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摘要：近年来，地铁车站建筑的设计与施工缓解了城市地面交通的压力。但是由于地铁车站处于地面以下的位置，一旦发生火灾，火势就会迅速蔓延以致难以控制。所以，在地铁车站的建筑设计中应该将防火的因素考虑其中，从而为地铁车站的安全保驾护航。文章结合地铁车站建筑设计管理的现状探究防火的有效措施，以期维护地铁车站的安全、保障地铁的正常运行。
关键词：地铁车站；建筑设计；防火；安全
随着现代工业技术的逐渐发展，计算机网络技术与通信技术的出现为地铁车站建筑的设计带来了机遇和挑战，能够最大程度地避免火灾的发生及对乘客造成人身安全威胁。然而，在地铁车站中能够引起火灾的火源多种多样，如乘客携带易燃或易爆火源、地铁自身由于电器设备的故障而产生的火源、列车的碰撞与脱轨造成的火源、自然灾害产生的火源及人为纵火等。因此，从上述这些方面采取措施，对地铁车站进行建筑设计优化就能够有效防范火灾的发生，为地铁车站的安全提供保障。
1地铁车站的防火设计及火灾的防范
1.1地铁车站防火设计的必要性
现阶段，搭乘地铁已经逐渐成为人们日常的出行方式。地铁给人们提供了便利，无论是生活、学习还是工作都离不开地铁。然而，伴随着地铁的运行也存在着一些安全隐患，尤其是消防安全。一旦发生火灾，地铁的狭小空间不利于消防官兵进行火灾扑救。最近几年世界各国的地铁站都相继发生过火灾，造成的人员伤亡不计其数。对应地，在物力和财力方面的损失更是不可忽视的[1]。2005年前世界各国地铁火灾案例见表1。通过表1可以直观地观察出地铁的安全隐患给乘客造成的伤害，况且在以人为本的当今社会中，加强地铁安全，维护乘客的乘车安全意义非凡。
1.2地铁车站设计的一般思路
众所周知，地铁建筑物的组成一般包括车站、区间、控制中心、主变电所、车辆段以及停车场等，地铁建筑物的示意图如图1所示。所以，想要进行地铁车站建筑的设计，需要从这些建筑物着手进行火灾防范。地铁的基本组成形式也为设计人员进行地铁车站建筑的设计提供了思路。如地铁车站的单线设计形式、换乘车站的基本形式等。此外，从平面布局方面进行着手，依据《建筑设计防火规范》的相关规定，地铁的出入口、消防出入口等附属建筑，车场出入段等与周围建筑物、储罐等之间的防火间距应符合规范内容；依据《汽车加油加气站设计与施工规范》的相关规定，地铁与汽车加油加气站的防火间距应该符合规范内容；依据《城镇燃气设计规范》的相关规定，地铁与燃气调压站、液化石油气站等之间的防火间距应该符合规范内容；依据《人民防空工程设计防火规范》的相关规定，车站采用采光窗井与相邻地面建筑之间的防火间距应符合规范内容；排风口、活塞风口应在进风口之上，进风口、排风口与活塞风口之间的距离均不应该短于5m，不宜开在同一方向[2]。
1.3地铁车站易发生火灾的情况分析
在地铁建筑的实际设计中，建筑的材质是导致发生火灾的因素之一。首先，一旦建筑利用木材进行施工和装修，由于木材具有易燃性，很容易发生火灾；其次，建筑中包含的电气设备易发生故障，从而产生燃烧或爆炸的情况，其最终结果仍会造成发生地铁火灾；再次，在地铁信号建筑方面，如果地铁信号不稳定或者对列车进行错误牵引，就有可能造成列车之间的碰撞或脱轨，从而产生火源，导致地铁发生火灾；最后，如果在地铁建筑中没有设置自然灾害来临时的报警装置也会产生火源，如地震、雷击等。综上所述，这些因素均有可能在地铁建筑中产生火源、发生火灾，如果不及时解决这些影响因素，一旦发生火灾，就有可能给国家造成一定的经济损失，还可能致使乘客的生命安全遭受威胁，从而导致乘客与地铁工作人员的人身安全得不到保障[3]。因此，结合这些影响因素实现地铁车站建筑防火的设计是刻不容缓的，是符合以人文本时展理念的体现，更是人们防火意识增强的体现。
1.4地铁车站火灾的防范
