地铁车辆段上盖物业开发的防火设计

郑雁秋

(江苏省无锡市消防支队，214035，无锡∥高级工程师)

地铁车辆段是保证地铁正常运营的后勤基地，具有占地面积大、建筑密度较小、用地强度低等特点。这与日益紧缺的城市土地资源间产生了矛盾。地铁车辆段上盖物业开发作为国内地铁可持续发展的一种新模式，越来越受到重视。目前，北京、上海、成都、深圳、苏州、无锡等多个城市的地铁车辆段上盖物业开发项目已进入实施阶段。我国大陆地区地铁建设大多学习借鉴香港地铁的“地铁+物业”发展模式，地铁上盖物业开发的设计、施工管理还处于起步阶段，其建设模式和防火设计是目前讨论研究的热点。地铁车辆段上盖物业开发存在着体量大、结构设计复杂、防火设计难度大等困难。本文以无锡地铁雪浪车辆段上盖配套设施项目为例，对地铁车辆段上盖物业开发的防火设计难点和技术要求进行研究，以供同行参考。

1 无锡地铁雪浪车辆段上盖配套设施项目概况

无锡地铁雪浪车辆段上盖配套设施项目(以下简称“雪浪项目”)位于无锡地铁1号线雪浪车辆段所在地，位于蠡湖大道东侧、具区路北侧、清源路南侧、规划的平湖路西侧。该项目将物业与地铁车辆段上、下叠加建造，是集地铁车辆段、住宅、商业、办公、公寓为一体的大型综合型地铁上盖配套设施。其总建筑面积约56万m2。其中:物业建筑面积约48.8万m2，雪浪车辆段及其配套办公楼建筑面积约7.4万m2。上盖平台总平面布置图如图1所示。

地下一层为非机动车库、汽车库、设备房、地下商业;0 m标高处为雪浪车辆段及车辆段综合办公楼、上盖配套设施的配套商业、独立用地的SOHO办公楼及酒店、公寓楼;北区(出入段线及咽喉区)7.5 m标高处为住宅;南区(车辆段运用库上方)8.5 m标高处为上盖物业配建的汽车库、商业和设备用房;13.5 m标高处为住宅及配套用房。该项目各层标高处示意图如图2。

该项目特点如下:地铁车辆段布置在地面，水平展开，通过对众多功能库房进行整合，形成连成一体的平台，作为物业开发的建设用地;物业开发位于平台上部，通过车辆段结构顶板与下部车辆段功能进行彻底隔离，车流通过坡道连接平台与周边市政道路。这种模式已成为我国车辆段上盖物业开发的主流形式，在深圳、上海、重庆、杭州、苏州等地也有相应的案例。

2 上盖物业开发的防火设计难点

2.1 上盖物业开发的防火设计依据

图1 雪浪车辆段上盖配套设施项目总平面图

图2 雪浪车辆段盖下、盖上配套设施项目各层标高处示意图

地铁车辆段上盖物业开发是将地铁车辆段及综合基地、汽车库、住宅、商业叠加建造，并且以盖上平台作为安全区设置消防车道用于上盖物业建筑灭火救援。现行国家规范及标准对此类工业与民用组合建筑和把盖上平台作为安全区的防火设计尚无明确规定，无规范可遵循。在“雪浪项目”设计中，一是借鉴了国内外相关规范，如香港、英国的建筑防火规范;二是结合国内类似工程的设计经验，如深圳前海地铁上盖和杭州地铁七堡车辆基地、苏州太平车辆段上盖等项目;三是运用消防性能化设计方法提供消防安全策略。

