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城市综合交通枢纽中庭式换乘区消防设计研究

2022-03-21张凤丽

现代城市轨道交通 2022年3期
关键词:候车厅场站中庭

张凤丽

(华设设计集团股份有限公司铁道规划设计研究院,江苏南京 210014)

1 引言

随着“交通强国战略”的提出,建成“安全、便捷、高效、绿色、经济”的现代化综合交通运输体系成为我国交通发展的总体目标。城市综合交通枢纽作为该体系的重要组成部分,其发展对于方便广大人民群众出行、实现交通运输可持续发展、提升国家竞争力具有重要的战略意义。

综合交通枢纽在保障城市正常运转中发挥着十分重要的作用,因此在消防安全方面也具有较高的要求。然而,对于城市综合交通枢纽的消防设计,国家消防技术标准、规范中尚未有针对性的具体条文,个别地方性标准又不能适应国内其他城市项目的具体情况。为此,本文以苏州市轨道交通4号线松陵大道站综合交通枢纽项目为例,针对其地下长途客运及公交场站与地上候车厅相贯通的中庭式换乘区展开消防设计研究,探讨此类换乘区消防设计的可行性方案,以期为其他类似工程提供参考和借鉴。

2 项目概况

苏州市轨道交通4号线(以下简称“4号线”)松陵大道站综合交通枢纽项目位于苏州市吴江区太湖新城板块核心区中部,东至松陵大道、西到冬梅街、南临东太湖大道、北达迎盛路,总用地面积约5.2万m2。项目包含城市交通枢纽、商业设施、配套设施、P+R(停车 +换乘)停车场及住宅等,是集城市轨道交通车站(包括既有4号线及规划S6线)、城市公交及长途客运班线(7~12条线路)首末站、旅游集散中心、出租车及社会车辆停车场、候车楼等多种公共设施于一体,融合商业、住宅、休闲娱乐、城市景观、交通出行等功能的智慧化综合换乘枢纽和时尚邻里型城市生活广场。整个项目建筑群由4栋高层科技住宅与1栋3层枢纽主楼组成(图1),其地下为3层地下室。项目总建筑面积约25.8万m2,其中地上面积约为10.7万m2,地下面积约为15.1 万m2。该项目作为A级枢纽,建成后将对其辐射区域的发展起到重要作用。

地上枢纽主楼平面呈L型,共3层,其地面层的两翼分别为3层通高的长途客运站及公交首末站候车厅,主体屋面高度约为17.5 m;主楼中部一至三层均布设商业设施。考虑到交通流线的便捷性与合理性,并力求为商业吸引大量客流,候车厅出入口设置在靠近松陵大道、东太湖大道2条主干道的位置。因地块内场地面积有限,地面不宜设置长途客运和公交场站,故将其上下客区及停车场均设置于地下一层,乘客可从地上候车厅直达长途客运站或公交站的上下客区。地下二层及地下三层设置出租车及社会车辆停车场。考虑到2条城市轨道交通线路的埋深,其接口均设置在地下二层;地下二层东南角的下沉式广场与4号线松陵大道站衔接,地下二层东侧预留与S6线的接驳位置。

由于综合交通枢纽客流量大,因此其长途客运及公交候车厅与场站需要相对开敞且密切联系,不同层间的客流输送主要依靠自动扶梯完成,这就形成了地上候车厅与地下场站上下贯通的中庭式换乘区空间布局(图2)。

3 消防设计难点分析

4号线松陵大道站综合交通枢纽建筑属于人员密集场所,根据其重要性、复杂性及火灾扑救难度,确定其耐火等级为一级。该枢纽建筑地下一层的长途客运及公交场站和地面一层的候车厅因上下贯通,只能划为同一个防火分区,防火分区面积需要叠加计算。然而,GB 50016-2014《建筑设计防火规范(2018年 版)》 中 将地下室的防火分区面积限定为在加设喷淋系统的情况下不应大于1 000 m2;在GB/T 51402-2021《城 市 客运交通枢纽设计标准》的防灾设计内容中,也未明确该类型建筑换乘区消防设计的具体措施和方法,如每个防火分区内疏散距离、疏散通道宽度的计算依据等。若完全按照现有规范的要求进行该枢纽的消防设计,则难以满足其便捷换乘的功能需求和新颖的建筑空间效果要求。

