高鐵站消防工程設(shè)計難點及改進研究 ——以銀西高鐵乾縣站消防工程為例
時間：2023-01-03
王澤京
(上海倍安實業(yè)有限公司， 上海 200032)
摘 要：本文結(jié)合銀西高鐵乾縣站消防工程案例，對高鐵站消防工程設(shè)計難點和處理對策進行研究，對高鐵站消防工程設(shè)計的改進對策作以探討，旨在進一步明確設(shè)計中的難點，及時改進高鐵站消防工程設(shè)計過程，有效避免、減少火災(zāi)事件的發(fā)生。
關(guān)鍵詞：高鐵站；消防工程；設(shè)計難點；改進 中圖分類號：TU248 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-6903(2020)07-0117-02
1 高鐵站消防工程設(shè)計難點分析
1.1 大型交通樞紐建筑設(shè)計難點
大型交通樞紐建筑作為城市建設(shè)的主要部分，其需滿足多種功能需求，且設(shè)計要求高，所以設(shè)計時存在一 定的挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)：
(1)建筑物內(nèi)部人員比較密集、流動性較大。
(2)建筑物的面積、體積大，同時結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
(3)建筑設(shè)施連續(xù)運營時間長，對建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量方面有著嚴格要求。
1.2 消防設(shè)計中的難點
(1)建筑物內(nèi)部防火區(qū)域復(fù)雜，參照建筑設(shè)計防火規(guī) 范規(guī)定對建筑防火區(qū)域劃分，需考慮防火門、人員流動性、空間分布等因素，因受上述因素影響，會對建筑物的通透性構(gòu)成直接威脅，無法合理、大范圍應(yīng)用防火門，故而會加大防火區(qū)域劃分的難度[1]。
(2)疏散設(shè)計難度，交通樞紐建筑為保證客流量，建筑物的面積較大，如此一來必然會增加疏散設(shè)計難度，不能有效設(shè)置樓梯間、消防電梯。
(3)排煙量計算難點，交通樞紐建筑區(qū)域較多、面積較大，不同功能空間在結(jié)構(gòu)方面有著較多差異。如果按要求進行排煙系統(tǒng)設(shè)計，計算量不可估量，而且不能保證工程很好的達到設(shè)計要求。
(4)滅火系統(tǒng)設(shè)計存在挑戰(zhàn)性，消防系統(tǒng)的滅火系統(tǒng)需獲取大量水源，而交通樞紐建筑結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜、跨度比大，因而水源供應(yīng)難度系數(shù)增加。
2 高鐵站消防工程設(shè)計的改進對策
2.1 排煙氣流設(shè)計改進方法 排氣組織作為防煙排煙系統(tǒng)主要設(shè)施，交通樞紐建筑覆蓋的面積大，所以設(shè)計排煙系統(tǒng)非常復(fù)雜，不同區(qū)域排煙管道眾多，這也是和其他管道重合的原因，該種 狀態(tài)下易導(dǎo)致排煙管道尺寸變化、排煙管道長度變化， 故而不能達到排煙功能設(shè)計方面的標(biāo)準(zhǔn)[2]。
2. 2 排煙風(fēng)機選型、配置設(shè)計改進方法
結(jié)合消防性能設(shè)計，將地下交通換乘層排煙設(shè)備 設(shè)置為7.35×104 m3/h，3層排煙設(shè)備設(shè)置為8.71× 104 m3/h，站臺公共區(qū)域行李火災(zāi)機械排煙量布置為 812×104 m3/h。如果發(fā)生軌道區(qū)域列車火災(zāi)，應(yīng)考慮到列車火災(zāi)溢出站臺后排氣量＞行李火災(zāi)煙氣量，站臺公共區(qū)域煙氣量遵循地鐵設(shè)計規(guī)范煙氣量方法并加以準(zhǔn)確計算，對于短站臺層機械煙量設(shè)定為1.06×105 m3/h，反 之為長站臺層機械煙量為2.32×105 m3/h，軌道區(qū)機械煙量為5.05×105 m3/h。
2.3 煙氣控制模式設(shè)計改進方法
(1)出現(xiàn)火災(zāi)安全事件前按照樓層高度，通過防煙排煙方式加以控制，認真遵循樞紐站排煙相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行防排煙系統(tǒng)設(shè)計。
(2)地下1層交通轉(zhuǎn)換層火災(zāi)，需啟動排煙系統(tǒng)，及時關(guān)閉地下一層的送風(fēng)系統(tǒng)，通過區(qū)域出口自然補風(fēng)。
(3)地下2層候車廳如果發(fā)生火災(zāi)事件，應(yīng)在第一時間開啟防排煙系統(tǒng)、關(guān)閉送風(fēng)系統(tǒng)，借助地下1層送風(fēng)的方式補風(fēng)。
(4)地下3層站臺層公共區(qū)火災(zāi)的產(chǎn)生，需要啟動軌頂排煙系統(tǒng)、站臺層排煙系統(tǒng)，并且將該層送風(fēng)系統(tǒng)閉合，通過地下2層送風(fēng)補風(fēng)處理。
(5)針對軌道區(qū)列車火災(zāi)來講，因排煙量大、車輛兩側(cè)活塞軸自然補氣，實行地下2層送風(fēng)機械補氣，列車軌道區(qū)火災(zāi)煙氣會溢出站臺區(qū)域，這時應(yīng)該參照軌道區(qū)域、軌道區(qū)域鄰近站臺煙氣排放原則，對煙氣控制進行科學(xué)設(shè)計。
2.4 旅客候車大廳排煙設(shè)計改進方法
通過自然排煙形式排煙，高架層候車大廳吊頂、吊頂尚不與外界相通部分，維護結(jié)構(gòu)的開口面積應(yīng)較地面面積高出1.8%左右，因煙氣溫度降低后會在吊頂聚集，建議合理設(shè)置清除冷煙通風(fēng)的系統(tǒng)，通風(fēng)量為130萬m3/h， 同時借助頂部機械的作用，作以排煙處理，排煙量為 130萬m3/h。
3 銀西高鐵乾縣站消防工程設(shè)計難點及處理對策案例分析
3.1 項目概況
