轨道交通车站建筑防火设计重难点分析探讨
2024-03-17何杰雷崇王明文李金潞
何杰 雷崇 王明文 李金潞
摘要 轨道交通车站的防火设计作为城市轨道交通消防设计中的重要组成部分,由于设计人员对规范的理解不一,同时住建部正在进行标准规范体系改革,大量新规范的颁布、实施及对现行规范中部分强制性条文的废止,导致实际执行中各地做法不一。文章通过梳理现行标准中关于防火设计的规定,结合实际项目的实践经验,对轨道交通车站的规范表述模糊或防火设计中难以处理的地方进行剖析,提出建议和措施,以寻求设计上的合理完善。
关键词 城市轨道交通;建筑防火;防火分隔;安全疏散;防火分区划分
中图分类号 U298.4文献标识码 A文章编号 2096-8949(2024)02-0043-04
0 引言
近年来,我国城市轨道交通发展迅速,截至2022年12月底,大陆地区共有55个城市开通运营城市轨道交通线路308条,运营里程10 287.45 km[1],同时还有相当数量的地铁项目正在建设或已获批复待建。由于地下车站为地下封闭式建筑,垂直深度及站内人员密度较大,仅通过数量有限的楼梯、风亭与地面相通,同时车站多为狭长形结构,人员疏散的水平距离也较长,导致地铁车站的防火成为城市轨道交通车站设计的一大核心问题。目前《地铁设计防火标准》(GB51298—2018)、《地铁设计规范》(GB50157—2013)、《建筑设计防火规范》(GB50016—2014)、《建筑防火通用规范》(GB55037—2022)等一系列标准的颁布为轨道交通防火相关内容的设计、建设及验收提供了标准及依据。但在实施过程中由于实际工程中设计人员、各地消防、审图部门对规范的理解不一,住建部正在进行标准规范体系改革,大量新规范的颁布、实施及对现行规范中部分强制性条文的废止,导致实际执行中各地做法不一,车站建筑消防审批时遇到的问题也无法有效解决。
因此该文通过梳理现行标准中关于轨道交通车站防火设计的规定,结合各地实际项目的实践经验,针对轨道交通车站建筑防火设计的共性和典型问题及地铁项目设计中国家规范标准表述模糊或难以处理的地方进行探讨,为车站的防火设计趋于合理、完善提供参考。
1 车站站厅非付费区商铺口部防火分隔措施
1.1 相关问题描述及规范条文
车站站厅非付费区商铺口部除常规防火卷帘外是否设置用于疏散的独立防火门。
《地铁设计防火标准》(GB51298—2018)4.1.5第2条规定“在站厅非付费区的乘客疏散区外设置的商铺……商铺应采用耐火极限不低于2 h的防火隔墙或耐火极限不低于3 h的防火卷帘与其他部位分隔……”[2]该条文未明确除常规防火卷帘外是否设置用于疏散的独立防火门,导致各地执行情况也不同。
1.2 相关研究及建议
经调研,济南2号线未设置用于疏散的独立防火门,但合肥、南京等地消防要求设置用于疏散的独立防火门。该文认为如果仅设置常规防火卷帘,防火卷帘一般设置为两步降,保证商铺内人员的疏散,如果设置用于疏散的独立防火门,防火卷帘可设置为一步降,商铺人员可以通过旁边的独立防火门疏散。
2 车站公共区出入口通道接商业等非地铁功能空间
2.1 相关问题描述
随着TOD理念、站城一体理念的贯彻,越来越多的地块开发存在车站出入口通道接入的需求。关于接入商业的地铁出入口通道能否作为车站的安全疏散口,上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司曾于2020年3月4日去函《地铁设计防火标准》规范管理组,并附图(见图1)咨询该问题,但根据《地铁设计防火标准》规范组的回文,附图所示的接入商业的地铁出入口通道不能作为地铁车站安全疏散出口。
2.2 相关研究及建议
北京市施工图审查协会曾于2021年3月26日召开轨道交通工程消防审查疑难问题专家研讨会,并形成文件“京审协技纪字〔2021〕5号”,文件中明确站厅公共区的出入口通道与商业等非地铁功能空间之间的连通口应在连通处采用下沉广场、防火隔间、避难走道、防烟楼梯间等方式连通:当采用防火卷帘时,应在连通处采用双道防火卷帘构成一个长度不小于10 m、宽度不大于一个柱距的防火隔离区,防火卷帘应分别设置在该防火隔区的两端,分别由地铁和非地铁设施的火灾自动报警系统联动控制,该出入口通道仍能作为地铁站厅公共区的安全出口。上海市严格执行“接入商业的地铁出入口通道不能作为地铁车站安全疏散出口”,合肥市既有运营线路5号线北一环站接入商业的地铁出入口通道作为地铁车站安全疏散出口,并获得当地消防认可。
