轨道交通地下车辆基地建筑防火探讨

［摘要］随着我国城市化进程的加快、城市用地的集约化发展，很多城市将轨道交通车辆基地置于地下，将节省的地面空间作为公园绿地使用或进行综合开发，而现行相关设计规范对于地下车辆基地的消防设计尚未完全涵盖。针对此问题，通过对地下车辆基地库区、生产办公区、咽喉区、洗车线、消防车道等各个组成部分从防火分区、安全疏散、灭火救援设施等方面进行全面研究，对其中存在的难点进行分析，并对规范尚未涵盖的部分提出建议方案，以供地下车辆基地建筑防火设计参考。

［关键词］城市轨道交通；地下车辆基地；建筑防火

近十几年来，随着我国城市化率的不断提高，城市轨道交通在我国迅速发展，车辆基地作为城市轨道交通运营的后勤基地，其建设占用了大量的城市用地，对城市总体功能、交通组织均有较大的负面影响，与紧缺的城市土地资源之间的矛盾也日益突出。为解决这些矛盾，很多城市将轨道交通车辆基地用地进行综合利用，如将车辆地基设计为双层以节省用地、车辆基地上方进行综合开发、车辆基地置于地下以节省地面用地等多种形式。其中，将车辆基地设置于地下，具有占地最少，对地面交通、规划等影响最小，地面可开发性较好等特点，北京、深圳、成都、武汉等城市的轨道交通工程均有采用。将对地下车辆基地的建筑防火进行研究。

1地下车辆基地消防规范现状

车辆基地包括车辆段（停车场）、综合维修中心、物资总库、培训中心和其他生产、生活、办公等配套设施，是轨道交通正常运营必需的设备和设施。目前，地下车辆基地的消防设计仅在GB51298—2018《地铁设计防火标准》（以下简称《火标》）中做了一些专门规定，尚不能完全涵盖地下车辆基地的消防设计内容，还存在很多难点及亟待解决的问题，需深入研究总结，以指导地下车辆基地的建设。

2地下车辆基地建筑防火设计难点

2.1建筑布置

地下车辆基地布置分为几个区域：库区（停车库、列检库、停车列检库、运用库、联合检修库）、生产办公区、咽喉区、洗车线、消防车道，典型平面布置如图1所示。

2.2建筑防火设计难点分析

（1）缺少适用性规范。轨道交通车辆基地主要用途为停车列检库、联合检修库、洗车库等，属于市政交通公用设施，应区别于一般工业建筑中的厂房与仓库。（2）库区疏散距离长。一般情况下，轨道交通列车编组方案中较长的为8A编组，长度约180m，较短的为6B编组，长度约120m，车辆中部均无法穿越，只能绕行车辆进行疏散，疏散距离比一般建筑长。（3）地下消防车道设计规范空白。《火标》3.3.4条中只要求对地下车辆基地需设置地下环形消防车道，但对地下环形消防车道的设置要求没有明确规定。

