地铁无锡火车站性能化防火设计

地铁无锡火车站性能化防火设计 摘要:随着现代建筑的飞速发展，地铁已经成为了交通运输的主力， 而地铁的性能化防火设计也成为日趋重要的问题。 关键词:地铁、无锡火车站、性能化防火 中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号: 引言:随着现代建筑和现代消防技术的飞速发展，以及人类对自己居住环境的安全程度的进一步关注，以及对火灾成因发展机理及防治技术的深入研究，国际上逐步形成了一门新的交叉学科:火灾安全科学。其涉及的领域非常广泛，而火灾安全工程学是火灾研究中最前沿，最活跃的研究领域。 一、工程概述 地铁无锡火车站是轨道交通1、3号线地下换乘站，车站原址是无锡周山浜汽车站，周边是破旧低矮居住区，目前原有建筑全部拆除，车站位于新建无锡火车站北广场的交通综合体内，1号线南北方向布置，设计为地下三层岛式车站，3号线沿兴昌路下方东西向布置，设计为地下二层岛式车站。车站南侧为新建的沪宁城际铁路和既有铁路，北侧为无锡火车站北广场交通综合体。实现沪宁城际铁路、既有铁路以及长途汽车等组成的对外交通和由地铁1号线、3号线、郊外公交、市内公交、出租车、社会车辆组成的市内交通之间的零换乘。 二、消防设计中存在的问题 《城市轨道交通技术》GB50490-2009第7.3.18-4规定:多线换乘车站共用一个站厅公共区，且面积超过单线车站站厅公共区面积2.5倍时，应通过性能化设计分析，采取必要的消防。 1、3线共用站厅面积达到了5949m2,加上转换厅面积258m2，大6200m2，作为一个防火分区，其面积大于单线标准车站站厅公共面积2.5倍。 本站站厅层设在地下一层，两线站厅与火车站北广场地下结合，并与国铁、城铁、公交实现换乘，如此庞大的地下一层交通厅，其疏散较为复杂，需要进行性能化论证。 三、火灾危险性分析 地铁无锡火车站为2、3号线换乘站，分为站台和站厅两个部分。站台层位于站厅层之下，根据现有设计图纸来看，站台公共区内固定可燃物少，可能火灾危险源是进入站台的地铁列车和人员携带的可燃物。当站台层发生火灾时，车站大系统转入站台排烟模式排除站台烟气，并保证站台与上层之间楼扶梯开口形成向下不小于1.5m/s风速，防止烟气向站厅蔓延。 地铁站厅公共区分为付费区和非付费区，通过闸机分开。乘坐地铁的旅客通过闸机由非付费区进入付费区，再到达站台层等候地铁;到达的旅客从付费区进入非付费区，通过站厅层的出入口到达地面。根据现有图纸来看，地铁站厅公共区主要作为人员为乘坐地铁进出的临时过渡空间，空间内部固定可燃物少，且规模小。 四、消防安全性能化设计 地铁车站公共区(站台和站厅)一般不做防火分隔，主要通过限制内部可燃物控制火灾蔓延的范围，通过防排烟系统控制烟气蔓延的范围，保证地铁车站内人员疏散过程中人员的生命安全不会受到威胁。结合消防 2003和《城市轨道交通》安全应满足《地铁设计规范》GB50157- GB50490-2009的规定。 车站内人员能够在烟气发展到人体耐受极限条件之前疏散至安全区域。 由于不同功能的建筑物，其评估点略有差异，因此建筑消防安全性能化评估的步骤不是唯一的，也不是固定不变的。本设计项目程序或步骤包括以下几个步骤; 1、确定评估对象 ，本站主要研究对象为: (1)站厅层，站厅层一般由站厅公共区和两端设备、管理用房及出入口通道、风道组成。 (2)站台层，车站有效站台长度为120m。在屏蔽门两端外侧应留出不小于1.5×1.5m的空间。 2、确定消防安全总目标 :满足《地铁设计规范》(GB50107-2003)有关消防规定。 3、确定安全性能判定标准及量化指标。 (1)车站内事故照明及紧急疏散诱导指示灯的设置。 (2)地下车站防火分区(有人区)安全出口的设置。 (3)每个防火分区内防烟分区的划分。 (4)公共区的栏栅按紧急疏散需要开设疏散门。 4、设置火灾场景 确定设定火灾场景是建筑消防安全评估的一个关键环节，其设置原则为所确定的设定火灾场景可能导致的火灾风险最大，如火灾发生在疏散出口附近并令该疏散出口不可利用、自动灭火系统或排烟系统由于某种原因而失效等。