某換乘車站公共區防排煙設計淺析

向 梅

(北京城建設計發展集團股份有限公司重慶分公司,重慶 401145)

0 引言

地鐵作為現代化城市交通的重要設施，具有速度快、客運量大、方便舒適等特點。近年來隨著重慶軌道交通建設的快速發展，規劃線路不斷增加，換乘車站也逐漸增多，導致各種規模大、功能復雜的車站不斷涌現，增加了車站公共區防排煙設計難度。地鐵車站內人員高度密集，通風與照明條件較差，且內部環境因素復雜，一旦車站內部發生火災，產生的有毒煙氣不能及時有效的得到控制和排除，易造成較大的傷亡事故，可見，車站公共區防排煙系統作為火災情況下人員安全疏散的重要輔助手段，其設計的合理性顯得尤為重要。本文結合某換乘車站特點、相關防排煙設計規范及消防性能化報告，分析得出車站公共區的防排煙設計方案及系統控制模式，并對消防管理方面提出幾點合理化建議。

1 車站概況

本項目為某市軌道交通A線(已建成通車)、在建B線和C線的換乘車站，同時集大鐵、長途汽車站、市內公交車站一體的綜合交通樞紐站。三條地鐵線路在大鐵車站地下空間內形成H型布置，是該市目前最為復雜的換乘車站(局部地下5層)之一(見圖1)。

本站總建筑面積63 273 m2，地下1層換乘廳公共區與其下部的A線、C線、B線站臺公共區及交通廳公共區劃為1個防火分區，建筑面積約30 889 m2。其中地下1層換乘廳公共區建筑面積約19 323 m2，層高4.85 m(局部3.45 m)；地下4層交通廳公共區建筑面積約1 964 m2，層高5.90 m(局部5.6 m)。

2 防排煙設計方案

本站地下1層為三條線的共用站廳層，也為多種交通形式(地鐵、國鐵、出租車等)的換乘空間，其建筑具有內部功能復雜、人員流線多樣、人員高度密集，且對建筑的連續運營要求高等特點，使其防排煙設計上有很高的要求。加之，地下2層～地下5層為三條軌道交通線的候車區域(站臺層)及換乘區域，進一步增加了防排煙設計的復雜性。

根據相關文件規定，本項目常規范圍內的防排煙系統設計執行GB 50016—2006建筑設計防火規范。此外，還應根據消防性能化評估初步報告意見在防排煙設計上采取一系列加強措施。因A線為已運營車站，站臺層防排煙系統不重新設計，故本文著重探討地下1層換乘廳、地下3層C線站臺層、地下4層B線交通廳及地下5層B線站臺層公共區的防排煙設計方案。

2.1 地下1層換乘廳

根據GB 50157—2013地鐵設計規范第28.4.10條：地下車站站臺、站廳火災時的排煙量，應根據一個防煙分區的建筑面積按1 m3/(m2·min)計算。當排煙設備需要同時排除兩個及兩個以上防煙分區的煙量時，其設備能力應按排除所輔助的防煙分區中最大的兩個防煙分區的煙量配置。第28.4.13條：地下車站公共區和設備與管理用房排煙風機應保證250 ℃時能連續有效工作1 h。

本站地下1層換乘廳公共區面積為19 323 m2，超過單線標準車站站廳公共區面積2.5倍，通過消防性能設計分析，需提高防排煙設計標準，最終采用的防排煙設計方案為：

1)排煙風機要求應在280 ℃條件下保證能連續有效工作1 h。

2)換乘廳公共區共劃分為12個防煙分區，每個防煙分區建筑面積不大于2 000 m2，擋煙垂壁從鏤空吊頂往下200 mm以上，總高度遠大于500 mm，對應每個防煙分區單獨設置一臺專用排煙風機，排煙設備的設計風量為計算風量的1.2倍。

3)公共區發生火災時，利用出入口進行自然補風。模擬結果也顯示，在排煙系統的抽吸作用下，直通室外的樓扶梯口均形成了下行風，且風速較大(見圖2)，能為人員疏散在樓扶梯處提供滿足要求的安全環境。

