌頂標高。停車場0 m標高比室外道路低約2 m。地塊橫向剖面示意圖如圖3所示。雖然車輛段建筑地面低于室外道路高度，但小于車輛段建筑凈高的1/3，故可視為地面建筑，但碩大的蓋板使得車輛段停車場周圍變為受限的空間，給人員疏散及滅火救援造成困難。蓋下車輛段建筑按地面還是地下或半地下建筑設計成為難點。“雪浪項目”蓋下車輛段總平面示意圖如圖4所示。工程車庫、混合變電所、配電所為丙類廠房，其他均為戊類廠房，蓋下車輛段建筑按地下廠房要求設計。

圖3 地塊橫向剖面圖

圖4 雪浪車輛段總平面示意圖

2.4 蓋上物業開發范圍的合理性

一般情況下，蓋上平臺及基礎需與地鐵車輛段功能部分建筑同步施工。地鐵車輛段通常可分幾大區域:一是綜合辦公區，包括綜合辦公樓、綜合維修樓、變電站等一些人員較為集中的生產辦公建筑;二是咽喉區;三是停車列檢庫;四是檢修庫區。上蓋物業開發的模式和范圍、人員疏散、滅火救援的合理性是防火設計的難點。蓋下停車場人員需要經過蓋板下受限空間疏散，上蓋物業開發的范圍不僅影響工程投資，對建筑消防安全的影響也很大。

2.5 蓋下地鐵車輛段建筑防火分區劃分

蓋下地鐵車輛段按地下廠房要求設計，難以按規范要求劃分防火分區。如:“雪浪項目”蓋下停車場占地面積約6.9萬m2，建筑面積約6.9萬 m2，層高8.5 m，其功能為運用庫、周月檢庫、停車列檢庫、洗車庫、工程車庫、混合變電所、材料庫、車輛段站場咽喉區等。由于地鐵車輛進出庫頻繁，因而庫大門不能同時關閉，加上人工駕駛模式需要觀察信號等因素，停車場難以劃分防火分區。因此，蓋下地鐵停車場丁類運用庫、丁類信號樓、丁類材料庫、丙類混合變電所、丙類配電所、丙類工程車庫采用防火分隔措施后，不再劃分防火分區。

3 上蓋物業開發防火設計研究

“雪浪項目”是地面車輛段及綜合基地上蓋物業開發綜合利用的一種模式，可稱為“地毯”模式。另外還有2種模式:一種是“地下掩土”模式，將地鐵車輛段的主要大型廠房布置在地下，一些人員集中的輔助辦公空間布置在地上，如日本光丘車輛段、英國懷特鎮車輛段等;另一種是“高架”模式，是我國近幾年進行的一種新嘗試，將車輛段及綜合基地布置在地面以上10 m左右，利用車輛段及綜合基地上部和下部空間作為物業開發，如武漢高架停車場、南京地鐵1號線南延大學城停車場等。無論哪種模式，其防火設計研究都是重點，現對地鐵車輛段上蓋物業開發的防火設計提出幾點看法。

3.1 加強相關規范及標準的制定和完善

我國建設地鐵的城市越來越多，地鐵運營基本上靠政府給予財政補貼。為了解決這個問題，地鐵上蓋物業開發建設成為了發展的趨勢。對地鐵上蓋物業開發的防火設計研究也已成新的課題。雖然《地鐵設計防火規范》(征求意見稿)中有一些相關規定，但因為設計模式的多樣化，防火設計難題仍然很多。為了更好地推動國內地鐵車輛段及綜合基地的建設，應分析借鑒國內外工程實踐經驗，采用性能化設計方法研究消防安全策略的合理性、可靠性，研究制定國家或地方規范及標準，使今后的設計有據可依。