在确定设定火灾场景时，主要需要考虑火源位置、火灾发展速率和火灾的可能最大热释放速率、消防系统的可靠性等要素。 5、火灾模拟计算分析 (1)火灾危险源危险性分析 危险源是各种事故发生的根源，是指可能导致事故从而造成人员伤亡和财产损失等危害的潜在的不安全因素。危险源辨识就是要发现、识别系统中的这些不安全因素，它是评估火灾危害性、控制危险发生的基础。可燃物、氧气及引燃源是引发火灾的三要素，因此辨识火灾危险源可从引燃源和可燃物入手。此外，还要进行火灾危险性分析。 (2)火灾紧急疏散计算 站台至站厅紧急疏散能力验算 1号线站台至站厅采用3部上行自动扶梯、3部下行自动扶梯和2部净宽1.8m的楼梯。根据规范要求，紧急状态下，均改为单向上行，其中还假设一台电扶梯故障。 站台层的事故疏散时间按下列公式验算: T=1+(Q1+Q2)/【0.9(A1(N-1)+A2B1)】?6min 式中:Q1―一列车乘客数 ,最大断面客流×超高峰系数/高峰小时列车对数 ,33566×1.4/30=1567(人) Q2―站台上候车乘客和站台上工作人员(30人) ,【(6011+3659)×1.4】/30+30 ,482(人) A1―自动扶梯通过能力(160人/m.min) / m.min) A2―人行楼梯通过能力(62人 N―自动扶梯台数(6台) B2―楼梯计算宽度(2×1.8) 验算结果: T,1+(1567+482)/【0.9×(160×(6-1)+62×2×1.8)】 =3.22min?6min 1号线站台至站厅紧急疏散能力满足要求。 3号线站台站台层的事故疏散时间按下列公式验算: T=1+(Q1+Q2)/【0.9(A1(N-1)+A2B1)】?6min 西向东的侧站台 式中:Q1―一列车乘客数 ,最大断面客流×超高峰系数/高峰小时列车对数 ,25618×1.4/30=1196(人) Q2―站台上候车乘客和站台上工作人员(30人) ,【(5257+4233)×1.4】/30+30 ,473(人) A1―自动扶梯通过能力(160人/m.min) A2―人行楼梯通过能力(62人/ m.min) N―自动扶梯台数(4台) ×1.6) B2―楼梯计算宽度(2 验算结果: T,1+(1343+473)/【0.9×(160×(4-1)+62×2×1.6)】 =3.97min?6min 3号线站台至站厅紧急疏散能力满足要求。 本站4个出入口采用4m、4m、1.8m、2.5m宽楼梯和上下行自动扶梯共6部，紧急疏散时站厅公共区附近的4个出入口同时疏散，其中还假设一台电扶梯故障。由于本站与交通综合体地下广场相结合，故疏散通道宽度为通向开敞式地下广场的安全出口宽度(7.3，8.6,15.9m)加上各地铁出入口宽度总和，共为15.9，23.3,39.2m。 6、判断是否满足能判定标准 通过以上分析计算，可以判定: (1)3号线站台至站厅紧急疏散能力满足要求。 (2)出入口及通道紧急疏散能力满足1号线和3号线要求。 五、结语 目前，该方法正逐步得到大多数国家和地区的认可，其中包括日本、英国、澳大利亚、加拿大以及北欧的一些国家等。由于过去10年国际上防火工程研究的迅速发展，应用性能化设计的建筑工程也越来越多。尤其是在大型复杂建筑，性能化消防设计已经是普遍通用的设计手法。但由于 各国的技术经济具体情况不同，性能化设计的内容、方法、评价标准也有所不同。其中西欧国家的建筑物类型、人员行为、建筑法制等都跟中国和很多亚洲国家不同，因此在中国推广消防性能化研究与应用、规范的制定、审批的程序等研究具有意义。 参考文献: 方正 程彩霞 卢兆明:《性能化防火设计方法的发展及其实施建议》，《自然灾害学报》， 2003年01期 沈友弟:《建筑性能化防火设计应用需注意的几个问题》，《消防技术与产品信息》， 2009年01期 王跃强:《性能化防火设计中的人员安全疏散研究》，浙江大学， 2005年 2007年 谢正良:《大空间建筑性能化防火设计研究》，同济大学， 《无锡轨道交通1 号线工程火车站站消防安全性能评估》，四川法斯特消防安全性能评估有限公司，2010年