某换乘车站公共区防排烟设计浅析

向 梅

(北京城建设计发展集团股份有限公司重庆分公司,重庆 401145)

0 引言

地铁作为现代化城市交通的重要设施，具有速度快、客运量大、方便舒适等特点。近年来随着重庆轨道交通建设的快速发展，规划线路不断增加，换乘车站也逐渐增多，导致各种规模大、功能复杂的车站不断涌现，增加了车站公共区防排烟设计难度。地铁车站内人员高度密集，通风与照明条件较差，且内部环境因素复杂，一旦车站内部发生火灾，产生的有毒烟气不能及时有效的得到控制和排除，易造成较大的伤亡事故，可见，车站公共区防排烟系统作为火灾情况下人员安全疏散的重要辅助手段，其设计的合理性显得尤为重要。本文结合某换乘车站特点、相关防排烟设计规范及消防性能化报告，分析得出车站公共区的防排烟设计方案及系统控制模式，并对消防管理方面提出几点合理化建议。

1 车站概况

本项目为某市轨道交通A线(已建成通车)、在建B线和C线的换乘车站，同时集大铁、长途汽车站、市内公交车站一体的综合交通枢纽站。三条地铁线路在大铁车站地下空间内形成H型布置，是该市目前最为复杂的换乘车站(局部地下5层)之一(见图1)。

本站总建筑面积63 273 m2，地下1层换乘厅公共区与其下部的A线、C线、B线站台公共区及交通厅公共区划为1个防火分区，建筑面积约30 889 m2。其中地下1层换乘厅公共区建筑面积约19 323 m2，层高4.85 m(局部3.45 m)；地下4层交通厅公共区建筑面积约1 964 m2，层高5.90 m(局部5.6 m)。

2 防排烟设计方案

本站地下1层为三条线的共用站厅层，也为多种交通形式(地铁、国铁、出租车等)的换乘空间，其建筑具有内部功能复杂、人员流线多样、人员高度密集，且对建筑的连续运营要求高等特点，使其防排烟设计上有很高的要求。加之，地下2层～地下5层为三条轨道交通线的候车区域(站台层)及换乘区域，进一步增加了防排烟设计的复杂性。

根据相关文件规定，本项目常规范围内的防排烟系统设计执行GB 50016—2006建筑设计防火规范。此外，还应根据消防性能化评估初步报告意见在防排烟设计上采取一系列加强措施。因A线为已运营车站，站台层防排烟系统不重新设计，故本文着重探讨地下1层换乘厅、地下3层C线站台层、地下4层B线交通厅及地下5层B线站台层公共区的防排烟设计方案。

2.1 地下1层换乘厅

根据GB 50157—2013地铁设计规范第28.4.10条：地下车站站台、站厅火灾时的排烟量，应根据一个防烟分区的建筑面积按1 m3/(m2·min)计算。当排烟设备需要同时排除两个及两个以上防烟分区的烟量时，其设备能力应按排除所辅助的防烟分区中最大的两个防烟分区的烟量配置。第28.4.13条：地下车站公共区和设备与管理用房排烟风机应保证250 ℃时能连续有效工作1 h。

本站地下1层换乘厅公共区面积为19 323 m2，超过单线标准车站站厅公共区面积2.5倍，通过消防性能设计分析，需提高防排烟设计标准，最终采用的防排烟设计方案为：

1)排烟风机要求应在280 ℃条件下保证能连续有效工作1 h。

2)换乘厅公共区共划分为12个防烟分区，每个防烟分区建筑面积不大于2 000 m2，挡烟垂壁从镂空吊顶往下200 mm以上，总高度远大于500 mm，对应每个防烟分区单独设置一台专用排烟风机，排烟设备的设计风量为计算风量的1.2倍。

3)公共区发生火灾时，利用出入口进行自然补风。模拟结果也显示，在排烟系统的抽吸作用下，直通室外的楼扶梯口均形成了下行风，且风速较大(见图2)，能为人员疏散在楼扶梯处提供满足要求的安全环境。