针对上述问题,该文认为可考虑扩大公共区至商业接口位置,设置挡烟垂壁区分公共区与出入口(见图2),并保证站厅公共区任意一点至挡烟垂壁位置疏散距离不大于50 m。
3 通道换乘车站换乘通道设计
3.1 相关问题描述及规范条文
《地铁设计防火标准》(GB51298—2018)4.2.8规定“……换乘通道两侧应设置耐火极限不低于2 h的防火隔墙,通道内应采用2道耐火极限均不低于3 h的防火卷帘等进行分隔”[1];《地铁设计规范》(GB50157—2013)28.2.7规定“站台和站厅公共区内任一点,与安全出口疏散的距离不得大于50 m”[3]。对于换乘通道是否仅考虑防火卷帘,要不要设防火门,如何执行疏散距离,目前无具体统一标准。
3.2 相关研究及建议
根据调研各地做法,北京市施工图审查协会曾于2021年3月26日召开轨道交通工程消防审查疑难问题专家研讨会,并形成文件“京审协技纪字〔2021〕5号”,文件中明确换乘通道可不考虑通道内的疏散距离限制,换乘通道端部应设置逃生门,逃生门的最小净宽不应小于0.9 m。合肥市8号线清河路站换乘通道内不考虑通道内的疏散距离限制,换乘通道仅设置防火卷帘。
考虑消防部門往往按较为严格的标准来执行,且部分换乘通道宽度净宽一般不大,考虑空间效果及发生火灾时乘客的逃生距离,该文认为换乘通道可仅设卷帘门,换乘通道内疏散距离可纳入公共区域疏散距离考虑,必要时需设置安全疏散口。
4 车站设置卷帘的问题
车站出入口地面亭口部设置防盗/管理卷帘门不符合疏散门的要求,出入口不应仅设卷帘门。若因相关部门要求,该工程出入口必须采用卷帘门,应采取防止卷帘门意外坠落的措施,并保证卷帘具有手动开启功能。其控制系统不应纳入消防联动,既保证卷帘门在正常运营时不阻碍乘客疏散,也应确保火灾工况下不发生误降,卷帘门在断电情况下能手动开启,以保证安全出口的疏散功能。
5 站厅公共区超5 000 m2时防火分隔问题
5.1 相关问题描述及规范条文
《地铁设计防火标准》(GB51298—2018)中第4.2.1条规定“……站厅公共区的建筑面积不宜大于5 000 m2”。该条文解释为“……当站厅公共面积超过5 000 m2时需要采取防火分隔措施”。目前,常规的防火分隔措施有防火墙、防火卷帘,但该条文未规定具体分隔措施,导致实际执行中各地做法不一。当换乘站公共区面积大于5 000 m2时,如设置防火卷帘,防火卷帘长度是否按照《建筑设计防火规范》6.5.3规定执行,如严格按照《建筑设计防火规范》6.5.3执行站厅会有大量防火墙分隔,影响空间效果。
5.2 相关研究建议
针对上述问题,不同地方做法不一。经调研,《地铁设计防火标准》规范组对“中国铁设关于站厅公共区域面积超过5 000 m2采取防火分隔措施问题咨询的答复”(地铁防火管〔2020〕3号)回文中明确了《地铁设计防火标准》4.2.1条未规定具体分隔措施,当超过5 000 m2时,如采用通常的双道防火卷帘进行分隔的措施,取得当地消防审查主管部门认同即可。
《城市轨道交通技术规范》(GB50490—2009)7.3.16条文解释中规定“多线换乘车站共用一个站厅公共区,且面积超过单线标准站厅公共区面积的2.5倍时,应通过消防性能安全设计分析,采取经当地消防部门认可的消防措施”。但在实际工程中,消防部门通常不主张采取消防性能化安全设计分析。
2014年1月1日实施的北京市《城市轨道交通工程设计规范北京地标》(DB11/995—2013)24.2.26中明确“当站厅公共区的面积超过5 000 m2时,站厅应采用耐火极限不低于2 h的防火隔墙或者防火卷帘将站厅分隔成建筑面积不大于5 000 m2的防火分隔区,防火卷帘和防火隔墙的比例可不受限制”。
2017年7月1日施行的上海市地标《城市轨道交通设计规范》(DGTJ 08—109—2017),也在30.2.10中明确“当站厅公共区的面积超过5 000 m2時,相邻防火分区应采用耐火极限不低于2 h的防火隔墙或者耐火极限不低于3 h的防火卷帘分隔,防火卷帘和防火隔墙的比例可不受限制”。
该文建议,单线车站站厅公共区防火分区的建筑面积可不控制。两线或两线以上换乘车站的站厅公共区,尽量在防火分隔处设置耐火极限不低于3 h的防火隔墙,为方便乘客通行的部位采用防火卷帘进行分隔时,可执行具体地方标准的要求,同时还应满足站厅公共区内任一点至最近站厅通往出入口通道口部的疏散距离不应大于50 m。
6 车控室观察窗防火性能问题
6.1 相关问题描述及规范条文
