軌道交通地下車輛基地建筑防火探討

時間:2022-07-27 10:29:38

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軌道交通地下車輛基地建筑防火探討

[摘要]隨著我國城市化進程的加快、城市用地的集約化發(fā)展,很多城市將軌道交通車輛基地置于地下,將節(jié)省的地面空間作為公園綠地使用或進行綜合開發(fā),而現(xiàn)行相關設計規(guī)范對于地下車輛基地的消防設計尚未完全涵蓋。針對此問題,通過對地下車輛基地庫區(qū)、生產(chǎn)辦公區(qū)、咽喉區(qū)、洗車線、消防車道等各個組成部分從防火分區(qū)、安全疏散、滅火救援設施等方面進行全面研究,對其中存在的難點進行分析,并對規(guī)范尚未涵蓋的部分提出建議方案,以供地下車輛基地建筑防火設計參考。

[關鍵詞]城市軌道交通;地下車輛基地;建筑防火

近十幾年來,隨著我國城市化率的不斷提高,城市軌道交通在我國迅速發(fā)展,車輛基地作為城市軌道交通運營的后勤基地,其建設占用了大量的城市用地,對城市總體功能、交通組織均有較大的負面影響,與緊缺的城市土地資源之間的矛盾也日益突出。為解決這些矛盾,很多城市將軌道交通車輛基地用地進行綜合利用,如將車輛地基設計為雙層以節(jié)省用地、車輛基地上方進行綜合開發(fā)、車輛基地置于地下以節(jié)省地面用地等多種形式。其中,將車輛基地設置于地下,具有占地最少,對地面交通、規(guī)劃等影響最小,地面可開發(fā)性較好等特點,北京、深圳、成都、武漢等城市的軌道交通工程均有采用。將對地下車輛基地的建筑防火進行研究。

1地下車輛基地消防規(guī)范現(xiàn)狀

車輛基地包括車輛段(停車場)、綜合維修中心、物資總庫、培訓中心和其他生產(chǎn)、生活、辦公等配套設施,是軌道交通正常運營必需的設備和設施。目前,地下車輛基地的消防設計僅在GB51298—2018《地鐵設計防火標準》(以下簡稱《火標》)中做了一些專門規(guī)定,尚不能完全涵蓋地下車輛基地的消防設計內(nèi)容,還存在很多難點及亟待解決的問題,需深入研究總結(jié),以指導地下車輛基地的建設。

2地下車輛基地建筑防火設計難點

2.1建筑布置

地下車輛基地布置分為幾個區(qū)域:庫區(qū)(停車庫、列檢庫、停車列檢庫、運用庫、聯(lián)合檢修庫)、生產(chǎn)辦公區(qū)、咽喉區(qū)、洗車線、消防車道,典型平面布置如圖1所示。

2.2建筑防火設計難點分析

(1)缺少適用性規(guī)范。軌道交通車輛基地主要用途為停車列檢庫、聯(lián)合檢修庫、洗車庫等,屬于市政交通公用設施,應區(qū)別于一般工業(yè)建筑中的廠房與倉庫。(2)庫區(qū)疏散距離長。一般情況下,軌道交通列車編組方案中較長的為8A編組,長度約180m,較短的為6B編組,長度約120m,車輛中部均無法穿越,只能繞行車輛進行疏散,疏散距離比一般建筑長。(3)地下消防車道設計規(guī)范空白。《火標》3.3.4條中只要求對地下車輛基地需設置地下環(huán)形消防車道,但對地下環(huán)形消防車道的設置要求沒有明確規(guī)定。