本文以銀西高鐵乾縣站消防工程為例，2020年筆者 擔(dān)任該項目經(jīng)理，主要進行商務(wù)及技術(shù)方面的管理。銀西高鐵是一條連接陜西省與銀川市的高速鐵路。設(shè)計時速、總車站數(shù)量分別為：250 km、20處。銀西高鐵乾縣站總建筑面積約為8000 m2，將在年底通車。
3.2 站房水箱相關(guān)問題及處理對策
站房水箱間處于頂樓位置，不能確保房間面積、消防設(shè)備尺寸相統(tǒng)一，而且沒有合理設(shè)計安全出口、安全通道[3]。處理對策：將消防水箱間門口0.9 m調(diào)整到 1.1 m寬度，防火門設(shè)置甲級防火門，并在門上設(shè)置安全標(biāo)識。室外不滿足規(guī)范的臨時樓梯設(shè)置為固定樓梯。 消防水箱尺寸變更為4 m×4 m×2.5 m，旨在達到體積設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 負一層相關(guān)問題及處理對策
負一層作為水泵房沒有進行排水設(shè)計、安裝設(shè)備通道窗口、吊頂?shù)跹b設(shè)備。處理對策：結(jié)合泵房間設(shè)備狀況，設(shè)置排水裝置一用一備。可在樓梯側(cè)墻構(gòu)建1.0m×1.2 m 尺寸的通道口，借助滑道作用將消防泵下到泵房間。
3.4 候車大廳相關(guān)問題及處理對策
(1)候車大廳吊頂要整體提高，自動噴水滅火系統(tǒng)噴頭不能達到設(shè)計相關(guān)要求。處理對策：參照自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范要求，將民用建筑中庭最大凈空高度控制在8～12 m的范圍，設(shè)置噴水強度12 L/min·m2。
(2)進行規(guī)范檢查、設(shè)計現(xiàn)場條件確認，通過沿用原設(shè)計圖紙對消防水系統(tǒng)泵組流量、揚程，以及主管道型號 進行調(diào)整即可，同時需將水噴頭設(shè)計噴水強度設(shè)置為 15 L/min·m2的噴頭，以此達到設(shè)計規(guī)范的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
(3)吊頂整體提高4 m，可通過合理設(shè)計四門固定消防水炮的方式進行處理，結(jié)合固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，將侯車大廳布設(shè)為對稱的四門消防水炮，設(shè)計參數(shù)及流量分別設(shè)置為50 m半徑、20 L/s
(4)應(yīng)增設(shè)4個圖像火災(zāi)探測器，在站廳另兩側(cè)均勻布置，探測距離約 為80 m；增設(shè)2臺消防水炮泵組一主一備，設(shè)計揚程為 100 m、流量為40 L/s，功率設(shè)定為75 kW；穩(wěn)壓裝置一套，揚程100 m、流量5 L/s，功率為11 kW；并且提 供1臺1000 L的穩(wěn)壓罐。消防水炮管道變更為高壓無縫鋼管。
3.5 造型吊頂相關(guān)問題及處理對策
一樓兩側(cè)原設(shè)計為平頂?shù)蹴斞b飾，后期因提高美感 標(biāo)準(zhǔn)，站房要達到精品工程要求，對一樓兩層所有房間 吊頂做調(diào)整，但一樓消防管道尺寸較大不利于裝飾。處理對策：加強和建設(shè)單位、總包單位、監(jiān)理單位和設(shè)計單位間的溝通，然后確定最終方案。設(shè)計單位針對現(xiàn)場情 況，對管道加以有效調(diào)整，變更設(shè)計圖紙。滿足工期達到裝飾相關(guān)要求[4]。
4 結(jié)語
綜上所述，高鐵站建筑結(jié)構(gòu)特殊，對于消防設(shè)計要求較高，因而需結(jié)合具體情況和需要，明確設(shè)計中的難點， 然后通過改進排煙氣流設(shè)計、排煙風(fēng)機選型及配置設(shè)計、煙氣控制模式設(shè)計、旅客候車大廳排煙設(shè)計等不同路徑，優(yōu)化高鐵站消防工程設(shè)計，提高高鐵站消防排煙系統(tǒng)性能，確保建筑物的應(yīng)用效果及安全。
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Research on Design Difficulties and Improvement of Fire Protection Engineering in High-speed Railway Station :Taking the Fire Protection Engineering of Ganxian Station of Yinxi High-speed Railway as an Example
WANG Zejing (Shanghai Bei'an Industrial Co., Ltd., Shanghai 200032)
Abstract：In this paper, combined with the fire engineering case of Ganxian Station of Yinxi High-speed Railway, the design difficulties and treatment countermeasures of fire engineering in high-speed railway station are studied, and the improvement countermeasures of fire engineering design in high-speed railway station are discussed, aiming at further clarifying the design difficulties, improving the design process of fire engineering in high-speed railway station in time, and effectively avoiding and reducing the occurrence of fire incidents.
Keywords：high-speed railway station; fire fighting engineering; design difficulties; improvement