2.2 地下3層C線站臺

地下3層C線站臺為島式站臺，公共區面積約1 606 m2，最終采用的防排煙設計方案為：

1)排煙風機要求應在280 ℃條件下保證能連續有效工作1 h。

2)站臺層公共區劃分為1個防煙分區，擋煙垂壁從鏤空吊頂往下500 mm，設置機械防排煙系統，保證樓扶梯口處的下行風速不小于1.5 m/s。

3)公共區設置輔助排煙系統，排煙設備為排熱風機(OTE)。

2.3 地下4層B線交通廳

地下4層B線交通廳作為B線站臺疏散的安全區，為增強交通廳安全性，防止B線站臺火災煙氣侵入，安全區內設置機械防排煙系統。最終采用的防排煙設計方案為：

1)排煙風機要求應在280 ℃條件下保證能連續有效工作1 h。

2)交通廳公共區共劃分為3個防煙分區，擋煙垂壁從鏤空吊頂往下500 mm，設置機械防排煙系統，防排煙設備的設計風量為計算風量的1.2倍。

2.4 地下5層B線站臺

從圖3可以看出，B線站臺公共區發生火災后，在站臺公共區和車軌區的排煙系統的抽吸作用下，通往地下4層交通廳的樓扶梯口處均形成下行風，風速較大，且風向為B線站臺的補風方向，能夠將煙氣控制在起火區域內。

同時現有設計中，在通往地下4層的樓扶梯口除正面側外的其余三側設置防火卷簾(一次降落)，發生火災時以減小樓扶梯口的開口面積，且交通廳內設置了機械補風系統，確保樓扶梯口處的下行風速不小于1.5 m/s，阻止站臺層火災煙氣向地下4層交通廳蔓延，能有效保證交通廳內人員疏散的安全環境。

最終采用的防排煙設計方案為：

1)排煙風機要求應在280 ℃條件下保證能連續有效工作1 h。

2)站臺層公共區劃分為1個防煙分區，擋煙垂壁從鏤空吊頂往下500 mm，設置機械排煙系統。

3)公共區設置輔助排煙系統，排煙設備為排熱風機(OTE)。

4)地下4層交通廳設置機械補風系統。

3 防排煙系統控制模式

一條線路、一座換乘車站及相鄰區間的防火設計按同一時間發生一次火災設計，當某防煙分區火災時，執行對應的火災模式，FAS系統執行消防專用模式，聯動BAS系統執行相應消防模式，其余通風空調系統及防排煙系統執行停運狀態，火災時故障只報警不停機。

當地下1層換乘廳公共區發生火災后(首次火警確認后)，所有通風空調系統均執行清零模式，緊接著開啟著火點所在防煙分區的專用排煙系統，當煙氣蔓延至相鄰防煙分區時，開啟對應防煙分區的排煙系統，通過直通室外的出入口進行補風，保證人員安全疏散至地面。

當地下3層C線站臺公共區發生火災后(首次火警確認后)，所有通風空調系統均執行清零模式，緊接著開啟站臺公共區排煙風機進行排煙，同時開啟排熱風機(OTE)、事故風機(TVF)輔助排煙，且開啟首尾端門及機械補風系統，控制站臺層的煙氣不會蔓延至上一層區域，能為人員疏散在樓扶梯提供滿足要求的安全環境。

當地下4層B線交通廳發生火災后(首次火警確認后)，所有通風空調系統均執行清零模式，緊接著開啟排煙風機，打開著火點所在防煙分區的排煙支管，當煙氣蔓延至相鄰防煙分區時，打開對應防煙分區的排煙支管，同時開啟機械補風系統。

當地下5層B線站臺公共區發生火災后(首次火警確認后)，所有通風空調系統均執行清零模式，緊接著開啟站臺公共區排煙風機進行排煙，樓扶梯口周圍的防火卷簾一次降落，同時開啟排熱風機(OTE)、事故風機(TVF)輔助排煙，且開啟首尾端門及地下4層交通廳機械補風系統，增強交通廳的安全性，防止環線站臺火災煙氣侵入，為車站公共區內的人員安全疏散提供充足的時間。

4 結語

基于本站的實際情況及各區域使用功能，設計還需在控制可燃物、防火分隔、疏散策略和滅火系統等方面加強措施，使項目消防安全水平達到或等同規范要求。

消防安全是一個系統的整體，每個部位對人員安全及建筑物的保障都是至關重要的，故對消防管理提出幾點建議：

1)明確建筑各功能分區，不得隨意更改各分區的結構和使用功能，嚴格監控可燃物的使用，減少火災發生的可能性。

2)建筑各處應設置明顯的疏散指示標志，建立完善的疏散誘導系統，保證人員迅速準確找到安全疏散出口。

3)建立健全機電設備、電氣設施的安全隱患排查制度，減少電氣火災的安全隱患。

4)消防系統應經常維護保養，并定期檢查，以保證火災時消防系統能夠正常有效發揮作用。

5)編制火災應急預案，增強突發火災事故的處理能力，從而有序開展滅火救援行動。