综上所述,该枢纽贯通地上与地下两层的中庭式换乘区消防设计,包括防火分区面积的控制、疏散距离的把控、疏散通道宽度的计算,是该项目消防设计的难点。

4 具体消防设计

通过分析4号线松陵大道站综合交通枢纽建筑的功能要求、客流预测数据和交通流线情况可知,其出入站的交通流线特点与城市轨道交通工程类似,其高大的空间形态与民航机场航站楼类似。因此,需要结合上述特点,对其贯通地上与地下两层的中庭式换乘区进行有针对性的消防设计。

4.1 防火分区划分

在本枢纽建筑中,长途客运及公交地下场站与地上候车厅通过中庭(设楼扶梯)相贯通,其交通流线特征及空间组合方式与地铁车站相类似。因此,本枢纽中庭式换乘区的防火分区划分主要参考以下2条地铁车站的标准:第一,地铁车站站台和站厅公共区如果布置于不同楼层且上下层通过楼扶梯连通,则将站台和站厅划分为同一个防火分区,上下层面积叠加计算;第二,GB 51298-2018《地铁设计防火标准》第4.2.1条、4.3.1 条中规定,站厅公共区防火分区的建筑面积宜控制在5 000 m2以内,应在楼扶梯穿越楼板开口部位的顶棚处设置挡烟垂壁。

考虑到长途客运及公交地下场站的车辆状态是短暂停留和通行,此区域主要为人员流动空间,且无易燃物堆放,因此将其视为楼扶梯区域扩大后的中庭,防火分区借鉴地铁车站公共区做法,即将其与地上候车厅划分为同一个防火分区,二者的面积叠加计算;在交通流线中的车辆通行位置设置7.6 m宽的防火卷帘,加设细水雾幕;在交通流线中的人员进入站台区域设置常开的甲级防火门(图3)。鉴于此处的功能与汽车库类似,可按照GB 50067-2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中地下汽车库防火分区设置喷淋系统、面积不超过4 000 m2的要求进行控制,这样也同时满足了GB 51298-2018《地铁设计防火标准》中对于公共区防火分区面积不大于5 000 m2的要求。此外,枢纽公共区防火分区除按照规范正常设置喷淋系统之外,因中庭开洞面积大(其中庭开洞面积明显大于地铁车站,尤其是公交场站的中庭开洞面积达到700 m2),还在应中庭通高空间设置自动跟踪射流型消防水炮。

根据上述思路,本枢纽地下一层划分11个枢纽场站及车库防火分区、1个商业防火分区、12个设备用房及自行车库防火分区,其中防火分区 A1、B1分别是长途客运及公交场站中庭防火分区(图4)。地面一层划分2个枢纽防火分区、2个商业防火分区,其中防火分区A2是长途客运站候车厅,通过中庭与地下上下客区连通,二者属于同一防火分区,面积为2 737 m2;防火分区B2是公交站候车厅,通过中庭与地下上下客区连通,二者属于同一防火分区,面积为 3 813 m2(图5)。

4.2 疏散距离控制

对于疏散距离的控制,各种规范针对不同的建筑物有不同的规定。GB 51236-2017《民用机场航站楼设计防火规范》中规定,对于旅客办理登机手续、安检、候机的民用机场航站楼,当平均净高不小于6 m时,室内任意一点的直线疏散距离不应大于60 m;GB 50067-2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中规定,汽车库、修车库、停车场在设置喷淋系统的情况下,室内任意一点的直线疏散距离不应大于60 m;GB 50016-2014《建筑设计防火规范(2018年版)》中规定,商业营业厅、展厅、多功能厅等在设置喷淋系统的情况下,室内任意一点的直线疏散距离不应大于37.5 m;GB/T 40248-2021《人员密集场所消防安全管理》 规定,商业场所的走行疏散距离不应大于45 m。

本枢纽长途客运及公交场站中庭式换乘区的空间功能形态与机场航站楼公共区类似,且其中的可燃物比商场内更少,因此可按照最不利情况下的商场45 m走行疏散距离进行控制,这样也可同时满足机场航站楼和汽车库60 m的直线疏散距离要求。