3.2 應綜合評估，合理確定上蓋物業開發模式和范圍

將地鐵車輛段各區域上蓋物業與蓋下部分的關系和影響進行比較，對上蓋物業開發投資成本及收益進行綜合評估，統籌考慮蓋上和蓋下的環境、火災危險性、交通和人員疏散、滅火救援等因素，合理確定上蓋物業開發模式和范圍。“地下掩土”模式的大量空間位于地下，滅火救援、人員疏散等難度大，不宜采納;“高架”模式還應考慮地鐵車輛段的消防道路設置和對下部物業的影響等，防火設計更加困難，需要慎重。在地鐵車輛段，停車列檢庫布置較為規則，柱跨間距靈活，工作人員少，是較為經濟合理的上蓋物業開發區域;其次是站場咽喉區和檢修庫;最后是綜合辦公區。綜合辦公區是人員最為集中的區域，在此區域進行上蓋物業開發會影響地鐵運營人員疏散。通常對車輛段運用庫及站場咽喉區進行上蓋物業開發，綜合辦公區等人員較為集中的區域不宜進行上蓋物業開發。物質總庫等丙類廠、庫房宜靠蓋板外部設置。車輛段危險品庫嚴禁設置在蓋下。

上蓋物業的蓋板不宜延伸至周圍獨立建設用地，否則，將增加蓋下建筑的火災危險性。如:“雪浪項目”北區上蓋不僅覆蓋車輛段站場咽喉區，且覆蓋周圍二期獨立建設地塊。車輛段站場咽喉區與獨立建設用地的建筑之間上蓋應斷開。

3.3 蓋上、蓋下分別按獨立建筑考慮防火設計

以地鐵車輛段建筑結構頂板和站場咽喉區上蓋平臺作為界面(“高架”模式還應將地鐵車輛段下部物業建筑結構頂板作為界面)，劃分地鐵運營和上蓋物業部門的管理范圍。從界面上下劃分上蓋物業開發與蓋下車輛段基地，并且進行完全防火分隔。物業開發與車輛段基地分別按獨立的建筑設置消防車道、人員疏散及消防設施。上蓋物業的人員疏散不應經過車輛段基地，各類管線、井道不宜穿越界面。車輛段及綜合基地建筑承重構件及分隔樓板的耐火極限，應根據其耐火等級按國家標準 GB 50016—2006《建筑設計防火規范》的有關規定相應提高0.50 h。車輛段及上蓋物業建筑的火災報警系統保護對象均按一級設計，消防供電均按一級負荷要求供電。車輛段和上蓋物業的火災報警控制中心應相互連通，保證火災時實現信息互通。

3.4 蓋上平臺作為上蓋物業建筑0 m標高

上蓋物業建筑建在地鐵車輛段建筑結構頂板之上，蓋上平臺為開敞的室外空間，可將蓋上平臺作為物業建筑0 m標高，按GB 50016—2006《建筑設計防火規范》或GB 50045—2005《高層民用建筑設計防火規范》的相關規定進行防火設計。為了確保蓋上平臺的安全性，筆者認為應滿足以下要求:①蓋上平臺敞開空間面積不應低于總面積的70%，這樣才能確保人員疏散到該平臺為安全區，滿足人員疏散、滯留和等待援救的需求。②上蓋物業建筑耐火等級不低于二級，功能以居住建筑及配套商業為主。由于蓋上平臺的安全性不可完全等同于室外市政道路平面，因此上蓋物業建筑高度不宜大于100 m，不宜設置大型商業、娛樂等火災危險性大、人員疏散及滅火救援難度大的建筑。③上蓋物業建筑按相關防火規范要求在蓋上平臺設置消防車道及滅火救援場地。蓋上平臺通向地面標高的市政道路的車行出入口不應少于2條，且凈寬度不小于7 m。蓋上平臺應均勻布置人行出入口和人員可以最終到達地面標高的市政道路。車行和人行出入口與蓋下車輛段采用無門窗洞口的防火墻分隔。④蓋上平臺設置的進、排風口及排煙口的邊緣與上蓋物業建筑之間應滿足防火間距要求，宜采取頂部進、排風方式，以減少對周圍建筑的影響。