3地下车辆基地建筑防火设计

3.1基本原则

依据《火标》1.0.3条、4.1.1条原则，车辆基地按同一时间发生一次火灾考虑，耐火等级按一级考虑。

3.2消防车道空间

3.2.1消防车道方案选择消防车道作为地下车辆基地重要的灭火救援设施，对地下车辆基地火灾时的消防救援起到至关重要的作用，其安全性一定要得到保证。消防车道有上方封闭和上部敞开2种设计方式，封闭地下空间火灾时安全性较差，有条件尽量采用上部敞开方式。重点对地下消防车道上部敞开方案进行分析研究。3.2.2消防车道空间的设计要求（1）消防车道空间功能分析。地下消防车道空间的作用有以下3方面：1）运输设备；2）消防车灭火救援；3）库区、生产办公区的安全疏散。（2）消防车道所在空间的宽度。根据消防车道空间的功能要求，消防车道空间宽度应满足设备运输、消防车灭火救援、安全疏散3方面的要求，针对以上3种功能要求，对消防车道所在空间的宽度分析如下。1）平时设备运输要求。车道宜按双车道7m宽考虑，两侧人行道按1.5m考虑，则总宽为10m，如图2所示。2）消防车使用宽度。消防车道宽4m，消防车道一侧距建筑外墙5m，另外一侧设置1.5m宽人行道（考虑消防人员下车、操作救援设备空间），则总宽为10.5m，如图3所示。3）库区、生产办公区的安全疏散。库区、生产办公区独立设置安全出口时，地面安全出口数量众多，对地面景观影响很大，一定程度上失去了地下车辆基地对地面影响小的特点。因此，认为库区、生产办公区的工作人员密度较小，其安全疏散应结合消防车道设置，尽量减少安全出口数量及其对地面景观或使用的影响。消防车道空间作为两侧防火分区安全疏散使用尚未有规范专门规定，认为消防车道要作为安全疏散空间使用，就应满足GB50016—2014《建筑设计防火规范》（以下简称《建规》）中的有关下沉广场的要求。《建规》6.4.12条规定下沉式广场用于防火分隔时，分隔后的各个区域通向下沉式广场开口之间的水平距离均不应小于13m。此距离在《建规》中是针对地下商业分隔成小于2万m2的若干区域之间的防火分隔要求，是有效分隔2个区域火灾的最小宽度；建议消防车道两侧均布置建筑时，此空间宽度设计为13m。同时，消防车道两侧建筑物还应考虑防火间距要求，建议消防车道两侧建筑按2座建筑物来考虑防火间距，并应满足《建规》5.2.2条规定。综合以上3点，消防车道所在空间的宽度设计应不小于13m，并建议按图4进行断面设计。（3）上部敞开的开口要求。参考《建规》关于下沉广场的要求，上部开孔率应不小于25%，同时开孔应均匀。（4）消防车道空间的出地面消防设施。消防车道空间满足《建规》关于下沉广场的要求，可作为室外安全区考虑，作为库区、生产办公区的安全出口使用；但考虑消防车道空间面积很大，通往地面的楼梯数量不应仅考虑满足下沉广场的最低要求，应进行加强；建议沿消防车道两侧设置疏散楼梯间，消防车道任意一点距楼梯间的距离建议参考《火标》对库区设置自动灭火系统时疏散距离的规定，即不大于60m。沿消防车道两侧设置消防电梯，同时兼做生产办公区及库区使用，典型布置如图5所示。（5）消防车道的其他要求。1）按照《火标》3.3.4条要求，消防车道一般应设置为环形消防车道，当库房的总宽度不大于75m时，可沿库房的一条长边设置地下消防车道。2）消防车道所在空间不得用于任何与消防救援无关或可能导致火灾蔓延的用途。3）消防车道转弯半径需根据当地消防车配置情况确定，在无资料时建议按不小于12m设计。3.2.3与其他区域的防火分隔依据《火标》3.3.4条，并结合《建规》，消防车道与其他区域之间均采用防火墙分隔，局部开口处的防火分隔建议如下。（1）库区、生产办公区通往消防车道的安全出口：甲级防火门。（2）库区、咽喉区与消防车道的分隔在轨道贯通处：1）防火分隔水幕，尺寸不大于15m×8m（宽×高）2）特级防火卷帘；3）高压细水雾+挡烟垂壁。（3）生产办公区有设备运输需求处：常闭特级防火卷帘。（4）停车库、列检库、停车列检库、运用库、联合检修库等库区及生产办公区有采光需求的房间，防火墙上还应设置甲级防火窗，增加天然采光。