3地下車輛基地建筑防火設計

3.1基本原則

依據(jù)《火標》1.0.3條、4.1.1條原則,車輛基地按同一時間發(fā)生一次火災考慮,耐火等級按一級考慮。

3.2消防車道空間

3.2.1消防車道方案選擇消防車道作為地下車輛基地重要的滅火救援設施,對地下車輛基地火災時的消防救援起到至關重要的作用,其安全性一定要得到保證。消防車道有上方封閉和上部敞開2種設計方式,封閉地下空間火災時安全性較差,有條件盡量采用上部敞開方式。重點對地下消防車道上部敞開方案進行分析研究。3.2.2消防車道空間的設計要求(1)消防車道空間功能分析。地下消防車道空間的作用有以下3方面:1)運輸設備;2)消防車滅火救援;3)庫區(qū)、生產(chǎn)辦公區(qū)的安全疏散。(2)消防車道所在空間的寬度。根據(jù)消防車道空間的功能要求,消防車道空間寬度應滿足設備運輸、消防車滅火救援、安全疏散3方面的要求,針對以上3種功能要求,對消防車道所在空間的寬度分析如下。1)平時設備運輸要求。車道宜按雙車道7m寬考慮,兩側(cè)人行道按1.5m考慮,則總寬為10m,如圖2所示。2)消防車使用寬度。消防車道寬4m,消防車道一側(cè)距建筑外墻5m,另外一側(cè)設置1.5m寬人行道(考慮消防人員下車、操作救援設備空間),則總寬為10.5m,如圖3所示。3)庫區(qū)、生產(chǎn)辦公區(qū)的安全疏散。庫區(qū)、生產(chǎn)辦公區(qū)獨立設置安全出口時,地面安全出口數(shù)量眾多,對地面景觀影響很大,一定程度上失去了地下車輛基地對地面影響小的特點。因此,認為庫區(qū)、生產(chǎn)辦公區(qū)的工作人員密度較小,其安全疏散應結(jié)合消防車道設置,盡量減少安全出口數(shù)量及其對地面景觀或使用的影響。消防車道空間作為兩側(cè)防火分區(qū)安全疏散使用尚未有規(guī)范專門規(guī)定,認為消防車道要作為安全疏散空間使用,就應滿足GB50016—2014《建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱《建規(guī)》)中的有關下沉廣場的要求?!督ㄒ?guī)》6.4.12條規(guī)定下沉式廣場用于防火分隔時,分隔后的各個區(qū)域通向下沉式廣場開口之間的水平距離均不應小于13m。此距離在《建規(guī)》中是針對地下商業(yè)分隔成小于2萬m2的若干區(qū)域之間的防火分隔要求,是有效分隔2個區(qū)域火災的最小寬度;建議消防車道兩側(cè)均布置建筑時,此空間寬度設計為13m。同時,消防車道兩側(cè)建筑物還應考慮防火間距要求,建議消防車道兩側(cè)建筑按2座建筑物來考慮防火間距,并應滿足《建規(guī)》5.2.2條規(guī)定。綜合以上3點,消防車道所在空間的寬度設計應不小于13m,并建議按圖4進行斷面設計。(3)上部敞開的開口要求。參考《建規(guī)》關于下沉廣場的要求,上部開孔率應不小于25%,同時開孔應均勻。(4)消防車道空間的出地面消防設施。消防車道空間滿足《建規(guī)》關于下沉廣場的要求,可作為室外安全區(qū)考慮,作為庫區(qū)、生產(chǎn)辦公區(qū)的安全出口使用;但考慮消防車道空間面積很大,通往地面的樓梯數(shù)量不應僅考慮滿足下沉廣場的最低要求,應進行加強;建議沿消防車道兩側(cè)設置疏散樓梯間,消防車道任意一點距樓梯間的距離建議參考《火標》對庫區(qū)設置自動滅火系統(tǒng)時疏散距離的規(guī)定,即不大于60m。沿消防車道兩側(cè)設置消防電梯,同時兼做生產(chǎn)辦公區(qū)及庫區(qū)使用,典型布置如圖5所示。(5)消防車道的其他要求。1)按照《火標》3.3.4條要求,消防車道一般應設置為環(huán)形消防車道,當庫房的總寬度不大于75m時,可沿庫房的一條長邊設置地下消防車道。2)消防車道所在空間不得用于任何與消防救援無關或可能導致火災蔓延的用途。3)消防車道轉(zhuǎn)彎半徑需根據(jù)當?shù)叵儡嚺渲们闆r確定,在無資料時建議按不小于12m設計。3.2.3與其他區(qū)域的防火分隔依據(jù)《火標》3.3.4條,并結(jié)合《建規(guī)》,消防車道與其他區(qū)域之間均采用防火墻分隔,局部開口處的防火分隔建議如下。(1)庫區(qū)、生產(chǎn)辦公區(qū)通往消防車道的安全出口:甲級防火門。(2)庫區(qū)、咽喉區(qū)與消防車道的分隔在軌道貫通處:1)防火分隔水幕,尺寸不大于15m×8m(寬×高)2)特級防火卷簾;3)高壓細水霧+擋煙垂壁。(3)生產(chǎn)辦公區(qū)有設備運輸需求處:常閉特級防火卷簾。(4)停車庫、列檢庫、停車列檢庫、運用庫、聯(lián)合檢修庫等庫區(qū)及生產(chǎn)辦公區(qū)有采光需求的房間,防火墻上還應設置甲級防火窗,增加天然采光。

