葛秀方（合肥市公安消防支队，安徽 合肥 230061）

浅谈高铁站换乘大厅防火设计的几点思考

葛秀方（合肥市公安消防支队，安徽 合肥 230061）

随着改革开放的不断深入和社会经济的迅速发展，越来越多的高铁站建筑尤其是大空间、大跨度建筑投入使用。但高铁站换乘大厅的防火分区、人员疏散等方面的防火设计存在一些超出现有消防技术规范的要求，为了满足换乘大厅旅客、货物的周转和宽敞的乘车环境，对高铁站的换乘大厅防火分区、人员疏散等方面存在的问题及解决办法进行了分析。

高铁站；换乘大厅；防火设计；思考

0 前 言

截至2011年底，中国铁路营业里程已达 9.3万km，到2012年10月底，投入运营的高速铁路总里程达7735km，占世界高铁总里程超过30%，稳居世界第一。中国铁路完成的旅客周转量与铁路货物周转量在过去7年内复合增长率分别为6.8%、5.1%，周转量在2012底居世界第一位。铁路建设，尤其是高铁建设，对于我国经济发展具有举足轻重的地位。为此高铁站的建设也日益增多，为了满足旅客及货物的周转，高铁站的体量也越来越大，对消防安全的要求也越来越高，本文结合合肥市高铁南站来谈谈换乘大厅的防火设计要求。

1 工程概况

合肥市高铁南站是集各种交通换乘方式为一体的大型综合交通枢纽，融汇了高速铁路、城际铁路、轨道交通、公路客运、快速公交等多种交通模式的换乘及衔接，是合肥市最重要的陆上客运交通门户。南站总占地面积70万m2，总建筑面积26.59 m2。主要有南北广场、线下场站、枢纽运营管理中心和长途汽车站等几大功能区块。北广场面向老城区，占地面积约4.61万m2，内设地下1层，地下2层，换乘大厅主要设置在地下一层。

2 换乘大厅主要存在的问题

①换乘大厅的面积大。换乘大厅的面积小的几千平方米，大的有上万甚至达好几万平方米，但是内部无法按《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）等规范划分防火分区，造成防火分区超面积。

不同耐火等级建筑的允许建筑层数、防火分区最大允许面积 表1

直通疏散走道的房间疏散门至安全出口的直线距离 表2

表1中规定的防火分区最大允许建筑面积，当建筑内设置自动灭火系统时，可按本表的规定增加1.0倍；局部设置时，防火分区的增加面积可按该局部面积的1.0倍计算。

②换乘大厅的跨度大。有的跨度有上百甚至几百米，难以按照《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）等规范设定疏散距离。一旦发生火灾事故，人员不能及时疏散到安全地带，会造成更大的人员伤亡。

建筑物内全部设置自动喷水灭火系统时，其安全疏散距离可按表2的规定增加25%。

3 防止火灾蔓延的若干概念

3.1 独立防火分区

在大空间内，往往不允许按照规范的防火分区要求设置防火墙或防火卷帘等设施，但针对一些办公、机电房、附属用房等，可以使用独立防火单元的形式把这些区域单独保护，从整个大空间中独立出来。

所谓独立防火防火单元是针对大空间局部具有围护结构的用房，采用耐火极限不低于2h的隔墙、1.5h楼板进行保护，隔墙的门、窗等开口设甲级防火门或甲级防火窗。由于防火单元往往处于大空间内，而大空间其他高火灾荷载区也都设有专门的保护措施，所以防火单元的提出为设计提供了灵活性，能使大空间防火保护有的放矢，层次分明。

3.2 防火隔离带

防火隔离带是指为阻止火灾大面积延烧，起着保护生命与财产功能作用的隔离空间和相关设施。防护隔离带阻隔火灾和烟气向隔离带另一侧蔓延的基本原理在于：①防火隔离带内不设任何可燃物，避免了火灾通过可燃物表面连续蔓延，同时通过设置足够的宽度，使得防火隔离带一侧发生火灾时，另一侧不会因为火灾的热辐射儿引起着火；②通过设置行之有效的烟气控制系统，将烟气控制在起火分区内或通过防火隔离带排出，杜绝烟气进入防火隔离带另一侧建筑空间。

避免因火源热辐射引起火蔓延的最小距离计算方法，如式（1）：

式中：R为可燃物与火源中心的距离（m）；Q为火源的热释速率（kW）；q为临界引燃辐射热流量，建议取为10kw/m2。

式（1）适用于在开放区域或高大空间中安全距离的估计。

空间内烟气层之下可燃物接收到来自烟气层的辐射热可以用式（2）表示：

式中：qs为可燃物接收到的烟气热辐射（kW/m2）；ε为烟气的发射率；σ为史蒂芬—波尔兹曼常数，5.67×10-11kW/（m2.k4）；TS为烟气层温度（K）；FS为可燃物对烟气层的辐射角系数。

需要达到替代物理防火分隔的功能，防火隔离带除了要实现对火灾辐射蔓延进行阻隔外，还需实现对烟气蔓延的阻隔作用，这可以通过加强防火隔离带两侧的烟气控制及隔离带自身的烟气控制系统来实现。

4 人员疏散的若干概念

4.1 准安全区

对于大型公共建筑，当人员到达相邻的疏散分区（该疏散分区与着火区域采用防火墙、防火卷帘、防火门、窗等开口或楼板分隔）或者疏散楼梯间，通常可以认为人员离开了火灾的直接威胁，到达了准安全区。

