高鐵站消防工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)及改進(jìn)研究 ——以銀西高鐵乾縣站消防工程為例
時(shí)間：2023-01-03
王澤京
(上海倍安實(shí)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(duì)高鐵站消防工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)和處理對(duì)策進(jìn)行研究，對(duì)高鐵站消防工程設(shè)計(jì)的改進(jìn)對(duì)策作以探討，旨在進(jìn)一步明確設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)，及時(shí)改進(jìn)高鐵站消防工程設(shè)計(jì)過(guò)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(jì)難點(diǎn)；改進(jìn) 中圖分類(lèi)號(hào)：TU248 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-6903(2020)07-0117-02
1 高鐵站消防工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析
1.1 大型交通樞紐建筑設(shè)計(jì)難點(diǎn)
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(jì)要求高，所以設(shè)計(jì)時(shí)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(dòng)性較大。
(2)建筑物的面積、體積大，同時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
(3)建筑設(shè)施連續(xù)運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量方面有著嚴(yán)格要求。
1.2 消防設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)
(1)建筑物內(nèi)部防火區(qū)域復(fù)雜，參照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī) 范規(guī)定對(duì)建筑防火區(qū)域劃分，需考慮防火門(mén)、人員流動(dòng)性、空間分布等因素，因受上述因素影響，會(huì)對(duì)建筑物的通透性構(gòu)成直接威脅，無(wú)法合理、大范圍應(yīng)用防火門(mén)，故而會(huì)加大防火區(qū)域劃分的難度[1]。
(2)疏散設(shè)計(jì)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(lái)必然會(huì)增加疏散設(shè)計(jì)難度，不能有效設(shè)置樓梯間、消防電梯。
(3)排煙量計(jì)算難點(diǎn)，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(jìn)行排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，計(jì)算量不可估量，而且不能保證工程很好的達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(4)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)的改進(jìn)對(duì)策
2.1 排煙氣流設(shè)計(jì)改進(jìn)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(jì)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(zhǎng)度變化， 故而不能達(dá)到排煙功能設(shè)計(jì)方面的標(biāo)準(zhǔn)[2]。
2. 2 排煙風(fēng)機(jī)選型、配置設(shè)計(jì)改進(jìn)方法
結(jié)合消防性能設(shè)計(jì)，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(tái)公共區(qū)域行李火災(zāi)機(jī)械排煙量布置為 812×104 m3/h。如果發(fā)生軌道區(qū)域列車(chē)火災(zāi)，應(yīng)考慮到列車(chē)火災(zāi)溢出站臺(tái)后排氣量＞行李火災(zāi)煙氣量，站臺(tái)公共區(qū)域煙氣量遵循地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范煙氣量方法并加以準(zhǔn)確計(jì)算，對(duì)于短站臺(tái)層機(jī)械煙量設(shè)定為1.06×105 m3/h，反 之為長(zhǎng)站臺(tái)層機(jī)械煙量為2.32×105 m3/h，軌道區(qū)機(jī)械煙量為5.05×105 m3/h。
2.3 煙氣控制模式設(shè)計(jì)改進(jìn)方法
(1)出現(xiàn)火災(zāi)安全事件前按照樓層高度，通過(guò)防煙排煙方式加以控制，認(rèn)真遵循樞紐站排煙相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
(2)地下1層交通轉(zhuǎn)換層火災(zāi)，需啟動(dòng)排煙系統(tǒng)，及時(shí)關(guān)閉地下一層的送風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)區(qū)域出口自然補(bǔ)風(fēng)。
(3)地下2層候車(chē)廳如果發(fā)生火災(zāi)事件，應(yīng)在第一時(shí)間開(kāi)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(bǔ)風(fēng)。
(4)地下3層站臺(tái)層公共區(qū)火災(zāi)的產(chǎn)生，需要啟動(dòng)軌頂排煙系統(tǒng)、站臺(tái)層排煙系統(tǒng)，并且將該層送風(fēng)系統(tǒng)閉合，通過(guò)地下2層送風(fēng)補(bǔ)風(fēng)處理。