2.2 上盖物业建筑高度的界定

根据结构形式的不同，上盖物业归纳为:转换层结构体系和结构落地体系2类。上盖物业的分界是车辆段结构转换层顶板或建筑顶部盖板。此分界线上方也可设置物业汽车库等，汽车库顶板上方为盖上平台开敞空间。上盖物业建筑高度如何界定是防火设计的难点。如:“雪浪项目”北区标高7.5 m，南区标高8.5 m为上盖物业分界线。北区标高7.5 m平台为开敞的室外空间;南区标高8.5 m以上为上盖物业汽车库，汽车库顶板标高13.5 m平台为开敞的室外空间。北区以标高7.5 m、南区以标高13.5 m为上盖物业建筑的0 m标高，按GB 50016—2006《建筑设计防火规范》和GB 50045—2005《高层民用建筑设计防火规范》的相关规定进行防火设计。为了使盖上平台的消防安全性等同于常规的0 m标高地面，采取了以下措施:一是北区标高7.5 m及南区标高13.5 m平台各设2条7 m宽消防车坡道便于消防车驶入盖上平台，在平台上设置上盖物业建筑消防车道及登高救援场地;二是进风、排风、排烟口与上盖民用建筑的防火间距满足规范要求;三是地铁车辆段基地承重柱和墙的耐火极限按不低于4.0 h设计，梁、板的耐火极限按不低于3.0 h设计。

2.3 盖下地铁车辆段建筑的定性

“雪浪项目”盖下(北区标高7.5 m以下，南区标高8.5 m以下)为车辆段停车场建筑，0 m标高为地铁停车线轨顶标高。停车场0 m标高比室外道路低约2 m。地块横向剖面示意图如图3所示。虽然车辆段建筑地面低于室外道路高度，但小于车辆段建筑净高的1/3，故可视为地面建筑，但硕大的盖板使得车辆段停车场周围变为受限的空间，给人员疏散及灭火救援造成困难。盖下车辆段建筑按地面还是地下或半地下建筑设计成为难点。“雪浪项目”盖下车辆段总平面示意图如图4所示。工程车库、混合变电所、配电所为丙类厂房，其他均为戊类厂房，盖下车辆段建筑按地下厂房要求设计。

图3 地块横向剖面图

图4 雪浪车辆段总平面示意图

2.4 盖上物业开发范围的合理性

一般情况下，盖上平台及基础需与地铁车辆段功能部分建筑同步施工。地铁车辆段通常可分几大区域:一是综合办公区，包括综合办公楼、综合维修楼、变电站等一些人员较为集中的生产办公建筑;二是咽喉区;三是停车列检库;四是检修库区。上盖物业开发的模式和范围、人员疏散、灭火救援的合理性是防火设计的难点。盖下停车场人员需要经过盖板下受限空间疏散，上盖物业开发的范围不仅影响工程投资，对建筑消防安全的影响也很大。

2.5 盖下地铁车辆段建筑防火分区划分

盖下地铁车辆段按地下厂房要求设计，难以按规范要求划分防火分区。如:“雪浪项目”盖下停车场占地面积约6.9万m2，建筑面积约6.9万 m2，层高8.5 m，其功能为运用库、周月检库、停车列检库、洗车库、工程车库、混合变电所、材料库、车辆段站场咽喉区等。由于地铁车辆进出库频繁，因而库大门不能同时关闭，加上人工驾驶模式需要观察信号等因素，停车场难以划分防火分区。因此，盖下地铁停车场丁类运用库、丁类信号楼、丁类材料库、丙类混合变电所、丙类配电所、丙类工程车库采用防火分隔措施后，不再划分防火分区。

3 上盖物业开发防火设计研究

“雪浪项目”是地面车辆段及综合基地上盖物业开发综合利用的一种模式，可称为“地毯”模式。另外还有2种模式:一种是“地下掩土”模式，将地铁车辆段的主要大型厂房布置在地下，一些人员集中的辅助办公空间布置在地上，如日本光丘车辆段、英国怀特镇车辆段等;另一种是“高架”模式，是我国近几年进行的一种新尝试，将车辆段及综合基地布置在地面以上10 m左右，利用车辆段及综合基地上部和下部空间作为物业开发，如武汉高架停车场、南京地铁1号线南延大学城停车场等。无论哪种模式，其防火设计研究都是重点，现对地铁车辆段上盖物业开发的防火设计提出几点看法。