车控室防火墙上的观察窗按《地铁设计规范》28.2.5条规定,应采用甲级防火窗。根据调研,目前市场上甲级防火窗均采用夹层玻璃(A类防火玻璃),中间灌浆,其通透性及耐久性较差(变黄,有气泡),且单扇尺寸最大为2.5 m×2.5 m,对运营影响较大。
6.2 相关研究及建议
经调研发现,合肥市已运营的3号线车控室的观察窗采用的是甲级防火窗(A类防火玻璃)在设计时采用3 600 mm(宽)×1 500 mm(高)的尺寸,在消防验收时整改为2 400 mm(宽)×1 500 mm(高)的尺寸,其后期线路延续了该尺寸。深圳市防火观察窗的防火性能按《地铁地下车站防火分区、烟气控制与人员疏散系统导则》(SZDB/Z 100—2014)第4.5条规定的“当防火墙上必须开设门窗洞口时,应设置……或非隔热防火窗C1.50”[4]执行,尺寸可达3 000 mm宽。北京市施工图审查协会曾于2021年3月26日召开轨道交通工程消防审查疑难问题专家研讨会,并形成文件“京审协技纪字〔2021〕5号”,文件中明确提出,位于防火墙上的观察窗应采用甲级防火窗,窗玻璃可采用C类防火玻璃,
由于各地做法不一,消防部门往往按较为严格的标准来执行,该文建议车控室观察窗采用甲级防火窗、A类防火玻璃,防火玻璃的耐火极限最好能与防火墙的耐火极限保持一致,尺寸控制在2.5 m×2.5 m内。
7 配线区商业出入口通道是否计入商业防火分区面积
7.1 相关问题描述及规范条文
根据地铁相关规范编制组要求,车站配线区商业需按照《建筑设计防火规范》执行。根据《建筑设计防火规范》5.3.1条文说明(6)[5],楼梯间应计入防火分区面积。早前,根据行业惯例,地铁配线区商业出入口通道(见图3)参考地铁出入口不计入防火分区面积,但随着地铁强审纳入住建部管理后,以民用建筑为主的审查人员会提出该问题。若配线区商业出入口通道纳入防火分区,导致商业部分疏散宽度计算值过大、楼梯设置宽度过大,商业面积利用率过低,将会极大地影响商业区安全口数量及商业分区划分。
7.2 相关研究及建议
根据2023年6月1日起实施的《建筑防火通用规范》(GB 55037—2022)要求,《建筑设计防火规范》5.3.1作废。但其4.1.2 规定:工业与民用建筑、地铁车站、平时使用的人民防空工程应综合其高度(埋深)、使用功能和火灾危险性等因素,根据有利于消防救援、控制火灾及降低火灾危害的原则划分防火分区。防火分区的划分应符合下列规定“……除建筑内游泳池、消防水池等的水面、冰面或雪面面积,射击场的靶道面积、污水沉降池面积、敞开式的外走廊或阳台面积等可不计入防火分区的建筑面积外,其他建筑面积均应计入所在防火分区的建筑面积”[5]。
经调研各地情况,目前北京市施工图审查协会曾于2021年3月26日召开轨道交通工程消防审查疑难问题专家研讨会,并形成文件“京审协技纪字〔2021〕5号”,文件中明确:地下物业开发等非地铁空间,位于主体外侧的出入口通道设置为封闭楼梯间或防烟楼梯时,可不计入所属防火分区的建筑面积。合肥市目前运营的车站配线区商业出入口通道未计入商业防火分区面积。
针对上述问题,由于设计师对规范的理解各执一词,各城市消防主管部门审批意见亦不尽相同,配线区商业出入口通道是否计入商业防火分区还需根据各城市消防主管部门审批意见来执行。
8 结语
车站设计实际项目的实践过程中,发现在遇到国家规范标准表述模糊或难以处理的地方时,业主及消防部门通常会要求调研各地按照遇到相同问题时的处理措施来作为参考。因此通过梳理以上涉及轨道交通车站建筑防火设计的共性和典型问题及各地在遇到以上问题时采取的应对措施,可为地铁设计人员、消防部门提供参考,从而避免不合理设计,有利于城市轨道交通车站防火设计更趋于安全、完善。
参考文献
[1]中国城市轨道交通协会. 城市轨道交通2022年度统计报告[EB/OL]. 2023-03-21/2024-01-9.
[2]地铁设计防火标准: GB 51298—2018[S]. 北京:中国计划出版社, 2018.
[3]地铁设计规范: GB 50157—2013[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2013.
[4]地铁地下车站防火分区、烟气控制与人员疏散系统设计导则: SZDB/Z 100—2014[S]. 深圳:深圳市消防监督管理局,2014.
[5]建筑防火通用规范(2023年版): GB55037—2022[S]. 北京:中国计划出版社, 2022.
收稿日期:2023-11-15
作者简介:何杰(1969—),男,本科,研究方向:轨道交通建筑设计。