(5)針對(duì)軌道區(qū)列車(chē)火災(zāi)來(lái)講，因排煙量大、車(chē)輛兩側(cè)活塞軸自然補(bǔ)氣，實(shí)行地下2層送風(fēng)機(jī)械補(bǔ)氣，列車(chē)軌道區(qū)火災(zāi)煙氣會(huì)溢出站臺(tái)區(qū)域，這時(shí)應(yīng)該參照軌道區(qū)域、軌道區(qū)域鄰近站臺(tái)煙氣排放原則，對(duì)煙氣控制進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。
2.4 旅客候車(chē)大廳排煙設(shè)計(jì)改進(jìn)方法
通過(guò)自然排煙形式排煙，高架層候車(chē)大廳吊頂、吊頂尚不與外界相通部分，維護(hù)結(jié)構(gòu)的開(kāi)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(huì)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(wàn)m3/h， 同時(shí)借助頂部機(jī)械的作用，作以排煙處理，排煙量為 130萬(wàn)m3/h。
3 銀西高鐵乾縣站消防工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)及處理對(duì)策案例分析
3.1 項(xiàng)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(xiàng)目經(jīng)理，主要進(jìn)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(jì)時(shí)速、總車(chē)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(chē)。
3.2 站房水箱相關(guān)問(wèn)題及處理對(duì)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(méi)有合理設(shè)計(jì)安全出口、安全通道[3]。處理對(duì)策：將消防水箱間門(mén)口0.9 m調(diào)整到 1.1 m寬度，防火門(mén)設(shè)置甲級(jí)防火門(mén)，并在門(mén)上設(shè)置安全標(biāo)識(shí)。室外不滿足規(guī)范的臨時(shí)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(dá)到體積設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 負(fù)一層相關(guān)問(wèn)題及處理對(duì)策
負(fù)一層作為水泵房沒(méi)有進(jìn)行排水設(shè)計(jì)、安裝設(shè)備通道窗口、吊頂?shù)跹b設(shè)備。處理對(duì)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(chē)大廳相關(guān)問(wèn)題及處理對(duì)策
(1)候車(chē)大廳吊頂要整體提高，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)噴頭不能達(dá)到設(shè)計(jì)相關(guān)要求。處理對(duì)策：參照自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(qiáng)度12 L/min·m2。
(2)進(jìn)行規(guī)范檢查、設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)條件確認(rèn)，通過(guò)沿用原設(shè)計(jì)圖紙對(duì)消防水系統(tǒng)泵組流量、揚(yáng)程，以及主管道型號(hào) 進(jìn)行調(diào)整即可，同時(shí)需將水噴頭設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度設(shè)置為 15 L/min·m2的噴頭，以此達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
(3)吊頂整體提高4 m，可通過(guò)合理設(shè)計(jì)四門(mén)固定消防水炮的方式進(jìn)行處理，結(jié)合固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將侯車(chē)大廳布設(shè)為對(duì)稱的四門(mén)消防水炮，設(shè)計(jì)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(gè)圖像火災(zāi)探測(cè)器，在站廳另兩側(cè)均勻布置，探測(cè)距離約 為80 m；增設(shè)2臺(tái)消防水炮泵組一主一備，設(shè)計(jì)揚(yáng)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(yáng)程100 m、流量5 L/s，功率為11 kW；并且提 供1臺(tái)1000 L的穩(wěn)壓罐。消防水炮管道變更為高壓無(wú)縫鋼管。
3.5 造型吊頂相關(guān)問(wèn)題及處理對(duì)策
一樓兩側(cè)原設(shè)計(jì)為平頂?shù)蹴斞b飾，后期因提高美感 標(biāo)準(zhǔn)，站房要達(dá)到精品工程要求，對(duì)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(duì)策：加強(qiáng)和建設(shè)單位、總包單位、監(jiān)理單位和設(shè)計(jì)單位間的溝通，然后確定最終方案。設(shè)計(jì)單位針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情 況，對(duì)管道加以有效調(diào)整，變更設(shè)計(jì)圖紙。滿足工期達(dá)到裝飾相關(guān)要求[4]。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，高鐵站建筑結(jié)構(gòu)特殊，對(duì)于消防設(shè)計(jì)要求較高，因而需結(jié)合具體情況和需要，明確設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)， 然后通過(guò)改進(jìn)排煙氣流設(shè)計(jì)、排煙風(fēng)機(jī)選型及配置設(shè)計(jì)、煙氣控制模式設(shè)計(jì)、旅客候車(chē)大廳排煙設(shè)計(jì)等不同路徑，優(yōu)化高鐵站消防工程設(shè)計(jì)，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