通常认为人员离开建筑到达室外安全区域才算完成疏散，但对于大型公共建筑，由于建筑体量和面积较大，人员难以短时间内完成疏散到达最终的室外安全地点。而正由于大型公共建筑的建筑体量和面积较大，局部起火时只要控制得当，火灾和烟气就不会再短时间内威胁到远离起火点区域内的生命安全，此时引入准安全区的设计就较好地缓解了人员疏散时多面临的压力，这些准安全区域相对着火区域安全得多，建筑内人员可选择首先远离着火区，疏散到准安全区再向建筑室外疏散。

4.2 分阶段疏散

首先对受火灾等紧急事件直接影响的区域而不是同时对整个建筑实施疏散，根据事先制定的应对措施、有序地疏散整个建筑，称之为分阶段疏散策略。

迅速离开着火区是十分必要的，对规模超大的建筑通常需要应用分阶段疏散的策略，将受火灾威胁的人群首先疏散到相对安全的区域，然后再疏散到室外安全地区。

4.3疏散人数

待疏散人员的数量是整个疏散分析中极为重要的基本数据，疏散路径、疏散楼梯的个数和宽度等设计都直接受到疏散人数的影响，在同样的疏散距离、疏散出口和疏散宽度等条件按下，疏散人员的数量将对疏散所需要时间起到决定性的作用。利用人流量法确定待疏散人员数量是简单而实用的方法。人流量法适用于机场、车站等人员流动速度快，停留时间短的场所，人员数目=每小时人数×平均停留时间/60分钟，并根据区域的预计人流量计算人数。

4.4 疏散距离

疏散距离指从建筑平面内一点到最近疏散出口的距离，过长的疏散距离除了需要更多的行走时间外，还可能会导致人员无法认清出口而做出错误的判断。

由于高铁站建筑规模和工程布局的限制，疏散楼梯或出口不能都被布置在适当的位置，这样导致了疏散距离过长的问题。但是换乘大厅开敞通透，疏散线路和出口明确并应有明显的疏散诱导标志，这为疏散距离适当扩大引起的不力因素提供了一定补偿，但是疏散距离的合理性和安全性要通过性能化分析论证。

5 解决问题的措施及对策

5.1 防止火灾蔓延措施

利用符合规范要求的防火分隔物与其他区域分隔，设备用房独立防火单元采用耐火极限不低于2.0h的隔墙、1.5h的楼板与其他区域分隔，换乘大厅不设固定可燃物，单个商店面积不大于100m2，连续布置的商店总面积不大于500 m2，商店不得销售甲乙类商品，并采用不燃材料装修，

5.2 火灾自动探测报警措施

高度小于6m的区域及防火单元内设常规式感烟探测器，高度大于6m的中庭及区域设光截面感烟探测器，并设双波段图像火焰探测器作为强化措施。

换乘大厅内人员流动区域处设置带消防电话插孔的手动报警按钮。一旦感烟探测系统探测到火灾信号，即发出火灾警报，联动排烟风机，消控中心应立即检查是否发生火灾，通知换乘厅人员开始疏散。语音广播系统报警系统与公共广播合用，在火灾发生后分区域播送应急广播，引导人员疏散。

5.3 控灭火措施

换乘大厅及防火单元内设自动喷水灭火系统，并采用快速响应喷头作为强化措施；按室内消火栓要求设置消火栓；按《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140）配置移动式灭火器。

5.4 防排烟措施

设机械排烟系统，自然补风，地下层及地上层应分别设置；如合肥市高铁南站北广场的换乘大厅，空间低于6m的区域，需设立防烟分区，挡烟垂壁下垂高度不应小区 500mm，防烟分区按不大于 500m2设计，排烟口离防烟分区最远点的距离小于30m，排烟量不小于60000m3/h设计，空间高度大于6m的区域可不划分防烟分区 ，排烟量依据《防排烟技术规程》（DGJ08-88-2006）进行估算，为控制烟气不影响首层人员，排烟量应大于26.2m3/s，按不小于100000m3/h设计，排烟口离该区最远点的距离小于30m。

换乘厅内采用独立防火单元设计的商店设机械排烟系统，该系统与换乘厅空间的排烟系统分开设置并直接排向室外，独立防火单元排烟量按防火单元面积每平方米不小于60m3/h。感烟探测系统，一旦探测到信号即启动排烟风机。

5.5 人员疏散措施

除按常规设置吊挂式指示牌外，地面设电光源消防安全疏散指示标志，间距不大于10m；设现场语音广播系统，火灾时实时广播引导人员疏散。

6 结束语

目前，我国的高速铁路建设发展突飞猛进，为了提高高铁运输的效率和乘车环境，高铁站建设的规模和体量也在不断的增加，同时也面临了很多消防设计方面的问题，如防火分区、疏散距离、消防设施的选型等，为了消除源头上的火灾隐患，一定要按照消防法规、标准进行设计，对超出现行规范的设计，一定要经过性能化设计专家论证，形成一致意见，才能作为设计时的采用意见，从而为我国的高铁运输提供一个良好的消防安全环境。

［1］GB 50016—2014，建筑设计防火规范［S］.

［2］DGJ08-88-2006，建筑防排烟技术规程［S］.

［3］GB50116-2013，火灾自动报警系统设计规范［S］.

［4］GB50222-95，建筑内部装修设计防火规范［S］.

［5］GB50157-2003，地铁设计规范［S］.

［6］GB15631-2008，特种火灾探测器［S］.

［7］霍然，等.性能化建筑防火分析及设计［M］.合肥：安徽科技出版社，2005.

TU352.5

B

1007-7359（2016）02-0216-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.076

葛秀方（1973-），男，浙江长兴人，毕业于中国人民武装警察部队学院，工程师。