3.5 蓋下地鐵車輛段按地下或半地下建筑防火設計要求

由于蓋上平臺占地面積較大，平臺下車輛段范圍直接對外的空間有限、自然通風和采光條件差、火災蔓延迅速，故平臺下車輛段的滅火救援及人員疏散比較困難。根據蓋下車輛段空間特性，筆者認為，蓋下地鐵車輛段各建筑單體應按地下或半地下建筑防火設計要求，并可采取以下防火措施:

1)蓋下車輛段及綜合基地的列車停車庫和部分檢修用房應設置環形消防車道，消防車道與停車庫和檢修用房之間應進行防火分隔;防火分隔墻上應設置供消防人員進出的通道，通道處可設甲級防火門等進行分隔。

2)蓋下車輛段各建筑單體之間防火間距應滿足GB 50016—2006《建筑設計防火規范》的相關要求，并且各建筑單體之間應采取防火分隔措施。如:“雪浪項目”停車場內的工程車庫、混合變電所、配電間、材料庫和信號樓等采用防火墻進行分隔。

3)雖然由于車輛段作業的需要，運用庫和站場咽喉區只能劃為一個防火分區，但可采取適應的防火措施，劃分若干“控煙控火分區”。如:在運用庫與站場咽喉區臨接處的上蓋平臺上增設開口以阻止火災的蔓延;在運用庫內，采用較高的擋煙垂壁(其高度不侵入車輛限界、滿足工藝要求)和噴淋加密等方式，形成“控煙控火分區”(每個分區的面積不大于8000 m2)。

4)合理設計車輛段站場咽喉區排煙方式，盡量利用出入段線開口部位排煙，不宜將煙氣“驅趕”至運用庫與站場咽喉區臨接處。運用庫應結合工藝，適當劃分防煙分區，以減少煙氣擴散范圍，提高排煙效率。

5)蓋下車輛段除站場咽喉區、平臺下道路及廠房、庫房之間的公共空間外均應設置自動滅火設施，自動噴水滅火系統應采用快速響應噴頭。

6)將蓋下車輛段道路及廠房、庫房間的公共空間視為“準室外區域”，應能天然采光和自然通風;自然排煙口有效面積不應小于“準室外區域”面積的5%，當確有困難，無法自然排煙時應設置機械排煙。蓋下車輛段廠房、庫房等建筑采用機械排煙時應排放到蓋外。

7)蓋下車輛段各建筑單體通向“準室外區域”的出口可視為安全出口，且安全出口不得少于2個。蓋下各建筑單體內人員可疏散至“準室外區域”再疏散到蓋外。“準室外區域”的頂棚、墻面、地面裝修材料均為A級，不得擺放任何可燃物;“準室外區域”不得用于人員和車輛通行以外的其他用途。

4 結語

隨著國內各大城市軌道交通建設的迅速發展，進行不同形式、不同規模的地鐵車輛段及綜合基地上蓋物業開發方興未艾。使上蓋物業既能有效利用寶貴的土地資源，又能有效預防火災、確保生命和財產的安全，是需要重點研究的課題。車輛段上蓋物業開發應納入前期線路規劃范圍，統籌規劃、合理布局。深入研究地鐵車輛段上蓋物業開發的防火設計難點，論證其防火措施的合理性、可操作性，可為制定相適應的防火設計規范和技術標準奠定基礎。

［1］GB 50157—2003地鐵設計規范［S］.

［2］GB 50490—2009城市軌道交通技術規范［S］.

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［4］繆東.對城市地鐵車輛段物業開發的思考［J］.鐵道勘察，2010(4):114.

［5］徐偉工.深圳地鐵前海車輛段上蓋物業開發建筑設計方案的應用［J］.福建建設科技，2011(4):33.

［6］郭瑞霞.地鐵物業開發探討——介紹深圳地鐵南頭車輛段上蓋建筑規劃方案［J］.現代城市軌道交通，2006(2):44.