2.2 地下3层C线站台

地下3层C线站台为岛式站台，公共区面积约1 606 m2，最终采用的防排烟设计方案为：

1)排烟风机要求应在280 ℃条件下保证能连续有效工作1 h。

2)站台层公共区划分为1个防烟分区，挡烟垂壁从镂空吊顶往下500 mm，设置机械防排烟系统，保证楼扶梯口处的下行风速不小于1.5 m/s。

3)公共区设置辅助排烟系统，排烟设备为排热风机(OTE)。

2.3 地下4层B线交通厅

地下4层B线交通厅作为B线站台疏散的安全区，为增强交通厅安全性，防止B线站台火灾烟气侵入，安全区内设置机械防排烟系统。最终采用的防排烟设计方案为：

1)排烟风机要求应在280 ℃条件下保证能连续有效工作1 h。

2)交通厅公共区共划分为3个防烟分区，挡烟垂壁从镂空吊顶往下500 mm，设置机械防排烟系统，防排烟设备的设计风量为计算风量的1.2倍。

2.4 地下5层B线站台

从图3可以看出，B线站台公共区发生火灾后，在站台公共区和车轨区的排烟系统的抽吸作用下，通往地下4层交通厅的楼扶梯口处均形成下行风，风速较大，且风向为B线站台的补风方向，能够将烟气控制在起火区域内。

同时现有设计中，在通往地下4层的楼扶梯口除正面侧外的其余三侧设置防火卷帘(一次降落)，发生火灾时以减小楼扶梯口的开口面积，且交通厅内设置了机械补风系统，确保楼扶梯口处的下行风速不小于1.5 m/s，阻止站台层火灾烟气向地下4层交通厅蔓延，能有效保证交通厅内人员疏散的安全环境。

最终采用的防排烟设计方案为：

1)排烟风机要求应在280 ℃条件下保证能连续有效工作1 h。

2)站台层公共区划分为1个防烟分区，挡烟垂壁从镂空吊顶往下500 mm，设置机械排烟系统。

3)公共区设置辅助排烟系统，排烟设备为排热风机(OTE)。

4)地下4层交通厅设置机械补风系统。

3 防排烟系统控制模式

一条线路、一座换乘车站及相邻区间的防火设计按同一时间发生一次火灾设计，当某防烟分区火灾时，执行对应的火灾模式，FAS系统执行消防专用模式，联动BAS系统执行相应消防模式，其余通风空调系统及防排烟系统执行停运状态，火灾时故障只报警不停机。

当地下1层换乘厅公共区发生火灾后(首次火警确认后)，所有通风空调系统均执行清零模式，紧接着开启着火点所在防烟分区的专用排烟系统，当烟气蔓延至相邻防烟分区时，开启对应防烟分区的排烟系统，通过直通室外的出入口进行补风，保证人员安全疏散至地面。

当地下3层C线站台公共区发生火灾后(首次火警确认后)，所有通风空调系统均执行清零模式，紧接着开启站台公共区排烟风机进行排烟，同时开启排热风机(OTE)、事故风机(TVF)辅助排烟，且开启首尾端门及机械补风系统，控制站台层的烟气不会蔓延至上一层区域，能为人员疏散在楼扶梯提供满足要求的安全环境。

当地下4层B线交通厅发生火灾后(首次火警确认后)，所有通风空调系统均执行清零模式，紧接着开启排烟风机，打开着火点所在防烟分区的排烟支管，当烟气蔓延至相邻防烟分区时，打开对应防烟分区的排烟支管，同时开启机械补风系统。

当地下5层B线站台公共区发生火灾后(首次火警确认后)，所有通风空调系统均执行清零模式，紧接着开启站台公共区排烟风机进行排烟，楼扶梯口周围的防火卷帘一次降落，同时开启排热风机(OTE)、事故风机(TVF)辅助排烟，且开启首尾端门及地下4层交通厅机械补风系统，增强交通厅的安全性，防止环线站台火灾烟气侵入，为车站公共区内的人员安全疏散提供充足的时间。

4 结语

基于本站的实际情况及各区域使用功能，设计还需在控制可燃物、防火分隔、疏散策略和灭火系统等方面加强措施，使项目消防安全水平达到或等同规范要求。

消防安全是一个系统的整体，每个部位对人员安全及建筑物的保障都是至关重要的，故对消防管理提出几点建议：

1)明确建筑各功能分区，不得随意更改各分区的结构和使用功能，严格监控可燃物的使用，减少火灾发生的可能性。

2)建筑各处应设置明显的疏散指示标志，建立完善的疏散诱导系统，保证人员迅速准确找到安全疏散出口。

3)建立健全机电设备、电气设施的安全隐患排查制度，减少电气火灾的安全隐患。

4)消防系统应经常维护保养，并定期检查，以保证火灾时消防系统能够正常有效发挥作用。

5)编制火灾应急预案，增强突发火灾事故的处理能力，从而有序开展灭火救援行动。