本枢纽长途客运及公交场站中的乘客消防疏散情形有从地上候车厅直接对外疏散和从地下上下客区到地面一层再对外疏散2种,现在针对这2种情形下的疏散距离分别进行分析。

(1)从地上候车厅直接对外疏散。此时,只需要考虑在地上候车厅设置喷淋系统的情况下,厅中任意一点到安全出口的直线距离小于37.5 m 、走行距离不大于45 m的要求。在这一点上,本枢纽符合要求。

(2)从地下上下客区到地面一层再对外疏散。这种情况下,有2种疏散路径:①通过在地下一层中庭区域设置的2个封闭楼梯间进行疏散,其疏散距离小于37.5 m,同时也满足汽车库60 m疏散距离的控制要求;②从上下客站台通过连通地面层的直跑楼梯到达地面安全出口,此为最不利疏散路径,其步行距离为44.15 m(图 6)。对于第二种疏散路径,因无规范明确规定疏散控制距离,需对其疏散时间进行验算。相比于长途客运站,公交场站的中庭区域面积更大,疏散条件更为不利,因此选取公交场站的疏散距离用于验算疏散时间。参考GB/T 33668-2017《地铁安全疏散规范》中第5.9条的规定,人员平均行走速度取66 m/min,即1.1 m/s,人员在直跑楼梯上的上行速度取37 m/min ,即0.62 m/s;连通地下上下客区与地面一层的直跑楼梯段行走长度为 15.7 m,扣除这段行走长度后,至安全出口的水平直线行走距离为44.15 - 15.7 = 28.45 m,则人员到达安全出口的时间T1= 28.45 / 1.1 + 15.7 / 0.62≈51.2 s。安全疏散时间T2按照2 min控制,T1<T2,满足疏散时间的要求。

4.3 疏散通道宽度控制

对于疏散通道宽度的控制,可根据GB 50016-2014《建筑设计防火规范(2018年版)》中地上三层建筑按照每100人0.75 m计算疏散通道宽度的规定进行操作。根据上述规定及预测客流情况可计算出,本枢纽公交站台区的疏散楼梯控制宽度应为1.03 m,而实际设计宽度为3.25 m,远超出规范的要求,满足疏散要求;候车厅疏散通道控制宽度应为21.02 m,实际设计宽度为 21.40 m,大于规范要求的疏散通道宽度,满足疏散要求。

4.4 消防加强措施

考虑到本枢纽中庭式换乘区的特殊性与复杂性,除上述措施外,还对其采取了以下消防加强措施。

(1)在公交地上候车厅防火分区与商业各层防火分区之间采用了防火墙加防火门的物理分隔方式。

(2)严格控制地上候车厅内的附属商业便利店面积,每间商铺面积不得超过130 m2,每个防火分区内商铺总面积不超过300 m2。

(3)在地下公交场站中庭区域设置2个疏散用的封闭楼梯间,以便在发生火灾时,乘客可就近从楼梯间疏散或通过中庭直跑楼梯往地上安全出口疏散。

(4)在地下公交场站中庭区域与其他防火分区之间的车道处设置防火卷帘,并增设细水雾幕。

(5)在中庭式换乘区,除设置火灾自动喷淋系统之外,还安装自动跟踪射流型消防水炮,其可对防火分隔部位实施监控跟踪,若防火卷帘出现消防联动不利的情况,便迅速动作防止火势蔓延。

5 消防设计成果验证

4号线松陵大道站综合交通枢纽项目组通过深入分析该项目的特点,针对其上下贯通的中庭式换乘区提出以上各项消防设计方案,相关技术文件目前已通过苏州市吴江区住建局组织的专家评审,从而验证了其科学性和可行性。

6 结语

在国家大力提倡节地、节能、低碳发展的形势下,采用立体式空间功能布局和流线组织形式的新型城市综合交通枢纽势必成为今后建设的热点。而候车厅设于地上、交通场站设于地下的组合方式也将成为综合交通枢纽设计和建设的常见形式。本文通过探讨苏州市轨道交通4号线松陵大道站综合交通枢纽中庭式换乘区的消防设计方案,以期为今后类似建筑设计提供借鉴和参考。

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