地铁地下车辆基地消防设计创新与关键点研究

发表时间:2021/3/29   来源:《城镇建设》2021年1期   作者:邱宪顺
[导读] :近年来,随着城市轨道交通的迅猛发展,
       邱宪顺
        中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308
        摘要:近年来,随着城市轨道交通的迅猛发展,地铁线网越建越密,车辆基地作为线网不可或缺的组成部分,通常需占用较多的土地资源,在大型城市可建设用地日趋紧缺、土地征拆成本高昂的情况下,位于核心城区的用地选址非常困难。采用车辆基地叠加城市公园的建设模式,可较好地解决车辆基地选址用地及征拆的难题;但是,竖向拓展利用地下空间在带来巨大效益的同时,也不可避免地带来了一系列诸如安全、消防及城市景观等问题,而消防问题更是地下车辆基地整体设计的重中之重。能否妥善解决地下工程消防救援及疏散需要与地面公园景观需求之间的矛盾,将决定地下车辆基地叠加地面公园的集约用地模式是否可持续推广。
        关键词:地铁地下;消防设计;关键点
引言
        随着社会经济的高速发展和城市化进程的加快,城市人口密度急剧上升,城市交通面临的压力也越来越大。通过增加城市轨道交通建设量,以城市轨道交通代替部分传统交通出行方式,不仅可以缓解城市交通运输压力,提升交通通勤效率,也有利于节约能源,提升低碳出行品质,提高经济发展的可持续性。然而,城市轨道交通工程通常具有规模大、建设过程复杂的特性,在设计过程中除了要考虑乘客的舒适性、便捷性外,其安全性也是重中之重。地铁通常以地下敷设为主,沿城市主干道或主客流通道走行,作为城市轨道交通的重要组成部分,其具有承载力强、客流强度大的特点。地铁的地下车站具有大客流及人员密度大的特点,如何确保乘客及车站工作人员人身安全,尤其是人员消防疏散安全,是地铁车站安全设计的重要组成部分。
1消防设计的重点
        按使用功能分类,车辆基地的地下空间包括地下一层的运用库、咽喉区及列车进出线、维修检查区、设备间、备品备件间、变电所、污水间及洗车线附属设备间、地下一层及二层(夹层)的运营办公及备班室。“此类项目的设计阶段,既有的规范尚未全面涵盖地下车辆基地的消防设计,适用于地下车辆基地的消防设计条款较少且不全。在GB51298-2018《地铁设计防火标准》于2018年12月颁布之前,国内亦无地下车辆基地消防设计的工程实例,但该标准的第4.5.4条明确规定“若地下运用库已配备自动灭火系统,其防火分区的大小可不设上限”;如参考该条文,将运用库整体作为一个防火分区,则导致运用库邻靠平交道处的防火分隔水幕长度超过100m,长度太长,不符合防火分隔水幕长度限制(不超过15m)的规定,且过长的防火分隔水幕若同时开启3h,巨大的用水量将超出消防水泵及水池的承受能力,也不经济。因此,合理划设防火分区便成为地下车辆基地消防设计的重点。
2消防设计的关键点
        2.1合理掌握安全疏散的设计要点
        一般来说,地铁主要是位于城市中心地带,如果出现了火灾等异常问题,常常引发巨大的损失,给周边的群众构成生命威胁。正因地理位置的特殊性,使得火灾救援时面临着巨大的考验,若是消防车无法及时的到达现场,将难以保证救援成效。消防车道的设计,应该重视地铁的基本特征,在综合体内应该具备最基本的消防车快速通行的通道,由此保证在地铁现灾情之后,及时的采取应对方案,消防车能够及时的参与到救援行动中,维护广大人民群众的生命安全。依照地铁设计的防火规范标准,针对楼梯间的设置情况,应该保证首层直通室外,若是遇到火情等危急的情况,在首层可以及时的拓宽楼梯间,以此处理相关的问题。


        2.2科学设计消火栓
        设计消火栓的过程中,应确保各楼层两股水柱可有效灭掉地铁内任意位置火源,同时为确保消火栓栓口处水压得以有效降低,应以相关标准为依据,可选择减压孔板,还可以选择减压装置加以应用。在具体设计减压装置的过程中,需要以消火栓栓口水压为主要依据,如果存在>0.5MPa的水压,则应该对减压装置加以安装,主要原因在于在水压较高的情况下,会给消防栓带来损坏同时受水压反作用影响,也会给消防人员救火工作带来影响。以地铁特征及效放用水量为依据,把具体的消火栓数量及安装位置科学明确出来,一般来说,地铁消防给排水系统设计过程,应把消火栓设置在电梯室内,同时还应该把一定数量的消火栓设置在楼梯及走廊内。
        2.3外走道防火分区划分
        针对前文提出的规范中对站台设备管理用房区防火分区划分存在的争议,为了消除地铁设备区外走道防火分区划分界定不清的问题,笔者结合实际工程经验,倾向于按照防火分区的划分要求,在走道外侧使用耐火极限不低于3h的防火墙(混凝土墙),彻底分隔轨行区和设备管理用房区,并在走道两端设置甲级防火门,将设备区外走道纳入设备区防火分区。如此,可将设备区外走道转换为内走道,其防火分区划分有据可依,火灾时人员疏散逃生路线也不会出现折返情况。
        2.4双水源地下车站室外消防设计
        当车站为双水源车站时,且水源有足够的流量和压力可以满足车站室外消防用水要求时,此类情况比较理想,可直接利用市政水源,从两路水源各引一根DN150给水管,分别从车站两端头的新风井进入车站,并在车站站厅层相连,从每个出入口接管至室外消火栓。不过,该室外消防栓应在出入口5m~40m范围之内,并在对角出入口室外栓5m~40m范围内设置相应的水泵接合器。如果地铁车站建设存在自来水水管管线改迁的情况,可与水务公司协商,在最后一期管线回迁时候,在车站出入口5m~40m范围内增设室外消防栓,并将增设的消防栓数量计入地铁车站室外消火栓数量,节约造价
3消防设计优化方案
        3.1完善消防系统,按规范设置机电消防设施
        根据相关规范要求,地下车辆基地设有火灾报警系统(FAS)、环境与设备监控系统(BAS)、防排烟、自动喷水灭火、防火分隔水幕、气体灭火、疏散指示等系统,以及应急照明、室内外消火栓、灭火器等消防设施。
        3.2将安全通道和防火区域加以明确
        通常来说,地铁的面积较大,人员呈现出较为集中的状态,对于安全疏散通道的设计,应该重视科学性和合理性。疏散通道一般需要体现出实用性,设置于人员相对密集的区域,针对于区域中的安全要求较高,只有合理的落实规划设计,才能为地铁和外部建立起合理的通道,在短时间内实现人员的有效疏散。依照地铁物中安全疏散通道的数量要求和方向规划,应该依照具体的需要展开合理化的设置,在设计阶段,还应该重视照明设施的科学布置,适当的降低因光线不足导致的踩踏事故出现的概率,进一步强化安全疏散通道的通风性,保证实现对安全疏散通道的科学规划。
结束语
        本文针对现行规范中在地下车站站台层设备管理用房区走道的消防设计中存在的争议和问题,结合实际工程经验提出了解决措施。建议今后在相关标准与规范的编制或修订中,能补充和完善详细做法与要求,以便在实际工程中运用推广。
参考文献
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