3.3停車列檢庫

3.3.1防火分區(qū)庫區(qū)每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積不應大于6000m2,當設置自動滅火系統(tǒng)時,每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積不限(《火標》4.5.4條)。庫區(qū)防火分區(qū)之間采用防火墻分隔,局部開口處的防火分隔《火標》未有專門規(guī)定,根據(jù)工程實際情況建議采用如下幾種方式:(1)防火分隔水幕;(2)特級防火卷簾;(3)高壓細水霧+擋煙垂壁。3.3.2安全疏散(1)安全出口數(shù)量。《火標》5.5.3條對地下停車庫、列檢庫、停車列檢庫、運用庫和聯(lián)合檢修庫等場所安全出口數(shù)量有明確規(guī)定,按規(guī)定執(zhí)行即可。(2)安全出口寬度?!痘饦恕肺匆?guī)定庫區(qū)安全出口寬度,建議參考《建規(guī)》3.7.5條中關于廠房的要求確定。一般情況下,庫區(qū)工作人員密度較小,按疏散門最小凈寬度0.9m設計即可。(3)疏散距離。依據(jù)《火標》5.5.4條,庫區(qū)室內(nèi)最遠一點至最近安全出口的疏散距離不應大于45m;當設置自動滅火系統(tǒng)時,不應大于60m。當停車位下面設有檢修坑時,可將檢修坑之間連通,把出入口置于庫房外與消防車道相鄰?!痘饦恕穼靺^(qū)的疏散距離規(guī)定中未明確此距離是“走行距離”還是“直線距離”,條文說明中雖提到了對設有檢修坑時的處理措施,但對6A、8A編組等較長地鐵列車的停車線有列車停放時,也無法滿足走行距離要求,實際操作時多以直線距離控制。(4)安全出口的形式。安全出口有2種:1)通往消防車道的甲級防火門;2)防煙樓梯間、封閉樓梯間??紤]減少對地面用地的影響,庫區(qū)、生產(chǎn)辦公區(qū)、消防車道的安全出口應統(tǒng)一布置,盡量共用,典型布置如圖5所示。3.3.3滅火救援設施(1)消防電梯?!督ㄒ?guī)》7.3.1條規(guī)定:埋深大于10m且總建筑面積大于3000m2的地下或半地下建筑(室)需設置消防電梯?!痘饦恕肺磳Υ擞辛硗庖?guī)定,考慮庫區(qū)的火災危險性小,且人員較少,認為在消防車道周邊的防火分區(qū)設置消防電梯、庫區(qū)與其共用即可,但消防電梯前室入口與庫區(qū)通往消防車道安全出口應正對,以確保庫區(qū)使用消防電梯的便利性。(2)消防救援口按照《火標》3.3.4條要求,地下消防車道與庫區(qū)之間的分隔防火墻上應設置消防救援入口,入口處應采用乙級防火門等進行分隔。《火標》對消防救援口的設置數(shù)量、間距、大小無具體規(guī)定,設置標準建議執(zhí)行《建規(guī)》7.2.5條要求,每個防火分區(qū)設置不少于2個消防救援口,間距不大于20m,可結(jié)合庫區(qū)的天然采光窗進行設計。

3.4生產(chǎn)辦公區(qū)

車輛基地生產(chǎn)辦公區(qū)內(nèi)主要布置有配套庫區(qū)的設備房間、管理用房及倉儲用房,按民用建筑地下室確定其火災危險性,其中的倉儲用房內(nèi)存儲物品應為丙類2項、丁類或戊類。生產(chǎn)辦公區(qū)的建筑防火設計按照《建規(guī)》相關規(guī)定及關于消防車道部分的建議進行設計。

3.5咽喉區(qū)

3.5.1防火分區(qū)規(guī)范未對咽喉區(qū)防火分區(qū)有規(guī)定,咽喉區(qū)僅有非載客列車通過,無人員停留,其火災危險性很小,建議不劃分防火分區(qū),但與其他區(qū)域之間設置防火墻、甲級防火門等進行分隔。3.5.2安全疏散規(guī)范未對咽喉區(qū)安全疏散有規(guī)定,建議咽喉區(qū)設置不少于2個與其他區(qū)域連通的甲級防火門作為安全出口即可。

3.6洗車線

3.6.1防火分區(qū)規(guī)范未對洗車線防火分區(qū)有規(guī)定,洗車線一般為全自動化洗車,無工作人員停留,一般與咽喉區(qū)相通,其火災危險性很小,建議不劃分防火分區(qū),但與其他區(qū)域之間設置防火墻、甲級防火門等進行分隔。3.6.2安全疏散規(guī)范未對洗車線安全疏散有規(guī)定,建議洗車線設置不少于2個與其他區(qū)域連通的甲級防火門作為安全出口即可。

4結(jié)束語

隨著城市土地的日益緊張,車輛基地土地進行綜合利用的需求也越來越高,車輛基地置于地下、節(jié)省更多地面空間的做法已在北京、深圳、成都等地不斷實踐,但國家性規(guī)范對此規(guī)定尚不完善,各地在開展消防設計時標準不一。分別從消防車道空間、停車列檢庫、生產(chǎn)辦公區(qū)、咽喉區(qū)、洗車線幾部分,對地下車輛基地的建筑防火進行初步探討,給今后地下車輛基地的消防設計提供參考。

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作者:殷文華 單位:中鐵工程設計咨詢集團有限公司