3.1 加强相关规范及标准的制定和完善

我国建设地铁的城市越来越多，地铁运营基本上靠政府给予财政补贴。为了解决这个问题，地铁上盖物业开发建设成为了发展的趋势。对地铁上盖物业开发的防火设计研究也已成新的课题。虽然《地铁设计防火规范》(征求意见稿)中有一些相关规定，但因为设计模式的多样化，防火设计难题仍然很多。为了更好地推动国内地铁车辆段及综合基地的建设，应分析借鉴国内外工程实践经验，采用性能化设计方法研究消防安全策略的合理性、可靠性，研究制定国家或地方规范及标准，使今后的设计有据可依。

3.2 应综合评估，合理确定上盖物业开发模式和范围

将地铁车辆段各区域上盖物业与盖下部分的关系和影响进行比较，对上盖物业开发投资成本及收益进行综合评估，统筹考虑盖上和盖下的环境、火灾危险性、交通和人员疏散、灭火救援等因素，合理确定上盖物业开发模式和范围。“地下掩土”模式的大量空间位于地下，灭火救援、人员疏散等难度大，不宜采纳;“高架”模式还应考虑地铁车辆段的消防道路设置和对下部物业的影响等，防火设计更加困难，需要慎重。在地铁车辆段，停车列检库布置较为规则，柱跨间距灵活，工作人员少，是较为经济合理的上盖物业开发区域;其次是站场咽喉区和检修库;最后是综合办公区。综合办公区是人员最为集中的区域，在此区域进行上盖物业开发会影响地铁运营人员疏散。通常对车辆段运用库及站场咽喉区进行上盖物业开发，综合办公区等人员较为集中的区域不宜进行上盖物业开发。物质总库等丙类厂、库房宜靠盖板外部设置。车辆段危险品库严禁设置在盖下。

上盖物业的盖板不宜延伸至周围独立建设用地，否则，将增加盖下建筑的火灾危险性。如:“雪浪项目”北区上盖不仅覆盖车辆段站场咽喉区，且覆盖周围二期独立建设地块。车辆段站场咽喉区与独立建设用地的建筑之间上盖应断开。

3.3 盖上、盖下分别按独立建筑考虑防火设计

以地铁车辆段建筑结构顶板和站场咽喉区上盖平台作为界面(“高架”模式还应将地铁车辆段下部物业建筑结构顶板作为界面)，划分地铁运营和上盖物业部门的管理范围。从界面上下划分上盖物业开发与盖下车辆段基地，并且进行完全防火分隔。物业开发与车辆段基地分别按独立的建筑设置消防车道、人员疏散及消防设施。上盖物业的人员疏散不应经过车辆段基地，各类管线、井道不宜穿越界面。车辆段及综合基地建筑承重构件及分隔楼板的耐火极限，应根据其耐火等级按国家标准 GB 50016—2006《建筑设计防火规范》的有关规定相应提高0.50 h。车辆段及上盖物业建筑的火灾报警系统保护对象均按一级设计，消防供电均按一级负荷要求供电。车辆段和上盖物业的火灾报警控制中心应相互连通，保证火灾时实现信息互通。

3.4 盖上平台作为上盖物业建筑0 m标高

上盖物业建筑建在地铁车辆段建筑结构顶板之上，盖上平台为开敞的室外空间，可将盖上平台作为物业建筑0 m标高，按GB 50016—2006《建筑设计防火规范》或GB 50045—2005《高层民用建筑设计防火规范》的相关规定进行防火设计。为了确保盖上平台的安全性，笔者认为应满足以下要求:①盖上平台敞开空间面积不应低于总面积的70%，这样才能确保人员疏散到该平台为安全区，满足人员疏散、滞留和等待援救的需求。②上盖物业建筑耐火等级不低于二级，功能以居住建筑及配套商业为主。由于盖上平台的安全性不可完全等同于室外市政道路平面，因此上盖物业建筑高度不宜大于100 m，不宜设置大型商业、娱乐等火灾危险性大、人员疏散及灭火救援难度大的建筑。③上盖物业建筑按相关防火规范要求在盖上平台设置消防车道及灭火救援场地。盖上平台通向地面标高的市政道路的车行出入口不应少于2条，且净宽度不小于7 m。盖上平台应均匀布置人行出入口和人员可以最终到达地面标高的市政道路。车行和人行出入口与盖下车辆段采用无门窗洞口的防火墙分隔。④盖上平台设置的进、排风口及排烟口的边缘与上盖物业建筑之间应满足防火间距要求，宜采取顶部进、排风方式，以减少对周围建筑的影响。