加强地铁车站建筑设计的管理也是防范火灾的有效方式，这种操作既能够保障建筑设计的规范性，还能够确保建筑防火设计的全面性和完整性。同样地，在建筑中加强防火措施的定期维护和检修也是有效防范措施之一，确保这些防火设备在火灾发生的情况下能够正常使用，促使使用者将火进行扑灭，有助于使用者进行火势的控制，确保火势在可控的范围内。
2实现地铁车站防火的设计
2.1加强建筑的耐火等级
所谓耐火等级就是指在一定期限内建筑材料不会出现燃烧的现象，并保持原有的存在状态。也就是说，这种建筑材料能够在火焰中保持一定时间段内的稳定性。依据《建筑设计防火规范》的相关规定，将民用建筑的耐火等级一共分为四级，一级最高、四级最低。因此，地铁建筑的耐火等级应该具有一级特性，这种等级的建筑通常所用的材料是钢筋混凝土或砖墙与钢筋混凝土共同混合[4]。
2.2提高建筑的耐火极限
在地铁车站建筑的设计方面尽可能提高建筑的耐火极限也是必不可少的，只有确保建筑材料的耐火极限，才能有效延缓火灾的发生。或者在建筑中使用耐火极限较强的隔墙进行隔离，从而尽量避免产生火源。因此，在地铁车站的车控室、变电所、配电室、信号等重要建筑中应该采用耐火极限不短于3h的隔墙或不短于2h的楼板与建筑的其他部位进行隔离。其中建筑的吊顶需要采用不燃材料，建筑门或隔墙的门均需要使用甲级防火门，其耐火的时间应该超过1h。
2.3划分防火分区
在地铁车站建筑中划分防火分区能够为建筑设置防火设备提供依据，而防火分区划分的标准是对乘客人群损害较大的区域，如地铁车站的站台、站厅以及出入口等公共区域。首先，在这些区域中聚集的人流相较于车站的其他区域来说非常多，一旦在这些区域发生火灾，就有可能造成乘客的大批伤亡。因此，在设计中应该将这些区域划分为同一防火区；其次，地铁车站的站台、站厅以及出入口又是具体不同的区域，所以在整体防火区的基础上还可以设置小型的防火区，如图2所示；最后，在这些防火区中设置大小程度不同的系统火灾模式，以及独立的疏散口，利于防火区火灾的防范与人群的疏散，最大程度地减少乘客的伤亡。总之，一旦车站发生火灾，由于防火区的存在就能够阻止火势蔓延，实现对火势的有效控制，减少人员伤亡。而实现防火区实际防火作用的前提是：在防火分隔材料方面，两个防火分区之间间隔的部分应该使用耐火极限为4h的防火墙或甲级防火门；车控室的玻璃应该使用C类甲级防火玻璃。在装修材料选择以及孔洞封堵方面，实际建筑使用的装修材料分为四类，即A类：不燃材料；B1类：阻燃材料；B2类：难燃材料；B3类：易燃材料。而防火区的建筑装修材料则应该使用不燃材料，无法实现时可选用阻燃材料；在消防相关的电气管线外需要涂抹防火涂料；设备管线穿越楼板、墙体及防火分隔物时需要采用防火封堵，这种防火封堵应用在穿墙处利用防火泥进行间隙的封堵，其中封堵材料的耐火时间与所在部位，楼板及墙体的耐火时间相同。通过这一系列防火措施能够有效防范火势的蔓延。这种防火分区是在建筑内部采用防火墙、耐火楼板及其它防火分隔设施分隔而成，能在一定时间内防止火势向同一建筑的其余部分蔓延，实现火势的可控性，进而减少火灾导致的损失。
2.4设置防烟分区
目前车站使用的火灾排烟模式是自动控制启动，必要时还可以由值班人员进行人工启动。所谓防烟分区顾名思义就是指在火灾发生的情况下抵挡烟雾，避免有毒的烟雾对人体造成伤害。在防烟分区的设置中，每个分区的大小尽量≤750m2，地铁站厅与人行通道连接处或2个防烟分区之间的连接处使用挡烟垂壁，挡烟垂壁垂直顶板的高度应>500mm。当结构梁底距离顶板的垂直距离>500mm时，可以利用梁作为挡烟垂壁。在站厅与站台之间的连接处采用防火板隔开，防火板与楼板顶部的距离尽量>500mm[6]，如图3所示。
2.5实行紧急疏散