3.3停车列检库

3.3.1防火分区库区每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于6000m2，当设置自动灭火系统时，每个防火分区的最大允许建筑面积不限（《火标》4.5.4条）。库区防火分区之间采用防火墙分隔，局部开口处的防火分隔《火标》未有专门规定，根据工程实际情况建议采用如下几种方式：（1）防火分隔水幕；（2）特级防火卷帘；（3）高压细水雾+挡烟垂壁。3.3.2安全疏散（1）安全出口数量。《火标》5.5.3条对地下停车库、列检库、停车列检库、运用库和联合检修库等场所安全出口数量有明确规定，按规定执行即可。（2）安全出口宽度。《火标》未规定库区安全出口宽度，建议参考《建规》3.7.5条中关于厂房的要求确定。一般情况下，库区工作人员密度较小，按疏散门最小净宽度0.9m设计即可。（3）疏散距离。依据《火标》5.5.4条，库区室内最远一点至最近安全出口的疏散距离不应大于45m；当设置自动灭火系统时，不应大于60m。当停车位下面设有检修坑时，可将检修坑之间连通，把出入口置于库房外与消防车道相邻。《火标》对库区的疏散距离规定中未明确此距离是“走行距离”还是“直线距离”，条文说明中虽提到了对设有检修坑时的处理措施，但对6A、8A编组等较长地铁列车的停车线有列车停放时，也无法满足走行距离要求，实际操作时多以直线距离控制。（4）安全出口的形式。安全出口有2种：1）通往消防车道的甲级防火门；2）防烟楼梯间、封闭楼梯间。考虑减少对地面用地的影响，库区、生产办公区、消防车道的安全出口应统一布置，尽量共用，典型布置如图5所示。3.3.3灭火救援设施（1）消防电梯。《建规》7.3.1条规定：埋深大于10m且总建筑面积大于3000m2的地下或半地下建筑（室）需设置消防电梯。《火标》未对此有另外规定，考虑库区的火灾危险性小，且人员较少，认为在消防车道周边的防火分区设置消防电梯、库区与其共用即可，但消防电梯前室入口与库区通往消防车道安全出口应正对，以确保库区使用消防电梯的便利性。（2）消防救援口按照《火标》3.3.4条要求，地下消防车道与库区之间的分隔防火墙上应设置消防救援入口，入口处应采用乙级防火门等进行分隔。《火标》对消防救援口的设置数量、间距、大小无具体规定，设置标准建议执行《建规》7.2.5条要求，每个防火分区设置不少于2个消防救援口，间距不大于20m，可结合库区的天然采光窗进行设计。

3.4生产办公区

车辆基地生产办公区内主要布置有配套库区的设备房间、管理用房及仓储用房，按民用建筑地下室确定其火灾危险性，其中的仓储用房内存储物品应为丙类2项、丁类或戊类。生产办公区的建筑防火设计按照《建规》相关规定及关于消防车道部分的建议进行设计。

3.5咽喉区

3.5.1防火分区规范未对咽喉区防火分区有规定，咽喉区仅有非载客列车通过，无人员停留，其火灾危险性很小，建议不划分防火分区，但与其他区域之间设置防火墙、甲级防火门等进行分隔。3.5.2安全疏散规范未对咽喉区安全疏散有规定，建议咽喉区设置不少于2个与其他区域连通的甲级防火门作为安全出口即可。

3.6洗车线

3.6.1防火分区规范未对洗车线防火分区有规定，洗车线一般为全自动化洗车，无工作人员停留，一般与咽喉区相通，其火灾危险性很小，建议不划分防火分区，但与其他区域之间设置防火墙、甲级防火门等进行分隔。3.6.2安全疏散规范未对洗车线安全疏散有规定，建议洗车线设置不少于2个与其他区域连通的甲级防火门作为安全出口即可。

4结束语

随着城市土地的日益紧张，车辆基地土地进行综合利用的需求也越来越高，车辆基地置于地下、节省更多地面空间的做法已在北京、深圳、成都等地不断实践，但国家性规范对此规定尚不完善，各地在开展消防设计时标准不一。分别从消防车道空间、停车列检库、生产办公区、咽喉区、洗车线几部分，对地下车辆基地的建筑防火进行初步探讨，给今后地下车辆基地的消防设计提供参考。

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作者：殷文华 单位：中铁工程设计咨询集团有限公司