3.5 盖下地铁车辆段按地下或半地下建筑防火设计要求

由于盖上平台占地面积较大，平台下车辆段范围直接对外的空间有限、自然通风和采光条件差、火灾蔓延迅速，故平台下车辆段的灭火救援及人员疏散比较困难。根据盖下车辆段空间特性，笔者认为，盖下地铁车辆段各建筑单体应按地下或半地下建筑防火设计要求，并可采取以下防火措施:

1)盖下车辆段及综合基地的列车停车库和部分检修用房应设置环形消防车道，消防车道与停车库和检修用房之间应进行防火分隔;防火分隔墙上应设置供消防人员进出的通道，通道处可设甲级防火门等进行分隔。

2)盖下车辆段各建筑单体之间防火间距应满足GB 50016—2006《建筑设计防火规范》的相关要求，并且各建筑单体之间应采取防火分隔措施。如:“雪浪项目”停车场内的工程车库、混合变电所、配电间、材料库和信号楼等采用防火墙进行分隔。

3)虽然由于车辆段作业的需要，运用库和站场咽喉区只能划为一个防火分区，但可采取适应的防火措施，划分若干“控烟控火分区”。如:在运用库与站场咽喉区临接处的上盖平台上增设开口以阻止火灾的蔓延;在运用库内，采用较高的挡烟垂壁(其高度不侵入车辆限界、满足工艺要求)和喷淋加密等方式，形成“控烟控火分区”(每个分区的面积不大于8000 m2)。

4)合理设计车辆段站场咽喉区排烟方式，尽量利用出入段线开口部位排烟，不宜将烟气“驱赶”至运用库与站场咽喉区临接处。运用库应结合工艺，适当划分防烟分区，以减少烟气扩散范围，提高排烟效率。

5)盖下车辆段除站场咽喉区、平台下道路及厂房、库房之间的公共空间外均应设置自动灭火设施，自动喷水灭火系统应采用快速响应喷头。

6)将盖下车辆段道路及厂房、库房间的公共空间视为“准室外区域”，应能天然采光和自然通风;自然排烟口有效面积不应小于“准室外区域”面积的5%，当确有困难，无法自然排烟时应设置机械排烟。盖下车辆段厂房、库房等建筑采用机械排烟时应排放到盖外。

7)盖下车辆段各建筑单体通向“准室外区域”的出口可视为安全出口，且安全出口不得少于2个。盖下各建筑单体内人员可疏散至“准室外区域”再疏散到盖外。“准室外区域”的顶棚、墙面、地面装修材料均为A级，不得摆放任何可燃物;“准室外区域”不得用于人员和车辆通行以外的其他用途。

4 结语

随着国内各大城市轨道交通建设的迅速发展，进行不同形式、不同规模的地铁车辆段及综合基地上盖物业开发方兴未艾。使上盖物业既能有效利用宝贵的土地资源，又能有效预防火灾、确保生命和财产的安全，是需要重点研究的课题。车辆段上盖物业开发应纳入前期线路规划范围，统筹规划、合理布局。深入研究地铁车辆段上盖物业开发的防火设计难点，论证其防火措施的合理性、可操作性，可为制定相适应的防火设计规范和技术标准奠定基础。

［1］GB 50157—2003地铁设计规范［S］.

［2］GB 50490—2009城市轨道交通技术规范［S］.

［3］沈健，王敬.北京地铁8号线平西府车辆段上盖物业开发设计［J］.现代城市轨道交通，2011(增刊):32.

［4］缪东.对城市地铁车辆段物业开发的思考［J］.铁道勘察，2010(4):114.

［5］徐伟工.深圳地铁前海车辆段上盖物业开发建筑设计方案的应用［J］.福建建设科技，2011(4):33.

［6］郭瑞霞.地铁物业开发探讨——介绍深圳地铁南头车辆段上盖建筑规划方案［J］.现代城市轨道交通，2006(2):44.