结合实际情况，首先，紧急疏散的设计标准是在火灾发生的情况下，每个车站在开通的时候需要确保出入口至少是2个，并且能够直通地面；确保站台到站厅的扶梯外加楼梯的总宽度能够在6min内，将站厅中的乘客与列车中的乘客全部疏散到地面；保持充足的扶梯正常运行：扣除一台扶梯检修外，其余上行扶梯仍然上行，下行扶梯停止运行，作为步梯使用，促使人员迅速离开火灾区域；禁止车站直梯的运行；车站自动检票机释放，闸机处于开放的状态等；其次，确保车站蓄电池室内保持稳定连续的供电，至少为事故提供60min的工作电源，并及时解决车站内的照明设备，具体措施是通过逆变器促使车站内的灯具电源可在火灾事故的状态下自动切换；最后，在紧急疏散通道旁边还需要设置相应的疏散指示，利于人员的疏散。紧急疏散指示标志设置的标准是在车站的出入口、站厅、站台、自动扶梯以及楼梯口等均应该设置疏散标志。疏散标志距离地面需要具备一定的距离：在出入口、门口处距离地面2.2m～2.5m，其余地方距离地面0.3m～0.5m。其中在列车中具体应急疏散处置方式是原则上维持进站，并立即将火灾的情况进行报备，在进站停车时立即开门疏散；在列车无法行驶或极端危急的情况下，应立即组织乘客在隧道内进行疏散。在区间中具体应急疏散处置方式是在列车停在区间内时，组织乘客从列车两端疏散或从疏散平台疏散，长大区间组织邻线接驳疏散。同时，隧道通风系统按多数乘客疏散方向相反方向送风，并布置区间风亭隧道风机进行排烟，防止非火灾隧道间出现烟气污染的情况[7]，如图4所示。
2.6保障消防设备设施的健全
通常情况下，常见的地铁车站建筑使用的消防设备有消火栓、灭火器以及各车站的防火、灭火设备设施台账等。其中消火栓在建筑中放置的区域是区间隧道，将水龙带和水枪头的相关器材放置在车站站台端部以及隧道的各个联络通道处，并且每个放置点放置2套。消火栓的选用标准是其用水量不小于20L/s。地铁中原则采用的是单头DN65消火栓，间距<30m，必要的话设置双头DN65消火栓，间距<50m。灭火器通常情况下是依据A类火灾选用磷酸铵盐干粉灭火器，每个灭火器的配置范围≤15m。在各车站的防火、灭火设备设施台账中，选用FAS系统一套，设置防火分隔结构，墙体以及防火门窗等均使用挡烟垂壁。
2.7提供消防专用通道
在地铁建筑中设置消防专用通道有助于消防员进入隧道中进行救火，防止火势的大范围蔓延。由此可见，在隧道开挖时要设置对应的消防通道，对保障地铁车站的消防安全也是非常重要的。
3结语
综上所述，地铁不仅给人们的日常出行带来便利，在地铁建筑中存在的火灾隐患也能给乘客的生命安全造成威胁。近些年，随着地铁的普及使用，世界各国出现地铁火灾的案例数不胜数，造成了重大的人员伤亡。因此，在地铁车站建筑中配置防火设备，如消火栓、灭火器、水枪等；建筑的装修材料在耐火等级与耐火极限方面都得到了加强，能够有效延缓火灾发生的时间以及火势的蔓延；在建筑中设计划分防火区、防烟区等，减少火灾带来的人员伤亡或设备建筑资源的损耗；在区间隧道中设置疏散通道与消防专用通道，利于人员的及时疏散以及消防员的及时救火，从而最大程度地保障地铁车站建筑的安全，维护地铁的正常稳定运行，为乘客的安全出行保驾护航。
参考文献
[1]杨怡庆.地铁车站建筑防火设计探讨[J].城市道桥与防洪，2017（9）：228-233.
[2]陈海龙.城市轨道交通车站建筑消防设计的技术难点探讨[J].城市轨道交通研究，2017，20（7）：6-9.
[3]沈宇亮.地下交通枢纽中地铁车站防火优化设计[J].消防科学与技术，2017，36（8）：1075-1078.
[4]江斌，程乃伟.地铁车站防火系统灭火性能研究[J].建筑安全，2016，31（1）：63-66.
[5]张庆军.浅谈地铁建筑设计的注意事项[J].科技创新与应用，2016（8）：230.
[6]彭旭.地铁车站建筑设计的具体措施[J].科技风，2017（12）：114.
[7]向珂.地铁车站及建筑设计的不足及改进方案[J].低碳世界，2016（9）：197-198.
[8]周宏阳.地铁地下车站建筑设计思路浅谈[J].低碳世界，2017（28）：244-245.
作者:叶欣 单位:广州地铁设计研究院股份有限公司